文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
基于IP网络的视频传输FEC关键技术研究
姓名:吕晓鹏
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:刘峰
20100401
摘要其次,本文在对几种主要的嗦爰际踅斜冉虾螅芯苛嗽凇衷诙粕境道碌牡兔芏绕媾夹Q搿!狶搿8寐氩捎媒峁够纳杓品椒ǎ码端算法的改进,实现了预译码集的优化,使得译码丌销有了明显的改善。同时对传统纠近年来,随着通信技术以及高速网络的快速发展使得基于网络的多媒体应用绕是实时视频传输涞迷嚼丛焦惴骸S捎谠贗上传输数据时不可避免的会遇到网络拥塞、错误、丢包、抖动等问题,所以各种差错控制技术的合理应用成为视频传输系统的重要组成部分。差错控制技术主要可分为三类:一、编码端的日订向冗余编码;二、解码端的后处理差错隐藏;三、编码端与解码端的交互差错控制。本文主要对第一类差错控制技术中的前向纠错编码际踅辛松钊胙芯浚咛宓墓ぷ魅缦拢首先,本文简要介绍了视频传输中的三类差错控制技术,并着重描述了编码端的静向冗余编码技术。与随机构造码相比,实现了编译码的线性复杂度,同时具有结构码编码简单的优点又兼顾到了参数选择的灵活性。再次,在对传统纠错编码鏛研究的基础上,针对近年来受到广泛关注的喷泉码进行了深入研究。论文针对提出的码进行了分析,通过对编码端算法与译错编码与喷泉码各自的优劣进行了总结。本文将改进后的码运用到实际网络环境中,搭建了一个具有码保护的单播视频传输系统。最后,本文提出了一种分级编码在多播传输环境中运用优先级喷泉码实现不等保护的方法。首先对标准码中的编码方法进行改进,得到一种不等保护的优先级码,然后在优先级码之前增加预编码过程,使得对高优先级数据能够提供更好的保护,并且该改进对于低优先级数据并没有太大影响。由于分级编码中的基本层最为重要,所以采用优先级喷泉码后,相比与在同等保护下的分级编码,基本层数据被恢复的概率有了较为明显的提高。关键词:码喷泉码码优先级喷泉码南京邮电入学硕士研究生学位论文
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第一章绪论研究背景随着计算机网络通信技术的快速发展,越来越多的人们开始通过网络来获取信息以及进行彼此之间的交流。从最初的网页浏览、视频下载、邮件发送等应用转变为多媒体实时应用,比如视频点播、视频会议、可视电话、等,这些实时视频类业务将成为未来互联网的一个主流应用【俊由于与视频下载相比,实时视频传输是一种边下载边播放的模式戳髅教寮际,它的应用存在着以下几个主要问题⑹凳笔悠凳萘烤薮螅鳬网络一般不能提供很高的带宽;⒂捎贗是一种“尽力而为耐纾⒉荒芴峁㏎保证。在传输数据时就不可避免的会遇到网络拥塞、错误、丢包、抖动等问题,降低了视频质量;⒂捎贗的传输层使用疷协议,其中淙惶峁┛煽康拇浔U希但是对于传输时延有较高要求的实时视频并不适用。所以在实时视频传输中更多的使用玌并不提供可靠的质量保证;⒃诙嗖セ肪诚禄勾嬖谧乓旃剐晕侍猓ㄍ缫旃剐杂胫斩艘旃剐浴为了解决上述的问题,主要从信源端的视频压缩、应用层的刂朴氪湫榈确面进行研究。视频信息本身具有数据量巨大的特点【羽。以公共中间格式图像为例,它的分辨率为,如果每像素的量化取忍兀噬ǜ袷饺:,以每秒帧的速度来播放视频的话,码率为:..庋叩穆肼什痪悠笛顾编码要通过现有的网络是不可能的。,从而满足现有网络环境条件下的视频传输要求。在各视频压缩标准中都采用预测编码、变换编码、熵编码相结合的方案来降低视频信息的数据量。该方案主要是通过消除图像时域、空域以及概率上的冗余,从而达到压缩的目的。然而由于采用了压缩算法后的视频序列的相关性大为减弱,一旦出现差错便会很难应对。比如,.卸ㄒ辶巳滞枷窭嘈停篒、图像。枷窦粗∧谕枷瘢捎弥∧诒嗦耄徊考其它图像,但可以作为其它类型图像的参考帧。枷窦丛げ馔枷瘢捎弥〖浔嗦搿2考前一幅騊图像,用作运动补偿。枷窦此蛟げ馔枷瘢慰记昂罅礁龇较虻耐枷瘛南京邮电大学硕士研究生学位论文
如果在网络传输过程中⊥枷癯鱿植畲恚敲此杏隝帧有关的⊥枷裼隑帧图像都会受到影响,所以采用压缩算法后的视频序列中出现较小的差错都有可能导致差错的扩散从而使得整个视频质量极度恶化【。然而由于网络拥塞出现丢包、差错现象不可避免,因此整个视频序列在传输过程中遭遇差错问题在所难免。图是一份喷泉码公司提供的关于有哪些因素影响口应用的调查报告。可以发现,有%的用户是由于氖悠抵柿坎患讯≡穹牌靡滴瘢浯问怯捎诠┯ι淌费过高,排在第三位的是由于口业务中缺乏具有吸引力的节目。所以真正阻碍实时视频业务发展的关键因素在于视频质量,而导致视频质量下降的主要原因是网络传输中引起的数据差错包括丢包、延时、误码等因素。因