【正文】 RTCP協(xié)議中定義了五種攜帶不同信息的 RTCP包類型，分別承擔(dān)不同的控制功能。而且在傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失和誤碼時(shí)，也可以利用分組的特點(diǎn)，從下一個(gè)無差錯(cuò)的包開始恢復(fù)同步，從而防止錯(cuò)誤擴(kuò)散。實(shí)驗(yàn)的信道條件為隨機(jī)產(chǎn)生 103的白噪聲，本實(shí)驗(yàn)采用 IBBPBBPBB的組合，編碼采用 CABAC，圖像序列選用了 MissAmeriean的QeIF格式 (176X144)的 100幀圖像序列。 ? ??I ( p )l o ge)(1lo g (p )lo gn 22 2 ??? () 由 ()式可知，冗余量與檢錯(cuò)所需重傳的比特之間成反比。由于每次區(qū)間加倍表示一比特移出，這是加入冗余的理想位置，可在該位置對(duì)當(dāng)前編碼區(qū)間按一定的比例進(jìn)行調(diào)整。第二個(gè)特性，在每一步計(jì)算新的范圍前，算術(shù)編碼器的當(dāng)前狀態(tài) R被量化為一個(gè)小范圍預(yù)設(shè)值，使之可以使用查表法來計(jì)算新 的范圍 (避免乘法 )。標(biāo)準(zhǔn)為每種語法元素定義了上下文模型和二進(jìn)制化方式，對(duì)于不同的語法元素共有 267平中上下文模型， 0到 266。 基于上下文的二進(jìn)制算術(shù)編 碼 (CABAC) 。目前視頻壓縮編碼大多都采用可變長(zhǎng)編碼，因此這兩種誤碼都會(huì)導(dǎo)致重建視頻質(zhì)量嚴(yán)重下降。首先，客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，服務(wù)器將 數(shù)據(jù)傳送給客戶機(jī)進(jìn)行處理，客戶機(jī)處理后將結(jié)構(gòu)返回給服務(wù)器。而在 UDP協(xié)議中， UDP傳遞給 UDP的是對(duì)應(yīng)于 UDP數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊， (3)TCP協(xié)議提供可靠傳輸服務(wù)，包括報(bào)文序列、流控制、差錯(cuò)檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)等，而 UDP則不提供以上控制，是不可靠的服務(wù)。使用濾波器可以減少塊失真的影響并由一系列宏塊已。 第一部分為編碼器前向支路。 熵編碼 視頻編碼處理的最后一步就是嫡編碼，在 中采用了兩種不同的嫡編碼方法 :基于上下文的自適應(yīng)可變長(zhǎng)編碼 CAVLC 和基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼 CABAC。第三種方法是 H264 支持多圖像運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，也就是說，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償可以參考多個(gè)已編碼圖像，如圖 所示。 編碼新特性 幀內(nèi)編碼預(yù)測(cè) 在以往標(biāo)準(zhǔn)中，預(yù)測(cè)編碼主要用于幀間。 NAL引入了面向 IP 包的編碼機(jī)制，有利于網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸，支持網(wǎng)絡(luò)中視頻的流媒體傳輸。并且 采用普通的可變長(zhǎng)碼 (UVLC)和基于上下文的二進(jìn)制算術(shù)編碼 (CABAC)的方法來編解碼。由于包含了目前最新的視頻壓縮技術(shù)，從壓縮效率比較 :AVS 與 ，是 MPEG2 的兩倍以上。視頻信息經(jīng)過數(shù)字化后，其數(shù)據(jù)量是十分巨大的，它給信息的存儲(chǔ)和傳輸帶來很大困難。 四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線 分析 標(biāo)準(zhǔn)及其編解碼的方法找出更好的數(shù)字視頻傳輸方法。包括三大部分： 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)及其編解碼的分析； 基于 的視頻傳輸抗誤碼技術(shù)的研究 ： （ 1） 數(shù)字視頻傳輸技術(shù) ； （ 2） 基于 的抗誤碼技術(shù)的研究； （ 3） 應(yīng)用設(shè)計(jì)及結(jié)果分析； 視頻流傳輸模型設(shè)計(jì) 。 H 系列標(biāo)準(zhǔn)是由 ITUT 的視頻編碼專家組制定 的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，包括 、 以及 。 技術(shù)研究背景 近年來，隨著數(shù)字通信技術(shù)和各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及帶寬 Inter 在全球的迅速普及，尤其是第三代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和未來的帶寬無線網(wǎng)絡(luò)的使用，使得多媒體通信越來越成為人們研究的熱點(diǎn)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)使用空間預(yù)測(cè)模式來消除圖像內(nèi)的冗余。