MPEG-4编、解码器容错技术的研究

在分析MPEG-4码流结构的基础上,对编码器提出了两点改进:一是对DCT系数不采用AC预测编码;二是对B帧宏块的4种编码模式全部编码。实验表明,这两点改进在基本不降低编码效率的条件下提高了对错误的抵抗力。在解码端提出了一种既能检测本数据包差错又能防止下一数据包头被错误解码的方法。针对B帧差错块的恢复,提出了一种基于运动矢量估计的方法,能有效地解决直接拷贝参考帧相应宏块所引起的图像错位问题。

分布式远程视频监控系统视频传输技术研究

介绍了分布式视频监控系统的结构 ,比较了 MPEG- 1、Motion- JPEG、H.2 6 3视频压缩标准的特征和适用范围 ,分析了视频图像运动补偿混合编码原理以及差错扩散的原因。本文重点研究了视频差错重同步、数据恢复和差错掩盖 (error concealment)控制策略 ,实现了视频解码中的差错恢复 (error- resilient)算法 ,提高了解码算法的健壮性 (robustness) ,增加了监控系统的差错控制能力。最后对分布式远程视频监控差错控制的研究方向进行了展望。

无线视频传输容错算法研究新进展

视频信号经过压缩编码后通过Rayleigh衰减无线信道传输,容易受到突发性错误的影响,造成视频传输质量下降。容错(error resilience)是保证无线视频传输质量的重要措施。本文首先对几种无线信道模型进行了概括与比较,然后总结了各种容错算法的优缺点和最新研究进展情况。重点讨论了在传输层实施的前向纠错编码(FEC)和反馈差错控制,在编码器端根据不同的信道传输特性所采用的容错算法,包括帧内刷新、长期限存储、分层编码和多描述编码。本文还通过一种传输方案对容错策略的组合实施情况进行了分析。最后探讨了无线视频传输容错算法的发展趋势和挑战,提出了几个值得重视的发展方向。

基于Internet的实时视频信号传输研究进展

随着Internet带宽和计算机处理能力的迅速提高 ,实时Internet视频传输在科研和工业领域引起了极大的研究兴趣。本文介绍了实时Internet视频传输的基本方法 ,针对Internet分组的丢失特性 ,讨论了具有差错复原能力的视频压缩与编码技术 ,详细介绍了Internet视频传输的信源 /信道联方编码技术 ,并对今后的研究方向进行了概括的描述。

基于块运动变形的时域差错掩盖

传统的时域差错掩盖技术通常将宏块作为整体考虑,没有具体分析受损宏块的运动特征,当受损宏块具有复杂剧烈的运动时掩盖效果不理想.通过对受损宏块的运动特征认真研究,提出了基于块变形的时域差错掩盖算法.算法充分利用受损宏块的周围信息将宏块运动划分成多种运动情况,针对不同运动情况采取不同的掩盖策略.在确定某受损块存在块变形运动时实施块变形掩盖,并通过合理的变形区域选择保证块变形的合理性.基于H.263+的GOB交织打包仿真实验表明,提出算法对存在复杂剧烈运动的宏块掩盖效果良好,与BM和MFI-BM掩盖相比,掩盖后的主客观视频质量有显著的改善.

无线传感器网络中视频传输的控制仿真

提出了无线传感器网络中视频传输的一种自适应联合算法:首先给出一种基于移位3维层次树集分割算法(3-DSPIHT)的自适应嵌入式多描述编码(MDC),该编码可根据网络拥塞状况而产生多个不同码流,并通过引入优先级机制,将码源分配至不同码流中,保证信号传输质量,降低网络负载。同时又提出了一种考虑能量和时延受限的多径源动态路由协议(ED-MRDSR),与MDC有机结合,提高网络吞吐量,减少能量消耗。由于该算法综合考虑了编码效率、抗误码保护及传输能量、时延受限等问题,因此,仿真实验获得了较其他方法更好的视频重构质量和更小的能量消耗。

