視頻通信中的誤碼控制技術(shù)研究.pdf

1、誤碼控制技術(shù)(ECT)是目前廣泛應(yīng)用在視頻通信領(lǐng)域,用以有效改善視頻信息接收端解碼輸出視頻信息視覺質(zhì)量的一項關(guān)鍵技術(shù).該文在對由國際電聯(lián)(ITU-T)提出的H.26X系列視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,從提高視頻通信系統(tǒng)的抗誤碼性能和誤碼控制算法的有效性兩個方面,研究了視頻通信中誤碼控制技術(shù)的若干技術(shù)問題,并提出了相應(yīng)的解決方案和改進(jìn)算法.以下的工作是本文的重點:1.對MPEG系列和H.26X系列視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了技術(shù)分析,通過對新一代視

2、頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264建議所采用的幾種主要改進(jìn)算法進(jìn)行的仿真實驗,著重分析和研究了這些改進(jìn)算法對視頻通信系統(tǒng)編碼性能的影響.2.基于H.263視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),提出了一種新的采用二級篩選機(jī)制的場景自適應(yīng)編碼方案.該方案將基于圖像直方圖相似度檢測算法的高效性與基于圖像內(nèi)容相似度檢測算法的準(zhǔn)確性相結(jié)合,將現(xiàn)有的一級篩選機(jī)制擴(kuò)展為二級篩選機(jī)制,在第二級篩選過程中引入了一個圖像相似度檢測算子作為檢測手段.仿真實驗表明,與文獻(xiàn)[102]方案相比,提出的

3、方案雖然增加了約8.25％的編碼器編碼耗時,卻有效提高了對視頻序列突變幀的檢測精度,從而進(jìn)一步降低編碼器端輸出編碼視頻流的比特數(shù)達(dá)22.95％左右,在基本不影響重構(gòu)視頻信息視覺質(zhì)量的同時提高了編碼器的壓縮效率.3.在研究了H.264編碼視頻流在NAL層下的兩種工作模式對編碼性能影響的基礎(chǔ)上,提出了一種H.264編碼視頻流信道自適應(yīng)非平等誤碼保護(hù)方案(ACUEP).該方案中編碼視頻信息在進(jìn)行打包封裝前,首先根據(jù)當(dāng)前信道狀態(tài)信息自適應(yīng)地確定

4、其在NAL層中的工作模式,在無丟包信道中采用單數(shù)據(jù)片模式以降低編碼視頻流的打包開銷,提高編碼效率;而在丟包信道中采用數(shù)據(jù)分區(qū)模式以提高編碼視頻流對信道誤碼的魯棒性能,同時基于人眼視覺特性,提出了一種改進(jìn)的UEP策略.該策略對編碼視頻流中的編碼視頻頭部信息和亮度分量信息重點進(jìn)行誤碼保護(hù),從而進(jìn)一步降低解碼器輸出視頻圖像亮度分量信息的失真度,以達(dá)到在同等信道狀態(tài)下最大限度地提高解碼器端重構(gòu)視頻信息圖像質(zhì)量的目的.仿真實驗表明,該方案能在無噪

5、信道中有效降低編碼器端8240字節(jié)的打包開銷和2.70kbit的輸出比特數(shù)以及0.33kbps的比特率,而在有噪信道中可使解碼輸出重構(gòu)視頻圖像的視覺質(zhì)量得到一定程度的提高,亮度分量峰值信噪比可增加近1dB.4.針對H.264標(biāo)準(zhǔn)率失真優(yōu)化編碼算法中存在的計算冗余過大問題,提出了一種自適應(yīng)率失真優(yōu)化編碼算法,將H.264標(biāo)準(zhǔn)算法中求解解碼重構(gòu)視頻信息期望失真度的代數(shù)和平均算法,改進(jìn)為加權(quán)和平均算法.該算法首次在當(dāng)前信道丟包率與編碼器端進(jìn)行