基于H.264的信源信道的联合编码的研究

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一般传统的通信系统的信源编码和信道编码是分开独立设计的,然而事实证明,这种设计并不能给系统带来整体性能的提高,面临现在越来越复杂的信道传输环境,信源编码和信道编码的联合设计将可以获得更好的性能增益。国际电信联盟(ITU)和国际标准化组织(ISO)联合提出的H.264/AVC视频编码标准是最新一代视频压缩编码国际标准,它在沿袭了以往编码标准基本框架的基础上,扩展了很多新算法和视频压缩新技术,这些新的技术在很大程度上提高了数据的压缩率,同时也使视频流在传输过程中很容易受到误码的影响。在许多无线视频传输的应用中,联合信源信道编码思想得到了很好的效果,显示出了它在无线视频传输领域中的巨大作用。本文首先介绍了通信系统的基本组成与信源编码、信道编码以及信源信道联合编码的基本原理,跟着又对H.264/AVC新标准进行了简要的介绍。其中包括了H.264标准的结构体系、基本框架以及它所应用的关键技术等信息。而且还对H.264标准的多种关键技术进行了重点分析。其次介绍了高效的Turbo码信道编码技术和现有的信源信道联合编码技术,并在研究现有的信源信道联合编码方案基础上,提出了一种基于不等差错保护的信源信道联合编码方案,重点研究了利用Turbo码具有不同码率的特性,可以根据视频数据的重要性进行不等差错保护,该方案采用一种基于片的数据分割方法,利用FMO策略将视频帧分为两个片组,然后根据视频片中差错敏感宏块的百分比为其设定了不同的重要性等级,根据片重要性的差别对输出码流采取了不等差错保护,并且在接收端采用差错隐藏进行保护,通过仿真证明,本文提出的UEP方案与相同条件下的UEP方案相比,在一定程度上可提高传输的可靠性,具有更好的抗误码性能,在视频解码端平均可获得1dB以上的PSNR增益。
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