Video over IP using standard-compatible multiple description coding: an IETF proposal

Standard-compatible multiple description coding (MDC) and layered coding (LC) are efficient ways to ensure erasure resilient, scalable transmission of encoded multimedia sources via RTP, allowing a gradual degradation of the application quality with increasing packet loss rate and decreasing bandwidth/throughput on the network. In this paper we review the stan- dard-compatible framework proposed to IETF. Alternative techniques such as robust source coding and channel coding techniques (ARQ: automatic repeat request, FEC: forward error correction) are presented; their integration into the proposed framework is also discussed. The performances of MDC and LC either coupled with channel coding or not, are summarized by reference to current literature. Typical cases and examples are illustrated.

基于信道分集技术的多重描述编码方案

针对无线环境中基于信息包信道分集技术的多重描述编码进行了研究.在比较了多重描述编码(multipledescriptioncoding,简称MDC)和分层编码(layercoding,简称LC)的性能特点并总结了它们各自的优点与不足之后,提出一种能有效结合两者长处的新的编码方法——自动恢复的多重描述编码(auto-resilientmultipledescriptioncoding,简称ARMDC)方案.ARMDC既能够像通常的MDC一样使每个成功到达的数据包都提供有效信息,也能像LC一样优先传送某一重要的描述,保证基本的视频质量,且解码端接收到的ARMDC码流可以进行周期性的自动恢复,无须等待源端接收到反馈信息后再作出反应.在仿真的3G无线信道上分别传送ARMDC,MDR(multipledescriptionwithrestart)以及不使用LC和MDC的码流,比较其各自的错误恢复性能.实验结果显示,使用ARMDC的视频流在序列解码后有着更好的R-D性能.同时,由于视频序列相邻的帧之间质量较平滑,也获得了更好的主观性能.此研究成果可以应用于无线媒体流业务与无线会话业务中的视频传输系统,对于研究基于易出错时变信道的多媒体传输的同行具有一定的参考价值.

基于Ad hoc网络的联合多描述分层编码新方法

提出了一种基于Ad hoc网络中视频传输的自适应插入过渡帧的联合多描述分层编码(AFI-MDLC)新方法。该方法根据相邻帧的相对运动自适应地插入过渡帧,然后将视频序列分成两个描述子,描述子独立分层编码后,生成各自的基本层和增强层,每个描述子具有独立的预测环路。多路径传输策略用于AFI-MDLC数据传输,同时利用ARQ反馈信道状态,实时调整传输策略。实验结果表明,该方法与以往方法相比,能够有效地缓解误匹配问题,帮助解码器快速从随机错误或突发错误中恢复,提供更加稳定的重建视频质量。

一种分层多描述编码的动态带宽分配策略

针对无线流媒体业务带宽资源有限的特点,提出一种基于分层多描述编码的动态带宽分配策略LMDBA.该策略利用了分层多描述编码的特性实现动态带宽分配,并采用QoS升降级策略,在保证用户QoS的前提下,尽可能地降低系统阻塞,提高系统带宽资源利用率.并对QoS升降级策略进行了公平性分析.仿真实验结果表明,在提供一定用户QoS保证下,提出的新策略比传统固定带宽分配策略在带宽资源利用率和系统阻塞上有显著的改善.

基于H.264和双树小波的多描述视频编码

本文针对互联网和无线信道等不可靠网络的视频传输问题,提出一种基于H.264和双树小波变换的多描述视频编码解决方案。采用分层的多描述视频编码框架,实现H.264和双树小波编码的有机结合。基本层用H.264编码器对视频信号进行低码率编码后,复制到各个描述;增强层用三维双树小波变换对原视频和基本层重建视频的差值进行编码,将产生的四棵三维小波树经噪声整形后两两组合,编码送到不同描述。在解码端,若能够接收到两个描述,则通过中心解码器实现高质量的视频重建;若丢失一个描述,则通过边解码器解码仍可保证一定质量的视频重建。实验结果表明在相同码率下,本算法的视频中心解码和边解码质量优于现有的多描述视频编码算法。

