SVC质量层及在无线网络中跨层传输的研究

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随着无线通信系统的广泛应用,以语音和视频为代表的多媒体业务在无线通信领域中的需求量也与日俱增。无线网络接入技术由于其带宽受限、传输错误率高、易受干扰等缺陷,不能够满足人们对于视频传输在稳定、流畅和实时性方面日益增长的要求。这一问题目前有几个方面的相关研究,一方面不断提高无线网络数据的传送速率,降低错误率;一方面对于传输的视频流,通过不断改进编码方法使得视频流具有高的压缩率,并且使其在网络传输中能够动态的适应变化多端的无线网络;另一方面从无线网络传输策略入手,通过优化视频在无线网络中的传输策略来保证解码视频播放的质量。H.264/AVC的扩展H.264/SVC是新一代的视频编码国际标准,它能够提供时间、空间和质量上的可伸缩编码,允许部分数据的独立传输和解码。H.264/SVC能够适应各种客户终端对视频数据的不同服务需求。同时它也继承了H.264/AVC的良好的压缩效率和网络适应性,尤其适合于无线网络中的视频数据的传输。H.264/SVC标准中提出的质量层概念,通过质量层对编码视频流进行更精细的分级从而优化其可伸缩性能。针对可伸缩视频编码标准中的质量层实现过程,本文分析了质量层方案的具体实现问题,确定了本文中的质量层实现方案。并将该质量层实现方案应用无线网络传输中,提出一种以SVC的质量层作为数据包重要性判决依据的跨层映射方案。首先本文对EEE802.11e协议标准进行概述,主要是其中的EDCA机制以及其服务区分的实现方式。其次,在本文中简要介绍了H.264/AVC,重点是基于H.264/AVC的扩展H.264/SVC以及其在时间、空间、质量上的可伸缩性,并对质量可伸缩性进行更细致的分类说明。接着对H.264/SVC标准中的质量层进行研究,通过仿真实验证明质量层信息在优化视频流传输方面的优越性。最后,本文列举目前几种跨层传输方案,对比提出本文基于SVC质量层的跨层传输方案。在无线网络传输仿真环节,对比各种不同的跨层映射方案,综合运用MATLAB和NS-2等仿真工具对各种方案进行仿真,建立仿真实验平台,通过实验数据对比分析各种方案的优缺点,指出本文方案的优势。
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