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基于H.264的IPTV应用研究

作　者: 武威
导　师: 韩慧莲
学　校: 中北大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: IPTV H.264 视频编码标准 RTP RTCP 实时传输差错隐藏
分类号: TN949.292
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 47次
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内容摘要

IPTV(即交互式网络电视)是一种新颖的网络多媒体技术,随着通信技术的不断发展和视频编码技术的发展逐渐成为了当前多媒体通信发展的主流方向。目前,由于网络带宽的限制,视频数据的压缩仍然是制约IPTV发展的主要技术瓶颈。新一代的视频编码标准 H.264以高效的压缩率和良好的网络友好性使其成为多媒体通信业务中的主流标准,H.264标准与IPTV结合将使多媒体通信的发展与应用具有更加广阔的前景。论文主要进行了以下几个方面的研究:(1)分析研究了IPTV的系统架构、业务特点以及服务质量(QoS);(2)研究分析了H.264的编解码器的框架及核心技术,对H.264的网络抽象层技术和抗误码技术进行了较详细的研究;(3)借助实时传输协议RTP/RTCP来实现视频的实时传输,重点研究分析了基于H.264视频流的RTP封装技术,并设计了H.264视频流的封装和解封算法及实现。(4)应用DirectShow技术构建IPTV实时传输系统,并提出了适于该系统的拥塞控制算法来对传输速率进行控制以避免网络拥塞。(5)通过对H.264的差错控制技术的全面分析讨论,针对适用于IPTV的后向差错隐藏算法进行了分析并加以改进,同时针对视频序列中的场景变换提出了空、时域的混合算法,以减小运算量降低时延。论文中提出的封装策略使适于H.264的实时传输得以实现,同时改进的差错隐藏算法也使IPTV的图像恢复质量有所提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 课题的研究背景  10-11
  1.2 国内外研究现状和发展趋势  11-14
    1.2.1 IPTV 国内外发展现状  11-12
    1.2.2 视频编码标准发展趋势  12-14
  1.3 课题研究的目的及意义  14-15
  1.4 课题的研究内容  15
  1.5 论文的组织结构  15-17
第二章 H.264 视频编码标准  17-32
  2.1 标准概述  17-18
  2.2 编解码器框架  18-20
  2.3 H.264 编码的核心技术  20-23
    2.3.1 帧内预测编码  20
    2.3.2 帧间预测编码  20-21
    2.3.3 整数变换和量化  21-22
    2.3.4 熵编码  22
    2.3.5 环路滤波器  22-23
  2.4 H.264 网络抽象层（NAL）  23-26
    2.4.1 H.264 码流中的数据单位  23-24
    2.4.2 NAL 单元结构  24-26
    2.4.3 NALU 传输和存储  26
  2.5 H.264 中的抗误码技术  26-30
    2.5.1 延续旧标准中的抗误码技术  26-27
    2.5.2 H.264 继承并改进的抗误码技术  27-29
    2.5.3 基于H.264 的全新的视频抗误码技术  29-30
  2.6 H.264 编码标准优越性  30-31
  2.7 本章小结  31-32
第三章实时传输协议  32-52
  3.1 实时传输协议分析  32-38
    3.1.1 RTP 协议  32-35
    3.1.2 RTCP 协议  35-38
  3.2 H.264 视频流传输  38-42
    3.2.1 H.264 视频流RTP 封装分析  39-40
    3.2.2 H.264 视频流RTP 封装策略  40-42
  3.3 基于RTP  42-51
    3.3.1 H.264 视频流RTP 封装设计  45-47
    3.3.2 H.264 视频流RTP 封装运行结果  47-48
    3.3.3 H.264 视频流RTP 封装设计  48-51
    3.3.4 H.264 视频流RTP 封装结果  51
  3.4 本章小结  51-52
第四章 IPTV 实时传输系统的设计  52-61
  4.1 DirectShow 简介  52-53
  4.2 IPTV 实时传输系统设计  53-59
    4.2.1 发送端设计  54-56
    4.2.2 接收端设计  56-58
    4.2.3 网络传输  58-59
  4.3 拥塞控制  59-60
  4.4 本章小结  60-61
第五章 H.264 差错控制技术研究  61-73
  5.1 差错控制技术概述  61-62
  5.2 H.264 的后向差错隐藏技术  62-66
    5.2.1 H.264 空域差错隐藏算法研究  63-65
    5.2.2 H.264 时域差错隐藏算法研究  65-66
  5.3 自适应空域差错隐藏算法  66-70
    5.3.1 改进的空域差错隐藏算法  66-68
    5.3.2 自适应切换算法  68
    5.3.3 实验结果  68-70
  5.4 视频场景切换快速检测算法  70-72
  5.5 本章小结  72-73
结论  73-75
参考文献  75-79
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果  79-80
致谢  80

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