?? h_264視頻編碼傳輸的qos特性分析(一) - it專欄.htm
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<H3 class=listtitle>文章</H3>
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<LI class=listitem><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/198412.aspx">firefox專欄</A><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/198412.aspx/rss">(RSS)</A>
<LI class=listitem><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/168033.aspx">h264 專題</A><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/168033.aspx/rss">(RSS)</A>
<LI class=listitem><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/192281.aspx">linux 編程</A><A
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<LI class=listitem><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/201307.aspx">linux 應用</A><A
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<LI class=listitem><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/198702.aspx">多媒體專題</A><A
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<LI class=listitem><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/200590.aspx">設計專題</A><A
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<LI class=listitem><A
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<LI><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05.aspx">2006年05月(24)</A>
<LI><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/04.aspx">2006年04月(13)</A>
<LI><A href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/01.aspx">2006年01月(2)</A>
<LI><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2005/12.aspx">2005年12月(1)</A></LI></UL>
<H3 class=listtitle>最近評論</H3>
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<LI class=listitem>linux:<A title="點擊查看《rh9 實現視頻的捕獲》"
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/04/28/695616.aspx">rh下面也能捕獲視頻,哈哈,我還沒試國呢,我要試試</A>
<LI class=listitem>linuX:<A title="點擊查看《Linux 文件內容查看工具介紹》"
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/14/728251.aspx">太精彩了,收了</A>
<LI class=listitem>linux鐖卞ソ鑰?Url=:<A title=點擊查看《一招搞定FireFox的吃內存問題》
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/04/29/697223.aspx">這招不錯,學會了,我的firefox更快了</A>
<LI class=listitem>linux愛好者:<A
title="點擊查看《Fedora 軟件包管理器system-config-packages》"
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/18/744412.aspx">哈哈,終于會升級系統了,以前用這個工具的時候老是出錯,現在知道是什么原因了~~~謝謝樓主</A>
<LI class=listitem>DD:<A title="點擊查看《Fedora 軟件包管理器system-config-packages》"
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/18/744412.aspx">不錯</A></LI></UL><BR><BR></DIV>
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<SCRIPT>function StorePage(){d=document;t=d.selection?(d.selection.type!='None'?d.selection.createRange().text:''):(d.getSelection?d.getSelection():'');void(keyit=window.open('http://www.365key.com/storeit.aspx?t='+escape(d.title)+'&u='+escape(d.location.href)+'&c='+escape(t),'keyit','scrollbars=no,width=475,height=575,left=75,top=20,status=no,resizable=yes'));keyit.focus();}</SCRIPT>
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<DIV class=postTitle><A
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/08/712985.aspx"><IMG height=13
src="H_264視頻編碼傳輸的QoS特性分析(一) - IT專欄.files/zhuan.gif" width=15
border=0> H.264視頻編碼傳輸的QoS特性分析(一)</A>
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<DIV class=postText>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN> </DIV>
<DIV
style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: left"
align=left><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">一、</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">前言</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">在過去的</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">20</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">年里,</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">Internet</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">、移動通信和多媒體通信獲得了前所未有的發展,并獲得了巨大的商業成功。移動通信和多媒體技術的融合正在加速進行,諸如網絡架構、低功耗的集成電路、功能強大的數字信號處理芯片、高效的壓縮算法等方面的研究成果不斷涌現。面向無線網絡和因特網的視頻圖像編碼與傳輸技術已成為當今信息科學與技術的前沿課題。</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">2003</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">年,</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">ISO/IEC</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">的運動圖像專家組(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">MPEG</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)與</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">ITU-T</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">的視頻編碼專家組(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">VCEG</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)聯手制定了最新的第三代視頻編碼標準 </SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264/AVC[1]</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">。其主要目的就是為了提供更高的編碼效率和更好的網絡適應性。在相同重構圖像質量下,與</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.263+</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">和</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">MPEG-4
