分布式视频编码中关键帧丢失错误保护

目的 分布式视频编码较其传统视频编码具有编码简单、误码鲁棒性高等特点,可以很好地满足如无人机航拍、无线监控等新型视频业务的需求。在分布式视频编码中,视频图像被交替分为关键帧和Wyner-Ziv帧,由于受到信道衰落和干扰等因素的影响,采用传统帧内编码方式的关键帧的误码鲁棒性远不如基于信道编码的Wyner-Ziv帧。关键帧能否正确传输和解码对于Wyner-Ziv帧能否正确解码起着决定性的作用,进而影响着整个系统的压缩效率和率失真性能。为此针对关键帧在异构网络中的鲁棒性传输问题,提出一种基于小波域的关键帧质量可分级保护传输方案。方法 在编码端对关键帧同时进行传统的帧内视频编码和基于小波域的Wyner-Ziv编码,解码端将经过错误隐藏后的误码关键帧作为基本层,Wyner-Ziv编码产生的校验信息码流作为增强层。为了提高系统的分层特性以便使系统的码率适应不同的网络条件,进一步将小波分解后图像的各个不同层的低频带和高频带组合成不同的增强层,根据不同信道环境,传输不同层的Wyner-Ziv校验数据。同时对误码情况下关键帧的虚拟噪声模型进行了改进,利用第1个增强层已解码重建的频带与其对应边信息来获得第2个和第3个增强层对应频带的更加符合实际的虚拟信道模型的估计。结果 针对不同的视频序列在关键帧误码率为1%20%时,相比较于传统的帧内错误隐藏算法,所提方案可以提高视频重建图像的主观质量和整体系统的率失真性能。例如在关键帧误码率为5%时,通过传输第1个增强层,不同的视频序列峰值信噪比（PSNR）提升可达25 dB左右;如果继续传输第2个增强层的校验信息,视频图像的PSNR也可以提升0.51.6 dB左右;如果3个增强层的校验信息都传输的话,基本上可以达到无误码情况下关键帧的PSNR。结论 本文所提方案可以很好地解决分布式视频编码系统中的关键帧在实际信道传输过程中可能出现的误码问题,同时采用的分层传输方案可以适应不同网络的信道情况。     

新的基于分裂层树编码图像的传输方案

提出了一种新的基于分裂层树编码（SPIHT）的实时图像传输方案。该方案首先将图像数据进行小波变换,然后将变换后的小波系数进行合理分块并分别采用 SPIHT编码,以防止在无线信道传输中产生误码扩散。最后为了提高重构图像的恢复质量,提取每一个块中最高一级的小波系数数据进行重复传输,同时采用最优的帧长,提高图像传输系统的吞吐量。理论分析和仿真结果表明,提出的方案比传统的基于SPIHT算法的图像传输方案具有更高的抗误码特性,重构图像的峰值信噪比提高约10dB。     

JPEG2000图像无线传输统计性能分析与误码保护研究

JPEG2000标准是最新的图像压缩标准．首先分析了JPEG2000标准中的抗误码方法，进而提出了一个分析模型来预测在无线信道上传输的JPEG2000编码图像重建质量，并通过仿真加以验证．此分析模型可用来在无线基站上为JPEG2000编码图像的传输设计高效的非均匀误码保护方案．基于该分析模型，定义了一个效用函数来在图像重建质量和传输开销之间进行折中。以决定采用何种非均匀误码保护方案。达到最佳的传输质量．     

SVC在无线信道传输中的非均衡差错保护

针对H.264的可伸缩视频编码扩展标准(SVC)在噪声信道中的传输,采用低密度奇偶校验码(LDPC)提出一种非均衡差错保护的方案。在所提的方案中,根据时间、分辨率和质量把原视频序列按重要性分成不同的层。由于不同层的数据对错误的敏感性不同,对其进行不同码率的LDPC信道编码,实现非均衡差错保护。根据视频流中每一帧不同层的PSNR增量不同,和不同信道码率下正确解码的概率不同,反复计算每一帧所有码率组合的PSNR增量值并找出最大组,从而进行信道编码并传输。实验表明,在相同的平均码率条件下,提出的方案相比其他方案的PSNR值增加了2.8 dB,更适合无线信道的传输。     

基于MPEG-4的无线视频传输方案的研究

提出一种基于MPEG-4的无线视频传输非等重误码保护方案.根据信道反馈的丢包率信息,自适应选择输出视频流的保护模式.在丢包信道中,对MPEG-4码流中运动信息和纹理信息采取不同的保护力度,使用FEC重点保护运动信息数据提高其对误码的鲁棒性.在无丢包信道中,不对数据进行保护,降低打包开销,减少冗余数据.     

