基于H.264和RCPT码的信源信道联合编码的研究

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近年来,随着计算机、通信以及网络等关键技术的迅速发展,人们对多媒体通信的需求也日益增加,视频通信作为多媒体通信中的一个基本组成部分,得到了广泛的重视。传统的通信系统都是基于香农分离定理的,即信源编码和信道编码是分开的,这种分离的设计方法往往会导致视频传输应用的低效率,而信源信道联合编码则可以获得更好的性能增益。不等差错保护是信源信道联合编码的一个重要分支,在实际系统中应用的比较广泛。在视频传输通信系统中,传输的数据比特的重要性通常不同。在系统资源有限的情况下,对不同的信源码流比特分配不同的信道保护资源对提高系统的整体性能很有必要。因此,对信源信道联合编码的研究具有十分重要的现实意义。本文针对信源信道联合编码技术在无线视频传输中的应用进行了研究,提出了一种基于H.264和RCPT码的信源信道联合编码方案,采用的方案是基于不等差错保护的。首先,本文对信源信道联合编码理论做了综述,介绍了信源信道联合编码的研究背景、基本思想和常用方法;其次较为深入地研究了H.264视频编码方法,对H.264中采用的关键技术进行了分析,并采用H.264的模型JM86对testparis视频序列进行了仿真,以验证信源数据的重要性等级;然后详细研究了Turbo码和RCPT码的编译码原理,及影响其性能的关键因素并使用MATLAB的Simulink工具进行了仿真;最后结合H.264信源编码和RCPT信道编码的特性提出了一种基于不等差错保护的信源信道联合编码方案。在设计的系统中,针对H.264信源比特重要性不同而进行了两重不等差错保护,其中的码率调整模块可以利用信道状态信息即时调整编码器的参数(如量化系数和视频帧率)来适应信道的状况,从而在信道编码和信源编码中合理分配码率,使整个系统获得最优性能。仿真结果表明了本文采用的不等差错保护方案在不增加额外带宽的前提下,系统获得了比传统的平等保护更优异的性能和更高的可靠性,能够明显提高视频传输的质量。
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