差错跟踪技术的仿真及在多模式无线视频传输系统上的应用研究

摘要

在视频传输的应用中，带宽有限和视频压缩带来的信息丢失是制约视频质量的两个主要原因。采用运动补偿混合编码的压缩视频流对包交换网络中的传输错误异常敏感，传输中一旦出现差错，错误信息将会在时间和空间上迅速蔓延和扩散，使视频质量急剧下降，有时甚至会导致整个视频通信完全失败。因此，视频差错控制技术正成为当前视频压缩及视频通信领域中十分关键和活跃的前沿技术。 论文在分析多种差错控制技术的基础上，结合多模式无线视频传输系统的传输特性，研究了一项适用于实时传输情况下的交互式差错控制方法一差错跟踪技术。 论文首先对差错跟踪技术的原理进行了深入的分析和研究，并在计算机上仿真实现了精确差错跟踪(PET)和两种快速差错跟踪算法(FETI、FET2)；在仿真实验中，通过从多个不同特点序列的主观质量、客观PSNR值、编码码字和编码时间四个方面将差错跟踪与误码掩盖和没有错误的情况进行比较，分析了差错跟踪各方面的基本性能。 然后，论文针对实际系统传输模型多样化和DSP处理能力受限的特性，提出了将FET1与FET2结合起来跟踪、根据当前的网络传输情况实时调整保存的运动矢量的帧数的改进措施；针对实际系统带宽受限的特性，提出减小受污染宏块的更新力度的改进措施；并对这些改进措施的性能进行了系统地实验和分析。 以上工作的基础上，本文最后以多模式无线视频传输系统为硬件平台，提出并实现了将以上三种改进措施和误码掩盖有机结合的综合差错控制方案，并且通过实际传输测试验证了该方案的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究文献综述

1.2.1前向技术

1.2.2后向技术

1.2.3交互技术

1.3本文的工作内容和结构安排

第二章差错跟踪技术原理分析

2.1差错扩散机理

2.1.1视频编码压缩原理

2.1.2差错扩散分析

2.2差错跟踪技术的目的

2.3正/反向差错跟踪算法的比较

2.4差错跟踪算法分析

2.4.1精确差错跟踪分析

2.4.2快速差错跟踪分析

2.5差错跟踪的性能分析

2.6本章小结

第三章基于PC机的差错跟踪技术的实现及改进

3.1差错跟踪技术的设计与实现

3.1.1差错跟踪实现的总体思路设计

3.1.2加入差错跟踪后各部分流程设计与分析

3.1.3跟踪中运动矢量的数据结构设计

3.2算法的代价分析

3.3基于实际系统的差错跟踪关键技术的研究和改进

3.3.1整像素与半像素精度的跟踪效果分析

3.3.2有效跟踪深度问题的分析及对应的解决方案

3.3.3跟踪刷新力度与码字增加矛盾的分析与对策

3.4本章小结

第四章基于PC机的仿真实验结果分析

4.1实验条件和参数设定的介绍

4.2差错跟踪实现的正确性验证分析

4.3差错跟踪基本性能的实验分析

4.3.1序列的主观质量比较与分析

4.3.2序列的PSNR值比较与分析

4.3.3差错跟踪与误码掩盖综合效果的分析

4.3.4差错跟踪对编码码字的影响分析

4.3.5加入差错跟踪前后编码时间的比较与分析

4.4差错跟踪改进措施性能的实验与分析

4.4.1不同往返延时对差错跟踪性能影响的实验与分析

4.4.2 PET与FET2结合跟踪的的实验与分析

4.4.3不同更新力度的实验与分析

4.5本章小结

第五章差错跟踪技术在实际系统上的设计与实现

5.1系统构成与工作环境简介

5.1.1系统框架和工作过程

5.1.2系统已有的差错控制和误码定位方法

5.2差错跟踪在系统上的设计与实现过程

5.2.1总体设计方案与思路

5.2.2接收端的实现与分析

5.2.3服务器端的实现与分析

5.2.4无线视频终端的实现与分析

5.3综合控制方案中关键技术的具体实施

5.4测试结果与分析

5.5本章小结

第六章总结与展望

致谢

参考文献

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