本文關(guān)鍵詞：基于HEVC的視頻編碼與視頻無線傳輸機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會化網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字移動設(shè)備的快速發(fā)展,視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中所占的比例越來越高。高清、超高清視頻技術(shù)及其應(yīng)用正潛移默化地影響著人們的生活、工作、娛樂的方式和理念。新一代高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC的發(fā)布進一步推進了視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展。作為更加直接、具體、實時的信息獲取方式,視頻給人們的生活、工作帶來了便利。伴隨著手機應(yīng)用軟件的推廣,視頻分享已經(jīng)成為人們表達(dá)情感的一種方式。同時,隨著通信技術(shù)的普及和發(fā)展,使得人們隨時隨地上網(wǎng)的需求得以滿足。網(wǎng)絡(luò)也從支持單一的數(shù)據(jù)服務(wù)向支持多優(yōu)先級的區(qū)分服務(wù)轉(zhuǎn)變,從而更有利于多媒體數(shù)據(jù)的傳輸。本文對視頻基于HEVC的編碼機制以及視頻在無線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸機制進行了深入的研究和分析,取得了如下研究成果:(1)針對視頻HEVC編碼中計算復(fù)雜高的問題,引入了機器學(xué)習(xí)方法,提出了基于決策樹的HEVC編碼機制。該機制將編碼單元劃分問題歸為分類問題,充分利用視頻幀存在的空間相關(guān)性,提取相鄰編碼單元的劃分信息到?jīng)Q策樹模型中進行離線學(xué)習(xí),得到?jīng)Q策樹分類器。利用分類器對滿足分類條件的編碼單元進行劃分,舍去了率失真計算,從而降低了視頻編碼的計算復(fù)雜度。實驗表明,該機制在保證視頻質(zhì)量基本不受影響的情況下,計算復(fù)雜度平均下降了32%。(2)針對視頻HEVC編碼中計算復(fù)雜度高,以及基于機器學(xué)習(xí)的方法需要進行離線學(xué)習(xí)的問題,引入了統(tǒng)計學(xué)原理,提出了具有實時性的自適應(yīng)編碼單元深度區(qū)間的HEVC編碼機制。該機制充分分析了編碼單元劃分過程以及編碼單元深度分布特性,引入了編碼單元深度區(qū)間概念。HEVC編碼時自適應(yīng)的選擇編碼單元深度區(qū)間,只需要在區(qū)間內(nèi)的編碼單元深度進行率失真計算來獲取最佳編碼單元尺寸,舍去了編碼單元深度區(qū)間外的率失真計算。此外,利用相鄰編碼單元的深度信息,進一步加速了當(dāng)前編碼單元深度的決策。實驗表明,該機制在保證視頻質(zhì)量基本不受影響的情況下,計算復(fù)雜度平均下降了16%。(3)針對視頻在無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸存在不同業(yè)務(wù)之間碰撞從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降的問題,引入了混合時隙的概念,提出了混合時隙視頻無線傳輸機制。定義一個混合時隙內(nèi)包含多個優(yōu)先級時隙,網(wǎng)絡(luò)中以混合時隙為單位進行傳輸,通過將不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分配到具有不同優(yōu)先級的時隙內(nèi)進行傳輸,不同優(yōu)先級時隙內(nèi)的業(yè)務(wù)不會在網(wǎng)絡(luò)傳輸中發(fā)生碰撞,從而降低了各業(yè)務(wù)之間的碰撞和重傳,提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量,同時又保證了高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的傳輸性能。實驗表明,混合時隙視頻無線傳輸機制平均提高了15%的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
【關(guān)鍵詞】：HEVC 視頻 率失真 混合時隙 傳輸機制
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.81
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 縮略詞表9-14
