面向Adhoc网络的视频多描述编码及其传输方法-论文.pdf

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1、第16卷第4期铜仁学院学报Vo1．16，No．42014年7月JournaIofTongrenUniversityJu1．2014t计算机科学与通信工程】面向Adhoc网络的视频多描述编码及其传输方法田波，蔡述庭2(1．铜仁学院信息工程学院，贵州铜仁554300；2．广东工业大学自动化学院，广东广州510090)摘要：为增强无线多跳网络(Adhoc网络)中视频传输的抗误码性能，提出了一种面向Adhoc网络的视频多描述编码及其传输方法。首先，通过判断两个相邻帧运动矢量的差值，自适应地在视频序列中插入参考帧以提高帧间编码效率；然后分别抽取出视频序列中的奇数帧和

2、偶数帧形成两个描述；最后，在确保传输路径可靠性的基础上，选取两个质量较高的节点不相交路径分别传输视频序列的两个描述，以提高视频传输的可靠性。OPNETModeler中的仿真实验结果表明，与目前Adhoc网络中典型的多描述编码及传输方法MDCAODV相比，本文提出的方法有效地增强了视频传输的抗误码性，提高了接收端的视频质量。关键词：Adhoe网络；多描述编码；多路径；抗误码性中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1673．9639(2014)04．0071—051．引言将视频序列编码为一个高质量描述和一个低质量描由于无线多跳网络(Adhoc网络)具有

3、拓扑变述，并将二者封装在一个信道上进行传输，有效地化迅速、随机丢包率较高的特点，目前视频传输中提高了低质量描述的编码效率。文献【4j设计了一种常用的错误控制技术，如前向纠错、自动请求重传、自适应插入参考帧的联合多描述分层编码方法，同非均等错误保护等在Adhoc网络中存在时延较大、时利用自动请求重传技术反馈信道状态，实时调整可靠性低的不足。多描述编码(MultipleDescription传输策略。然而该方法增加了视频帧的冗余数据，Coding，MDC)作为一种信源信道联合编码，由于降低了带宽利用率。文献【5'6J考虑到Adhoc网络拓具备可靠性高、实现简单

4、的优点，已成为目前Adhoc扑结构动态变化的特点，通过在网络的边缘节点中网络中视频传输的一个重要研究方向。MDC通过将采用多描述编码，提高了视频传输的鲁棒性，但该一个视频序列编码为多个独立的码流(描述)，使每方法同样存在实现复杂、实时性较低的不足。个描述都可以在接收端成为一个质量可接受的视频可以看出，目前针对Adhoc网络的多描述编码序列，多个描述的结合则可以获得一个更高质量的致力于提高编码的效率，在冗余度的约束下使失真视频序列，有效地提高了视频传输的可靠性。对此，文献【1．2】分析了多描述编码的冗余率与失真的关系，最小化，同时尽量降低编码的复杂度。但编码

5、效率指出设计合理的多描述编码能有效地提高Adhoc网的提高不仅与多描述编码的设计有关，而且与传输络中视频传输的抗误码性能。文献【3]提出一种适合路径的选择有关，即路由协议能否计算出稳定的、Adhoc网络的单信道非均等多描述视频编码方法，可靠性高的传输路径是决定多描述编码的性能高低收稿日期：2014．04．28基金项目：本文系国家自然科学基金青年科学基金项目(61201392)，铜仁学院科研启动基金资助项目(TS10014)成果。作者简介：田渡(1978-)，男，湖南怀化人，讲师，博士生，主要研究方向为视频编码及传输、机器人遥操作。72铜仁学院学报2014年

6、的一个关键因素。目前关于设计Adhoc中视频传输相交路径。最后将两个描述采用RTP协议对视频帧的多描述编码和高效的传输方法的文献并不多【。本进行封装后，分别采用不同的路径进行传输。文从降低多描述编码的复杂度和提高路由选择效率的角度出发，通过抽取视频序列的奇数帧和偶数帧3．参考帧插入策略形成两个相对独立的描述，并在比较各个备选路径首先定义第i个宏块的在X和Y方向最大的运质量的基础上设计了新的路由计算方法，选择出较动矢量如下[71，高质量的两个节点不相交路径用来传输两个描述，mv(i，)一=max(mv(i，，，))，(1)以确保视频序列的可靠传输。仿真实验结

7、果表明，与目前常用的多描述编码及传输方法MDCAODVmv(i，)一=max(mv(i，，，))，(2)相比，本文提出的方法显著提高了Adhoc中视频传其中，是宏块中划分的子宏块的索引号。帧间预测的输的抗误码性，同时均衡了网络负载，提高了带宽宏块运动矢量的平均值可表示为，利用率。∑mVm~(i，)2．多描述编码方案删=上L_’Adhoe网络的传输信道存在较高的随机丢包率，而且网络终端的计算能力有限。因此，与应用ⅣIm在Intemet及传统的单跳无线网络中的多描述编码算∑●-一mvm～()vy]=旦’(4)法相比，Adh0c网络中使用的多描述编码方案应具备较

8、低的复杂度和较高的编码效率。基于上述考虑，本文提出的多描述编码如图