無線視頻的自適應編碼技術與傳輸系統的研究.pdf

1、移動媒體業(yè)務的開展為移動增值服務帶來了新的希望，但面向無線網絡的媒體應用對當前的視頻編碼和傳輸技術也提出了更大的挑戰(zhàn)。與有線網絡相比較，無線網絡的狀況更加不穩(wěn)定：除了網絡流量的波動，手持設備的移動速度和所在位置也會嚴重地影響到傳輸速率。同時，無線信道環(huán)境中的誤碼率也比有線信道環(huán)境高出許多，而高壓縮的視頻碼流對傳輸錯誤異常敏感，信道誤碼不僅會引入幀內失真還會造成幀間的錯誤傳播，嚴重影響回放視頻質量。所以，無線視頻數據需要一個能適應于以上狀

2、況的傳輸系統，來確保端到端的高質量接收。在這個系統當中，不但需要包含高效的視頻編碼技術，還要包括能良好抵抗信道誤碼影響的傳輸技術。 本文的研究以作者所在實驗室承擔的國家863 重大攻關項目——“數字視音頻編碼、傳輸、測試與應用示范系統”和國家自然科學基金重大項目— —“未來移動通信系統基礎理論與技術研究”為主要背景，對無線視頻的源端編碼技術和傳輸系統進行了深入的分析與討論，嘗試為以上針對無線視頻傳輸提出的問題找到合適的解

3、決方案。 在無線信道中，應用于有線網絡的大多數錯誤控制技術已不再適用。如果無線業(yè)務對傳輸有嚴格的時間要求，就需要盡可能地減小端到端的延時與抖動，并且避免任何可感知的干擾，類似于ARQ、重傳等傳統的無線糾錯手段的作用也變得有限。此時，為了抵抗無線信道中大量的突發(fā)誤碼，錯誤恢復就顯得極為重要。依賴于信源編碼所進行的后處理錯誤隱藏已發(fā)展得較為成熟，自適應于信道狀況的源端編碼技術更成為了近年來的研究熱點。在對眾多自適應的傳輸技術以及糾錯

4、技術進行分析比較的基礎之上，本文提出了一種能夠適應惡劣的信道環(huán)境、不依賴于及時的信道反饋、且能夠與h.264/AVC 規(guī)范良好兼容的源端編碼技術——自動錯誤恢復的多重描述編碼算法（auto-resilient multiple description coding, ARMDC）。文中的實驗結果表明，與依賴及時信道反饋的多重描述編碼算法相比，ARMDC 在丟包率愈高的環(huán)境中愈顯示出相對好的性能。 為了在傳輸中讓ARMDC 的特點

5、得到更好地發(fā)揮，必須為其建立適當的傳輸機制，而能否在編碼端對已傳輸的視頻失真進行正確估計則是確定適當傳輸策略的重要前提。本文隨后著手于建立ARMDC 的R-D 模型。在一般性視頻失真概念分析的基礎之上，針對ARMDC 碼流經由無線信道傳輸引起的失真做出了討論，并推導出了在發(fā)送端預測回放視頻失真的公式。雖然將源端自適應編碼和多徑傳送技術相結合的研究已成為自適應傳輸系統研究的熱點，但在已有的文獻中，都只使用極簡單的冗余編碼或時域采樣來描述M

6、DC 碼流的生成過程，其目的僅僅只是為多徑策略提供可用于傳送的數據，并非考慮怎樣在一個系統框架中對兩者進行最優(yōu)的結合。而且絕大多數的討論也都只局限于Internet 中的媒體流服務，尚無人構建起能應用于無線業(yè)務的、完善可行的自適應傳輸系統。這是因為，多重描述碼流經由多條信道的傳輸在實現上仍然存在著諸多困難。本文基于已提出的ARMDC 算法，進一步研究將其與多徑傳輸相結合的方案。對拉格朗日決策公式中自適應編碼部分和多徑傳輸部分的RD 參數