基于高清视频SVC码流控制与传输

作     者：常志峰 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄建明

授予年度：2012年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：可伸缩视频编码 码率控制 异构网络 码流分配 

摘      要：近年来随着互联网应用技术的不断发展和普及,网络越来越多的影响了人类生活、学习、工作等各个方面。视频内容的直观性和丰富性,使人们由传统的报纸书籍倾向于视频业务,且对视频的要求已不再满足于“看的见的状况,高清视频已成为视频业务的主流业务。然而网络的异构性、网络带宽的波动性、用户显示视频的终端能力（显示尺寸和视频播放方式）的差异等成为视频编码和视频传输的新的挑战。为了解决上述一系列问题,可伸缩视频编码（SVC）技术应运而生。可伸缩视频编码的发展满足了视频会议、移动无线视频、视频电话、视频监控以及实时传输等不同视频服务的多样化需求。 针对异构网中传输视频的挑战,本文在研究可仲缩视频编码关键技术的基础上,主要研究了以下两方面的内容： （1）为了适应实际信道带宽的限制同时义能重建高质量的视频图像,本文在SVC基础层码率控制的基础上,提出一种基于层级和宏块级的目标比特分配方案,每一层的编码取决于新定义的缓冲控制器和码率控制参数,在图像复杂度预测方面提出了新的基于不同空域增强层和质量域增强层的MAD（绝对误差均值）预测模型。最后使用不同复杂度的1080P高清视频进行验证,结果表明本文提出的多层码率算法能够有效地控制各层码率,使得整体和各层的目标码率与采用本算法编码后实际产生码率之间的偏差最大不超过±2%,且缓冲控制区没有上溢和下溢的问题使得真个码流顺畅平滑。 （2）为了提高网络传输效率和提高解码视频质量,本文在研究高清视频分层编码技术SVC码流结构的基础上,提出一种基于变异系数权重和改进灰色关联度分析的码流分配算法,综合考虑了各信道的参数,解决了SVC分层数据在异构网中传输时,动态选择网络的问题。最终实验结果显示,本算法与比特优先和带宽优先算法相比,有效提高了传输网络利用和传输效率,且费用与比特优先相当,传输后进一步提高了高清视频SVC在无线异构网络中传输的视频质量。能够满足异构网的特性和不同终端显示能力的用户需求。