基于端到端失真优化的无线视频联合编码方案

在无线视频传输环境端到端失真分析的基础上,针对H.264视频流建立了一种新的端到端失真模型.在使用LDPC信道编码方式与该失真分析模型的基础上,提出了一种基于端到端失真优化的联合信源信道编码方案.该方案根据当前无线信道的信噪比与信道带宽等状态信息,自适应地调节信源编码量化参数和信道编码码率,使端到端失真最小.实验结果表明,与固定码率编码相比,本文提出的联合信源信道编码方案可在不增加带宽的情况下显著提高视频传输质量.     

面向无线传输的实时视频压缩编码系统设计

文章给出了一种基于帧内编码技术的实时视频压缩编码系统设计,通过对数字视频编码前分辨率、编码时帧频和压缩比的实时调整,实现具有良好抗传输丢包能力的实时低速率码流视频编码.实际系统性能验证表明,所给设计与其他现有编码技术系统相比在信道质量、带宽时变较大的无线传输应用中具有明显的优势.     

无线传感网络通信过程中有效带宽估计方法改进

无线传感网络通信过程较为复杂,当前有效带宽估计方法存在估计精度低、整体性能低下的弊端。为此,提出一种新的无线传感网络通信过程中有效带宽估计方法。介绍了无线传感网络通信过程中的链路有效带宽和端到端的有效带宽。通过信道检测技术计算信道利用率,依据平均竞争窗口值对链路冲突进行检测,计算需重传的数据帧个数,获取检测时信道所占用时间的估计值。通过统计平均策略获取有效带宽的退避时间参数,得到有效带宽估计结果。为了降低估计误差,通过EWMA模型对有效带宽测量值进行平滑处理,避免瞬时值对估计结果的干扰。实验结果表明,所提方法估计精度高,整体性能强。     

无线传感网络通信过程中有效带宽估计方法改进研究

无线传感网络通信过程较为复杂,当前有效带宽估计方法存在估计精度低、整体性能低下的弊端。为此,提出一种新的无线传感网络通信过程中有效带宽估计方法,介绍了无线传感网络通信过程中的链路有效带宽和端到端的有效带宽,通过信道检测技术对信道利用率进行计算,依据平均竞争窗口值对链路冲突进行检测,对需重传的数据帧个数进行计算,获取检测时信道所占用时间的估计值。通过统计平均策略获取有效带宽的退避时间参数,得到有效带宽估计结果。为了降低估计误差,通过EWMA模型对有效带宽测量值进行平滑处理,避免瞬时值对估计结果的干扰。实验结果表明,所提方法估计精度高,整体性能强。     

多信道无线多跳网络中视频流的跨层优化

为提高视频流在多信道无线多跳网络中的传输质量,提出了一种分布式的跨层优化算法.首先对信道分配、干扰、带宽分配、延时分配和视频传输失真进行了数学建模,然后基于凸规划和拉格朗日对偶分解理论,在视频流端到端延时限制下通过调整信源编码速率、链路带宽、链路平均延时上限及射频和信道分配来最小化总的视频流失真.理论分析和数值仿真表明,所提出的分布式跨层优化算法可以收敛到全局最优解.     

基于网络编码的无线局域网多播MAC协议及性能分析

针对现有IEEE 802.11协议无法提供可靠多播服务的缺陷,提出一种基于网络编码的无线局域网多播MAC协议MPNC.该协议对已有的ELBP协议进行了扩展,采用网络编码组传输模型发送多播数据.对于多播源节点,采用随机线性码对多播数据帧进行编码组合发送;对于多播接收节点,在接收的编码帧累积到一定数量后通过解码操作恢复出所需的原始数据.该方案有效减少了多播数据帧的发送次数,从而提高了无线带宽的利用效率.基于终端信道竞争的二维马尔可夫链模型,推导了差错信道下MPNC协议在网络饱和状态下的吞吐量理论表达式.最后,使用NS-2模拟器评估MPNC协议在不同信道误比特率和多播节点数目下的性能.仿真结果表明,MPNC比已有LBP和ELBP协议获得更优的吞吐量性能,并验证了理论分析的正确性.     

