论文摘要
视频信息处理是多媒体通信应用中的核心技术，由于视频业务具有实时性和对误码敏感度高的特点，这使得在低带宽和高误码率的无线信道上传输压缩视频流面临着极大挑战，因此成为近年来通信领域内的一个研究热点。本文以无线网络视频通信为主线，研究了视频传输及编码的一些关键技术，内容涉及质量评判、容错性能、差错控制、信道编码、信源信道联合控制等，并提出了一些新的思想和方法。具体包括：1、提出了一种客观视频综合评价模型。该模型将视频特征转化为因素子集，可同时权衡视频压缩序列的图像清晰度、流畅性、运动抖动性等重要特征。同时通过定制评价子集，协同通用性和求值复杂度，可在视频流传输尤其是实时传输时，针对差错弹性、流量控制等做指导性传输。此外对于其它客观评判准则，可通过建立模糊关系引入至模型中，因此该模型对其它评价准则或模型具有很好的兼容性。仿真实验结果表明，该模型能够对视频编码流的多个特征进行较好的综合评价。相比以往评价模型具有实现简洁和可靠度高的优点。2、提出了一种联合信源信道编码码率控制算法。首先分析了信源的各种码率控制方法，然后分析了传输中的带宽决策方案。最后提出了一种新的联合信源信道编码算法。该算法主要是在网络带宽一定的情况下，从信源、信道和解码器各方面的性能权衡考虑，引入了解码器的抗误码性能指标，充分考虑解码器差错掩盖的能力，根据不同的信道状态确定信源信道编码最优的速率分配方案，以获得最大的可解码长度。这样可降低无线网络传输中信道编码的压力，同时对该种算法，以H.264与Turbo码联合为例进行了性能仿真。仿真结果表明，该方案相对于未考虑解码器差错掩盖能力的方案可提高0.2-1.9dB，很适合于压缩视频数据在无线网络上传输。3、提出了一种组合式差错控制算法，该算法主要针对以下三个方面提出了创新，首先在信源的数据划分上，针对不等差错防护技术进一步提出了交错式控制思想。然后从信道编码方面针对现有前向纠错技术多采用多参数RS编码方式的复杂性和局限性，提出了一种UEP型RS+CRC差错控制算法。最后再综合以上方面，在不同的信道状态下保证一定的失真度情况下，提出采用合理的帧长及组包算法，使得传输功耗能够得到很大的降低。最后根据实时媒体特性，对不同的数据丢包率进行了仿真，从仿真结果看，该算法可以在降低失真度的同时，可节省传输功率，其中在信道编码上可以降低50％左右的功耗。因此可达到最佳端到端功耗控制的效果。4、提出一种解码端Intra帧的差错掩盖算法。该算法利用H.264中相邻帧序列具有高度相关性的特点，本文对高差错的Intra做二次插值，并以JVT等规定的仿真环境做了大量测试，其中Intra帧可提高4dB左右，对整个视频序列贡献为提高了1dB左右的增益，结果显示本算法可以有效地改善差错图像的视觉质量，尤其在高误码信道下效果显著，并且在满足实时视频传输的要求的同时还降低了实现的复杂性。5、提出了一种在不改变LDPC码的基本结构的情况下，得到多码率LDPC码率匹配的算法。该算法针对目前在生成多码率LDPC码时，大多采用变换不同的校验矩阵的缺点。提出一种不改变编码器结构的产生多码率LDPC码的新算法。该算法根据密度进化理论分析了穿孔图样对LDPC码性能的影响，寻找合理的匹配穿孔图样。算法适用于规则码和非规则码情况，生成多码率算法对编码和解码影响很小。最后采用该算法对规则码和非规则码分别在高斯信道和Rayleigh信道下进行了性能仿真。从仿真结果验证了本算法可以获得很好的多码率LDPC码，例如对非规则0.8码率时，在高斯信道可以获得大约1.6dB左右的增益，在衰落信道可以获得大约1.5 dB左右的增益。
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- [1].音频质量客观评价中同步方法的研究与实现[J]. 计算机工程与应用 2010(11)
- [2].一种检测DCT编码图像方块化的客观质量评价方法[J]. 华东理工大学学报(自然科学版) 2011(03)
标签：客观质量评价论文; 视频处理与通信论文; 视频编码论文; 信道编码论文; 联合信源信道论文; 差错弹性控制论文; 差错掩盖论文; 速率径制论文;