基于SVC的信源-信道聯(lián)合編碼研究.pdf

1、隨著數(shù)字通信、計算機網(wǎng)絡的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術的普遍應用，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需要較高的網(wǎng)絡帶寬。因此，在非常有限的無線網(wǎng)絡條件下，最大限度地滿足終端多種應用和多層次的需求，是視頻傳輸研究的一個重要方向。
　　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到最優(yōu)編碼性

2、能在實際運用中是做不到的，實際上分離理論限制了系統(tǒng)達到最優(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)絡帶寬受限時，端到端的傳輸失真達到最小。不等差錯保護(Unequal Error Protection, UEP)是信源/信道聯(lián)合編

3、碼的一個研究方向。由于可伸縮視頻流各層具有不同的重要性，采用不等差錯保護技術以提高錯誤恢復能力是可行的。具體而言，給更重要的幀和層分配更多的保護位，使之具有更強的健壯性。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，提出一種不等差錯保護的信源/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，討論了精細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程序中對算法進行仿真測試。
　　本文提出了一種基于低密度奇偶校驗碼(Low Density Parity Check Code, LDPC)的SVC不等差錯保護的信源/信道聯(lián)合編碼方案。所

5、提方案中，以一個圖像組(Group of Picture, GOP)為基本單位，首先通過計算各層率失真函數(shù)得到各幀的D-R包絡曲線，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)合編碼算法復雜度低，產(chǎn)生的精細粒度增強層視頻碼流能夠在任意比特截斷，而且具備較強的差錯恢復能力和信道適應能力。論文給出了信源/信道聯(lián)合編碼傳輸系統(tǒng)的結(jié)構圖