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📄 h_264视频编码传输的qos特性分析（一） - it专栏.htm

📁 关于h.264的一些论文
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<A title=用狗狗订阅 
href="http://www.gougou.com/sub/http://blog.csdn.net/fengyv/rss.aspx" 
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border=0></A> 
<H3 class=listtitle>文章</H3>
<UL class=list>
  <LI class=listitem><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/198412.aspx">firefox专栏</A><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/198412.aspx/rss">(RSS)</A>
  <LI class=listitem><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/168033.aspx">h264 专题</A><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/168033.aspx/rss">(RSS)</A>
  <LI class=listitem><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/192281.aspx">linux 编程</A><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/192281.aspx/rss">(RSS)</A>
  <LI class=listitem><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/201307.aspx">linux 应用</A><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/201307.aspx/rss">(RSS)</A>
  <LI class=listitem><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/198702.aspx">多媒体专题</A><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/198702.aspx/rss">(RSS)</A>
  <LI class=listitem><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/200590.aspx">设计专题</A><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/200590.aspx/rss">(RSS)</A>
  <LI class=listitem><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/201308.aspx">杂谈</A><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/category/201308.aspx/rss">(RSS)</A></LI></UL>
<H3 class=listtitle>收藏</H3>
<UL class=list></UL>
<H3 class=listtitle>相册</H3><!--category title-->
<UL class=list></UL>
<H3 class=listtitle>存档</H3>
<UL class=list>
  <LI><A 
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05.aspx">2006年05月(24)</A>
  <LI><A 
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/04.aspx">2006年04月(13)</A>
  <LI><A href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/01.aspx">2006年01月(2)</A>
  <LI><A 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2005/12.aspx">2005年12月(1)</A></LI></UL>
<H3 class=listtitle>最近评论</H3>
<UL class=list>
  <LI class=listitem>linux：<A title="点击查看《rh9 实现视频的捕获》" 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/04/28/695616.aspx">rh下面也能捕获视频，哈哈，我还没试国呢，我要试试</A>
  <LI class=listitem>linuX：<A title="点击查看《Linux 文件内容查看工具介绍》" 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/14/728251.aspx">太精彩了，收了</A>
  <LI class=listitem>linux鐖卞ソ鑰?Url=：<A title=点击查看《一招搞定FireFox的吃内存问题》 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/04/29/697223.aspx">这招不错，学会了，我的firefox更快了</A>
  <LI class=listitem>linux爱好者：<A 
  title="点击查看《Fedora 软件包管理器system-config-packages》" 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/18/744412.aspx">哈哈，终于会升级系统了，以前用这个工具的时候老是出错，现在知道是什么原因了~~~谢谢楼主</A>
  <LI class=listitem>DD：<A title="点击查看《Fedora 软件包管理器system-config-packages》" 
  href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/18/744412.aspx">不错</A></LI></UL><BR><BR></DIV>
<DIV id=main>
<SCRIPT>function StorePage(){d=document;t=d.selection?(d.selection.type!='None'?d.selection.createRange().text:''):(d.getSelection?d.getSelection():'');void(keyit=window.open('http://www.365key.com/storeit.aspx?t='+escape(d.title)+'&u='+escape(d.location.href)+'&c='+escape(t),'keyit','scrollbars=no,width=475,height=575,left=75,top=20,status=no,resizable=yes'));keyit.focus();}</SCRIPT>

<DIV class=post>
<DIV class=postTitle><A 
href="http://blog.csdn.net/fengyv/archive/2006/05/08/712985.aspx"><IMG height=13 
src="H_264视频编码传输的QoS特性分析（一） - IT专栏.files/zhuan.gif" width=15 
border=0>&nbsp;H.264视频编码传输的QoS特性分析（一）</A>
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 </DIV>
<DIV class=postText>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN>&nbsp;</DIV>
<DIV 
style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: left" 
align=left><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">一、</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">前言</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">在过去的</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">20</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">年里，</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">Internet</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">、移动通信和多媒体通信获得了前所未有的发展，并获得了巨大的商业成功。移动通信和多媒体技术的融合正在加速进行，诸如网络架构、低功耗的集成电路、功能强大的数字信号处理芯片、高效的压缩算法等方面的研究成果不断涌现。面向无线网络和因特网的视频图像编码与传输技术已成为当今信息科学与技术的前沿课题。</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">2003</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">年，</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">ISO/IEC</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">的运动图像专家组（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">MPEG</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）与</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">ITU-T</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">的视频编码专家组（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">VCEG</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）联手制定了最新的第三代视频编码标准 </SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264/AVC[1]</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">。其主要目的就是为了提供更高的编码效率和更好的网络适应性。在相同重构图像质量下，与</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.263+</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">和</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">MPEG-4 
