基于小波域的视频编码抗误码方法研究

论文摘要

在多媒体通信飞速发展的今天,视频通信在通信领域占有很重要的地位。视频图像的信息量非常巨大,如果不经压缩,将无法有效地传输和存储。然而,压缩数据在实际信道中传输时不可避免地会出现传输错误,造成接收端图像产生失真。同时由于压缩过程中去掉了视频图像信息之间的冗余信息,使得压缩后的数据对误码非常敏感,导致重建图像质量进一步下降。在有噪信道中传输视频图像,抗误码措施必不可少。如何对视频数据进行有效而可靠的传输成为多媒体应用中一个关键的问题,也是目前较为热门的研究领域。 本文在介绍了视频编码及抗误码方法的基础上,主要研究了基于小波域的视频编码系统及抗误码方法。目前,几乎所有的视频图像编码算法都是基于离散余弦变换和空间域的运动补偿技术,但基于DCT的算法存在明显的方块效应。小波变换具有良好的空间一频率局域化等特性,非常适合描述非平稳图像信号。利用小波系数的多分辨率特性,实现三维SPIHT编码,三维SPIHT编码方法充分考虑了视频图像序列在时间轴上的特点,不需要做运动补偿,很自然地将二维空间和一维时间结合起来,在降低了算法复杂度的同时,得到较好的编码效果。为了更可靠的进行视频图像传输,采用多描述SPIHT编码方法来提高抗误码性能。利用小波图像的结构及各子带之间的对应关系,使得多描述SPIHT编码方法在基本不降低压缩效率的情况下,大大提高了抗误码能力。另外本文还利用了前向纠错编码技术,对输出码流进行纠错编码,以达到纠正误码的目的。对于无法纠正的误码,在解码端利用了人眼视觉特性进行错误掩藏。并根据小波系数的特点使用多向内插方法,使得重建视频图像质量有了明显的提高。 对整个系统进行了仿真试验,表明基于小波域的视频图像编码及抗误码性能比基于空间域的都有了一定程度的提高。基于小波域的视频图像编码及抗误码方法是非常有前途的研究方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 视频编码抗误码方法概述
• 1.2 研究内容和章节安排
• 1.2.1 主要工作
• 1.2.2 章节安排
• 2 视频编码及抗误码方法的基本原理和方法
• 2.1 传统的视频压缩的基本原理
• 2.2 抗误码方法
• 2.2.1 误码的产生及分类
• 2.2.2 误码的检测
• 2.2.3 误码恢复及错误隐藏
• 2.2.4 具体抗误码方法
• 2.2.5 总结
• 3 基于小波域的视频压缩方法研究
• 3.1 小波变换的基础知识
• 3.1.1 小波变换的产生
• 3.1.2 小波变换原理
• 3.2 图像的小波变换
• 3.3 小波域的视频编码
• 3.3.1 基于三维小波变换的视频编码
• 3.3.2 三维小波变换
• 3.3.3 三维SPIHT编码
• 4 基于小波域的抗误码方法研究
• 4.1 在编码端利用基于小波域视频编码性质实现抗误码操作
• 4.1.1 多描述的SPIHT编码
• 4.1.2 利用循环纠错码消除误码影响
• 4.2 在解码端利用基于小波域视频编码性质实现错误隐藏
• 4.2.1 小波域内插算法
• 4.2.2 四像素内插算法
• 4.2.3 多向内插算法
• 4.3 总结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢
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