无线网络H.264视频传输的抗误码技术研究

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随着多媒体技术、网络技术和通信技术的飞速发展,视频通信已发展成为无线通信网络和互联网的主要业务。H.264/AVC标准作为新一代高效视频压缩编码标准,不仅具有优异的压缩性能,而且具有良好的网络亲和性。但由于H.264使用了多种高效压缩编码算法,视频码流对信道传输误码十分敏感,导致无线、Internet等网络中进行视频传输面临着巨大的挑战。因此,为保证压缩视频流在网络中可靠的传输,研究有效的抗误码技术具有重要的理论和实际意义。本文研究了两种视频传输中的抗误码方法,主要工作包括以下两个方面:(1)将信息隐藏技术与视频传输误码恢复技术相结合,提出了一种基于数据隐藏的H.264视频传输误码恢复方法。该方法基于场景切换信息在编码端自适应提取视频帧的边信息,并隐藏到视频流分组中,从而在解码端可提取边信息采用自适应算法实现视频传输误码恢复,提高了各种丢包环境下H.264视频传输质量,特别是对场景切换和大运动画面有较好的误码恢复效果。同时,通过利用RTP报文头部的扩展字段,实现数据隐藏,从而较好地解决了视频帧重要数据隐藏空间不够的问题,同时并不破坏原始视频编码数据,提高了视频重建质量。(2)将基于LDGM码的不等差错保护方法和实时FEC视频传输方法相结合,提出了一种基于LDGM Triangle-UEP的实时H.264视频传输抗误码方法。该方法在发送端采用LDGM Triangle码对各个Sub-GOP进行不等差保护。在接收端,视频解码器仅需要Sub-GOP中的某一帧的分组就可以解码并显示该帧。如果该帧分组在传输中丢失而出现误码,则解码器采用误码掩盖技术直接对该帧进行误码恢复。由于解码器不需要等待Sub-GOP中的所有分组都接收,因此解码端无时延引入。接着,当Sub-GOP中的所有分组都接收完成后,LDGM Triangle译码器尝试恢复丢失的分组。若LDGM Triangle译码器恢复出该Sub-GOP中所有的丢失分组,则视频解码器对该Sub-GOP中所有分组进行重新解码并更新参考帧,从而阻止误码掩盖的失真扩散到后续帧。实验结果表明,该方法提高了整个实时视频传输系统的可靠性。
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