H.264容错技术研究及其在无线视频通信中的应用

摘要

近年来，随着多媒体和网络技术的发展，各种信息采集的手段日益增多，例如数码相机、摄像机的广泛使用，使视频信息的来源不断扩大。同时，由于视频信息具有直观、高效、广泛等特点，市场需求也越来越广泛，视频点播、网络电视、可视电话、视频会议等应用形式层出不穷，视频通信技术成为了研究的热点。然而由于视频信息内容十分丰富，信息量巨大，网络带宽有限，故需要对视频信息进行压缩并且采用合适的抗误码技术来适应网络传输的要求。视频通信系统中的差错控制方法是研究的重点和难点。
　　在本文中，首先介绍了视频通信系统的技术背景和研究现状，分析了H.264/AVC视频压缩标准视频编码层和网络提取层的关键技术，研究了视频通信中常用的差错控制方法，分析了无线信道的特点和无线视频通信面临的问题以及H.264标准在无线环境中的应用。
　　重点研究了H.264标准中使用的容错工具，并对灵活宏块次序和差错隐藏等容错方法的容错效果进行了仿真，分别设计了适用于无线视频通信系统会话类业务和流媒体业务的容错策略，给出了实验结果。
　　在深入理解H.264标准中灵活宏块次序（FMO）容错工具原理的基础上，分析了其研究现状，结合H.264关键技术设计了一种双螺旋FMO方式，该方式可以解决解码器错误隐藏和图像预测机制在宏块排列问题上的矛盾。利用不同特点的标准测试序列和不同网络模型对该方式的容错效果进行了仿真。实验表明，双螺旋FMO方式的性能优于大多数标准中规定的FMO方式，且具有良好的网络适应性和稳定性，简单易实现。
　　最后，根据以上的理论分析和仿真结果作出结论。针对H.264容错工具在无线视频中的研究提出了一些提议，对今后H.264容错工具的研究及无线视频通信系统的发展具有一定的参考价值。

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缩略词表

第一章 引言

1.1 课题研究的技术背景

1.2 视频压缩编解码及H.264容错技术研究现状

1.3 本文内容及章节安排

第二章 H.264视频编解码标准关键技术分析

2.1 H.264系统框架

2.2 H.264视频编码层（VCL）关键技术分析

2.3 H.264网络提取层（NAL）关键技术分析

2.4 本章小结

第三章 视频通信中差错控制技术研究

3.1 视频通信系统中差错控制技术的重要性

3.2 视频通信系统中差错控制技术

3.3 本章小结

第四章 H.264中的容错工具及无线环境下容错策略

4.1 无线信道中的视频传输

4.2 H.264标准中的容错工具

4.3 无线环境下基于H.264标准的容错策略

4.4 本章小结

第五章 基于H.264灵活宏块次序改进—双螺旋FMO方式

5.1 灵活宏块次序研究现状

5.2 双螺旋FMO方式

5.3 实验结果及分析

5.4 本章小结

第六章 结论

6.1 本文工作总结

6.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果