視頻編碼算法研究及其無線傳輸實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人類對(duì)信息的需求越來越豐富,人們希望無論何時(shí)何地都能夠方便、快捷、靈活地通過語音、數(shù)據(jù)、圖像與視頻等多種方式進(jìn)行通信.視覺信息給人們直觀、生動(dòng)的形象,圖像/視頻的傳輸更受到人們廣泛地關(guān)注. 雖然第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的出現(xiàn)和IP網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,使得視頻通信正逐步成為無線通信的主要業(yè)務(wù)之一,然而,實(shí)際的無線和IP信道會(huì)導(dǎo)致誤碼產(chǎn)生,例如:無線信道中的多徑衰落產(chǎn)生誤碼和IP信道上的阻塞丟包等.由于信道帶寬

2、的限制,視頻通信的數(shù)據(jù)往往是壓縮編碼以后的數(shù)據(jù),而壓縮以后的數(shù)據(jù)對(duì)誤碼非常敏感,造成誤碼環(huán)境下重建圖像質(zhì)量嚴(yán)重下降.另外,手持設(shè)備的可用資源是有限的,采用傳統(tǒng)的視頻壓縮算法會(huì)耗費(fèi)大量的系統(tǒng)資源而導(dǎo)致視頻通信無法開展.因此,必須研究高效的視頻編碼算法和無線傳輸方法來實(shí)現(xiàn)無線視頻通信. 視頻壓縮方面,本文以基于對(duì)象的MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)為研究對(duì)象,提出利用空域、時(shí)域信息自動(dòng)分割視頻序列中運(yùn)動(dòng)物體的算法,基本思想是利用相鄰兩幀圖像

3、的幀差信息粗略檢測出運(yùn)動(dòng)物體,引入梯度濾波、背景生成等方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的初始化,再對(duì)分割目標(biāo)進(jìn)行跟蹤,以減小運(yùn)算量,處理結(jié)果表明該方法取得較好的分割效果；提出一種預(yù)測質(zhì)量可控的快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法,利用運(yùn)動(dòng)矢量的空間、時(shí)間相關(guān)性,通過預(yù)測初始搜索中心位置、判定是否為靜止宏塊、調(diào)整搜索窗口、預(yù)測質(zhì)量可控的漸進(jìn)式塊匹配準(zhǔn)則搜索等步驟進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì),并引入調(diào)節(jié)函數(shù)在預(yù)測質(zhì)量和搜索速度之間增加了可控性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本算法大大減少了計(jì)算量,明顯提高了運(yùn)算速

4、度,且具有很好的重建視頻圖像質(zhì)量；研究視頻轉(zhuǎn)換編碼問題,提出了兩種快速運(yùn)動(dòng)矢量重估算法,分別基于空間分辨率變換和時(shí)間分辨率變換,算法利用已有運(yùn)動(dòng)信息和DCT變換的直流系數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì),可明顯減少運(yùn)算量,提高編碼速度,并獲得了與全搜索算法接近的重建視頻圖像質(zhì)量. 無線傳輸實(shí)現(xiàn)方面,本文研究基于CDMA技術(shù)的EV-DO Rel.0標(biāo)準(zhǔn)的傳輸系統(tǒng)中的前向調(diào)度策略、反向鏈路速率控制、功率控制等關(guān)鍵技術(shù),參與EV-DO系統(tǒng)中信道板軟件的開