流媒體傳輸?shù)募夹g特點

1、流媒體傳輸?shù)募夹g特點視頻流式傳輸也稱流媒體是其中一項迅猛發(fā)展的技術，能夠滿足人們迅即的學習娛樂需求。然而，在互聯(lián)網(wǎng)上進行流媒體傳輸，對視頻壓縮， 網(wǎng)絡傳輸?shù)忍岢隽诵碌奶魬?zhàn)。首先， 由于不同的流媒體應用，人們對流媒體的質量、時延、交互性等要求也不同，所以需要壓縮視頻流具有服務質量的可適應性；其次，由于網(wǎng)絡的異構性heterogeneity ，服務質量qosqualityofservice 的非確保性best-effortservice ，流媒體傳輸需要面對網(wǎng)絡傳輸中可能遇到的各種問題，提供擁塞控制、帶寬適應性和視頻平滑等等；第三，用戶解碼設備解碼能力和播放方式的多種多樣，要求壓縮傳輸?shù)囊曨l碼流具

2、有相應的結構來方便設備多種能力的解碼和播放。所有這些的核心是要求編碼和調度相配合，在一定的網(wǎng)絡狀況下，最大限度地滿足客戶端多種應用和多層次的需求?？缮炜s性視頻編碼例如mpeg-4fgs 和 jvtsvc 和傳輸是流媒體中一項非常有希望的技術。本文從最基本的概率統(tǒng)計，信息論和量化理 論入手，系統(tǒng)而且深入地研究了可伸縮性視頻編碼和傳輸?shù)年P鍵點：率失真函數(shù)rate-distortionfunction ， 設計了新的率失真函數(shù)模型，并在此基礎上實現(xiàn)了一系列優(yōu)化的視頻編碼和調度算法。本文主要的內容和創(chuàng)新點包括：由于廣義高斯分布ggdgeneralizedgaussiandistribution 的高度

3、靈活性， 理論上和實際中它都可以非常好地描述離散余弦變換dct 和小波變換wavelettransform 的編碼系數(shù)transformcoefficients 。本文通過信息論和量化理論的知識，分析了廣義高斯分布ggd率失真函數(shù)的基本屬性，數(shù)學上嚴格證明了:以峰值信噪比psnrpeaksignalnoiseratio 或信噪比snr 為失真標準，廣義高斯分布ggd 的失真速率函數(shù)distortion-ratefunction 的導數(shù)存在，并且與分布的方差無關。這樣，實際中只需研究特定編碼量化模式下ggd 失真速率函數(shù)的導數(shù)與ggd 形狀參數(shù)的關系和規(guī)律，就可以重建相應編碼模式下的失真速率函數(shù)

4、。基于位平面的精細可伸縮性視頻編碼fgs 是 mpeg-4 標準支持流媒體傳輸?shù)年P鍵技術。為了能夠在不同的傳輸碼率下平滑重建fgs 目標視頻流，基于幀的fgs 增強層率失真函數(shù)的獲取是一個非常關鍵的問題。本文首先通過廣義高斯分布ggd 描述了 fgs 增強層 dct 系數(shù)的分布。然后分析了fgs 編碼的量化模式，并把它應用到ggd 分布上， 得到了 ggd 分布率失真函數(shù)的變化規(guī)律，從而獲得實際fgs 編碼的率失真函數(shù)的變化規(guī)律，即 fgs 編碼失真速率函數(shù)的導數(shù)先隨著碼率的增加而逐漸減小，然后在碼率比較高的時候開始隨碼率的增加而緩慢地增加。在以上觀察和分析的基礎上，本文提出了一個靈活有效的率

5、失真函數(shù)模型去近似實際的fgs 率失真函數(shù)。大量的實驗驗證了模型的有效性。最近，以運動補償時域濾波mctfmotioneompensatediemporalfilter 和 h 264 編碼為基礎的可伸縮性視頻編碼svc 成為研究的熱點，并由jvtjointvideoteam 進行 svc相關的標準化工作。本文同樣通過廣義高斯分布ggd 對 svc 質量增強層整數(shù)變換后的系數(shù)進行統(tǒng)計分析，并將分析得到的svc 量化模式應用到廣義高斯分布 ggd 上， 借以得到實際svc 編碼率失真函數(shù)的變化規(guī)律，即 svc編碼失真速率函數(shù)的導數(shù)一般隨著編碼碼率的增加而逐漸減小，在少數(shù)情況下，當 svc 增強層

6、變換系數(shù)的ggd 估計的形狀參數(shù)都很大時，svc 編碼失真速率函數(shù)的導數(shù)隨著編碼碼率的增加而緩慢增加。因為 fgs 率失真函數(shù)模型能同時模擬這兩種情況，所以我們采用同樣的率失真函數(shù)模型去近似實際svc 編碼的率失真函數(shù)。最新的實驗驗證了模型的有效性和準確性。利用已有的率失真函數(shù)模型，本文提出了一種簡單而且快速的恒定質量重建調度算法。算法首先計算平均分配目標碼率時所有調度單元以視頻幀或視頻場景scene 為單位的平均視頻質量，然后利用此平均質量根據(jù)每個調度單元的率失真函數(shù)得到調度單元的初始分配碼率， 接著根據(jù)目標碼率和初始分配碼率的誤差，以及調度單元率失真函數(shù)的斜率最終得到每一調度單元的碼率分配。算法不需要平滑算法通用的搜索運算，計算復雜度為 on,大大降低了服務器計算量。算法在 fgs 編碼視頻和svc 編碼視頻的平滑實驗上都取得了很好的效果。為了進一步地降低視頻服務器實時調度的計算量， 本文還提出了fgs 兩層平滑算法.首先我們設計實現(xiàn)了fgs 基本層平滑編碼算法，使得視頻傳輸中fgs 基本層有恒定的質量，然后根據(jù)