同時(shí)為了便于誤碼以后的再同步，在一幅圖像的視頻數(shù)據(jù)中還提供了一定的重同步點(diǎn) 。 能工作在低延時(shí)模式以適應(yīng)時(shí)實(shí)通信的應(yīng)用(如視頻會(huì)議 )，同時(shí)又能很好地工作在沒有延時(shí)限制的應(yīng)用，如視頻存儲(chǔ)和以服務(wù)器為基礎(chǔ)的視頻流式應(yīng)用。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻電話以及視頻會(huì)議這類對(duì)實(shí)時(shí)交互性要求高的應(yīng)用而言，使用基本檔次是最好、最自然的選擇。 第二種方法是亞像素運(yùn)動(dòng)矢量。 中對(duì)變換系數(shù)的量化依據(jù)量化參數(shù)來進(jìn)行，量化步長(zhǎng) Qstep 共有 52 個(gè)值。類型標(biāo)志用于指示圖像數(shù)據(jù)的類型。量化后的宏塊系數(shù)x被解碼用來重構(gòu)幀，以便進(jìn)一步編碼下面的宏塊。使用 TCP協(xié)議交換數(shù)據(jù)前必須先建立通信主機(jī)之間的連接關(guān)系。服務(wù)器通常采用高性能的 PC機(jī)、工作站或小型機(jī)，并采用如 Oracle、 Sybase、 Informix或 SQL Server等大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。一個(gè)隨機(jī)比特位的錯(cuò)誤會(huì)使比特流失去同步，使得該錯(cuò)誤發(fā)生位置到下一個(gè)同步碼之間的所有碼字都變?yōu)闊o效碼字，甚至因?yàn)榻獯a得到的信息無法和空間位置對(duì)應(yīng)起來使得同步碼以后的碼字都變?yōu)闊o用信息，因此在可變長(zhǎng)編碼中，這種誤碼對(duì)視頻重建質(zhì)量的影響很大。這種方法要依賴于反饋信道。上下文模型就是二進(jìn)制符號(hào)中一個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制位的概率模型。注意 :僅有 “0”、 “1”參與編碼。由于誤碼的擴(kuò)散，準(zhǔn)確對(duì)誤碼進(jìn)行定位是比較困難的，因此只在某個(gè)概率范圍內(nèi)確定重傳數(shù)據(jù)范圍 n的值。 （ ） 可見錯(cuò)誤發(fā)生后隨著解碼符號(hào) n的增加，不能檢錯(cuò)的概率 β成指數(shù)減少。 ，即一個(gè)宏塊先 AC解碼后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)炔僮?，然后再處理下一個(gè)宏塊。一個(gè)典型的視頻傳輸模型如圖 41所示。 實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議 RTCP RTP協(xié)議不提供任何保證傳輸質(zhì)量的機(jī)制，而是由 RTCP協(xié)議負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，為系統(tǒng)提供擁塞控制和流量控制。第二類信息是接收?qǐng)?bào)告(RR)。除了傳輸協(xié)議的選擇，視頻流網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)的 QoS也是在設(shè)計(jì)傳輸方案時(shí)必須重點(diǎn)考慮的問題。由于檢錯(cuò)后得到的信噪比都近似于無噪狀態(tài)下圖像，所以本圖只列出一條檢錯(cuò)后曲線。因此參數(shù) α可根據(jù)檢錯(cuò)要求和信道條件來進(jìn)行綜合的考慮和選擇。當(dāng)前區(qū)間乘上縮減因子 α后，則需要 I(αβ)=I(α)+I(β)比特來編碼表示，冗余量為 I(α)。根據(jù)目前編碼值來更新概率模型。每個(gè)編碼片開始時(shí)，根據(jù)量化參數(shù)來初 始上下文模型的 (因?yàn)檫@對(duì)于不同數(shù)據(jù)符號(hào)將有很大的影響 )。它在如下三個(gè)條件下具有很好的壓縮性能，即 :根據(jù)每個(gè)元素上下文來獲得概率模型；根據(jù)當(dāng)時(shí)統(tǒng)計(jì)來調(diào)整概率估計(jì)；使用算術(shù)編碼。(2)旨在恢復(fù)近似于原始信息、或根據(jù)人類生理特性的誤碼掩蓋技術(shù)。 第二種類型為 B/S結(jié)構(gòu)。 UDP是一種無連接的數(shù)據(jù)報(bào)投遞服務(wù)，雖然沒有 TCP那么可靠，并且不能保證實(shí)時(shí)視音頻傳輸業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(Qos)，但由于 UDP的傳輸延時(shí)低于 TCP，所以往 往用來在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸視頻圖像數(shù)據(jù)。 