易错信道下基于内容的差错控制方法研究

论文题目: 易错信道下基于内容的差错控制方法研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 控制科学与工程

作者: 柳伟

导师: 李国辉

关键词: 视频差错控制,基于内容的差错控制,视频质量评价,视觉显著性

文献来源: 国防科学技术大学

发表年度: 2005

论文摘要: 个人通信是人类通信的发展目标,可以实现任何人(Whoever)在任何时间(Whenever)、任何地点(Wherever)与任何人(Whoever)进行任何种类(Whatever)的信息交换。然而,以因特网、无线信道为代表的应用环境是一种时变信道,而且容易发生误码,如何提高视频码流抗传输误码的能力,提高视频恢复质量,成为无线移动环境下视频传输应用中急需解决的问题。传统的视频差错控制技术一般采用信号处理的方法,把视频流看成一个二进制比特序列,没有考虑视频本身所包含的语义信息和提供信息的重要程度的差异。本论文从视频内容分析的角度出发,提出了易错信道下基于内容的差错控制框架,发掘视频内容、信道差错与视频质量之间的相互关联,把内容处理、网络传输和编码技术结合起来,综合解决视频通信中的差错控制问题。论文阐述了基于内容的差错控制方法的体系结构,提出内容描述模型,针对不同层次的内容特征,提出了相应的差错控制方法,并进行了实验测试分析和效果评价。主要的研究贡献包括:!对基于内容的差错控制方法的体系结构进行研究,在内容特征的层次化结构的基础上,分析了基于内容的差错控制方法的框架、特性、分类。通过研究不同视频特征的属性,结合人眼视觉系统(Human Visual System HVS)的生理特性,将视频内容特征分成人脸、运动和视觉显著性特征(比如颜色、密度、方向等)三个层次,总结和归纳出一种视频内容描述模型。在这个模型框架下,视频被分割成具有显著内容特征和逻辑意义的视频单元,对每种类型的视频单元根据其内容特征采用不同的差错控制方法,可以获得良好的差错恢复效果。!研究了针对人脸特征的差错恢复方法。由于视频中出现的人脸具有稳定性,连续性等特点,同时考虑到无线移动信道由于误码率高而引起差错传播问题,所以采用帧内编码宏块刷新的方法。一方面由于人脸区域的连续性使帧内编码方法的数据量不大,另一方面采用这种方法可以有效控制信道误码引起的差错传播。!研究了基于运动特征的差错隐藏方法。当解码端发现宏块丢失时,根据人眼的视觉特性,对于具有不同目标运动速度的视频单元采用不同的差错隐藏方法,能够有效地隐藏误码引起的失真。!研究了对于颜色、密度等显著性区域的差错隐藏方法。由于低层显著性区域分散且数目不定,采用数据分区的差错隐藏方法既可以节约网络带宽,又可以保证用户关注的信息不丢失。!结合主观视频质量评价方法和客观评价方法的特性,提出基于内容的视频质量评价方法,以量化的形式体现人眼视觉系统的主观视觉感受。论文给出了针对不同层次特征的差错控制算法的测试和实验结果,并进行了评价和讨论。论文最后给出研究内容的小结,并对未来基于内容的差错控制问题进行了展望。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 问题的提出和解决方案

1.3 本文的研究内容及贡献

1.4 论文结构

第二章 相关研究工作

2.1 无线视频传输中的差错控制技术

2.2 视频视觉感知模型

2.3 视频质量评价方法

2.4 基于内容的无线视频通信的研究进展

2.5 本章小结

第三章 基于内容的差错控制方法模型

3.1 视频内容描述模型

3.2 基于视频内容的差错控制模型

3.3 基于视频内容的差错控制方法

3.4 本章小结

第四章 针对人脸特征的差错恢复方法

4.1 人脸特征的计算方法

4.2 保护人脸区域的差错控制方法

4.3 实验与结果分析

4.4 本章小结

第五章 针对运动特征的差错隐藏方法

5.1 运动特征及其计算方法

5.2 针对运动镜头的差错隐藏方法

5.3 实验与结果分析

5.4 本章小结

第六章 针对低层特征的差错隐藏方法

6.1 颜色、密度和方向特征及其计算

6.2 针对颜色、纹理和方向特征的差错隐藏方法

6.3 实验与结果分析

6.4 本章小结

第七章 基于内容的视频差错恢复质量评价方法

7.1 视频质量评价方法

7.2 人眼视觉系统的特性

7.3 基于内容的视频质量评价方法

7.4 本章小结

第八章 结论和未来的工作

8.1 论文工作的总结

8.2 未来的工作和展望

致谢

参考文献

附录一 作者发表的论文

附录二 作者攻读博士期间参加的科研项目

发布时间: 2006-09-14

参考文献

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• [10].视频编码传输的容错纠错优化方法[D]. 陈云鹏.中国科学技术大学2006

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