一种基于小波四叉树的无线视频组播方案

无线视频组播在视频传输领域应用越来越多,如何让异构的组播用户接收到与其信道特性相匹配的视频质量,是现今无线视频组播面临的一个难题。论文提出一个基于小波四叉树(QuadTree)的无线视频组播方案。首先,编码端对视频帧进行离散小波变换,并按照四叉树格式选取每一级每一子带相应位置的小波系数,将其合并为一列;然后,对每一列数据进行能量分配、白噪化以减少随机丢包对重要信息的影响;最后,数据被打包成相同重要性的包并传入有噪声信道。解码端利用最小线性均方估计对接收到的数据包进行去噪并重构视频帧。实验结果表明,基于小波四叉树的视频组播比具有相同应用目标的SoftCast性能提高将近1 dB.     

无线视频传输系统在消防灭火中的应用研究

由于受无线信道带宽的限制,现有编码技术不能很好的实现实时传输。在分析现有编码方式的基础上,提出了一种基于信道质量的小波变换分级编码算法。该方法通过实时监测信道质量,采用小波变换的分级编码技术进行视频编码,在传输时自适应的改变视频传输编码层,实验表明该算法能够满足实时视频传输的需要。     

基于视频编码流的视频传输端到端失真度估算

研究了基于信源量化、信道错误和差错隐藏的视频传输端到端失真问题.提出了一种基于视频编码流结构的端到端失真度估算方法.采用帧间递归,以宏块为单位根据信道平均误比特率和视频编码信息在编码器端实时估算端到端失真.仿真结果表明,对于绝大部分视频测试序列,在不同信道误比特率下,该方法模型估算的平均相对偏差小于8%,平均绝对偏差控制在0.9 dB以内,准确度高,为基于率失真或联合功率率失真优化中的失真估算提供一个有力的工具.     

一种基于动态时间的无线网络带宽分配机制

无线多跳ad hoc网络的应用面临着巨大的挑战,即在无线资源有限的条件下对用户传输速率进行有效地控制.提出了一种基于动态时间的无线带宽分配机制,这种机制能确保在无线多跳ad hoc网络模型中的各个用户分配到公平带宽资源.在每一跳都能够公平地分配给每个竞争流相应的信道时间比例,依据这些时间比例每一跳为经过自己的所有数据流计算更新速率并且将需要更新的数据流记录在每个数据包头部的某些控制字段.在这种机制中每条数据流的源端能够最终调节它的发送速率来达到它应该占有的公平份额.相应地提出了一种算法去实现上面这种机制.实验证明这种算法能够在多跳数据流中公平地分配带宽.     

一种新的H.264自适应帧层码率控制算法

本文提出了一种基于宏块亮度直方图差异(BH, Block Histogram difference)和带宽充裕度估计的H.264帧层码率控制算法。该算法使用基于BH的相对复杂度检测场景切换,并在各场景的开始阶段对当前信道带宽充裕度做出判断。之后在帧层码率控制中,根据基于BH的相对复杂度对各帧的目标比特进行加权调整。最后根据信道带宽充裕度的判断结果做进一步调整。仿真结果表明所提算法能够适应信道带宽和视频序列编码复杂度之间的不同关系,并在视频序列使用的信道带宽和压缩后的图像质量之间取得了比JVT-G012更好的平衡。     

Dynamic Bandwidth Allocation Scheme in Multi-user VBR Communication System

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｈａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒａｐｉｄｌｙ,ｗｈｅｒｅｒｅａｌｔｉｍｅｖｉｄｅｏｉｓｇｅｔｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｖａｒｉａｂｌｅ...     

面向 VBLAST-OFDM 系统的 H.264/AVC 视频传输策略优化

在H.264/AVC无线视频传输端到端失真进行理论分析的基础上,面向垂直-贝尔空时正交频分复用(vertical bell layered space time-orthogonal frequency division multiplexing,VBLAST-OFDM)系统,以视频图像组(group of pictures,GOP)为基本单元,提出了一种传输优化策略.该策略首先根据GOP内各图像帧对视频恢复质量贡献的不同,对GOP内各帧进行不等重要性划分;进而根据系统带宽的限制,提出一种联合信源端视频编码器编码量化参数(quantization parameter,QP)和信道编码器端信道编码参数选择的不等差错保护(unequal error protection,UEP) 方法,实现整个系统的传输优化.数值仿真结果表明:以峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)作为衡量标准,与同等差错保护(equal error protection,EEP)相比,经过该策略优化后的传输方案使得接收端视频恢复质量具有明显的提升.     

