無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)混合數(shù)模視頻傳輸技術(shù)研究.pdf

1、在無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，多徑傳輸，陰影衰落和多普勒頻移導(dǎo)致用戶所處的信道環(huán)境劇烈變化，進(jìn)而造成用戶接收到的視頻質(zhì)量出現(xiàn)劇烈的波動(dòng)，即會(huì)產(chǎn)生懸崖效應(yīng)?，F(xiàn)有的偽模擬視頻傳輸方案雖然能夠消除懸崖效應(yīng)，但是存在兩個(gè)問(wèn)題:1）編碼和傳輸效率低;2）不能在衰落信道中有效工作，無(wú)法處理信道波動(dòng)造成的不利影響。本文針對(duì)前面所述方案中存在的問(wèn)題與挑戰(zhàn)，提出了一種自適應(yīng)混合數(shù)字模擬視頻傳輸方案(A-HDAVT)，它能夠同時(shí)兼顧數(shù)字傳輸與模擬傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，在提高傳輸

2、效率的同時(shí)又能夠消除懸崖效應(yīng)。在A-HDAVT中，我們提出了聯(lián)合功率分配方案，它能夠保證數(shù)字部分內(nèi)容的可靠傳輸，同時(shí)又能完成基于信道預(yù)測(cè)的自適應(yīng)模擬傳輸。A-HDAVT能夠有效地利用視頻內(nèi)容和信道狀態(tài)的差異性來(lái)優(yōu)化視頻傳輸，降低傳輸過(guò)程中的均方誤差失真(MeanSquare Error, MSE)。本文的主要工作可歸納如下:
　　1)在A-HDAVT中，我們提出一種混合功率分配策略來(lái)完成數(shù)字與模擬傳輸部分的功率分配。考慮到參考幀對(duì)

3、視頻解碼的重要性，需要為參考幀分配足夠的發(fā)送功率，來(lái)保證參考幀的可靠傳輸，剩余的發(fā)送功率用于模擬部分的數(shù)據(jù)的傳輸。使用該策略可以實(shí)現(xiàn)魯棒穩(wěn)定性較高的視頻傳輸，能夠保證用戶能夠接收到基本的視頻質(zhì)量，同時(shí)又能在無(wú)線衰落信道中獲得與其信道狀態(tài)相關(guān)的盡可能好的視頻質(zhì)量。
　　2)在A-HDAVT的模擬傳輸部分，我們提出基于信道預(yù)測(cè)的自適應(yīng)功率失真優(yōu)化(Channel Prediction based Adaptive Power Dist

4、ortion Optimization,P-APDO)來(lái)對(duì)抗信道中的衰落與噪聲，從而提高用戶側(cè)重建后的視頻質(zhì)量。每個(gè)視頻組(Group of Pictures，GOP)中的運(yùn)動(dòng)幀被劃分為視頻塊，其中塊的大小由信道預(yù)測(cè)算法的預(yù)測(cè)范圍決定;然后為劃分后的視頻塊根據(jù)其對(duì)視頻解碼的重要性分配發(fā)送功率。最后通過(guò)P-APDO，為每個(gè)視頻塊中的子帶根據(jù)其自身的內(nèi)容特征與傳輸時(shí)的信道狀態(tài)動(dòng)態(tài)地分配發(fā)送功率，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)利用內(nèi)容差異性與信道差異性來(lái)聯(lián)合地

5、優(yōu)化傳輸過(guò)程，降低視頻傳輸過(guò)程中的MSE失真。
　　3)在多用戶場(chǎng)景中，假設(shè)每個(gè)用戶占用一個(gè)相互獨(dú)立的子信道傳輸數(shù)據(jù)，并且給出了擴(kuò)展版的P-APDO。在這種情況下，通過(guò)功率預(yù)分配和功率再分配，擴(kuò)展版的P-APDO能夠同時(shí)利用用戶間的內(nèi)容差異性和信道差異性來(lái)降低傳輸過(guò)程中的MSE失真。其中功率預(yù)分配根據(jù)所有用戶的視頻塊的內(nèi)容特征，為每個(gè)視頻塊分配相應(yīng)的發(fā)送功率;功率再分配能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的信道狀態(tài)和待發(fā)送的視頻塊的統(tǒng)計(jì)特征調(diào)整發(fā)送窗口中