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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:梁恩誌
研究生(外文):En-Jr Liang
論文名稱:整合適應性頻寬控制與錯誤隱藏機制之即時視訊傳輸
論文名稱(外文):Integrated Adpative Bandwidth Control and Error Concealment Scheme for Real-Time Visual Transmission over Internet
指導教授:王振興王振興引用關係王永鐘
指導教授(外文):Jenn-Shing WangYung-Chung Wang
口試委員:謝金雲許健平
口試委員(外文):Chin-Yun HsiehJian-Ping Sheu
口試日期:2005-06-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:電機工程系所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:109
中文關鍵詞:H.263適應性頻寬控制錯誤隱藏小波轉換多重描述可調性編碼
外文關鍵詞:H.263Adaptive Bandwidth ControlError ConcealmentWavelet TransformMultiple Description Scalable Coding
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由於今日網路通訊技術的進步,促使即時視訊成為時尚興起的一種網路應用,然而因實體網路環境並非理想,不可預期的封包遺失會造成視訊的嚴重失真,因此如何維護視訊品質成為熱門的研究課題。而這些研究主要是假定已知資料封包的遺失機率,然後做視訊畫面的錯誤隱藏,此種被動的等待錯誤發生,缺乏應用上的彈性。針對此點,本論文首先引入一個適應性頻寬控制機制,藉由接收端回傳的網路環境參數,適時的調整傳送端的編碼模式,降低資料封包的遺失機率;同時在接收端對視訊畫面遺失的部份做錯誤隱藏,以重建視訊畫面至可接受的品質。
適應性頻寬控制機制主要是在接收端觀察資料封包的接收狀況,利用一個低頻濾波器求出基本頻寬,加上一個回授控制器來加快頻寬估測的收斂速度,再將估測結果回傳給傳送端,傳送端可據此調整壓縮倍率,改變傳輸流量。錯誤隱藏機制是以小波轉換(Wavelet Transform)為基礎的多重描述可調性編碼(Multiple Description Scalable Coding, MDSC)來分散錯誤的風險,利用一個快速恢復方法,隱藏遺失的封包畫面,遏止錯誤漫延,以提供使用者更穩定的視訊品質,同時兼具訊號雜訊比(Signal Noise Ratio, SNR)與頻寬的可調性。經由網路模擬器(Network Simulator Version 2, NS2)的模擬與分析,證明本系統確實能達到預期的目標。
The advancements of the network communication technologies make the real-time video become an up-to-date application. But the network equipments aren’t ideal, unpredicted packet-loss cause critical distortion in the quality of the video. How to maintain the quality of the video becomes a popular topic. These researches assume the packet-loss rate is known and perform the error concealment for the corrupted frame. This paper makes use of an adaptive bandwidth control scheme to avoid the packet-loss by adjusting the encoding mode at the sender-side according the statistical data including packet-loss rate, transmission delay, etc… from the received-side. Furthermore, we execute the error concealment to reconstruct the corrupted frame to an accepted quality.
The adaptive bandwidth control scheme observes the receiving situations at the receiver. We utilize a low-pass filter and a feedback controller to estimate the available bandwidth then send the results to the sender so that the sender can modulate the compression ratio to change the amount of the throughput. The error concealment proposed in this paper is a wavelet-transform-based multiple description scalable coding which can be used to share the risk of the packet-loss and make a fast error recovery to stop the error propagation. We use NS2 to simulate the testing environment and analysis the performance of the system we proposed.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 序論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 論文章節編排 4
第二章 頻寬偵測 5
2.1頻寬偵測機制 5
2.1.1 探測基礎法的頻寬偵測機制 6
2.1.2 模型基礎法的頻寬偵測機制 6
2.1.3 探測基礎法與模型基礎法的優缺點比較 7
2.2 頻寬偵測在即時視訊上的改進空間 8
第三章 錯誤隱藏機制與相關論文回顧 9
3.1錯誤隱藏機制 9
3.1.1 編碼端的順向錯誤隱藏法 10
3.1.2 編碼端的錯誤隱藏後處理法 13
3.1.3 編解碼端互動式錯誤隱藏法 16
3.2 各壓縮法支援的錯誤隱藏機制 18
3.2.1 MPEG-4支援的錯誤隱藏機制 19
3.2.2 H.263支援的錯誤隱藏機制 20
3.2.3 H.264支援的錯誤隱藏機制 22
3.3 相關研究論文回顧 25
3.3.1 錯誤隱藏機制相關研究論文回顧 25
3.3.2 多重描述編碼相關研究論文回顧 28
第四章 頻寬偵測與錯誤隱藏機制的整合 31
4.1系統概述 31
4.2單向頻寬偵測機制 32
4.2.1 時間同步 32
4.2.2 UDP頻寬偵測 33
4.2.3 適應性頻寬控制 36
4.3錯誤隱藏機制 41
4.3.1 小波轉換 41
4.3.2 以小波轉換實作多重描述可調性編碼 45
4.3.3 快速錯誤隱藏 47
4.3.4 溢位調整機制 48
4.3.5 頻帶選擇 49
4.4畫面品質調整機制 50
第五章 模擬測試 51
5.1適應性頻寬控制部份 51
5.1.1 NS2簡介 51
5.1.2 模擬環境設定 53
5.1.3 NS2模擬 55
5.2錯誤隱藏機制 65
5.2.1 網路視訊系統實作介面說明 65
5.2.2 驗證環境設定 67
5.2.3 錯誤隱藏機制之驗證 67
第六章 結論與未來工作 107
參考文獻 108
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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