解碼器從 NAL 中獲得一個(gè)壓縮比特流。通過一個(gè)有效的時(shí)序安排，編碼器可進(jìn)行高效的平行處理。一方面，算術(shù)編碼的應(yīng)用允許給每一個(gè)字母符號(hào)指定非整數(shù)比特位，這樣非常適合大于 的符號(hào)概率。除非多圖像緩存的大小設(shè)置 1，否則就必須要傳送參考圖像在緩存中的索引號(hào)。后者對(duì)整個(gè) 16Xl6 亮度塊進(jìn)行預(yù)測(cè)，適合平滑圖像區(qū) . 幀間編碼預(yù)測(cè) 幀間預(yù)測(cè)是 相對(duì)于以前編碼標(biāo)準(zhǔn)壓縮效率提高最大的一個(gè)模塊，對(duì)許多現(xiàn)有技術(shù)進(jìn) 行了改進(jìn)。 能適應(yīng)于不同網(wǎng)絡(luò)中的視頻傳輸，網(wǎng)絡(luò)親和性好。本文在 ，采用視頻抗誤碼方法，來保證恢復(fù)圖像的質(zhì)量。 國(guó)外研究 視頻壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有 MPEG 系列標(biāo)準(zhǔn)和 H 系列標(biāo)準(zhǔn)。雖然這些視頻編碼技術(shù)可以較好的滿足各自應(yīng)用領(lǐng)域的需求，大大推進(jìn)了視頻通信和數(shù)字電視廣播的發(fā)展，但是隨著多媒體、無線通信技術(shù)的發(fā)展，這些視頻編碼技術(shù)又面臨著新的挑戰(zhàn)，如 :要求碼率更低、容錯(cuò)性更高。 五、 主要參考文獻(xiàn)與資料 [1] 沈蘭蓀，卓力，田棟，汪孔橋 .視頻編碼與低速率傳 輸 [M].電子工業(yè)出版社， 20xx:1750 [2] 黃賢武等 .數(shù)字圖像處理與壓縮編碼技術(shù) [M].電子科技大學(xué)出版社， 20xx:449456 [3] 畢厚杰 . 新一代視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)一 [M].北京 :人民郵電出版社， 20xx [4] 鐘玉琢等 .基于對(duì)象的多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) [M].科學(xué)出版社， 20xx:1436 [5] 沈蘭蓀等 . 視頻編碼與低速率傳輸 [M].電子工業(yè)出版社， 20xx. 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RTP 封裝 [J]. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，20xx(22):166169 六、 指導(dǎo)教師審批意見 簽名： 年 月 日 摘 要 本文基于 標(biāo)準(zhǔn)分析了視頻壓縮、視頻傳輸、抗誤碼等技術(shù)。因此，各種視頻技術(shù)的研究和應(yīng)用一直吸引著國(guó)內(nèi)外廣大科技人員的關(guān)注。 視頻壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有 MPEG 系列標(biāo)準(zhǔn)和 H 系列標(biāo)準(zhǔn)。視覺是人類獲取信息的最重要的方式，這使得通信的可視化需求越來越高 。該工作組的任務(wù)是面向我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)需求，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，制 (修 )定數(shù)字音視頻的壓縮、解壓縮、處理和表示等共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)字音視頻設(shè)備與系統(tǒng)提供高效經(jīng)濟(jì)的編解碼技術(shù)，服務(wù)于高分辨率數(shù)字廣播、高密度激光數(shù)字存儲(chǔ)媒體、無線帶寬多媒體通訊、互聯(lián)網(wǎng)帶寬流媒體等重大信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。 論文研究目的與意義 由于信道噪聲的影，視頻信息在傳輸過程中會(huì)發(fā)生改變或丟失，這種傳輸誤碼會(huì)一導(dǎo)致視頻重建質(zhì)量嚴(yán)重下降。 技術(shù)上，它集中了以往標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，并吸收了標(biāo)準(zhǔn)制定中積累的經(jīng)驗(yàn)。支持基于上下文的自適應(yīng)的算術(shù)編碼 (CABAC)。每個(gè)分區(qū)或子塊都有獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。此外， 的變16x16 16x16 16x16 16x16 16x16Type 8x8 8x8 8x8 8x8 8x8 type Type 圖 宏塊及子宏塊的 劃分 △ =4 △ =2 △ =1 圖 的多參考 幀 當(dāng)前幀 換編碼基于 4X4 塊，而不是以往常用的 8X8 塊。 