保证视频通信质量的选择重传技术研究与实现

论文摘要

随着视频压缩技术的不断发展,通过利用帧间时间相关性和图像空间相关性获得高效压缩,提高了传输效率,但压缩码流受误码的影响非常大。同时,网络环境的带宽条件、分组丢失率或者比特错误率等因素影响了视频通信的性能,例如承载某些帧的分组丢失,不仅导致当前帧恢复质量受到影响,而且会继续影响后继帧的质量,使得恢复视频质量急剧下降,因此必须对传输的视频码流数据采用适当的差错控制机制。本论文给出了一种基于视频内容的自适应选择性重传控制算法,该方法通过利用源端发送速率、丢失分组重要性值分布模型、丢包率、往返时延等网络状态参数建立了一个自适应的选择性重传控制模型,利用该模型来控制丢失分组的重传,尽可能保证视频传输的质量。接下来,论文给出了一种基于服务质量的混合选择性自动请求策略,当网络没有丢包时,不增加或增加较少的前向纠错校验数据包,避免了不必要的带宽浪费;当网络存在丢包时,根据解码端当前的恢复视频质量灵活调整前向纠错保护能力和选择性重传保护能力,从而尽可能提高恢复图像质量。最后,基于上述选择重传控制算法,本论文实现了保证视频通信质量的混合选择性重传软件,与只进行选择性重传和仅有前向纠错编码相比较,能够在丢包网络环境下,大大提高解码恢复图像的主客观质量,有效保证视频通信的服务质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 论文主要工作和组织结构
• 1.3.1 论文主要工作
• 1.3.2 论文组织结构
• 第二章 保证视频通信质量的差错控制方法
• 2.1 影响视频通信的因素
• 2.2 实时传输协议/传输控制协议
• 2.2.1 RTP/RTCP协议概述
• 2.2.2 RTP数据传输协议
• 2.2.3 RTP控制协议——RTCP协议
• 2.3 基于视频通信的差错控制方法
• 2.3.1 FEC保护
• 2.3.2 误码掩盖
• 2.3.3 数据交织
• 2.3.4 重传方法
• 2.3.4.1 自动请求重传ARQ
• 2.3.4.2 选择性重传方法
• 2.3.5 混合自动请求重传方法（HARQ）
• 2.3.5.1 HARQ技术分类
• 2.3.5.2 HARQ技术研究
• 2.4 小结
• 第三章 自适应选择重传控制算法
• 3.1 概述
• 3.2 传统的选择性重传控制策略
• 3.2.1 基于视频内容的重传
• 3.2.2 基于网络状态的重传
• 3.3 基于视频内容的自适应选择性重传控制算法
• 3.3.1 重传控制算法分析
• 3.3.2 重传控制实施策略
• 3.3.3 自适应重传控制算法的实施流程
• 3.4 实验结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 自适应混合选择性自动请求重传方法
• 4.1 概述
• 4.2 自适应混合选择性自动请求重传算法
• 4.2.1 混合选择性重传模块设计
• 4.2.2 可选择的FEC保护模块
• 4.2.3 选择性重传控制模块
• 4.2.4 服务质量自适应模块
• 4.3 小结
• 第五章 基于HSARQ 的视频通信系统
• 5.1 视频通信系统的结构框架
• 5.2 视频通信系统的实现过程
• 5.2.1 混合选择性重传策略
• 5.2.2 发送缓存工作过程
• 5.2.3 重传分组和请求重传包的格式
• 5.2.4 丢包检测方法
• 5.3 实验结果及性能分析
• 5.3.1 性能评价指标
• 5.3.2 实验平台——Nistnet仿真
• 5.3.3 系统测试环境
• 5.3.4 实验结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 下一步研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果