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摘 要 IP 网络视频通信是网络多媒体应用的重要内容,视频业务的本身特性决定了视频传输对网络带宽、传输延时和丢包特性提出了较高的要求。然而,目前的 IP 网络采用“尽力而为”(Best-effort)的方式提供服务,不能为视频传输提供服务质量(QoS,Quality of Service)保证。另外,网络和终端的异构性使得视频通信在有效性和灵活性方面面临挑战。当前的网络特性不可避免地会带来传输差错,这种差错会导致视频重建质量的下降,并且差错会在时间域和空间域上传播,使得用户的主观感受质量进一步恶化。本文针对目前视频传输的差错问题,分别设计了基于终端和基于网络的差错控制方法,旨在避免差错的发生或在差错已经发生的情况下尽可能降低差错对视频通信质量的影响,提高视频通信的可靠性和有效性。 首先,从信源的角度,以 H.263 编码框架为基础,本文提出了基于敏感度和反馈信息的 Intra 帧刷新的差错控制新方法。前者分析了视频业务的特性,并结合接收端的误码恢复能力,提出了敏感度的概念,并以此为依据实现帧刷新;后者以信道的反馈信息作为 Intra 帧刷新的依据,实现了对差错更具针对性的刷新策略。这两种方法克服了传统的周期 Intra 帧刷新编码效率低的缺点,同时保持了周期刷新对差错的自恢复能力。 接下来,本文研究了两种 IP 网络信源信道联合编码策略,在分析 Shannon分离编码理论在 IP 网络视频通信应用中存在局限性的基础上,采用了一种简单的信源失真估计模型作为信源编码失真的估计方法。然后,引入信道编码理论对端到端的信道失真估计模型作了修正,提出了一种改进的信道失真估计模型,并分别采用 H.263 信源编码和 RS 信道编码方法,提出了两种信源信道联合编码策略。 考虑到网络行为对差错的影响,本文针对传统的 QoS 控制机制存在的问题,提出了一种面向视频业务的 QoS 控制策略,该策略结合 H.263 分层编码方法,提出了面向业务的 QoS 定性描述方法,并引入了 QoS 协商机制。基于视频业务的特性,采用了基于分层重要性的队列管理机制和基于终端的速率控制方法,分别从网络层和传输层对差错加以控制。 为验证上述方法的可行性,我们搭建了 IP 网络视频通信仿真平台,用以验证本文提出的方法和机制的有效性。