基于H.264的无线视频传输及质量分析

论文摘要

近年来,移动通信技术的发展进入空前活跃的历史时期,诸如第三代(3G)通信系统、无线局域网(WLAN)、无线城域网(wMAN)等技术的发展,使通信技术正朝着使每个普通百姓在“任何时间、任何地点与任何人进行任何形式的交流”这一美好目标发展。随着宽带无线移动通信技术的发展和Internet业务的普及,未来若干年内,传统电信网上以话音(或小流量数据)为主的业务形态将逐步被以视频(图像)为主的多媒体业务形态所取代。因此,对视频图像传输质量的研究是实现网络的服务质量调整、资源优化调度等的前提条件。高效的视频压缩编码技术是无线视频通信的前提和保证,本文针对H.264/AVC在无线环境中的编码和传输问题展开了研究,结合无线视频应用环境,着重对H.264/AVC编码和鲁棒性两个方面进行分析,阐述H.264/AVC为网络友好性提供的接口和扩展,并在总结目前各种抗误码技术的基础上,分析了H.264/AvC所用的误码控制方法。针对四种典型的无线视频应用环境,本研究建立了其模拟测试方法,为后续的研究提供了实验测试平台。本研究介绍了主观评价和客观评价方法,在分析比对传统的PSNR算法和目前较流行的SSIM算法的基础上,提出了改进的EPSNR算法,并采用这三种客观评价算法对前面的经过无线信道传输的劣化素材进行评测。把三种算法客观评价的结果与主观评价结果进行拟合,结果表明EPSNR算法最逼近主观评价的结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义和选题背景
• 1.1.1 无线视频业务的发展趋势
• 1.1.2 无线视频质量的评价
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 无线网络的视频传输需研究的问题
• 1.2.2 无线视频质量分析的研究
• 1.3 本文内容安排及创新
• 第二章 信源编码对无线视频质量的影响分析
• 2.1 视频及图像工程基础
• 2.1.1 图像与视频
• 2.1.2 彩色空间
• 2.1.3 采样格式
• 2.1.4 视频格式
• 2.2 视频的信源编解码
• 2.2.1 信源编解码发展概要
• 2.2.2 H.264标准概要
• 2.3 H.264编解码器原理及性能
• 2.3.1 H.264编解码器原理
• 2.3.2 H.264编解码器性能
• 2.4 面向传输的编码技术
• 2.4.1 无线视频的鲁棒编码
• 2.4.2 H.264视频编码的容错处理
• 2.5 信源参数对质量的影响
• 2.5.1 目标比特率对质量的影响
• 2.5.2 压缩帧率对质量的影响
• 2.6 本章小结
• 第三章 无线视频的信道传输仿真
• 3.1 无线视频的信道传输
• 3.1.1 无线视频通信模式及性能参数
• 3.1.2 无线视频传输的体系结构
• 3.1.3 无线视频的网络适配层
• 3.2 典型的无线应用环境的仿真平台建立
• 3.2.1 基于 RTP/IP的3G无线视频通用环境
• 3.2.2 基于 H.324/M无线视频通用环境
• 3.2.3 基于 Gilbert-Elliot模型的传输仿真丢包
• 3.2.4 基于mesh无线网的无线视频模拟
• 3.3 在各信道中容错方式的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 视频质量的主观评测
• 4.1 主观质量评测介绍
• 4.1.1 主观评价的标准化进程
• 4.1.2 主观评测的方法分类
• 4.1.3 主观评价的分级
• 4.2 主观评价软件设计
• 4.3 主观评价结果
• 4.3.1 评价素材
• 4.3.2 评价结果及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 视频质量的客观评价
• 5.1 客观评测方法概要
• 5.1.1 全参考方式（FR）
• 5.1.2 部分参考（压缩参考 RR）方式
• 5.1.3 无参考（NR）方式
• 5.2 客观视频评价理论分类研究
• 5.2.1 传统 PSNR算法的评价理论
• 5.2.2 基于结构相似性（SSIM）的模型
• 5.3 基于边缘增强 EPSNR算法
• 5.3.1 改进的动机
• 5.3.2 EPSNR算法的理论
• 5.3.3 EPSNR算法的性能测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 工作总结和研究展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究工作及成果
• 致谢