基于数据分割的H.264算法研究及其在移动流媒体平台中应用

摘要

近几年来，随着移动通信网络的发展、数据传输速率的提高、带宽的增加以及移动终端处理能力的不断增强，通过移动通信网络提供流媒体视频服务已经成为可能。在移动网络技术逐步成熟的3G时代，人们希望能够随时随地的获取流媒体视频服务，所以移动流媒体视频服务成为3G通信时代的重要服务。移动流媒体技术将有线网络流媒体技术应用到无线网络领域，已成为移动通信应用领域的一个新热点。无线网络的流媒体应用对当前的编码和传输提出了更大的挑战，相对于有线网络，无线网络状况不稳定，除去网络流量所造成的传输速率的波动外，手持设备的移动速度和所在位置也会严重影响到传输速率和质量，因此高效的可自适应的编码技术研究至关重要并具有很现实的意义。
　　 本文以提高视频传输质量为目的，针对移动流媒体的传输速率和质量问题对移动流媒体的编码技术进行研究。鉴于H.264编码标准是当前先进的视频编码技术，而且该标准在视频压缩效率和网络友好性方面表现突出，在深入分析H.264编码标准新特性的基础上，对数据分割技术进行研究并提出一种改进方案，主要研究内容和研究结果如下：
　　 (1)对移动流媒体的关键技术进行分析，重点对H.264编码标准及其新特性进行深入的分析与研究，同时根据平台开发具体情况设计了移动流媒体传输流程和传输协议。
　　 (2)研究H.264的数据分割方法和目前几种典型的数据分割策略，并通过仿真实验对这几种方法的性能进行分析和比较。针对H.264标准的数据分割方法存在的不足，提出一种改进的分割策略，在Ⅰ类和Ⅱ类数据语法结构保持不变的基础上，对Ⅱ类数据加入冗余的语法。实验表明改进后的数据分割方案在没有增加太多码率的基础上获得了较高的重建视频质量，并提高了视频传输质量和抗误码性。
　　 (3)在H.264数据分割算法和移动流媒体关键技术分析与研究的基础上，设计并开发了移动流媒体平台。首先对移动流媒体的工作流程、平台主体架构及模块的功能进行设计，然后对平台中所使用的EVC开发环境及其搭建过程进行分析，最后通过对视频编码主要过程和解码流程进行设计的基础上，对H.264数据分割算法和改进后的算法方案分别在移动流媒体平台中进行应用，实现视频播放和在线交流两大应用模块，并对其实验结果进行分析和对比。实验表明，改进后的数据分割方案在平台应用中取得了较好的视频播放效果，视频质量有了一定的提高，具有较好的应用价值。