基于SVC的信源-信道聯(lián)合編碼研究.pdf

1、隨著數(shù)字通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普遍應(yīng)用，多媒體通信已經(jīng)成為一種不可避免的趨勢。由于視頻信息具有確定性、直觀性、高效性等優(yōu)越性能，視頻傳輸在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的優(yōu)勢越來越明顯，占據(jù)了重要的地位，然而傳送包含視頻信息的信號(hào)需要較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬。因此，在非常有限的無線網(wǎng)絡(luò)條件下，最大限度地滿足終端多種應(yīng)用和多層次的需求，是視頻傳輸研究的一個(gè)重要方向。
　　從信息論的角度看，香農(nóng)的信源編碼和信道編碼分離理論所提出的達(dá)到最優(yōu)編碼性

2、能在實(shí)際運(yùn)用中是做不到的，實(shí)際上分離理論限制了系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的性能。后來，人們開始研究信源/信道聯(lián)合編碼(Joint Source Channel Coding, JSCC)，它能綜合考慮信源和信道兩方面的條件，從而實(shí)現(xiàn)傳輸性能的整體優(yōu)化。JSCC通過優(yōu)化分配信源的不同部分之間、信源和信道之間的比特率，使得網(wǎng)絡(luò)帶寬受限時(shí)，端到端的傳輸失真達(dá)到最小。不等差錯(cuò)保護(hù)(Unequal Error Protection, UEP)是信源/信道聯(lián)合編

3、碼的一個(gè)研究方向。由于可伸縮視頻流各層具有不同的重要性，采用不等差錯(cuò)保護(hù)技術(shù)以提高錯(cuò)誤恢復(fù)能力是可行的。具體而言，給更重要的幀和層分配更多的保護(hù)位，使之具有更強(qiáng)的健壯性。所以本文根據(jù)視頻信源編碼后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的不同重要性，提出一種不等差錯(cuò)保護(hù)的信源/信道聯(lián)合編碼方法。本文的主要內(nèi)容包括：
　　首先介紹了無線視頻傳輸技術(shù)的研究目的、意義以及研究現(xiàn)狀，分析了H.264分層視頻編碼的基本技術(shù)，討論了精細(xì)粒度分層視頻編碼算法。
　　接

4、著從信息論角度入手，介紹了香農(nóng)的分離理論，分析了信源/信道聯(lián)合編碼在通信系統(tǒng)中的優(yōu)越性，研究了率失真理論及其在碼率分配中的應(yīng)用。提出可伸縮視頻編碼(Scalable Video Coding, SVC)的信源/信道聯(lián)合編碼方案，在JSVM7.10程序中對(duì)算法進(jìn)行仿真測試。
　　本文提出了一種基于低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low Density Parity Check Code, LDPC)的SVC不等差錯(cuò)保護(hù)的信源/信道聯(lián)合編碼方案。所

5、提方案中，以一個(gè)圖像組(Group of Picture, GOP)為基本單位，首先通過計(jì)算各層率失真函數(shù)得到各幀的D-R包絡(luò)曲線，然后通過聯(lián)合碼率分配算法采用二分搜索不斷調(diào)整拉格朗日乘子優(yōu)化分配有限比特給各個(gè)質(zhì)量層，使得在滿足碼率約束的條件下，端到端失真最小。
　　本文提出的聯(lián)合編碼算法復(fù)雜度低，產(chǎn)生的精細(xì)粒度增強(qiáng)層視頻碼流能夠在任意比特截?cái)?，而且具備較強(qiáng)的差錯(cuò)恢復(fù)能力和信道適應(yīng)能力。論文給出了信源/信道聯(lián)合編碼傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