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面向数字家庭网络的可伸缩视频编解码系统研究

作　者: 林光华
导　师: 傅予力
学　校: 华南理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 可伸缩视频编码 率失真 视频迹 码流选择
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
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内容摘要


随着视频编码技术和网络技术的发展,基于网络传输的视频应用得到了较大的发展。与面向存储的视频编码不同,面向网络传输的视频编码必须考虑到网络异构性和终端多样性等因素,视频编码的目的从产生适合存储的固定尺寸的码流发展到产生适合一定的传输码率的可伸缩性码流。可伸缩视频编码(Scalable Video Coding,SVC)技术,主要目标是生成空域、时域、质量可伸缩的视频流,其可以在不同的质量、帧率、分辨率甚至复杂度下解码,可伸缩视频编码被视为网络环境下的一种很有前景的视频编码方案,其核心思想已被目前几种主流的国际视频标准接纳.论文内容以视频编码基础理论和现有国际标准为基础,总结了可伸缩视频编解码的研究现状,介绍了时域、空域和质量这三种可伸缩技术的基本理论,重点研究了基于H.264扩展的SVC框架的可伸缩编码机制。具体来讲,本文的研究成果如下:1).进一步完善了基于DCT域的分辨率可伸缩技术。常规的分辨率可伸缩编码是通过空域的上下采样方法实现,而DCT域方法避免复杂的空域上下采样。DCT域的分辨率可伸缩技术主要利用了DCT系数的不同特性。本文研究了DCT系数对不同空域分辨率的影响,并在此基础上推算了不同DCT系数的重要性关系,并应用到了DCT域的分辨率可伸缩编码技术。并结合其他可伸缩技术,实现了完全可伸缩码视频编码。2).把率失真理论应用于本文中可伸缩视频码流的选择。码率可变是可伸缩视频编解码的主要优点之一,可伸缩视频应用系统根据网络和终端选择适合的码流打包发送。码率控制算法对可伸缩视频应用系统的性能影响明显,码流选择是码率控制主要内容。信息论和率失真编码理论是视频压缩编码的基础,本文从丢弃码流所带来的失真进行了分析,利用率失真最优化方法完成可伸缩视频码流的选择。3).为了便于码流选择的快速实现,使用了视频迹文件系统。视频迹文件是视频信息构成的指示文件,在得到终端需求和网络参数的情况下,扫描视频迹文件,获得需要发送的码流信息,根据这些信息读取视频文件进行发送。最后,通过VC编程实现文中的设计方法,并利用模拟网络和终端的方法验证了本文设计。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-19
  1.1 数字家庭  10-14
    1.1.1 数字家庭网络  10-12
    1.1.2 当前数字家庭的主要业务介绍  12
    1.1.3 数字家庭应用存在的问题  12-14
  1.2 可伸缩视频编解码  14-16
  1.3 可伸缩编码现状和课题研究背景  16-18
  1.4 本文的主要工作及组织结构  18-19
    1.4.1 本文的主要工作  18
    1.4.2 本文的组织结构  18-19
第二章 可伸缩视频编码关键技术研究  19-36
  2.1 可伸缩编码概述  19-21
  2.2 传统视频编码标准的可伸缩性  21-25
    2.2.1 MPEG2/4 的分层可伸缩性  22-23
    2.2.2 MPEG-4 FGS 可伸缩编码  23-24
    2.2.3 基于小波变换的可伸缩视频编码  24-25
  2.3 H.264 SVC 可伸缩性  25-35
    2.3.1 H.264 SVC 可伸缩概述  25-27
    2.3.2 H.264 SVC 可伸缩关键技术  27-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章 可伸缩视频编解码系统设计  36-60
  3.1 可伸缩性视频编码码流的产生  36-49
    3.1.1 图像变换  38-40
    3.1.2 DCT 域图像分辨率变换原理  40-49
  3.2 码流组织  49-51
    3.2.1 各压缩标准码流组织  49-50
    3.2.2 本文的码流组织  50-51
  3.3 码流提取原则  51-57
    3.3.1 贡献度定义  52-54
    3.3.2 贡献度计算  54-57
    3.3.3 本节小结  57
  3.4 迹文件系统  57-59
    3.4.1 存在问题分析  57-58
    3.4.2 迹文件结构  58-59
  3.5 本章小结  59-60
第四章 实验仿真与结果分析  60-67
  4.1 码流分析  60-63
    4.1.1 编码条件说明  60
    4.1.2 码流文件分析  60-61
    4.1.3 迹文件分析  61-63
  4.2 码流网络应用适应性试验  63-66
    4.2.1 实验条件设置  63
    4.2.2 实验结果及分析  63-66
  4.3 本章小结  66-67
总结与展望  67-68
  全文工作总结  67
  下一步工作展望  67-68
参考文献  68-71
攻读硕士学位期间取得的研究成果  71-72
致谢  72-73
附件  73

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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