ASP</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">標準相比,能節約</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">50%</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">的碼流;采用分層模式,定義了視頻編碼層(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">VCL</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)和網絡提取層(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">NAL</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">),后者專為網絡傳輸設計,能適應不同網絡中的視頻傳輸,進一步提高網絡的</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">“</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">親和性</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">”</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">。</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">引入了面向</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">IP</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">包的編碼機制,有利于網絡中的分組傳輸,支持網絡中視頻的流媒體傳輸;具有
<TABLE height=250 cellSpacing=1 cellPadding=1 width=300 align=right summary=""
border=0>
<TBODY>
<TR>
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</TD></TR></TBODY></TABLE>較強的抗誤碼特性,特別適應丟包率高、干擾嚴重的無線視頻傳輸的要求。</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left> </DIV>
<DIV
style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: left"
align=left><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">二、</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">視頻通信容錯算法的回顧</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">目前視頻編碼壓縮標準主要有</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">MPEG-x</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">和</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.26x</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">兩大系列,這些壓縮算法都是基于宏塊的</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">[2]</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">,分別從三個方面改善編碼效率:</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%"> (</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">1</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)運動估計</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">/</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">運動補償(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">MP/MC</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)消除視頻時間冗余;</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">
(</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">2</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)圖像差值的離散余弦變換(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">DCT</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)消除空間冗余;</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">
(</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">3</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)量化系數的可變長編碼(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">VLC</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)消除統計冗余。</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">實踐表明,通過上述方法,視頻編碼標準獲得了極高的壓縮效率。但壓縮后的碼流在</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">Internet</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">,特別是無線信道上的傳輸仍然存在著一些棘手的問題,其中比較突出的一點是:一方面,這些壓縮后的碼流對信道比特誤碼非常敏感;而另一方面,無線信道由于多徑反射和衰落引入了大量的隨機誤碼和突發誤碼,影響了碼流的正常傳輸。尤其是當采用了</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">VLC</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">方案后,碼流更加容易受到誤碼的影響,結果在解碼端將失去與編碼端的同步,導致在遇到下一個同步碼字之前無法對</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">VLC </SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">碼字進行正確的解碼;同時預測編碼技術會將錯誤擴散到整個視頻序列中,極大地降低重建圖像的質量。因此,為了實現良好質量的視頻傳輸,必須結合實際應用信道的傳輸特性,采取一定的容錯措施。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">根據在視頻傳輸系統中位置的不同,容錯算法</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">[3]</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">主要可分為基于編碼器的容錯算法,基于解碼器的容錯算法和基于反饋信道的容錯算法。其中:</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">1</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)基于編碼器的容錯算法,通過再編碼比特流中添加冗余信息,這些冗余信息被添加在信源或信道編碼器中,降低了編碼的效率,增加了實現的復雜度,以換取編碼的容錯性能,大致包括:分層編碼、多描述編碼、獨立分段編碼、再同步編碼和前向糾錯編碼(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">FEC</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)等。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">2</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)基于解碼器的容錯算法,是指利用被損壞的宏塊與其相鄰的宏塊之間的相關性來完成恢復工作的,這部分工作包括錯誤檢測和錯誤恢復。對于錯誤的檢測,一般采用針對語法的檢錯和嵌入數據的檢錯;對于錯誤恢復,可采用時域和空域的錯誤隱藏方法。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">3</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">)基于反饋信道的容錯算法,指利用解碼器獲得誤碼信息,并通過反饋信道,傳送給編碼器進行誤碼處理的一種方式。主要包括:誤碼跟蹤,有條件的</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">ARQ</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">,幀內</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">/</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">幀間編碼模式選擇和參考圖像選擇模式等。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">與此同時,在信源編碼器中,從視頻碼流結構上研究其抗誤碼性能,成為近兩年來研究的一個熱點。</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264/AVC</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">作為最新的視頻編碼標準,采取了一系列切合實際的技術措施,提高了網絡適應性,增強了數據抗誤碼的頑健性,從而保證了視頻傳輸后的壓縮視頻的</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">QoS</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">。與以往的視頻編碼標準不同的是,</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264/AVC</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">標準從系統層面定義了視頻編碼層(</SPAN><SPAN
style="LINE-HEIGHT: 150%">VCL</SPAN><SPAN
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