• 第1章 緒論14-27
• 1.1 引言14-15
• 1.2 研究背景與意義15-17
• 1.2.1 視頻編碼15-17
• 1.2.2 視頻無線傳輸研究17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-24
• 1.3.1 研究機構(gòu)17-18
• 1.3.2 關(guān)鍵技術(shù)研究18-24
• 1.4 本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點24-25
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排25-27
• 第2章 視頻HEVC編碼27-47
• 2.1 引言27-28
• 2.2 HEVC編碼技術(shù)28-39
• 2.2.1 HEVC編碼框架28-30
• 2.2.2 四叉樹單元劃分30-32
• 2.2.3 幀內(nèi)預(yù)測32-34
• 2.2.4 幀間預(yù)測34-36
• 2.2.5 變換和量化36-37
• 2.2.6 熵編碼37
• 2.2.7 環(huán)路濾波37-39
• 2.3 HEVC計算復(fù)雜度分析39-41
• 2.3.1 四叉樹單元劃分因素39-40
• 2.3.2 幀內(nèi)預(yù)測因素40
• 2.3.3 幀間預(yù)測因素40
• 2.3.4 其他因素40-41
• 2.4 實驗與結(jié)果分析41-44
• 2.4.1 實驗設(shè)置41-42
• 2.4.2 實驗結(jié)果與分析42-44
• 2.5 視頻HEVC 編碼的應(yīng)用前景44-46
• 2.6 本章小結(jié)46-47
• 第3章 基于決策樹的HEVC編碼機制47-65
• 3.1 引言47-48
• 3.2 率失真決策48-53
• 3.2.1 率失真48-50
• 3.2.2 率失真決策過程50-53
• 3.3 低復(fù)雜度HEVC編碼機制53-56
• 3.3.1 視頻編碼特征53-55
• 3.3.2 編碼單元深度相關(guān)性55-56
• 3.3.3 基于編碼單元深度的低復(fù)雜度HEVC編碼機制56
• 3.4 基于決策樹的HEVC編碼單元劃分56-60
• 3.4.1 決策樹模型57
• 3.4.2 ID3決策樹分類器57-59
• 3.4.3 編碼單元劃分機制實現(xiàn)59-60
• 3.5 實驗與分析60-64
• 3.5.1 實驗設(shè)置60-61
• 3.5.2 實驗結(jié)果及分析61-64
• 3.6 本章小結(jié)64-65
• 第4章 自適應(yīng)編碼單元深度區(qū)間HEVC編碼機制65-81
• 4.1 引言65-66
• 4.2 編碼單元深度區(qū)間66-72
• 4.2.1 編碼單元劃分過程66-69
• 4.2.2 編碼單元分布特性69-70
• 4.2.3 編碼單元深度區(qū)間定義70-72
• 4.3 自適應(yīng)編碼單元深度區(qū)間72-75
• 4.4 實驗與分析75-80
• 4.4.1 實驗設(shè)置75-76
• 4.4.2 實驗結(jié)果與分析76-80
• 4.5 本章小結(jié)80-81
• 第5章 混合時隙視頻傳輸機制81-100
• 5.1 引言81-82
• 5.2 IEEE 802.11e EDCA傳輸機制82-86
• 5.2.1 EDCA多優(yōu)先級區(qū)分機制82-84
• 5.2.2 EDCA內(nèi)部碰撞機制84-85
• 5.2.3 EDCA外部碰撞機制85-86
• 5.3 混合時隙傳輸機制86-88
• 5.3.1 混合時隙內(nèi)部碰撞機制86-87
• 5.3.2 混合時隙外部碰撞機制87-88
• 5.4 混合時隙傳輸機制建模88-95
• 5.4.1 馬爾科夫鏈模型89-92
• 5.4.2 混合時隙建模92-95
• 5.5 實驗與分析95-99
• 5.5.1 實驗設(shè)置95-96
• 5.5.2 實驗結(jié)果與分析96-99
• 5.6 本章小結(jié)99-100
• 第6章 結(jié)論與展望100-102
• 6.1 結(jié)論100-101
• 6.2 展望101-102
• 參考文獻(xiàn)102-110
• 致謝110-111
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果111-112

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  本文關(guān)鍵詞：基于HEVC的視頻編碼與視頻無線傳輸機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：321345