视频传输差错时域掩盖方法研究

为了克服数字视频在铁路现场传输易出现信息丢失的问题,对视频差错掩盖技术进行了研究,提出一种对付视频传输差错的时域掩盖方法。将参考帧宏块(Macroblock)的运动向量依照其运动趋势外推,评估图像受损区域与这些外推预测宏块之间的相关性,估算出受损块的运动向量,实现受损图像区域的掩盖。为克服物体边界不正确替代的缺点,将所提出的算法与改进的边界匹配(BoundaryMatching)算法相结合实现了较为平滑的掩盖。基于H.263+的仿真实验表明,在间隔丢失GOB(GroupofBlock)或整帧图像完全丢失情况下,可以取得较为满意的效果。

分组网络上的视频流传输面临的挑战及对策

视频已成为通信、娱乐中十分重要的媒介,视频流传输在因特网上得到了快速发展及广泛应用。分组网络所呈现出的异构性、时变性等本质属性,使得基于分组网络的视频流传输面临许多挑战。首先,当分组从一个节点传输到另一个节点时,由于其所经历的实际网络路径不同,路由器及通信信道的性能和表示这些分组连接的参数(如带宽、分组丢失概率及分组延迟)也会彼此不同,甚至会出现几个数量级大的差异。此外,上述参数还会随着时间发生变化。本文从端主机的角度出发,分析在分组网络视频流传输过程中面临的挑战,并提出相应对策。

分布式视频编码在容错视频传输中的应用

经典视频压缩码流的低抗错性、传统抗误码工具的"悬崖"效应以及分布式信源编码的高稳健性,决定了基于分布式视频编码(DVC)的视频压缩码流易错信道的抗误码传输机制与关键技术具有良好的应用前景。基于此,分析了分布式视频编码的容错传输原理,并对其中关键技术的最新进展进行了综述,最后给出了结论和今后的研究方向。

一种针对无线视频传输的帧内宏块更新方法

帧内宏块更新是视频传输中一种重要的错误恢复方法。针对无线视频传输中的错误恢复问题进行分析,并对几种不同的帧内宏块更新方法进行对比,提出一种改进的帧内宏块更新方法。通过分析视频中主要的运动方向,选用不同的帧内宏块更新策略,在保证错误恢复能力的同时,尽量减小帧内宏块在码流中所占的比例。分别采用MPEG-4的AIR方法、随机更新方法、按列更新方法和所提方法对不同的测试序列进行了错误恢复能力的实验。结果表明,所提方法既能保持良好的错误恢复能力,又能降低码率的波动以满足编码与传输实时性的要求,具有良好的主客观效果,同时与现有的各种视频编码标准兼容。

基于宏块重要性测度的重同步方法

重同步是视频传输中一种重要的错误恢复方法。对视频传输过程中的失真进行分析后,提出了基于宏块重要性测度的重同步新方法。通过定义宏块重要性测度,充分利用视频信息的重要性结合码流长度,对压缩视频流进行打包,使得视频包的重要性保持一致。分别采用基于宏块个数、基于码流长度和本方法对不同类型的测试序列进行了视频包丢失实验。结果表明,本文方法平均失真的波动最小,因此在传输过程中,无论哪一个视频包发生丢失,都不会对视频质量带来剧烈的波动,提高了主观视觉效果。

一种低复杂度的多参考帧选择率失真优化方法

视频在无线易错信道上传输,报文丢失会导致图像质量显著下降。多参考帧选择方法可以降低误码扩散,从而提高误码信道上传输视频的图像质量。但是参考帧选择方法也使得编码器计算复杂度大大增加。基于多参考帧选择技术提出一种低复杂度的率失真优化方法。该方法首先在编码器上重建误码图像,使得编码器和解码器上的参考图像一致,然后利用端到端率失真优化模型,在重建的误码图像与编码图像的上一帧图像中选择最优的参考帧。在进行率失真计算时,采用线性预测方法计算运动补偿后图像差值的方差,减少了运动估计运算,从而大大降低计算复杂度。实验结果表明相对于帧内刷新方法该方法显著提高图像质量,相对于一般多参考帧选择方法,在损失很小性能的情况下,大大降低了计算复杂度。

