1.多描叙编码的产生.doc

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1、1．多描叙编码的产生2．多描叙编码的模型3．多描叙编码的常用方法1．多描叙编码的产生。它的发展和实时业务在因特网上的发展及无线数据业务的发展是分不开的。近年来实时业务日益兴起，与传统业务相比它要求数据能可靠快速地传输到用户。而无线数据业务由于其信道带宽窄，差错率高也亟需提高数据可靠性。为了提高数据的可靠性．常常是从网络和终端两个方面做出努力。多描述编码作为终端提高数据可靠性的一种有效方法，受到了人们的关注。同时多描述编码在视频领域中也得到了很好的应用，通过视频多描述编码可以提供更好的视觉质量。编码随着当前声音、图像

2、及视频编码技术的发展，通过基于包的网络(如当前广为使用的互联网以及无线信道)来传输多媒体数据的需求越来越大。传统的视频编码是针对给定信道带宽而进行的，其目标是在某一给定带宽下，使重建的视频质量达到最优或传输更多的信息。网络带宽的波动及可能出现的丢包，使得编码技术不但要考虑如何使视频流适合于网络的波动性，还要考虑如何克服信道中出现的数据差错与丢失。在这些应用环境下，由于多媒体数据会因为丢包(由于网络阻塞、路由延迟以及从高容量网络向低容量网络交换等)或信道失效(由于衰落效应和突发错误等)而造成数据丢失，因而在基于包的网

3、络中和在无线信道上视频数据的可靠传输成为人们研究的热点。2．多描叙编码的模型所谓多描述编码就是由一个视频源生成多个码流(称作对视频源的一种“描述”)，这些码流分别在独立的信道上传送，而在接收端，则根据被正确传输码流的不同，可选择不同的解码恢复方案，然后只要有任一种描述被正确传送到接收端，那么多描述解码器就可以恢复出一定质量的视频信号；如果有多个描述被正确传输，则视频信号的恢复质量就能得以增强。多描述编码主要有以下特点：(1)由于每一个描述都有自己的一组编码、解码函数，因此多描述编码可以独立编解码；(2)每一个描述都

4、包含一些别的描述所没有的信息，例如，对于两个描述的编码，如果两个描述都接收到了，则解码器可产生高质量的重建信号，如果只接收到一个描述，那么接收端也还可以利用该描述重建信号，但信号的质量比起前者有所下降；(3)多描述适合于丢包的环境，例如网络传输，因为对同一对象的多个描述被封装在不同的数据包里，这样当某些数据包丢失时，解码端就可以根据已接收到的数据包来获得一个较差质量的图像，而当接收到的数据包越多时，解码端的重建图像质量越好；(4)多描述编码产生的码流具有相同的重要性，这是多描述编码与可伸缩性编码(例如精细可伸缩编码

5、)的最大的区别，对于多描述编码而言，对同一对象的多个描述包，其重要性是一样的，而可伸缩性编码产生的码流则从基本层到增强层重要性递减；(5)多描述编码产生的码流具有独立性(这也是多描述编码与可伸缩性编码的重大区别)，即，各个码流可以分别被解码，而不需要已知别的码流。3．多描叙编码的常用方法3．1多描述量化编码多描述量化的基本思想是对信源进行不同精度的量化，产生不同的量化结果．如仅有单个描述时，可得到略粗糙的量化结果；而获得多个描述时，可得到精细的量化结果．多描述量化可分为多描述标量量化和多描述矢量量化两种．3．1．1

6、多描述标量量化编码多描述量化的基本思想是对一信源使用多个不同的量化过程，产生不同的量化结果。如图3所示。设要对x∈[一1，1]之问的数进行量化，图3(a)只使用了一种量化过程的情况，图3(b)，(c)使用了两种量化过程，q1(x)和q2(x)。在图3(b)中，若已知ql(x)：110，q2(x)：lOl，则x是属于它们两者相交的范围[7／16，9／16]之间，在图3(c)中，若已知ql(x)：100，那么x限制在[1／4，3／8]或[1／2，3／4]之间，若再知q2(x)：100，就町以进一步缩小x的范围。在[1／

7、2，5／8]之间。这种方法的主要问题在于冗余度较高，比较图3(a)，(b)，(t)，在(a)中，描述需4bit，在(b)中，要达到(a)的效果，需6bit(每个量化各产生3bit)，在(c)中，每个量化过程产生6个输出，需loga。=2．6bit，要达到(a)的效果还需5．2bit，无论是(b)还是(c)都产生了比较火的冗余。3．1．2多描述矢量量化编码多描述矢量量化(MDVQ)是多描述标量量化的扩展，但其性能较优．多描述矢量量化主要有直接矢量]、树形矢量和格型矢量量化[17-18等三种．4基于变换的多描述编码在压

8、缩编码中，变换的作用是去相关。但在基于变换的多描述编码[1叫中，信源被编码成多个描述，若要从其他描述中恢复出丢失的描述就需要这些描述之间有一定的相关性，因此这里的变换是为了使各个描述之间具有相关性。变换矩阵控制着变量的相关程度，也控制着变量之间的冗余度。要求是可逆的，通常要通过多次试验才可求得较佳值。．多描述变换编码主要包括对变换多描述编码、多描述相关变换编