基于方向小波变换的分层多描述图像编码

为了达到在不可靠网络中传输和自适应带宽的目标,提出了一种新的多描述图像编码。该方法采用不同的分层比例实现分层传输,将基本层传输给低带宽的客户端,而基本层和增强层传输给高带宽的客户端;采用多描述编码方法解决不稳定网络信道中传输的问题。在图像编码过程中,采用自适应的方向小波变换来消除图像相邻像素间的冗余信息以提高压缩效率。实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性,在高误码率信道上相对于传统的多描述图像编码可以得到更好的重建图像质量。

高质量的流媒体应用层组播模型

为解决流媒体系统中基于多描述编码的多树模型所存在的同步问题,提出一种基于多描述编码的单树应用层组播模型.该模型在节点间采用多对多的传输方式,通过描述资源的均匀分布和最大覆盖算法为节点获取最大描述集,并将资源请求均匀分布在父节点集中,实现对父节点的最大请求覆盖,来提高动态环境下单树模型的鲁棒性.仿真实验证明,该模型以较小的协议开销,提高了节点的数据接收率,降低了链路强度,实现了系统在动态环境下的高可靠性.

一种基于多描述编码的应用层组播模型

为解决流媒体系统中基于多描述编码的多树模型所存在的同步问题,提出了一种基于多描述编码的层次组播模型。该模型中,相邻层的节点之间采用多对一的传输方式,并通过描述资源的均匀分布实现系统的快速收敛,以最大覆盖算法为节点获取最大的描述集和请求分布,在获得高质量视频的同时提高系统的鲁棒性。仿真实验表明,该模型以较小的协议开销获得了较好的视频质量,实现了动态环境中较高的系统可靠性。

基于感兴趣区域的分层多描述图像编码

结合多描述编码和分层编码的优势,提出一种差错信道下基于感兴趣区域的分层多描述图像编码方法。利用SP IHT编码的分层内嵌特性,将图像编码为多个SPIHT描述码流,同时根据感兴趣区域将每个描述码流分为基本层码流和增强层码流。实际应用中根据网络带宽动态调整多描述增强层的传输,基本层传送给低带宽用户,基本层和增强层一起传送给高带宽用户。实验证明,该方法对于带宽受限条件下的差错信道图像传输具有很好的差错鲁棒性,能为图像感兴趣区域提供有效保护。

无线传感器网络MDC视频传输的跨层多径路由协议

将网络协议栈的跨层优化设计思想应用于多媒体无线传感器网络,提出一种基于视频编码峰值信噪比最优的跨层多径路由协议.在跨层多径路由模型中,以最大化应用层的多描述编码(MDC)峰值信噪比作为优化目标,通过物理层的丢包率测量和MDC层的信道容量估计联合确定网络层的多径路由属性,MDC的每个描述被映射到多条链路独立的路径上分别传输,最终在Sink节点进行汇聚.对随机生成的网络拓扑求取最小跳数节点的独立两路径路由和跨层多径路由,将Foreman视频分割成2个描述编码视频沿不同路由进行传输,仿真结果验证了跨层多径路由能够降低丢包率和提高平均PSNR.跨层多径路由协议能够提高MDC视频在无线传感器网络中的传输质量.

基于多描述编码的资源均匀分布方案

针对应用层组播中节点的异质性以及度约束问题,提出一种基于多描述编码的资源均匀分布方案。根据子描述资源的引用和复本状态,通过分布式算法实现子描述在节点中的均匀分布。根据节点间的可用带宽,利用加权选择算法获取请求集,从而实现节点的负载均衡。仿真结果表明,该方案能降低节点失效对图像质量的影响,具有良好的扩展性和健壮性。

一种新的基于多描述编码的应用层组播系统

为了克服基于应用层组播的流媒体系统中的不足,提出了一种新的基于多描述编码的组播方案。该方案以节点中缓存数据包的时序来划分系统的分层拓扑,较好地解决了不同描述间的同步,并降低了系统延迟。并通过分布式算法实现描述资源在各层中的均匀分布,加快了组播系统的收敛,实现了节点接受视频质量的无缝切换,从而在节点出度约束条件下较好地平衡了节点的负载,并提高了节点的贡献率。仿真实验表明,该组播方案提高了节点的接受视频质量,并具有良好的可扩展性和健壮性。

