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1、南 京 邮 电 大 学硕士学位论文摘要学科、专业：工学 信号与信息处理研 究 方 向：图像处理与多媒体通信题 目：P2P VOD系统中多描述视频编解码的应用与研究英 文 题 目：Research and application on Multiple Description Video Coding in P2P VOD system主 题 词：多描述编码 H.264 对等网络 视频点播Keywords: MDC H.264 P2P VOD南京邮电大学硕士学位论文 摘要毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究
2、工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的
3、部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印
4、、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘 要随着网络和多媒体技术的迅猛发展，宽带多媒体应用受到人们的广泛欢迎，P2P技术的引入使得大规模流媒体的部署和应用成为可能。然而，视频巨大的数据量对网络带宽的占用、网络服务质量、传输实时性等方面提出了更高要求。此外，现有接入网络的异构性导致的服务能力差异，以及用户随时加入或退出而造成的服务网络拓扑动态变化等问题给P2P流媒体系统的设计带来极大挑战，传统的生成单流的视频压缩技术已不能满足用户需求。多描述编码与分层编码都生成多个压缩子流，不同的是，分层编码的基本层数据丢失
5、则增强层将毫无用处；而多描述编码生成的各个子描述地位相同，任一子流都能独立解码重建原始视频。多描述编码不仅能降低系统延时，还能使得视频的传输与现有网络基础架构更匹配。为此，本文作者首次将多描述编码应用于P2P VOD系统中。本文首先简要介绍了P2P流媒体的相关知识，研究了各种多描述编码算法，并分析这些算法的优势和局限性；其次，根据P2P VOD系统性能目标及现有网络状况，设计了视频图像空间亚采样加H.264编码的多描述编码方案，将标清格式的视频节目划分为4个码率低于ADSL上行链路带宽的子描述，以适应现有接入网络的异构性；再次，对开源的H.264编解码库进行测评，选择合适的开源库并进行二次开发
6、，使用c语言在VC6.0平台上实现多描述编解码的各个模块；最后，选用不同题材的节目对多描述编码进行试验。试验结果表明，本文所设计实现的多描述视频编解码方案，易于实现、解码速度满足实时要求，且能在可接受的冗余度下恢复出标清分辨率（720576）较高质量的重建视频。关键词：多描述编码 H.264 对等网络 视频点播- 68 -AbstractWith the rapid development of network and multi-media technologies, the application of wide-band multi-media would be more and mor
7、e popular with people. The introduction of P2P technology makes the large-scale deploy and application of streaming media possible. However, the huge quantity of video data demands better conditions in many aspects such as the use of network bandwidth, quality of service of network, real-time transm
8、ission. Besides, the difference between the access networks contributes to the difference between the ability of the service. And the dynamic change of the service network architecture which is caused by the join and leave action by users momentarily, challenges the design of steaming media system.
9、The traditional video compression technology which generates the single stream could not meet with the users requirement any more. MDC and the Layered coding can both generate multiple streams, however, the basic layer data is essential in the Layered coding, if it is lost, the data of enhanced laye
10、r will be useless. While in MDC, each sub-stream is equal to each other and can reconstruct the original video. MDC can not only reduce system delay but can also better fit the translation of video with the internet infrastructure. Thus, this paper firstly apply MDC in P2P VOD system.This paper is o
11、rganized as follows. First, this paper briefly introduces knowledge related with peer-to-peer streaming and MDC methods. Then, according to the Internt infrastructure and the system goal, MDC method for P2P VOD system composed of spatial sub-sampling and H.264 is proposed. Finally the experiments ar
12、e carried out based on open H.264 sources X264 and p264.The experimental results show that the proposed MDC scheme is easy to implement, its decoding time can satisfy the real-time application, and can reconstruct standard definition video of 720*576 resolution with high quality.Key words: MDC H.264
13、 P2P VOD南京邮电大学硕士学位论文 目录目 录第一章 绪论11.1 课题背景11.2 研究现状21.3 本文主要工作及组织安排4第二章 多描述P2P视频系统62.1 P2P流媒体相关技术62.1.1 流媒体技术62.1.2 P2P技术72.1.3 P2P流媒体主要应用92.2 多描述编码简介92.2.1 多描述编码的基本原理102.2.2 常用的多描述编码方法112.2.3 视频多描述编码存在的普遍问题142.3 多描述P2P视频系统152.3.1 多描述P2P视频传输系统152.3.2 多描述P2P视频系统性能优势162.4 本章小结17第三章 基于MDC的P2P VOD系统简介183
14、.1 城域网现状183.2 系统性能指标193.3 系统架构及关键机制193.3.1 混合式P2P网络结构193.3.2视频多描述编码213.3.3 流搜索/协商/传输机制213.3.4 缓存机制223.3.5 网络实体223.4 媒体流在系统中的运作流程243.4.1 媒体制作243.4.2 媒体发布243.4.3 媒体接收273.5 本章小结27第四章 多描述视频编解码方案设计284.1 多描述视频编解码方案设计284.1.1 子描述数目的确定284.1.2 多描述编码算法284.2 YUV图像格式简介294.2.1 YUV主要采样格式304.2.2 YUV存储格式314.3 H.264标准简介324.3.1 H.264的特征324.3.2 H.264的档次334.3.3 H.264的编码数据格式334.4 本章小结35第五章 多描述视频编解码的实现365.1 H.264开源编解码器选择365.1.1 H.264开源编码器选择365.1.2 H.264开源解码器选择375.2 多描述视频编码实现395.2.1 子流划分395.2.2H.264编码415.2.3 X264码流分析425.3 多描述视频解码实现435.3.1
