基于Android手机的视频编码优化及传输控制策略研究

【摘要】随着移动通信技术和智能手机平台的快速发展，无线视频传输系统已经成为视频监控领域与视频通信领域的重要组成部分。本文以电网巡视系统为背景，以Android操作系统为开发平台，对基于Android手机平台的视频通信系统进行研究。考虑到Android平台智能设备的处理能力与3G网络的特性，本文把Android平台实时视频编码的优化和3G信道的视频传输控制策略作为两个主要的研究内容。针对实时视频编码优化的问题，本文对x264编码库的多种快速搜索算法和运动搜索匹配准则进行了研究。文章以x264原有的菱形搜索算法为基础，提出了一种加入提前终止策略和大小菱形混合搜索策略的改进菱形搜索算法。实验证明，该算法能够有效地减少运动搜索匹配过程中的搜索点数。为了进一步提高编码速度，本文也对运动搜索匹配算法进行了改进，提出一种采用宏块子集进行匹配运算的方法来替代原有的SAD算法匹配策略。在宏块子集选取策略上，本文对多种选取策略进行实验对比，确立了一种合适的宏块子集选取方法。上述两种改进算法策略，能够有效的减少运动搜索过程中的计算量，在不明显改变视频编码质量的前提下加快视频编码的速度。在3G信道网络视频传输策略的研究上，文章重点研究了3G信道传输过程中的丢包率控制策略。本文在RTP/RTCP协议的基础上，提出了一种基于RTCP协议反馈控制信息的丢包率控制算法。该算法通过使用RTCP协议反馈的当前信道传输过程中的丢包率来估计下个发送间隔的数据包长度和视频码率大小。对于数据包长度的估计，本文采用信道误码率模型，通过模型来自适应数据包的发送长度。视频码率的自适应则采用改进的AMID算法，通过对原始的AMID算法进行改进，使其与丢包率值相关联。实验表明，通过RTCP反馈的丢包率来自适应数据包长度和视频码率的策略能够有效的降低视频在3G信道传输的丢包率。在实际系统中，编码算法的优化提高了实时视频编码的效率，3G传输控制策略有效的改善了视频传输质量。两个优化算法对整个系统性能的提高起到了关键性的作用，且算法复杂度低，实现简单，具有一定的实际使用价值。
【作者】周家建；
【导师】张华熊；马汉杰；
【作者基本信息】浙江理工大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】Android；3G；视频通信；视频编码优化；传输控制策略；

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