基于音频嵌入视频的HEVC音视频同步方法研究

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多媒体服务中，音视频同步是影响用户感知体验的一个核心问题，其同步的好坏直接关系到在线视频点播、远程视频教学等多媒体服务质量的高低。以信息隐藏思想为基础的基于 H.26X的嵌入式音视频同步技术是解决这一问题的有效方式。然而，进几年随着数字多媒体技术的进一步发展以及人们对视频的质量要求越来越高，H.264/AVC在应用高清视频的音视频同步方面已经不能达到满意的性能要求，针对该问题，本文进行了基于 HEVC的嵌入式音视频同步方法以及同步质量评价模型的相关研究：
　　首先，针对高清视频序列，结合 HEVC帧内预测编码技术，通过对帧内预测模式相关性分析，提出了一种 HEVC帧内预测模式分组的嵌入式音视频同步方法，借助可变长编码思想对音频信息进行变长分组，通过变换读取音频信息的标志位，对应修改引入的哥伦布 exp-Golomb算法的K值，建立音频信息与预测模式的双映射关系，并针对剩下单比特音频信息情况，建立音频信息与预测模式的奇偶映射，既提升了音频嵌入容量，又保证了嵌入音频信息的完整性。实验结果表明，所提算法对高清视频序列音视频同步具有良好的适应性。
　　其次，选择帧间预测中最优预测模式占比较高的Skip模式进行调制，结合其不传残差和像素残差，只传送索引号至解码端的技术新特点，提出了基于 Skip模式的HEVC低比特率音视频同步算法。采用奇偶映射的方式，将 Skip模式运动矢量 MV索引号进行分类。只需调制其索引号，而无需对其运动矢量进行修改，不会产生误差也避免了因误差累计而造成帧间失真漂移现象。实验结果表明，该算法在较低比特率增加的情况下，较好的实现了音视频同步编码传输。
　　最后，对同步后的音视频序列构建模型并进行质量评价。在量化音视频特征的基础上，利用协贯量对音视频序列进行相关性分析，描绘音视频相关程度曲线，结合音视频主观质量评价方法，根据同步误差的变化，用相关度曲线量化估计同步误差对感知质量的影响，然后建立同步误差和主观质量的模型映射关系，从而实现音视频同步序列质量的快速、准确评价。
　　仿真实验表明，所提同步算法 PSNR下降控制在0.5dB以内，嵌入开销和比特率增长不足2％，充分保证了音视频的主客观质量。

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作者
徐辉;
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作者单位

宁波大学;

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授予单位宁波大学;
学科信号与信息处理
授予学位硕士
导师姓名王晓东;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类图像通信、多媒体通信;
关键词
音视频同步; 帧内预测; 质量评价; 奇偶映射;

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专利

1. 基于帧内预测模式的HEVC音视频同步算法 [J] . 徐辉 ,王晓东 ,王让定 . 计算机工程 . 2015,第012期
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