基于CDMA1X的H.264视频传输系统及其QOS的研究

论文摘要

近些年来移动通信和因特网技术得到迅猛发展，人们对于数字视频及图像传输业务的需求大幅度增加，另一方面，相比较其它类型的信息传输业务如文本和数据，视频通信需要占用更多的带宽资源，因此为了实现在带宽受限的条件下(如无线信道)的传输，视频必须经过压缩。H.264／AVC是由ITU(国际电信联盟)的VCEG和ISO／IEC的MPEG两大组织联合组成的JVT共同制定的一项新的视频压缩技术标准，它具有编码效率高，网络适应性强的特点，使得运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，能以低比特率在不同网络上实时传输高质量视频流。本文将把H.264视频压缩标准与CDMA移动无线网络相结合，实现基于DM642的无线视频传输系统。本文的工作主要集中在以下几个方面：1．首先是系统硬件传输平台的建立，使用中兴的MG815模块，制版并编写相应的硬件驱动，以及PPP协议的实现。2．传输策略的制定，选择传输层协议。在本系统中采用UDP协议并对其进行软件实现。同时为了检测到传输过程中的丢包、错序等信息，参考RTP协议为每一个数据包添加一个包头。3．针对无线网络传输的特点，提出一种基于丢包间隔的拥塞控制策略。该策略使用丢包间隔信息代替丢包率信息，对网络拥塞的反应更加及时，因此获得了更好的控制效果。4．对传输中的错误以及丢包引起的图像质量下降进行控制，并结合拥塞控制，提出基于包重要性的丢失重传策略，减少了网络中需要重发的数据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 无线视频监控系统的意义及应用
• 1.1.1 视频监控系统的发展
• 1.1.2 无线视频监控系统的意义
• 1.2 无线网络和移动通信的现状和发展前景
• 1.3 视频图像压缩标准的发展及现状
• 1.4 论文的研究背景及主要工作
• 第二章 系统关键技术概述
• 2.1 H.264压缩标准
• 2.1.1 H.264发展历程
• 2.1.2 H.264的档次
• 2.1.3 H.264标准采用的新技术
• 2.2 CDMA网络的概述
• 2.2.1 CDMA工作原理
• 2.2.2 CDMA的技术特点
• 2.2.3 CDMA网络传输存在的问题
• 2.3 PPP协议
• 2.3.1 PPP协议的概述
• 2.3.2 PPP协议的状态转移
• 2.3.3 LCP（链路控制）协议
• 2.3.4 NCP协议
• 2.4 小结
• 第三章 常见的流媒体质量保证机制
• 3.1 拥塞控制
• 3.1.1 基于路由器的拥塞控制
• 3.1.2 TCP的拥塞控制
• 3.1.3 基于速率的拥塞控制
• 3.1.4 TCP友好速率控制
• 3.2 错误控制
• 3.2.1 前向纠错编码（FEC）
• 3.2.2 时延受限的重传
• 3.2.3 编码的误码控制
• 3.2.4 误码掩盖
• 3.3 H.264视频编码层的错误恢复措施
• 3.3.1 参数集
• 3.3.2 片、片组和FMO
• 3.3.3 数据分割
• 3.3.4 冗余片
• 3.4 小结
• 第四章 基于CDMA无线网络和H.264的视频监控系统的设计与实现
• 4.1 系统设计思路
• 4.2 系统硬件设计
• 4.2.1 UART芯片TL16C752B简介
• 4.2.2 MG815A简介
• 4.2.3 CDMA网络串口模块
• 4.3 系统软件设计
• 4.3.1 底层串口驱动
• 4.3.2 MODEM初始化
• 4.3.3 PPP协议在DM642上的实现
• 4.3.4 UDP封装模块
• 4.4 小结
• 第五章 无线网络环境下视频传输质量的保证
• 5.1 无线信道的特性
• 5.2 无线网络的可靠性分析
• 5.3 无线环境下视频数据的传输
• 5.3.1 UDP数据包的封装格式
• 5.3.2 UDP数据包大小的设定
• 5.4 基于丢包间隔的拥塞控制策略
• 5.4.1 丢包间隔的计算
• 5.4.2 接收端反馈
• 5.4.3 发送端操作
• 5.5 差错控制策略
• 5.5.1 周期帧内刷新策略
• 5.5.2 丢失重传
• 5.5.3 马赛克问题的解决
• 5.6 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 未来工作的展望
• 参考文献
• 作者在攻读硕士期间发表论文情况