云存储多异构文件联合延迟尾概率凸优化分析

随着擦除码技术的流行,分布式存储中高数据可靠性和高空间效率存储性能逐渐实现,但是降低尾部延迟仍然是一个有待解决的问题。为此,提出一种量化和优化擦除编码存储系统尾延迟的算法框架。对于任意服务时间分布和异构文件,推导给出尾部延迟上界。提出了一个优化模型,使得所有文件在服务器上放置的加权延迟尾概率和访问请求文件的服务器选择共同最小化,并证明了其非凸问题特性,以便采用一种高效的交替优化算法求解。此外,通过描述延迟分布尾部的渐近行为,以闭合形式对任意擦除编码存储的服务延迟的尾部指数进行数学量化,证明了基于概率调度的算法是（渐近）最优的。实验结果表明,在实际工作负载下擦除编码存储系统的尾部延迟显著降低。     

基于联邦共识机制的多视频流带宽分配策略

针对瓶颈链路中视频带宽分配不均导致的用户QoE不公平以及带宽利用率低的问题,提出了一种基于联邦深度强化学习的分布式视频流公平调度策略。该策略能够根据客户端网络状态和视频QoE等级动态生成带宽分配权重因子,服务器端的拥塞控制算法则根据带宽分配权重因子为瓶颈链路中的每个视频流分配带宽,以保障瓶颈链路中视频流的公平传输。每个视频终端都运行一个带宽分配agent,且多个agent以联邦学习的方式周期性地训练,以便代理模型能够快速收敛。带宽分配agent通过共识机制同步联邦训练参数,实现了在异步播放请求条件下带宽分配agent模型参数的分布式聚合,并确保了agent模型参数的安全共享。实验结果表明,与最新方案相比,提出策略在QoE公平性和整体QoE效率方面分别提高了10%和7%,这表明提出策略在解决视频流带宽分配不均问题和提升用户体验方面具有潜力和有效性。     

H.264中基于时空相关性的帧间模式选择算法

帧间块模式选择是H.264视频编码器巾比较耗时的模块之一,为降低H.264视频编码器帧间模式选择的复杂度,提出了一种利用宏块的时空相关性实现帧间模式快速选择的方法.该算法通过对视频序列连续帧的时间相关性和相邻宏块的空间相关性进行统计、分析,首先得到宏块模式转换的统计分布规律,并根据此规律得到宏块的初始候选模式;然后利用基于主宏块的宏块跟踪,找到最相关宏块,再由率失真门限筛选出最佳编码模式.仿真实验结果表明,该快速模式选择算法可以在保证视频编码质量的同时,很大程度上降低了编码器的计算复杂度,平均节省编码时间约64%,平均信噪比下降约0.31 dB.     

低复杂度视频编码算法研究与实现

研究帧内预测模式的选择。根据图像自身的特点,对其宏块的像素值进行平坦性分析,确定较小的模式搜索范围;再根据宏块的方向性,排除小概率预测模式,从而大大缩小视频帧内编码的搜索模式范围。实验表明,改进算法提高了编码效率,平均节省约52.40%的模式预测时间,在保证视频图像质量的同时,实现低复杂度的视频编码新算法。     

低复杂度视频编码算法研究与实现

研究帧内预测模式的选择。根据图像自身的特点,对其宏块的像素值进行平坦性分析,确定较小的模式搜索范围;再根据宏块的方向性,排除小概率预测模式,从而大大缩小视频帧内编码的搜索模式范围。实验表明,改进算法提高了编码效率,平均节省约52.40%的模式预测时间,在保证视频图像质量的同时,实现低复杂度的视频编码新算法。     

基于预测机制的云媒体网络自适应视频流选择算法

研究移动网络中,如何进一步提高云媒体服务带宽利用率的问题,提出一种基于预测机制的云媒体网络自适应视频流选择算法。该算法包含可用带宽预测模型和视频流决策模型。在带宽预测模型中,根据带宽评估结果把当前的网络状态划分为三个模式,每个模式对应不同的带宽预测方法,并且不同的模式能够相互转化。在视频流决策模型中,利用预测的可用带宽,结合可伸缩视频编码技术为用户自适应的调整视频质量。根据实验,在不同网络环境下,该方法能够有效的利用带宽,并提高媒体服务质量。     

基于可伸缩视频编码的率失真优化编码算法*

可伸缩视频编码（SVC）可实现视频流空间、时间和信噪比的完全伸缩,但在差错信道上传输容易引起误差扩散,为此提出一种基于SVC的率失真优化编码算法。该算法在分析了差错信道下传输可伸缩视频流误差扩散失真的基础上,在率失真优化模型中引入时间和信噪比分级的误差分级参数,并根据信道状态自适应地确定宏块编码模式。该算法能够有效地抑制误码在各分层的扩散,提高了可伸缩视频流的鲁棒性。仿真结果表明,算法与以往的算法相比具有更好的抗误码性能,适合视频数据在差错信道上的传输。     

H.264/AVC视频流完整性认证的脆弱水印算法

提出一种基于脆弱水印的视频流完整性认证方法,在H.264压缩比特流中,首先根据I_Slice 中4×4块的编码模式生成认证码,然后通过调制某些运动子块的VLC码字将其嵌入B_Slice和P_Slice的视频流中。这种调制是基于VLC码字和待嵌入比特之间的映射规则进行的。映射后的码字与原码字具有很好的相似性,即码字长度不变,码字表示的编码元素值相似。该算法可以实现水印的快速提取,满足视频实时处理的要求。实验仿真结果表明,本算法具有较小的视频失真,并能有效地对视频帧进行完整性认证。     

LTE-A系统中基于QoE能效的无线资源分配算法

针对无线通信网络能耗日益增加与用户体验质量(quality of experience,QoE)难以得到保证的问题,提出一种LTE-A系统基于QoE能效的资源分配算法。首先,给出联合优化QoE和能效的数学模型,特别的考虑了用户最小QoE要求;其次,根据约束条件提出了一种迭代算法进行用户资源块(resource block,RB)分配,然后利用分数规划的性质并采用凸优化方法求得最优的发射功率来优化目标函数。仿真结果表明,相较现有基于能效的资源分配算法,该算法在提高系统性能的同时有效的保证了用户QoE。     

基于局部Hu矩的非局部均值去噪算法

针对非局部均值中度量邻域块间相似性不够准确的问题,提出一种基于Krawtchouk多项式权重函数的局部Hu矩的去噪算法。将Krawtchouk多项式的权重函数与图像函数相结合构造几何矩的新的权重函数。利用几何矩权重函数得到新的中心矩。使用二阶和三阶中心矩构造7个不变矩组成特征矢量,通过欧式距离度量邻域间特征矢量的相似性,并与邻域块间的权重相结合得到新的权重。在不同噪声强度下的测试结果表明,与原始非局部均值去噪算法相比,该算法峰值信噪比与结构相似度都有明显提高。