基于壓縮感知的無(wú)線視頻廣播.pdf

1、近些年隨著移動(dòng)終端的逐漸普及,人們?cè)絹?lái)越喜歡使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)觀看視頻。在這種情況下，目前存在的無(wú)線通信技術(shù)和無(wú)線視頻編碼器已經(jīng)無(wú)法滿足日益增多的用戶量的需求。無(wú)線通信需要可伸縮性和魯棒性來(lái)保證不同用戶的使用體驗(yàn)。視頻編碼技術(shù)的追求是更高的壓縮率和重建視頻的質(zhì)量。在多用戶的情況下，使用無(wú)線視頻廣播技術(shù)無(wú)疑可以節(jié)省帶寬，但是這其中有三個(gè)難點(diǎn)：1）與有線視頻傳輸不同的是，無(wú)線視頻廣播中各個(gè)用戶的信道質(zhì)量不盡相同，需要為用戶提供與其信道質(zhì)量相匹配

2、的視頻質(zhì)量。2）無(wú)線視頻廣播中，視頻信號(hào)容易受到信號(hào)噪聲的干擾，導(dǎo)致解碼的視頻質(zhì)量下降甚至無(wú)法解碼。3）現(xiàn)有的無(wú)線廣播方法在面向多個(gè)用戶進(jìn)行廣播時(shí)，其壓縮效率不盡如人意，也使得帶寬消耗增加。傳統(tǒng)的無(wú)線視頻編碼中，可伸縮視頻編碼技術(shù)提供基本層和增強(qiáng)層，用戶可以根據(jù)自己的信道質(zhì)量選擇合適的層數(shù)進(jìn)行解碼，但是，可伸縮編碼會(huì)產(chǎn)生“懸崖效應(yīng)”。
　　隨著無(wú)線視頻廣播技術(shù)發(fā)展，人們提出軟廣播技術(shù)，其中有代表性的包括Softcast和DCAST

3、。Softcast的主要思想就是傳輸?shù)男盘?hào)與原始像素值之間保持線性的關(guān)系，以保證不同的用戶可以解碼出與其信道質(zhì)量相對(duì)應(yīng)質(zhì)量的視頻。Softcast的所有操作均為線性，使用一個(gè)新的編碼器，將視頻壓縮和錯(cuò)誤保護(hù)在一起進(jìn)行。Softcast使用2D-DCT變換來(lái)去除幀內(nèi)冗余，使用3D-DCT來(lái)去除幀間冗余，但壓縮效率并不高。DCAST利用分布式信源編碼技術(shù)，使用Softcast的軟廣播技術(shù)并加入傳統(tǒng)的幀間預(yù)測(cè)技術(shù)，但是壓縮率和視頻重建質(zhì)量還有

4、不足。壓縮感知重建技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行很小采樣率的情況下很好的重建信號(hào)。在本文中，提出一種基于壓縮感知的無(wú)線視頻廣播方法，在編碼端使用壓縮感知對(duì)視頻幀進(jìn)行采樣,產(chǎn)生的采樣值具有相同的重要性，信道質(zhì)量好的用戶自然獲得更多信息來(lái)重構(gòu)視頻，這樣既能達(dá)到廣播的效果也可以提高壓縮率。在解碼端利用視頻幀內(nèi)的局部相似性和視頻幀之間的相似性來(lái)進(jìn)一步提高壓縮感知重建的視頻質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，基于壓縮感知的視頻廣播較Softcast和DCAST,在壓縮效