无线视频抗误差传输技术

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伴随着通信技术的不断发展和视频处理技术的日新月异,数字视频的应用范围越来越广泛。由于原始视频数据量比较大,因此很难全部在硬盘中进行储存或者在网络上进行传输。然而,视频在空间域和时间域上具有连续性,因此会产生大量冗余信息。根据这个特性,就可以采取措施来降低视频数据量。在视频编码标准的发展过程中,有一个目标就是尽可能地减少视频的冗余信息,提高视频的压缩率。相比其它的视频编码标准,H.264/AVC标准的压缩率最高。但是经过高度压缩的视频数据,对误码非常地敏感。一旦某个视频帧发生了误码,就会在当前视频帧中扩散开来,并且可能会蔓延到一系列后继视频帧中去。在无线网络环境中,视频信号完全暴露在空气中,非常容易发生误码。在无线传输过程中,视频的抗误差特性就显得非常地重要。本文分析了在无线网络环境中产生误码的原因,并讲述了H.264/AVC视频编码标准中的抗误差特性。在本文中,同时从解码器端和编码器端入手,研究视频抗误差传输技术。在解码器端,研究如何使用错误隐藏技术对发生误码的视频进行修复,尽最大可能改善受损视频质量。通过对以前错误隐藏算法的分析,提出了两种基于区域分割的改进型错误隐藏算法:第一种算法对寻找丢失区域边缘点的方法进行改进;第二种算法修改了边缘检测算法和边缘恢复算法。在编码器端,研究如何使用多描述编码技术尽可能降低视频发生随机误码的概率,并且即使在编码视频流受损时也可保证在解码不受影响。通过对多描述编码思想的研究,提出了基于大小帧顺序的多描述编码算法。基于H.264/AVC标准参考平台JM15.0,本文实现了上述三种算法,并对算法进行了测试和分析。与原始算法相比,两种改进的错误隐藏算法可以有效地提高视频主观和客观质量。基于大小帧顺序的多描述编码算法,与传统基于奇偶帧顺序多描述编码算法、标准单描述编码算法相比,在码率一致的情况下,可以提高解码器端的视频质量。
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