21世纪将是信息时代,多媒体通信则是这个时代的主题。作为多媒体通信业务的重要一类,视频业务怎样在不同网络环境中高效、稳定地开展成为当前研究的热点。在传统的视频通信系统中,信源编码和信道编码的设计是完全分开的,但通过目前的研究来看,这种分离设计方法的理论基础-香农分离原则的假设在现实情况下不能成立,因此需要联合考虑信源与信道,实现信源信道联合编码,信道编码和保护机制就是联合编码中的一个重要研究方向。本文在国家863重大项目——“数字视音频编码、传输、测试与应用示范系统”(No. 2002AA119010)的资助下,对视频数据的不平等保护及可靠性传输技术进行了深入讨论。在视频数据的不平等保护方面,本文首先针对划分了重要级别的H.264视频编码数据提出五种可能的不平等保护策略,即将可用的信道带宽用不同的方式分配给不同重要级别的数据,实现对不同重要级别数据的自适应不平等信道保护,这里包括对信道编码粒度选取、自适应信道编码技术以及不平等保护机制的讨论。然后通过测试和比较,最终获得在高误码率下无线视频可靠性传输的全局最优不平等保护策略。仿真实验表明,在无线网络带宽和信道误码率不同的情况下,这种最优策略都能使接收端信源解码后的视频图像峰值信噪比既稳定又具鲁棒性。基于信道保护粒度,本文进而研究如何合理地对保护后的数据进行数据分包,以及采用何种端到端的收发策略,减少网络拥塞等带给视频恢复质量的影响。在分析了网络中的数据丢包模式之后,针对UDP数据报传输的可靠性一问题,本文提出一种主动防止数据报丢失的策略。该策略在编码端分片传输UDP数据报;在接收端利用环形缓冲区接收并重组各数据报分片。这种策略不仅有效地避免了接收端多个数据报片冲突以及接收缓冲区溢出等现象的出现,而且减小了数据报片丢失和乱序对解码图像质量的影响,使得恢复的图像质量有明显改善。 <WP=4>上述研究成果在开发出的“易学多媒体实时远程教育系统”中得到了应用,特别是主动防止数据报丢失的策略让视频数据在网络条件比较恶劣的情况下也能取得较好的恢复质量。该应用软件已在华中科技大学等单位的实际教学中得到了应用。