基于壓縮感知的無線視頻廣播.pdf

1、近些年隨著移動終端的逐漸普及,人們越來越喜歡使用無線網絡來觀看視頻。在這種情況下，目前存在的無線通信技術和無線視頻編碼器已經無法滿足日益增多的用戶量的需求。無線通信需要可伸縮性和魯棒性來保證不同用戶的使用體驗。視頻編碼技術的追求是更高的壓縮率和重建視頻的質量。在多用戶的情況下，使用無線視頻廣播技術無疑可以節(jié)省帶寬，但是這其中有三個難點：1）與有線視頻傳輸不同的是，無線視頻廣播中各個用戶的信道質量不盡相同，需要為用戶提供與其信道質量相匹配

2、的視頻質量。2）無線視頻廣播中，視頻信號容易受到信號噪聲的干擾，導致解碼的視頻質量下降甚至無法解碼。3）現有的無線廣播方法在面向多個用戶進行廣播時，其壓縮效率不盡如人意，也使得帶寬消耗增加。傳統(tǒng)的無線視頻編碼中，可伸縮視頻編碼技術提供基本層和增強層，用戶可以根據自己的信道質量選擇合適的層數進行解碼，但是，可伸縮編碼會產生“懸崖效應”。
　　隨著無線視頻廣播技術發(fā)展，人們提出軟廣播技術，其中有代表性的包括Softcast和DCAST

3、。Softcast的主要思想就是傳輸的信號與原始像素值之間保持線性的關系，以保證不同的用戶可以解碼出與其信道質量相對應質量的視頻。Softcast的所有操作均為線性，使用一個新的編碼器，將視頻壓縮和錯誤保護在一起進行。Softcast使用2D-DCT變換來去除幀內冗余，使用3D-DCT來去除幀間冗余，但壓縮效率并不高。DCAST利用分布式信源編碼技術，使用Softcast的軟廣播技術并加入傳統(tǒng)的幀間預測技術，但是壓縮率和視頻重建質量還有

4、不足。壓縮感知重建技術可以實現對信號進行很小采樣率的情況下很好的重建信號。在本文中，提出一種基于壓縮感知的無線視頻廣播方法，在編碼端使用壓縮感知對視頻幀進行采樣,產生的采樣值具有相同的重要性，信道質量好的用戶自然獲得更多信息來重構視頻，這樣既能達到廣播的效果也可以提高壓縮率。在解碼端利用視頻幀內的局部相似性和視頻幀之間的相似性來進一步提高壓縮感知重建的視頻質量。實驗結果說明，基于壓縮感知的視頻廣播較Softcast和DCAST,在壓縮效