ASP</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">标准相比，能节约</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">50%</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">的码流；采用分层模式，定义了视频编码层（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">VCL</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）和网络提取层（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">NAL</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">），后者专为网络传输设计，能适应不同网络中的视频传输，进一步提高网络的</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">“</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">亲和性</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">”</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">。</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">引入了面向</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">IP</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输；具有 
<TABLE height=250 cellSpacing=1 cellPadding=1 width=300 align=right summary="" 
border=0>
  <TBODY>
  <TR>
    <TD>
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    </TD></TR></TBODY></TABLE>较强的抗误码特性，特别适应丢包率高、干扰严重的无线视频传输的要求。</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left>&nbsp;</DIV>
<DIV 
style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: left" 
align=left><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">二、</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">视频通信容错算法的回顾</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">目前视频编码压缩标准主要有</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">MPEG-x</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">和</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.26x</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">两大系列，这些压缩算法都是基于宏块的</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">[2]</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">，分别从三个方面改善编码效率：</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">1</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）运动估计</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">/</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">运动补偿（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">MP/MC</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）消除视频时间冗余；</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
（</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">2</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）图像差值的离散余弦变换（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">DCT</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）消除空间冗余；</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
（</SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">3</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）量化系数的可变长编码（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">VLC</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）消除统计冗余。</SPAN></DIV>
<DIV style="LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">实践表明，通过上述方法，视频编码标准获得了极高的压缩效率。但压缩后的码流在</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">Internet</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">，特别是无线信道上的传输仍然存在着一些棘手的问题，其中比较突出的一点是：一方面，这些压缩后的码流对信道比特误码非常敏感；而另一方面，无线信道由于多径反射和衰落引入了大量的随机误码和突发误码，影响了码流的正常传输。尤其是当采用了</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">VLC</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">方案后，码流更加容易受到误码的影响，结果在解码端将失去与编码端的同步，导致在遇到下一个同步码字之前无法对</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">VLC </SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">码字进行正确的解码；同时预测编码技术会将错误扩散到整个视频序列中，极大地降低重建图像的质量。因此，为了实现良好质量的视频传输，必须结合实际应用信道的传输特性，采取一定的容错措施。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">根据在视频传输系统中位置的不同，容错算法</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">[3]</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">主要可分为基于编码器的容错算法，基于解码器的容错算法和基于反馈信道的容错算法。其中：</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">1</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）基于编码器的容错算法，通过再编码比特流中添加冗余信息，这些冗余信息被添加在信源或信道编码器中，降低了编码的效率，增加了实现的复杂度，以换取编码的容错性能，大致包括：分层编码、多描述编码、独立分段编码、再同步编码和前向纠错编码（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">FEC</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）等。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">2</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）基于解码器的容错算法，是指利用被损坏的宏块与其相邻的宏块之间的相关性来完成恢复工作的，这部分工作包括错误检测和错误恢复。对于错误的检测，一般采用针对语法的检错和嵌入数据的检错；对于错误恢复，可采用时域和空域的错误隐藏方法。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%"></SPAN><SPAN style="LINE-HEIGHT: 150%">（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">3</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">）基于反馈信道的容错算法，指利用解码器获得误码信息，并通过反馈信道，传送给编码器进行误码处理的一种方式。主要包括：误码跟踪，有条件的</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">ARQ</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">，帧内</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">/</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">帧间编码模式选择和参考图像选择模式等。</SPAN></DIV>
<DIV style="TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%" align=left><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">与此同时，在信源编码器中，从视频码流结构上研究其抗误码性能，成为近两年来研究的一个热点。</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264/AVC</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">作为最新的视频编码标准，采取了一系列切合实际的技术措施，提高了网络适应性，增强了数据抗误码的顽健性，从而保证了视频传输后的压缩视频的</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">QoS</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">。与以往的视频编码标准不同的是，</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">H.264/AVC</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">标准从系统层面定义了视频编码层（</SPAN><SPAN 
style="LINE-HEIGHT: 150%">VCL</SPAN><SPAN
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