无线网络H.264视频传输的抗误码技术研究

摘要

随着多媒体技术、网络技术和通信技术的飞速发展，视频通信已发展成为无线通信网络和互联网的主要业务。H.264/AVC标准作为新一代高效视频压缩编码标准，不仅具有优异的压缩性能，而且具有良好的网络亲和性。但由于H.264使用了多种高效压缩编码算法，视频码流对信道传输误码十分敏感，导致无线、Internet等网络中进行视频传输面临着巨大的挑战。因此，为保证压缩视频流在网络中可靠的传输，研究有效的抗误码技术具有重要的理论和实际意义。
　　本研究主要内容包括：⑴将信息隐藏技术与视频传输误码恢复技术相结合，提出了一种基于数据隐藏的H.264视频传输误码恢复方法。该方法基于场景切换信息在编码端自适应提取视频帧的边信息，并隐藏到视频流分组中，从而在解码端可提取边信息采用自适应算法实现视频传输误码恢复，提高了各种丢包环境下H.264视频传输质量，特别是对场景切换和大运动画面有较好的误码恢复效果。同时，通过利用RTP报文头部的扩展字段，实现数据隐藏，从而较好地解决了视频帧重要数据隐藏空间不够的问题，同时并不破坏原始视频编码数据，提高了视频重建质量。⑵将基于LDGM码的不等差错保护方法和实时FEC视频传输方法相结合，提出了一种基于LDGM Triangle-UEP的实时H.264视频传输抗误码方法。该方法在发送端采用LDGM Triangle码对各个Sub-GOP进行不等差保护。在接收端，视频解码器仅需要Sub-GOP中的某一帧的分组就可以解码并显示该帧。如果该帧分组在传输中丢失而出现误码，则解码器采用误码掩盖技术直接对该帧进行误码恢复。由于解码器不需要等待Sub-GOP中的所有分组都接收，因此解码端无时延引入。接着，当Sub-GOP中的所有分组都接收完成后，LDGM Triangle译码器尝试恢复丢失的分组。若LDGM Triangle译码器恢复出该Sub-GOP中所有的丢失分组，则视频解码器对该Sub-GOP中所有分组进行重新解码并更新参考帧，从而阻止误码掩盖的失真扩散到后续帧。实验结果表明，该方法提高了整个实时视频传输系统的可靠性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 本文研究内容

1.3 本文结构安排

第二章 视频传输的抗误码技术

2.1 视频传输中的抗误码技术

2.2 H.264 特有的视频编码层抗误码技术

第三章 基于数据隐藏的视频传输误码恢复综述

3.1 基于数据隐藏的 H.263/H.263+视频传输误码恢复方法

3.2 基于数据隐藏的 MPEG 视频传输误码恢复方法

3.3 基于数据隐藏的 H.264/AVC 视频传输误码恢复方法

3.4 基于可逆数据隐藏的 H.264/AVC 视频传输误码恢复方法

3.5 本章总结

第四章 基于数据隐藏的 H.264 视频传输误码恢复方法

4.1 引言

4.2 FMO

4.3 提取重要数据

4.4 数据隐藏

4.5 自适应误码恢复

4.6 实验结果及分析

4.7 本章总结

第五章 基于 FEC-UEP 的实时 H.264 视频传输抗误码方法

5.1 引言

5.2 基于 LDGM 码和数据分割的不等差错保护

5.3 实时 FEC 视频传输方法

5.4 基于 LDGM Triangle-UEP 的实时 H.264 视频传输抗误码方法

5.5 实验结果及分析

5.6 本章总结

第六章 总结和展望

参考文献

致谢

在读研究生期间学术成果