基于3G网络的有限带宽下实时视频传输技术研究

摘要

在3G网络中传输实时视频是一种典型的应用。相比于其他业务,视频信息的数据量大,传输之前必须经过压缩。目前最常用的压缩标准为H.264,经过H.264压缩后的视频流可以在3G网络信道上获得较好的传输效果。但是由于3G网络带宽不稳定,且抖动明显,因此,如何根据3G网络带宽变化情况,动态调整H.264码率控制策略,以取得更佳的视频传输效果,获得更好的用户体验,是移动网络视频传输技术中值得研究的一个问题。
　　论文工作围绕实时视频通信中发送端可能获取的网络状态信息,从网络带宽预测的角度来动态调节视频码率,并根据帧的重要程度不同,实施有选择的丢帧策略,以期取得更好的视频传输体验。论文主要开展了以下一些工作:
　　①分析了实时视频通信中视频发送端可能感知的网络带宽参数,建立一种视频编码码率控制的模型。该模型根据发送端缓冲区比特流的大小,预期的网络带宽和变化趋势,来调整和控制相应的H.264码率控制指标。
　　②在以上模型基础上,提出了针对模型中不同处理阶段的优化策略。针对编码码率频繁切换对移动终端带来的处理开销问题,实施码率分等级变换方式;通过设定和监测相关参数阈值,实施发送缓冲区管理策略;根据 H.264编码后的帧重要性不同,在3G网络出现拥塞情况时,根据帧的重要性不同而采取优先丢弃非关键帧的帧丢弃策略。
　　③采用JM平台和VCEG-N80离线环境,开展了仿真实验,以检验所提出方法在网络带宽预测方面的有效性。通过测量丢包率计算 PSNR值的实验,比较了传统传输模式与论文改进模式下实时视频传输效果的不同,验证了论文所提出改进方法的有效性。