基于多描述编码的无线视频容错技术研究

论文摘要

随着3G技术、移动互联网的兴起,无线视频通信的市场需求越来越广泛。目前,无线视频通信应用已经成为无线通信业务发展的核心组成部分。但是由于无线网络传输带宽的限制、信道不稳定等情况,传统网络视频编码及传输技术不能直接有效地应用于无线传输,使得无线视频传输过程中产生数据包丢失、误码等问题,不能有效保证传输质量。本文针对无线视频的传输和应用,以H.264/AVC视频压缩编码标准为对象,主要研究多描述视频编解码的关键技术,以有效提升视频在无线传输过程中的容错性能。论文主要研究工作如下：(1)针对视频多描述编码中经常出现的误匹配问题,研究提出一种改进的自适应冗余嵌入算法。该算法结合两描述的码流分配,先通过编码获取冗余信息,然后根据不同宏块的权重值,自适应地把冗余信息嵌入到两描述中。实验表明：改进的算法复杂度低,能有效地减少视频编解码过程中的误匹配率。(2)针对视频编解码容错技术中传输码流较大,受到一定的网络带宽限制的问题,提出一种基于感兴趣区的多描述视频编码算法。该算法分别对视频图像感兴趣区和非感兴趣区进行提取和传输,对感兴趣区域的视频图像进行重点保护,增强感兴趣区的容错能力,以便在解码端接收到完整的视频流数据包,最终解码出较好的感兴趣区域视频。(3)针对目前无线视频编码的研究仅限于理论层面,而在实际传输和应用领域尚未推广等问题,用仿真技术对冗余嵌入的多描述视频编码方法进行仿真,并对仿真结果进行统计和分析。结果表明无线视频在传输过程中能获得较好的视频保护,多描述编码很适合应用于无线视频通信,从而验证该算法的有效性和适用性。本文在视频编码冗余嵌入和感兴趣区域多描述编码等方面的研究成果将为我国视频编码容错技术的研究与应用提供重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 视频编解码技术方面
• 1.2.2 视频容错技术方面
• 1.2.3 多描述编码方面
• 1.3 本文研究内容和创新点
• 1.4 本文组织结构
• 第二章 视频容错技术和多描述编码理论概述
• 2.1 视频通信系统中的容错技术
• 2.1.1 编码端的差错控制技术
• 2.1.2 传输信道的容错控制技术
• 2.1.3 解码端的差错隐藏
• 2.2 多描述视频编码基础理论
• 2.2.1 多描述编码的发展现状
• 2.2.2 多描述编码的率失真理论
• 2.2.3 多描述编码的关键问题
• 2.2.4 多描述编码的性能指标
• 2.2.5 多描述编码的实现方法
• 2.3 本章小结
• 第三章 一种自适应冗余嵌入的多描述视频编码方法
• 3.1 多描述编码冗余嵌入算法现状分析
• 3.2 自适应冗余嵌入算法描述
• 3.2.1 传统的冗余嵌入过程
• 3.2.2 改进的两描述冗余嵌入算法
• 3.2.3 自适应冗余嵌入算法步骤
• 3.3 算法性能分析
• 3.4 实验结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于感兴趣区域的多描述视频编码方法
• 4.1 引言
• 4.2 基于ROI的多描述视频编码
• 4.3 感兴趣区域的提取
• 4.3.1 Sobel算子
• 4.3.2 Sobel算子的基本原理
• 4.4 基于感兴趣区域的多描述编码方法
• 4.4.1 感兴趣区域多描述编码框架
• 4.4.2 感兴趣区的冗余片嵌入决策
• 4.4.3 实验结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 多描述编码在无线传输中的仿真和应用
• 5.1 概述
• 5.2 无线信道简介
• 5.2.1 有线和无线信道的比较
• 5.2.2 无线信道的传播特性
• 5.3 多描述编码在无线信道上的仿真和实现
• 5.4 仿真结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要