无线上行视频流的跨层容错传输方法

如何通过资源受限的移动通信终端提升无线上行视频流的抗误性能是亟待解决的重要问题。通过不同通信层次的联合调度,提出了一种跨层容错传输方案。移动通信终端的网络层代理首先利用容错包调度为视频流的延时约束帧集合提供重要性分类,随后该终端的链路层代理利用无线链路单元的优先级调度实现选择性重传。在调度延时与传输带宽限制下,跨层容错传输能够将突发错误转移到延时约束帧集合的低优先级视频数据中,从而在突发易错传输环境中实现了无线链路单元粒度的渐进式传输和平稳退化。

视频通信中空域和时域误码掩盖方法的研究

随着多媒体通信技术的不断发展,在无线网络和因特网上进行视频传输显得尤为迫切。但是在传输过程中,误码几乎是不可避免的。文中从空域和时域出发,回顾了国外主流视频通信误码掩盖技术,分析了它们的应用范围和性能,并指出了其发展前景。

基于兴趣区域的H.264/AVC会话视频传输算法

针对会话视频的严格的实时性要求,提出一种基于H.264/AVC会话视频的错误抵抗编方法;建立一种低复杂度的感兴趣区域分割算法;基于所提分割算法,对感兴趣区域进行长期参考帧预测编码,从而达到提高感兴趣区域的视频传输质量的目标.所提方法具有低复杂度的特点,能够满足会话视频的实时性要求,并且易于移植入H.264/AVC编码器.仿真结果证明了算法的鲁棒性和编码有效性.

面向无线链路压缩数据可靠传输的高效纠删编码

机上载荷获取的视频图像数据经压缩后在误码率为1×10-5的无线通信链路中传输时极易受到干扰,从而使得地面终端无法正常解码显示。本文通过分析无人机测控下行链路数据传输误码模型,设计了一种高效的纠删编码技术以提高压缩后码流的抗误码性能。该算法首先将编码后的数据按照一定数量的字节数进行分帧,对分帧后的数据按列进行改进后的快速范德蒙纠删编码;然后对编码后的数据再按帧格式进行快速循环冗余校验(CRC)编码;最后将编码后的码流送入信道传输。仿真结果表明,该纠删编码抗误码技术能够将误码率为1×10-5信道降低到1×10-8左右,可以使得经过高压缩比后的视频码流正确解码显示。此外设计时使用的纠删编解码技术运算量低、延迟小、非常易于硬件实现。提出的高效纠删编码技术已成功应用于多项无人机测控系统。

分布式视频编码在视频压缩和容错视频传输中的应用

本文阐述了分布式视频编码的理论基础,即Slepian-Wolf无损源编码理论和Wyner-Ziv有损源编码理论。介绍了分布式视频编码技术在视频压缩及容错视频传输中的应用,并对其中关键技术的最新研究进展进行了综述。最后给出了结论及今后的研究方向。

基于场景参考帧的预测帧刷新

为了阻止无线网络视频传输中由于丢包和误码而引发的差错扩散,提出了一种基于场景参考帧的预测帧刷新的抗差错策略.通过对视频序列的分割,对场景内需要同步刷新的视频帧进行基于场景参考帧的预测编码,获得相应预测帧,在编解码端同步场景标志和刷新标志,从而实现预测帧刷新.试验结果表明,与传统的I帧刷新策略相比,在需要高I帧刷新率的不可靠无线网络中,文中策略能够在保持相似重建视频质量的前提下,使帧比特率显著下降.

视频传输中误码传递特性及其控制的研究

通过对视频编码中均方误差的分析 ,提出了一种计算传输误码的方法 .通过这种方法可以导出一种描述帧间误码传递的数学模型 ,其中包含了对帧内编码和环路滤波的控制 ,并且可以得到比较精确的仿真结果 .对于给定的比特率 ,只需要四个参数就可以描述解码端的综合误码特性 .使用这个模型 ,在已知数据丢包概率的条件下 ,可以通过解码端的最小均方误差 ,选择最佳帧内编码和帧间编码的比率 .

H.263抗误码技术在CDMA2000 1x中的应用

以H.263视频编码标准为基础,针对CDMA2000 1x无线网络的特点,在抗误码技术方面,分别研究并提出了基于编码器的帧内刷新和重同步标识技术、信道编码的非等重FEC技术、解码器的差错隐蔽方法等,为无线视频传输中的差错控制提供了可行的方案.