基于传输时延约束的MPEG-2 VBR视频业务平滑

为了平滑在信道中传输的运动图像编码标准（ＭＰＥＧ－２）频频码流,并且同时保持较好的视觉质量,针对非交式应用中视频传输延时可以大于帧周期,并根据ＭＰＥＧ－２频Ｉ、Ｐ、Ｂ帧码字数的差异,提出了基于给定传输时延下的可变比特率（ＶＢＲ）业务平滑算法和对应的平滑计算公式,调整各帧的传输时间,在确保帧传输延时的前提下,减小帧之间的信道接入码率变化次数和帧度,降低信道的波动,从而便于进行接入控制,通过软件的仿真     

Joint mode selection and rate control for video transmission over packet loss network

In this paper, we first present a statistics analysis of the picture distortion caused by quantization, channel errors and subsequent error propagation, and propose rate-distortion (R-D) estimation models which are functions of two parameters, i.e. quantization step and intra refreshing ratio. Second, based on our proposed R-D models, a joint optimal quantization step and intra refreshing ratio selection algorithm is developed by using Lagrange multiplier theory. Next, a novel rate control algorithm, combined with macroblock (MB) coding mode selection, is proposed. The algorithm focuses on bit allocation at group of pictures (GOP) level and picture level to improve the encoding quality, and the MB mode selection addresses improving the local subjective quality within a picture. Finally, extensive simulation resultsshow that our algorithm can make the encoder adapting itself in time to the variation of the channel band-width and significantly improve the end-to-end video quality over packet loss network.     

丢包网络中鲁棒的视频码率控制算法

在率失真统计分析的基础上，提出了一种丢包网络中联合控制图像级量化参数和最佳宏块编码模式选择的优化算法．该算法克服了以往码率控制方法和误码复原技术互不关联的弊病，利用Lagrange数乘理论，在给定的受限码率下求得最优的图像量化参数和帧内刷新率，使得视频信源编码和信道传输总失真最小．实验结果表明，本算法能够获得比传统算法更高的性能增益．     

基于QoE感知的无线视频传输节能技术研究

针对未来无线网络中用户体验(quality of experience,QoE)感知的节能技术这一范畴,对视频业务QoE感知技术和降低网络能耗方面进行了研究,在此基础上构建了能耗目标函数和相应的约束条件,理论上分别推导出视频帧的丢帧率模型和视频帧的传输能耗模型.保障视频业务的QoE约束条件下,求出一系列符合条件的传输参数,使用迭代优化算法求出最优传输参数并计算了相应的最低消耗.对所提方法的性能进行了仿真,主要分析了视频业务质量、视频帧的重传数量以及视频帧的大小对传输能耗的影响.仿真结果表明,针对视频业务质量要求高、视频数据量大这一特点,所提出的方法能够有效降低未来无线网络的传输能耗并保障了视频业务的质量.     

高速无线个域网多视频流信道时间分配算法

研究了视频传送时的信道时间分配问题.根据视频帧的不同重要性和长度等,预留不同带宽,从而加强公平性.同时利用不同方法对不同重要程度的视频帧进行差错保护,从而提高实时视频业务的性能.在此基础上,提出了一种保证服务帧率公平的高优先级帧最小瞬时权重优先的信道时间分配算法.仿真表明:所提算法较已有算法在同等公平性下可解帧率平均提高5 %,在网络负载严重的情况下能提高11 %.     

基于影像定位的无人机侦察视频超分辨率重建方法

 为了改善无人机侦察视频质量,针对目前无人机摄像、照相数据特点,提出了一种基于前方交会的无人机航摄影像定位方法。首先,对所有无人机侦察视频帧和航片分别进行特征匹配,得到影像间关系;然后,提出基于前方交会与抗差估计的无人机航摄影像定位方法,来实现航摄影像的定位;最后,对侦察视频帧进行高频补偿与凸集投影迭代优化,得到重建后侦察视频。实验结果表明,基于前方交会与抗差估计的无人机航摄影像定位方法加强了无人机视频与航片的对应性,凸集投影迭代优化法增强了重建的边缘保持能力。该方法增强了重建图像的一致性与保真度,特别是对图像边缘细节部分等效果极为明显,且处理速度更快。