NAL則用于為 VCL提供一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的統(tǒng)一接口，它負(fù)責(zé)對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝打包后使其在網(wǎng)絡(luò)中傳送，它采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，包括單個(gè)字節(jié)的包頭信息、多個(gè)字節(jié)的視頻數(shù)據(jù)與組幀、邏輯信道信令、定時(shí)信息、序列結(jié)束信號(hào)等。嫡編碼系數(shù)和其他一些信息 (宏塊預(yù)測(cè)模式，量化步長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，運(yùn)動(dòng)向量等 )組成了壓縮比特流。 3 基于 H264 的視頻傳輸抗誤碼技術(shù)的研究 數(shù)字視頻傳輸技術(shù) TCP／ IP 協(xié)議 在實(shí)際中，一般用到的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議是 TCP/IP協(xié)議， TCP/IP分層模型有四層，由下至上分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層 (IP層 )、傳輸層以及應(yīng)用層。由此可見，利用 IP組播技術(shù)可以很方便地實(shí)現(xiàn) “多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn) ”的傳送功能，并且還可以實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)的通信，這比較符合視頻監(jiān)控系統(tǒng)多點(diǎn)、多機(jī)監(jiān)控、跨局域范圍的遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求。因編碼方法不同或者信息內(nèi)容不同，這種隨機(jī)誤碼造成的影響也不同，某些隨機(jī)誤碼可以忽略不計(jì)，某些可能非常嚴(yán)重。第二種是從解碼端考慮，對(duì)于己經(jīng)發(fā)生的錯(cuò)誤，利用已接收的信息來估計(jì)發(fā)生錯(cuò)誤的信息，加以處理使其盡量不被人眼覺察出來，而不需要從編碼器得到額外的信息，即誤碼掩蓋技術(shù)。由于 MB_type的范圍限制在 (0一 9)，因此可用另一種方法二進(jìn)制化。 1987年 Witten等人發(fā)表了一個(gè)實(shí)用的算術(shù)編碼程序，即CACM87。其基本思想是在編碼端加入冗余，使編碼區(qū)間中的部分區(qū)間，編碼端不使用。設(shè) Pn (μ)是編完第 n個(gè)符號(hào)后 μ所占的概率。再向編碼端發(fā)出重傳請(qǐng)求，并將當(dāng)前數(shù)據(jù)的位置信息及 n值發(fā)給發(fā)送端，發(fā)送端將當(dāng)前數(shù)據(jù)前 n個(gè)數(shù)據(jù)重發(fā)，同時(shí)解碼端將解碼狀態(tài)返回至前 n個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，再根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)解碼。 圖 亮度信號(hào) Y的 PSNR比較圖 圖 色度信號(hào) U的 PSNR比較圖 圖 色度信號(hào) V的 PSNR比較圖 本章介紹了視頻傳輸抗誤碼技術(shù)的發(fā)展，并結(jié)合 對(duì) ，通過實(shí)驗(yàn)證明在 AC的 CED十ARQ檢錯(cuò)機(jī)制后能連續(xù)檢錯(cuò)，且一個(gè)錯(cuò)誤只牽制一小段數(shù)據(jù)，減少了需重發(fā)的數(shù)據(jù)量，大大減少檢錯(cuò)時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)抗誤碼能力，并能獲得較好的壓縮效果。每一個(gè) RTP數(shù)據(jù)包由包頭和負(fù)載兩個(gè)部分組成，在協(xié)議中僅定義了包 頭的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)負(fù)載的大小沒有限制。第四類信息是結(jié)束標(biāo)識(shí) (BYE):主要功能是指示某一個(gè)或幾個(gè)源不再有效，即把參與者退出的信息通知會(huì)話。 RTP協(xié)議位于 TCP/UDP協(xié)議之上，在功能上獨(dú)立于下面的傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層，但不能單獨(dú)作為一個(gè)層次存在。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相同噪聲信道條件下，采用 CED+ARQ方案后 明顯優(yōu)于原先不采用任何檢錯(cuò)機(jī)制的情況。因此應(yīng)用過程中應(yīng)考慮到針對(duì)不同的幀類型取不同的縮減因子 α值。