基于自适应流媒体的非对等错误保护信道编码的研究

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随着通信技术的不断发展演进和多样化智能移动终端的普及应用,视频流量在全球移动数据流量的占比大幅提高。用户对视频业务的应用需求和体验质量有了更高的要求。在有限的网络资源下,提供更优质的视频业务以及更好的用户体验质量成为了一个重要的研究方向。自适应流媒体技术很好的弥补了传统流媒体方式存在的弊端,该技术可根据设备性能、可用带宽及应用场景选择不同的视频分辨率,动态自适应的选择视频比特率,提供尽可能高质量的用户体验。本文对应用于自适应流媒体的非对等保护(Unequal Error Protection, UEP)信道编码进行了研究,主要解决现有自适应流媒体方案中因带宽估计的不准确导致的性能退化问题。本文基于可伸缩视频编码(Scalable Video Coding, SVC)提出了一种既可以应用于端到端的场景也可以应用于广播场景中的自适应流的解决方案。通过修改UEP-LT编码的度分布图以及级联击穿卷积码和UEP-LT编码两种方式,以较小的开销为代价,提供了很好的非对等保护特性,保证了重要等级高的层拥有高解码优先级和高解码成功率,并解决了自适应流媒体中因带宽预计不准确而可能导致的性能退化问题,同时通过非对等错误保护的方式为自适应流媒体提供更好用户体验。本文仿真分析了该方案的开销、解码优先级以及解码成功率,并搭建了DASH (Dynamic Adaptive Streaming based on HTTP)和HLS (HTTP Live Streaming)的自适应流媒体平台,针对带宽变化以及网络丢包分别对原解决方案与本文所提创新优化方案进行了比较。结果表明本文提出的方案在带宽变化的自适应能力以及应对丢包的处理方面均具有更好的性能。
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