Packetization and Transmission of H.263 Bitstream

论文摘要

视频编码技术及其在网络上的应用，例如：视频电话、视频会议、安全监测、互动游戏、远程监控以及其他增值服务等，已经引起了越来越多人的兴趣。这些应用对传输速率有限的公共交换电话网（PSTN网）和无线网络提出了重大挑战。目前已经得到广泛认同的数字无线通信同样也被限制在几千比特每秒的传输速率内。因此，在低比特率条件下的视频编码逐渐被人们重视。针对不同类型的应用服务，已经制定了若干与视频压缩相关的国际标准，比如：联合摄影专家组（JPEG），国际电信联盟电信标准部门（ITU-T）、运动图像专家小组（MPEG）。尽管在这些标准中的通用代码模型只提供了基本的、不完整的描述，但是他们仍然提供了在百兆网络中传输清晰视频的解决方案。特别是针对某些应用，在画面质量可以接受的情况下，传输的速率可以达到64kbit／秒。但是，对于低于64Kbit／秒的带宽，这些标准仍然会造成阻塞或帧率的降低，从而导致分辨率的降低或者端到端延迟的增加。因此，在低比特率情况下的编码质量必须得到进一步改善。本论文是研究的对象是以低码率视频编码技术（基于H.263）为目标的视频编码标准，目的是为了能大大提高视频质量。未来的多媒体服务要求将来的编码标准理论中能够提供更多新的功能以适应新的业务。因此，设计运行于因特网的编码标准、协议以及实时视频传输传输机制会遇到更多的挑战。本论文主要阐述了编码处理和传输问题。针对编码，提出了混合编码方案来增强其健壮性。针对传输，提出的打包算法用于有效降低丢包率。在文中证明了，在了解网络视频传输行为并通过增强帧编码和打包效率能够有效平衡传输率和网络健壮性，使得在低速率网络上安全的进行视频传输成为现实。

论文目录

• ABSTRACT
• 摘要
• CHAPTER 1 Introduction
• 1.1 Background
• 1.2 Motivation and the Problem Statement
• 1.3 The Purpose of the study
• 1.4 Thesis scope
• 1.5 Thesis Outline
• CHAPTER 2 The H.263 coding standard
• 2.1 Overview of H.263 standard
• 2.2 The H.263 codec architecture
• 2.3 What makes H.263 different from H.261?
• 2.4 The coding （compression） algorithm of H.263
• 2.4.1 Motion Estimation
• 2.4.2 Transform Coding
• 2.5 Technical Features Of H.263 Video coding （Negotiable Options）
• 2.5.1 Unrestricted Motion Vector （UMV） Mode
• 2.5.2 Syntax Based Arithmetic Coding （SAC）
• 2.5.3 Advanced Prediction Mode
• 2.5.4 Four Motion Vectors per Macroblock
• 2.5.5 Overlapped Block Motion Compensation （OBMC）
• 2.5.6 PB Frame Mode
• 2.5.7 Advanced Intra Coding Mode
• CHAPTER 3 The H.263 Picture Format and data Structure
• 3.1 The H.263 picture format
• 3.2 H.263 Data Structure
• 3.3 GOBs, macro blocks and blocks
• CHAPTER 4 Packetization and transmission scheme of H.263 bitstream
• 4.1 Packetization
• 4.2 Design Issues for Packetizing H.263 Bit streams
• 4.3 GOB Numbering
• 4.4 Motion Vector Encoding
• 4.5 Macroblock Address
• 4.6 Real-time Transport Protocol （RTP）
• 4.7 Usage of RTP
• 4.8 RTP H.263 Video Packet Structure
• 4.9 H.263 Payload Header
• 4.9.1 Mode A
• 4.9.2 Mode B
• 4.9.3 Mode C
• 4.10 Selection of Modes for the H.263 Payload Header
• 4.11 Transmission Format
• 4.11.1 Picture Layer
• 4.11.2 Group of Blocks Layer
• 4.11.3 Macro block Layer
• 4.11.4 Block Layer
• CHAPTER 5 Error resilient coding scheme for H.263 video transmission
• 5.1 Methods to improve robustness of video encoder
• 5.2 Decoding Information Feedback Scheme
• 5.3 Proposed Error Resilient Strategies
• 5.3.1 Resynchronization Flags Insertion
• 5.3.2 Error Detection, Error Localization and Error Concealment
• 5.3.3 INTRA/INTER/SKIP Mode Selection
• 5.4 Effects of errors on H.263 Video
• 5.5 Forward Error Correction （FEC）
• 5.6 Error concealment for H.263 video transmission
• CHAPTER 6 General summary and Recommendations
• References
• LIST OF PICTURES
• Acknowledgements