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1、隨著無(wú)線通信技術(shù)和視頻編碼技術(shù)的進(jìn)步,無(wú)線視頻通信技術(shù)獲得了前所未有的飛速發(fā)展,無(wú)線視頻通信應(yīng)用已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)上最具潛力的殺手級(jí)應(yīng)用之一。但是,無(wú)線信道的時(shí)變、衰落特性和有限帶寬限制,以及現(xiàn)有編碼標(biāo)準(zhǔn)普遍采用預(yù)測(cè)編碼等混合編碼技術(shù),這都使得無(wú)線視頻傳輸面臨分組丟失以及錯(cuò)誤擴(kuò)散等導(dǎo)致視頻質(zhì)量降低的問(wèn)題。本文對(duì)基于視頻內(nèi)容感知的無(wú)線調(diào)度技術(shù)進(jìn)行了研究,由于分組交換網(wǎng)絡(luò)中視頻數(shù)據(jù)被封裝成分組進(jìn)行傳輸,本文以視頻分組的重要性衡量作為內(nèi)容感知的基
2、礎(chǔ),從分組打包策略以及調(diào)度技術(shù)優(yōu)化這兩個(gè)方面開(kāi)展研究工作,在這些工作中強(qiáng)調(diào)考慮視頻的內(nèi)容特性,以便更有效地在不同重要性的視頻數(shù)據(jù)之間合理分配資源,從而改善視頻傳輸質(zhì)量。
首先,考慮到編碼后的視頻通常根據(jù)需要?jiǎng)澐殖扇舾珊线m大小的分組進(jìn)行傳輸,而前人提出的基于視頻幀級(jí)別的失真衡量方法雖然計(jì)算簡(jiǎn)單,但是僅根據(jù)視頻幀類型或者視頻幀在圖像組所處的位置來(lái)賦予視頻幀的重要性,無(wú)法區(qū)分屬于同一幀的分組可能具有不同的重要性。而基于像素級(jí)別視
3、頻失真度量方法,如ROPE等方法,需要在像素域進(jìn)行遞歸計(jì)算,復(fù)雜度較高。本文提出了一種分組級(jí)別傳輸失真衡量模型。通過(guò)分析分組丟失造成的失真隨著運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)路徑在時(shí)域和空域的擴(kuò)散,模型利用運(yùn)動(dòng)參考率和瞬時(shí)失真來(lái)估計(jì)分組丟失引起的總傳輸失真。該衡量模型能夠比較準(zhǔn)確地反映出不同視頻分組的傳輸失真和重要性,計(jì)算時(shí)所需要的參數(shù)可以直接在編碼過(guò)程中提取,計(jì)算復(fù)雜度較低并且更加適用于當(dāng)前的無(wú)線分組網(wǎng)絡(luò)。
其次,除了預(yù)測(cè)編碼引起錯(cuò)誤擴(kuò)散會(huì)加重
4、分組丟失所造成的視頻失真之外,分組大小和封裝方式等也會(huì)影響到視頻失真,本文研究了H.264視頻分組的封裝方式和大小對(duì)視頻失真的影響,提出了一種基于內(nèi)容感知的分組打包策略來(lái)增強(qiáng)已編碼的H.264視頻流在帶寬受限、易錯(cuò)的無(wú)線信道下的傳輸性能。推導(dǎo)出了在不同碼率和信道誤比特率下,使得加權(quán)實(shí)際吞吐量最大的不同優(yōu)先級(jí)分組的最優(yōu)大小。該分組打包策略模型簡(jiǎn)單,具有較好的實(shí)用性,仿真結(jié)果表明基于內(nèi)容感知的分組打包策略相比內(nèi)容無(wú)關(guān)的組包策略最高有5.2d
5、B的平均PSNR增益,最低也有0.8dB的平均PSNR增益。
最后,借助于分組級(jí)別的視頻傳輸失真模型,研究了下行無(wú)線信道視頻分組調(diào)度優(yōu)化技術(shù),通過(guò)基于視頻內(nèi)容感知的原則對(duì)視頻流進(jìn)行更為有效的調(diào)度。本文研究了無(wú)線環(huán)境下多用戶視頻流的調(diào)度問(wèn)題,在充分考慮不同視頻分組重要性和時(shí)延約束的基礎(chǔ)上,結(jié)合下行無(wú)線信道的時(shí)變特征和資源分配上的靈活性,提出了一種基于梯度的失真和時(shí)限感知調(diào)度算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的算法相比傳統(tǒng)的內(nèi)容無(wú)關(guān)
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