多描述分层编码技术的研究

介绍了多描述分层编码的最新研究现状,分析了多描述分层编码设计方法,并提出结合MDLC和多路径传输的方案,最后对该技术进行了展望。

基于宏块分裂的多描述视频分层编码方法研究

网络异构性与传输可靠性是视频通信存在的两大问题.在视频编码中,分层编码用来解决网络传输异构性问题,多描述编码是解决传输可靠性的有效手段,而多描述视频分层编码则是二者的结合.在分层编码技术的基础上,结合基于宏块分裂的多描述编码,提出了基于宏块分裂的多描述视频分层编码.同时,还给出了基于行、列、帧分解的多描述视频分层编码方案,并对4种多描述分层编码方案进行了比较.实验结果表明,所提出的基于宏块分裂多描述分层编码方案在网络异构的适应性和传输可靠性上具有优越性.

视频流传输的分层编码与多重描述编码技术的比较

通过比较IP网传送视频数据流的特殊编码方式,探讨了因特网传送分层编码和多重描述编码图象的问题,并利用Matlab模拟实验,从信噪比的角度评估了两类编码图象通过一条或两条路径的性能差异。从实验比较可以看出不同编码技术的性能差异,在适当考虑图象数据单位的重要性及相互关系的优化方案中,分层编码技术优于多重描述编码,而在按顺序传输的方案中,多重描述编码明显优于分层编码。

适用于实时视频传输的分层多重描述编码

介绍了将多重描述编码与分层传输技术相结合,适用于实时视频传输的分层多重描述编码方法。采用多重描述编码方法对视频信号进行处理,能够避免因丢包而请求重传所带来的时延,有利于视频信息的实时传输,但它并不能满足带宽不同的终端用户都能得到最优的重构图像质量。这里所介绍的分层多重描述编码能够有效地实现同时对不同能力的终端用户进行实时的视频传输。

3D网格的分层多描述编码方法

结合分层编码与多描述编码的优势,提出三维网格分层多描述编码(LMDC)方法:先对3D网格进行几何分解,得到一个粗糙网格和细化网格所需的连通性信息,采用分层编码思想,粗糙网格作为基本层,而将细化信息作为增强层。同时采用基于顶点分裂树的多描述编码方法对基本层加以保护,保证基本层在差错信道中的有效传输。采用分层多描述编码对3D模型进行编码的方法,非常适合于带宽受限和多路径传输的异构网络。实验证明,该方法能获得较高的压缩率,并在有丢包的情况下能有效地保护并恢复出可接受的基本层网格。

无线网络中视频流的路径分集传输研究分析

介绍了路径分集及其优点,描述了视频流在无线网络中的路径分集传输研究,包括多描述编码、可分级编码的多径传输。最后分析了目前研究中存在的问题,提出一些改进建议,并对未来的研究提出了自己的看法。

网络视频流的分层的多重描述编码

从多重描述编码入手,研究通过IP网传送视频数据流的多重描述编码的构造方法和优化问题,提出怎样适应IP交换网的特点和不同用户的传输方案,发现这类编码可提供用户最小的畸变:低带宽用户与理论值相差0dB,高带宽用户与理论值相差1.4dB。

基于双树小波变换的多描述视频编码

将3D DDWT(Discrete Dual Tree Wavelet Transform)视频编码技术成功地运用到多描述编码技术中,提出了一种新的基于双树小波变换的多描述视频编码方案(基本层和增强层共同决定每个描述的信息.两个描述的公共信息(基本层)利用带运动补偿三维视频小波编码器的输出产生.两个描述的增强层信息则是由将原始的图像帧与基本层重建的图像帧之差送入3D DDWT编码器而产生的四棵小波树两两组合产生).所提出的方案充分利用运动补偿三维小波变换和3D DDWT之间的优势互补,对DDWT产生的小波树间的相关性和丰富的方向选择性充分利用,同时还克服了它的垂直和水平方向信息的缺失,具有良好的编码效果.该算法为双树小波变换在多描述编码领域的应用提供了新的思路,具有一定的参考价值.