基于MPEG 4的无线视频传输方案的研究*

提出一种基于MPEG4的无线视频传输非等重误码保护方案。根据信道反馈的丢包率信息,自适应选择输出视频流的保护模式。在丢包信道中,对MPEG4码流中运动信息和纹理信息采取不同的保护力度,使用FEC重点保护运动信息数据提高其对误码的鲁棒性。在无丢包信道中,不对数据进行保护,降低打包开销,减少冗余数据。     

基于小波EBCOT的图像IP网络传输控制策略

为了使当前“尽力而为”的网络提供视频流服务时满足QoS要求，文章提出一种基于小波EBCOT的图像IP网络传输控制策略．通过采用基于小波EBCOT的渐进可分级编码方法，对压缩后的比特流按其重要性分层打包传输，同时根据对当前网络可用带宽的估计及信道状态的判断，区分网络拥塞及不可靠传输两种不同情况进行自适应不等重丢包保护AUPLP．软件仿真表明，该文算法可大大增强小波EBCOT编码后数据的抗误码能力，在发生数据拥塞时有助于缓解网络的过负载状况，在发生不可靠传输时接收端解码图像能平均提高1．2dB的PSNR。     

一种数字接口设备的FPGA应用方案设计

针对光纤电流差动保护面临的时间同步和误码校验等技术问题,提出了一种数字接口设备的FPGA应用实现方案.该方案以改善信息传输时延为切入点,从传输方式和码型转换等方面出发,减少了信息传输的中间环节,提高了信息传输的可靠性.同时,使用E1芯片进行信息编码的转换和传输,改善了信息的传输带宽,很好地解决了误码校验精度的问题.     

一种新的遥感图像传输方案及性能分析

提出一种新的遥感图像传输方案,该方案能够通过以下措施提高重构的遥感图像的PSNR:根据小波系数的特性和SPH IT编码的原理对变换后的小波系数进行合理分块并分别编码,以防止在星地信道传输中产生误码扩散;以块为单位对各分块小波系数编码后的码流加入同步码和序号,以保证接收到分块的顺序正确;使用Go-Back-N的重传方式来提高提高图像的恢复质量.仿真结果表明,在相同信道误码率(ber<10-3)下,该方案比传统的基于SPH IT算法的图像传输方案具有更高的抗误码特性,重建图像的峰值信噪比提高4dB.     

基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法

为提高可伸缩视频编码(SVC)在丢包的网络传输环境下的抗误码性能,提出了一种基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法。首先针对可伸缩视频编码的网络抽象层单元数据包头的特点,设计了一种新的网络抽象层单元的封装方案。然后将前向纠错编码的校验位在各层的分配转化为多约束条件下的优化问题,再引入惩罚函数将多约束优化问题转化为无约束优化问题,进而采用自适应遗传算法进行求解。仿真实验结果表明,与目前典型的非均等错误保护算法相比,该算法使重建的可伸缩视频编码的峰值信噪比的平均值提高了0.8 dB~1.95 dB,并有效提高了可伸缩视频编码在接收端的解码速度和重建质量。     

不等保护码在CBTC系统中的应用

针对轨道交通车地通信中信息对误码敏感程度不同的现象,提出利用不等保护码作为信道编码方案,为基于通信的列车控制（CBTC）系统重要信息提供更好的误码保护。采用分离最小理想的方法给出R—S码空间的构造方法,提出一种适用于具有2个保护能力等级的R—S码的译码算法——二次译码算法。仿真显示,不等保护码可以使高保护等级信息位的信噪比降低0．5dB以上。     

基于Punctured卷积码的UEP方案在FMT系统中的应用

论文将信道编码与多载波调制——滤波多音(FMT,filtered multitone)调制技术相结合,并应用到图像的传输中,通过采用调整Punctured卷积码不同的码率实现图像传输的不等错误保护(UnequalErrorProtection),增加了系统的可靠性,又提高系统传输效率,满足在具有不等错误保护要求的无线环境下对传输图像质量的要求。     

