無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下視頻壓縮與傳輸?shù)娜舾蓡栴}研究.pdf

1、本文以我院自主研發(fā)的地面移動(dòng)機(jī)器人為視頻壓縮與傳輸系統(tǒng)的處理平臺(tái)，它包括外圍機(jī)器人端和遠(yuǎn)程控制端，以無線局域網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。通常機(jī)器人都是在操作者的視距范圍之外進(jìn)行作業(yè)的，因此，操作者只能根據(jù)機(jī)器人傳回來的視頻數(shù)據(jù)來感知周邊環(huán)境進(jìn)而對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作控制。但是二者之間賴以通信的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，并且，隨著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和周邊環(huán)境的變化，無線信道的傳輸質(zhì)量也不是很穩(wěn)定，在這樣的情況下，為了保證機(jī)器人端發(fā)送的視頻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)完整地到達(dá)控制端，我

2、們必須研究并采用合適的視頻壓縮技術(shù)以及傳輸控制技術(shù)。本文從信源編碼優(yōu)化和無線信道傳輸控制兩個(gè)角度出發(fā)，對(duì)視頻編碼壓縮和傳輸控制技術(shù)方面的若干問題進(jìn)行了研究，并給出了本文系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 在視頻壓縮編碼研究方面，本文經(jīng)過對(duì)常用標(biāo)準(zhǔn)的比較決定選用M-JPEG作為系統(tǒng)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，接著給出系統(tǒng)的編解碼框架和編解碼的基本過程，由于M-JPEG不具備幀間壓縮功能，故我們?cè)谄淇蚣苌霞尤肓诉\(yùn)動(dòng)估計(jì)的部分，以提升整個(gè)算法的視頻壓縮率，本文還分析了

3、目前常用的DS等運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的不足，在DS的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)算法，通過引入起始點(diǎn)預(yù)測(cè)、靜止塊檢測(cè)和提前截止技術(shù)，有效提升了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的準(zhǔn)確性并降低了算法的時(shí)間復(fù)雜度；通過引入對(duì)運(yùn)動(dòng)分類的判斷技術(shù)，該算法在處理運(yùn)動(dòng)變化程度時(shí)大時(shí)小的序列時(shí)可以自適應(yīng)地更換搜索模板，具有很好的魯棒性能。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)視頻序列和移動(dòng)機(jī)器人的觀測(cè)視頻序列，該算法均有良好表現(xiàn)，尤其在處理移動(dòng)機(jī)器人的觀測(cè)視頻序列時(shí)，其運(yùn)動(dòng)估計(jì)準(zhǔn)確性較DS算法有大幅的提高。

4、 在網(wǎng)絡(luò)傳輸控制方面，本文是基于無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的，為了保證解碼端的正確執(zhí)行，我們使用了一些傳輸控制技術(shù)來減少傳輸錯(cuò)誤造成的影響，并基于RTCP／RTP協(xié)議研究一些視頻傳輸中的關(guān)鍵問題如誤差掩蓋、差錯(cuò)控制和速率控制等，針對(duì)視頻傳輸中的速率控制問題分析了幾種方法和思路，采用了一種基于RTP源端的速率平滑控制方法，該方法使發(fā)送方的視頻傳輸速率自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，并能有效減少網(wǎng)絡(luò)的擁塞，本文還提供了一套基于RTCP反饋信息的自適應(yīng)緩沖區(qū)控