無線IP網(wǎng)絡(luò)中視頻FGS編碼與傳輸研究

前言

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人類對信息的需求越來越多，在移動(dòng)中獲得信息成了人們自然而然的要求。其中以數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)為主，在無線終端上向用戶提供多種具有不同服務(wù)質(zhì)量和內(nèi)容的服務(wù)，正是無線通信發(fā)展的方向。視頻是多媒體數(shù)據(jù)的重要組成部分，無線視頻的編碼與傳輸技術(shù)也因此成為當(dāng)前多媒體通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?！　≡诋?dāng)今不同類型的無線網(wǎng)絡(luò)都趨同于IP網(wǎng)絡(luò)的背景下，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入了無線IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段。無線IP網(wǎng)絡(luò)概念的提出，是IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的一個(gè)重要標(biāo)志，同時(shí)也是無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)里程碑。然而，無線IP網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，使得視頻通信面臨著極大挑戰(zhàn)，如何應(yīng)對這種挑戰(zhàn)，以下幾個(gè)方面的問題需要引起重視：　　第一，無線IP網(wǎng)絡(luò)中的有線鏈路和無線鏈路帶寬容量和帶寬變化的不對稱性；　　第二，視頻傳輸數(shù)據(jù)差錯(cuò)的多樣性和時(shí)變特性；　　第三，視頻數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)的約束性；　　第四，服務(wù)質(zhì)量（QOS）保障的復(fù)雜性等。　　本書以作者讀博士期間所在實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的國家863重大攻關(guān)課題--“數(shù)字視音頻編碼、傳輸、測試與應(yīng)用示范系統(tǒng)”和國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目--“未來移動(dòng)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與技術(shù)研究”為主要背景，對無線IP網(wǎng)絡(luò)中視頻的源端編碼技術(shù)和傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了較深入的分析與討論，嘗試為以上針對無線IP視頻傳輸提出的問題找到合適的解決方案。 

內(nèi)容概要

全書圍繞視頻FGS編碼、傳輸過程中涉及的問題展開研究與討論，主要內(nèi)容包括：FGS和PFGS中比特平面編碼技術(shù)中的殘差系數(shù)的符號編碼、FGS碼流結(jié)構(gòu)和打包方案、傳輸中的跨層多乘積碼方案（MPFEC）、聯(lián)合信源一信道碼率優(yōu)化配置算法、基本層傳輸中的差錯(cuò)繁殖、無線IP環(huán)境下可伸縮性視頻傳輸問題綜述等。

書籍目錄

1 緒論  1.1 無線IP網(wǎng)絡(luò)中的視頻技術(shù)  1.2 無線IP網(wǎng)絡(luò)中視頻編碼和傳輸面臨的挑戰(zhàn)  1.3 無線視頻編碼與傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀概述  1.4 本書內(nèi)容要點(diǎn)2 基于無線IP網(wǎng)絡(luò)的FGs視頻傳輸系統(tǒng)  2.1 基于無線IP網(wǎng)絡(luò)的FGS視頻端到端的傳輸系統(tǒng)框架  2.2 各模塊功能概述  2.3 信源端可伸縮性視頻編碼技術(shù)3 FGS中比特平面編碼的改進(jìn)與增強(qiáng)層碼率分配算法  3.1 FGS增強(qiáng)層的比特平面編碼技術(shù)及殘差系數(shù)符號的編碼  3.2 新的比特平面編碼方案及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果  3.3 FGS增強(qiáng)層碼率分配算法4 FGS增強(qiáng)層視頻傳輸?shù)亩喑朔e碼方案與傳輸失真分析  4.1 FGS增強(qiáng)層碼流容錯(cuò)技術(shù)的研究  4.2 多乘積編碼FEC_MPFEC  4.3 信道傳輸失真估計(jì)5 信源-信道聯(lián)合編碼的碼率優(yōu)化分配算法  5.1 廣義率失真理論與無線信道下的廣義率失真模型  5.2 信源一信道聯(lián)合編碼技術(shù)  5.3 信源一信道聯(lián)合編碼的FGS視頻傳輸?shù)膬?yōu)化碼率配置算法  5.4 仿真結(jié)果6 基本層傳輸?shù)牟黄降炔铄e(cuò)保護(hù)研究  6.1 幀間依賴視頻編碼與傳輸碼率配置的問題表述  6.2 信道編碼性能和信道傳輸失真的建模  6.3 碼率優(yōu)化配置與不平等差錯(cuò)保護(hù)7 結(jié)語參考文獻(xiàn)附錄 縮略語表后記

章節(jié)摘錄

　　假設(shè)2 信道編碼器完全掌握傳輸信道的統(tǒng)計(jì)特性。在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)傳輸?！　★@然，上述兩條假設(shè)在實(shí)際的無線通信系統(tǒng)中是不成立的。對于假設(shè)1，信源編碼不可能具有無限的存儲空間，也不可以造成無限長的延時(shí)，因此信源編碼效率不可能達(dá)到shannon定義的編碼極限；對于假設(shè)2，即使是點(diǎn)對點(diǎn)的應(yīng)用系統(tǒng)，其信道狀況也是時(shí)變的，統(tǒng)計(jì)特征也極為復(fù)雜。對于廣播或組播等多用戶應(yīng)用，信道統(tǒng)計(jì)特性將更加復(fù)雜，造成假設(shè)2也難以成立。因此分別考慮信源編碼器和信道編碼器，將無法達(dá)到高效可靠傳輸信息的目的。解決這一問題的方法就是聯(lián)合考慮信源編碼與信道編碼，即信源信道聯(lián)合編碼技術(shù)?！　τ谛诺谰幋a傳輸過程，目前還沒有相應(yīng)的指導(dǎo)理論。信道編碼、差錯(cuò)控制等操作基本上處于一種試探性的盲處理階段，算法不同程度上存在過保護(hù)（保護(hù)粒度過大，浪費(fèi)帶寬）或欠保護(hù)（保護(hù)粒度不夠，達(dá)不到保護(hù)的目的）的缺陷，這對于系統(tǒng)的優(yōu)化極為不利?！　∫虼诵枰o線信道的信道廣義率失真模型Dc（Rc）來指導(dǎo)信道編碼、差錯(cuò)保護(hù)等算法，從而實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)傳輸速率Rc一定的條件下，系統(tǒng)傳輸失真度Dc最小”的目標(biāo)。此處之所以采用率失真的表述方式是因?yàn)殡m然造成信道失真的因素有很多，但這些因素歸根到底都受到信道傳輸速率Rc的影響，Rc是采用各種算法的約束，因此可以說傳輸速率的差異是造成傳輸失真度不同的根本原因。所以可以將率失真理論引入信道傳輸過程，建立無線信道廣義率失真模型。當(dāng)然，將率失真理論應(yīng)用于無線信道，建立無線信道廣義率失真模型是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。造成這一問題復(fù)雜性的主要原因在于影響無線信道傳輸失真的因素太多。分析易知，這些因素主要包括：　?。?）信源編碼的算法、壓縮比率、輸出碼流的格式?！　?hellip;… 

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