Unequal error protection scheme for image transmission based on regularized variable-node and expanding window fountain codes

A transmission scheme based on rateless codes is proposed for image delivery over additive white Gaussian noise (AWGN) channels. Unequal Error Protection (UEP) characteristics are also introduced to provide prioritized delivery for different layers in content-based image. Firstly, layer segmentation processing based on an improved guided filtering is introduced to decompose the source image into the base layer and detail layer. Then, a windowing technique is applied to produce a bias towards certain classes of layers according to their various protection requirements. Variable-node degree distribution is also exploited to provide enhanced UEP and improve the high error floor suffered by some conventional UEP schemes. Compared with the conventional image transmission schemes based on rateless codes with UEP, the additional parameters introduced by the proposed scheme make it more general and flexible for individual applications. Furthermore, the proposed approach can provide better UEP performance and improve the network image transmission quality, which are confirmed both theoretically and experimentally.

     

具有UEP特性的LT编码方案

图像和视频文件在传输中对数据可靠性要求较高.为此,提出一种具有不等差错保护(UEP)特性的LT编码方案.研究无线信道中具有不等差错保护特性的LT码,通过增加适量重要信息比特,提高其在编码过程中被选中的概率,以实现对其保护.实验结果表明,在加性白高斯噪声和快瑞利衰落信道中,该编码方案能呈现较好的UEP特性.     

一种基于信道状态的H.264的数据不平等保护策略

根据H.264标准的数据分类功能,提出一种数据的不平等保护策略。该策略利用信道的反馈信息预测信道丢包率,调整H.264视频码流各分类区的信道码率。实验结果表明,该策略能有效的提高视频码流的误码鲁棒性。     

基于失真估计和码率控制的视频传输新方案

针对差错信道上的实时视频编码和传输问题,提出一种基于逐帧失真估计和码率控制的新型时域不等差错保护方案。该方案给出一种低复杂度逐帧传输失真估计模型,估计差错信道下的视频传输失真,结合码率控制算法,通过对编码量化参数的简单搜索,逐帧求出最优的压缩编码和信道保护策略。仿真结果表明,与现有方案相比,该方案不但延迟小、复杂度适中,而且能提高重建视频序列的平均质量,减少逐帧之间的质量波动。     

一种基于信道状态的H．264的数据不平等保护策略

根据H．264标准的数据分类功能,提出一种数据的不平等保护策略。该策略利用信道的反馈信息预测信道丢包率,调整H．264视频码流各分类区的信道码率。实验结果表明,该策略能有效的提高视频码流的误码鲁棒性。     

LDPC码的不等差错保护策略在SVC中的应用

在分析信源信道联合编码的基础上,提出了一种使用LDPC码对SVC比特流进行不等差错保护的策略,能够使端到端的视频序列失真最小化。该不等差错保护策略根据各帧对重建图像的贡献量大小为其进行合理的比特分配,并对每一帧的各质量层实施最佳的非均衡差错保护。实验结果表明,与基于拉格朗日的优化方法相比,该方法更为简单,重建视频的峰值信噪比（PSNR）性能也有明显改进。     

基于depth-map和分布式视频编码的多视点视频传输方法

针对多视点视频传输系统数据量庞大的问题,提出一种基于深度图(depth-map)和分布式视频编码(DVC)的不等错误保护(UEP)传输方法。该方法首先基于多个视点提取深度图;然后,在传输过程中传输一个视点及其深度图;最后,经过网络传输,在解码端由一个视点图及其深度图生成其他视点。由于视点图和深度图在解码端的重要程度不同,对需要传输的视点图和深度图采用不同的分布式视频编码方法,进行不平等的错误保护。仿真实验结果表明,所提传输方法比传统的分布式多视点视频编码传输系统具有更好的抗误码性能,提高了传输可靠性,图像的峰值信噪比(PSNR)约提高1.5dB。     

基于不等错误保护的LDPC编码*

非规则LDPC码具有不等错误保护特性,但随机编码过程使这一特性很难得以充分利用。首先回顾了LDPC码的有效编码,然后在此基础上提出了一种应用于不等错误保护的线性复杂度编码方法。仿真结果表明,采用这种编码方法可以提高系统的整体性能。