文档介绍:华中科技大学
硕士学位论文
视频会议中自适应前向纠错设计与实现
姓名:彭杰
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:杨宗凯
20070201
摘要
随着网络技术和通信技术的不断发展,基于 IP( Protocol)网络的多媒体通
信 MoIP(Multimedia over IP)业务正在蓬勃发展。但是,由于 IP 网络本身具有尽力
而为(best effort)的特点,无法保证通信质量,网络丢包非常普遍;而日益激增的网
络负担在不断加重此现象。视频会议作为一种实时的 MoIP 业务,对 IP 网络的丢包问
题更是敏感。高压缩率的视频数据帧之间的相关性很强,单个数据包的丢失常常引起
一系列的数据帧无法解码。因此网络丢包问题成为视频会议服务质量 QoS(Quality of
Service)的瓶颈所在。
本文针对实时视频通信中的 IP 网络丢包问题展开研究,包括解决此问题的相关
关键技术,以及目前存在的几种解决方案,提出了针对一般载荷的自适应前向纠错
FEC(Forward Error Correction)方案。本文的工作基于智能互联技术湖北省重点实验室
的科研项目“嵌入式视频会议系统”。本文取得了以下两个方面的成果:
首先是针对一般载荷的前向纠错方案设计与实现,包括 FEC 的基本流程和三种
FEC 算法。基本型奇偶异或编解码算法实现简单、计算量小,但是突发丢包情况下恢
复性能差;改进型奇偶异或编解码算法改进了基本型奇偶异或算法的组包方式,一定
程度增强了突发丢包情况下的恢复性能;RS(Reed Solomon)算法采用块编解码方式,
大大增强了随机丢包和突发丢包情况的恢复性能。
其次是基于 SIP/RTP 反馈方式的自适应 FEC 设计与实现。在 RS 算法 FEC 方案
的基础上,利用 RS 编解码的冗余度可调性,引入一种新的基于 SIP/RTP 的 QoS(Quality
of Service)自动反馈机制,以达到适应网络状况的目的。
关键词: 基于 IP 的多媒体通信; 服务质量; 前向纠错; 反馈控制
I
Abstract
With the rapid development work munication technologies, it es
more and more popular to transmit voice, video, data and other multimedia information by
work, which is called Multimedia over IP (MoIP). With the characteristic of “best
effort”, the work is not able to guarantee the quality munication. So packet
loss is mon problem on work, which is seriously aggravated by the great
increasing work loading. As a real-time application of MoIP, video conference is
much more sensitive to packet loss, which has e the bottleneck of Qos.
In this thesis, the author discusses the related research on MoIP technology, analyzes
the key technology referring to packet loss. With the expatiation parison of present
recovery schemes, the author proposes a solution based on general Forward Error
Correction to solve this problem. The works in this thesis are supported by the project
“Embedded video conference system” in Key Laboratory of Intelligent . The
contributions of this thesis include:
First, the design and implementation of FEC s