用于分级视频流的无线信道顽健传输方案.doc

·· 通信学报 第29卷
第7期 石迎波等：用于分级视频流的无线信道顽健传输方案 ··

第29卷第7期 通信学报 Vol.29No.7
2008年7月 JournalonCommunications July2008

用于分级视频流的无线信道顽健传输方案
石迎波，吴成柯，周有喜，封颖
(西安电子科技大学ISN国家重点实验室,陕西西安710071)
摘要：提出一种针对分级视频流的无线信道传输自适应不等丢包保护方案。在估计当前网络可用带宽及丢包率的基础上，对视频流各层数据进行不等FEC保护及选择适当的传输层数以控制发送速率。为抑制传输误码扩散，提出基本层的FEC包分配算法，利用GOP中各帧之间的不同重要性对各基本层数据进行不等丢包保护，使解码端的失真度达到最小。实验结果表明该方案可大大增强分级视频数据的抗误码能力，明显改善视频流媒体的传输质量。
关键词：分级编码；视频流；图像组；不等丢包保护
中图分类号：TN919.81文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)07-0014-06
Robustwirelesstransmissionschemeforscalablevideostreaming
SHIYing-bo,WUCheng-ke,ZHOUYou-xi，FENGYing
(NationalKeyLaboratoryonISN,XidianUniversity,Xi’an710071,China)
Abstract:Anadaptiveunequallossprotection(ULP)schemeforscalablevideostreamingoverwirelessnetworkswasproposed.Basedontheavailablenetworkbandwidthandthepacketlossrateestimation,unequalamountsofFECprotectionwereassignedtoeachlayerandthesendingratewasdeterminedbydynamicallyselectingthenumberoflayerstotransmit.Torestrainthevideotransmissionerrorpropagation,theFECassignmentalgorithmforthebaselayerwasdevelopedbyexploringtheunequalimportanceexistingindifferentframesofagroupofpictures(GOP),andunequalamountsofprotectionwereallocatedtodifferentbaselayersofaGOPinordertominimizethedecoderdistortion.Theexperimentresultsshowthattheproposedschemecanlargelyimprovetheerrorresilienceofthescalablevideobitstreamandtheperformanceofvideostreamingnetworktransmissionsystem.
Keywords:scalablecoding;videostreaming;groupofpictures;unequallossprotection

1引言
收稿日期：2007-01-15；修回日期：2008-02-10
基金项目：国家自然科学基金资助项目（60532060）
FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina（60532060）
随着视频及通信技术的快速发展，在无线网络上传输视频已成为多媒体业务的一个发展方向。在“尽力而为”的IP网络上传输视频流面临着诸多挑战，如网络带宽存在较大的波动，因阻塞等造成的丢包现象不可避免等。高度压缩后的码流对传输误码非常敏感，包丢失会造成重建视频质量的严重下降。为了保证视频数据在网络中的可靠传输，具有对时变网络带宽的自适应能力及抗误码性能的视频编码和传输控制方案就显得非常重要[1,2]。
研究表明[3~7]，分级视频编码及分层传输控制方案可有效地解决视频流无线网络传输的带宽波动问题，分层编码产生的一个基本层码流以及一个或几个增强层码流具有不同程度的重要性，因此非常适合采用基于优先级编码传输[7]的不等错误保护机制（UEP,unequalerrorprotection）。UEP根据分级视频流的不同层[5,6]、不同编码帧类型[8~10]对重建视频质量的贡献，让重要的数据比特具有更强的错误恢复能力，从而达到整体解