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无线视频通信中的错误恢复技术研究

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摘要

近年来,随着无线网络的不断发展,多媒体应用的需求正日益增加。由于多媒体数据尤其是视频数据量的巨大,为了满足传输带宽需求,视频信号通常需要高度压缩,以消除数据间的冗余。因而对传输过程中的错误更为敏感,重建图像质量很可能因这些错误而严重降级,甚至无法解码。无线环境的一个显著特点就是信道误码率和丢包率高,因此,应用于无线信道的视频通信必须要采用适当、有效的错误恢复技术,这样才可以在压缩图像发生传输误码的时候保证图像质量,保证无线多媒体服务的QoS(Quality of Service)。本课题的主要工作就是对适用于无线视频通信的错误恢复技术进行研究。 本文首先对视频编码技术及标准的发展做了简要介绍,详细分析了各主要视频编码标准的关键技术及其各自的特点,对本文的选题和主要工作做了说明。 然后简要介绍了错误检测与定位技术。详细分析了视频编码中的多项错误恢复技术及其原理,这些都是典型的错误恢复技术,并且都获得了成熟的研究成果。对H.264/AVC(Advanced Video Coding)标准中多种独具特色的错误恢复工具进行了研究。随后,介绍了我国具有自主知识产权的AVS(Audio Video coding Standard,数字音视频编解码技术标准)编码标准中的错误恢复技术-灵活参考帧。 接着本文详细介绍了时域隐藏、空域隐藏、频域隐藏以及自适应混合空时域错误隐藏方法。每种错误隐藏方法都各有利弊,需要根据不同图像序列的特征以及不同的误码状况有针对性地选择错误隐藏方法。根据无线通信的特点,本文提出一种新型的自适应选择策略以及简单有效的空时域错误隐藏算法。实验显示,该算法比H.264/AVC标准中的错误隐藏算法能获得更好的图像效果,信道误码率越高,性能的提升越明显。 基于改变宏块排列顺序以减轻连续错误对视频码流造成严重的影响的思路,本文提出了一种适用于实时通信的宏块排序方案,该方案可获得较好的避免连续错误的效果。然后,将自适应空时域错误隐藏与此宏块排序方案结合起来,实验数据显示,这种编解码端错误恢复技术相结合的方法能获得比H.264/AVC中的错误隐藏工具更好的恢复效果。 最后对全文进行总结,对有待继续研究的工作提出初步设想。

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