多媒体资讯为能在拥挤的共享网和稳定的无线网上传输

i摘要多媒體資訊為了能在擁擠的共享網路和不穩定的無線網路上傳輸，常使用多重描述編碼法(MultipleDescriptionCoding,MDC)，將多媒體資料分解成可獨立解碼的碼流，並透過傳輸通道分別傳送，以增加多媒體資訊編碼傳輸的可靠性與穩定性。本論文提出改進MDC編碼架構的方法:(1)將視訊分成兩個獨立的子視訊，以MC-EZBC的編碼技術來產生兩個品質可調之碼流;(2)利用兩個子視訊間的相關性，運用DVC(DistributedVideoCoding)技術將冗餘信號有效的編碼;(3)在子訊號碼流與DVC之間，利用預測式編碼架構，充分利用影像之間的關聯性，在相同的位元率下提高PSNR的效能;(4)將一個子訊號碼流與一個DVC碼流結合成一個描述碼流(Description)並以FEC(ForwardErrorCorrection)對Description進行錯誤回復的保護機制來分別傳送兩的描述碼流。本論文我們將MDC與DVC兩種技術有效的整合，並且提出改進編碼傳輸的方法，使得接收端的有高品質與高穩定性的視訊。實驗結果顯示，相較於現有的方法，運用本法可以提高訊雜比約0.5~1dB。iiAbstractMultipleDescriptionCoding(MDC)isaneffectivesolutionofmulti-mediatransmissioninthejammedinternetandunstablewirelessnetworks.MDCpromisesthestabilityandreliabilityofmulti-mediacommunicationwithmultipletransmissionpaths.WehaveproposedanimprovedMDCarchitecturethat:(1)decomposestheoriginalvideointotwosub-videoswhichareencodedusingMC-EZBCcoder;and(2)correlationsbetweensub-videosareexploitedandencodedusingtheDistributedVideoCoder(DVC);(3)Applypredictivecodingframeworkbetweensub-videoandDVCbitstream;andwellexploitthecorrelationsbetweenvideotoenhancePSNRatthesamebitrate;(4)combinetheencodeddataofabovetwopartstogenerateonedescription.ThegeneratedtwodescriptionsaretransmittedindependentlyandareprotectedbyFEC(ForwardErrorCorrection)algorithm.ThePSNRofreconstructedvideocanbeimprovedto0.5to1dBhigher,ascomparedtopreviousresearches.Experimentsalsoshowthat,byeffectivelyintegrateresidualDVCcodingwithMDC,thestabilityandqualityarelargelyenhanced.iii致謝對於本篇論文的完成，首先要感謝的是我的指導老師陳建中博士，感謝老師不時的叮嚀與指導我，並且給我很多磨練的機會，雖然這些磨練會使我一開始遭遇挫折，但是最終能轉變成繼續向前的動力。老師的諄諄教誨，讓我對人生的規劃與待人處事的態度有很大的啟發。同時也要感謝口試委員杭學鳴教授、陳宏銘教授、鍾國亮教授及楊士萱教授，對本篇論文提出的寶貴意見，使得本論文更臻完善，在此致上最誠摰的謝意。再來我要感謝在實驗室的學長學弟們，世杰學長、俊榮學長、志偉學長，與俊傑、欣和，以及同屆一起打拼的夥伴函諺、家彥、育祥，不論是在研究過程中給予我的建議與討論或是生活上的休閒陪伴，都帶給我很多的收穫與快樂。特別要感世杰學長，在於實作系統與論文的探討，給予的方向、建議與資源。最後要感謝的是我的父母與家人，在我的成長之中一直陪伴著我，並給我精神上的支持，讓我毫無後顧之憂的專注在學業上。感謝所有曾經幫助我、陪伴我的師長、親人和好友，謹以此文獻給所有關心我的人。孫振翔謹致國立台灣科技大學電機工程學研究所民國九十七年七月iv目錄摘要.................................................................................................................................iAbstract..........................................................................................................................ii目錄...............................................................................................................................iv圖表索引.......................................................................................................................vi第一章緒論............................................................................................................11.1研究動機與目的........................................................................................11.2研究方法....................................................................................................21.3論文組織....................................................................................................3第二章背景知識與相關研究分析........................................................................42.1分散式視訊編碼........................................................................................42.1.1分散式視訊編碼源起....................................................................42.1.2分散式視訊編碼的架構................................................................62.1.3特殊演算法..................................................................................182.1.4DVC運用....................................................................................222.2多重描述編碼..........................................................................................252.2.1多重描述編碼的源起..................................................................252.2.2多重描述編碼的架構..................................................................262.3MDC與DVC的整合.............................................................................28第三章多層描述編碼架構下改良之分散式視訊編碼系統..............................30v3.1MDVC-RDC系統...................................................................................303.2MC-EZBC之運用...................................................................................343.3Wyner-Zivcoding之運用.......................................................................36第四章模擬結果比較..........................................................................................414.1實驗數據統計..........................................................................................414.2實驗結果展示..........................................................................................47第五章結論與未來展望......................................................................................495.1結論..........................................................................................................495.2未來展望..................................................................................................50參考文獻......................................................................................................................51vi圖表索引圖2-1資料源聯合編碼與聯合解碼.....................................................................4圖2-2資料源獨立編碼與聯合解碼........................................................