無線傳輸中的視頻質(zhì)量評價及控制研究.pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展，無線視頻應(yīng)用日益普及。但由于無線信道資源有限，且具有時變特性，如何及時、準(zhǔn)確地度量視頻質(zhì)量的下降情況，并通過必要的手段來維持和增強用戶的體驗質(zhì)量（Quality ofExperience，QoE），是一個復(fù)雜且迫切需要解決的問題。
　　 本文著重對視頻質(zhì)量客觀評價、QoE與服務(wù)質(zhì)量（Quality ofService，QoS）映射關(guān)系和無線局域網(wǎng)（Wireless LAN，WLAN）視頻傳輸質(zhì)量優(yōu)化等方面進(jìn)

2、行理論研究和實驗仿真，主要在以下五個方面做出了獨創(chuàng)性貢獻(xiàn)：
　　 （1）提出一種基于小波變換的無參考視頻質(zhì)量評價算法。在沒有視頻源作對比的情況下，利用視頻序列時空相關(guān)特性，將運動劇烈程度和單幀圖像質(zhì)量作為視頻質(zhì)量的評價參數(shù)。首先對運動劇烈程度進(jìn)行量化描述，并確定運動劇烈的幀為關(guān)鍵幀。再對關(guān)鍵幀進(jìn)行小波變換，通過檢測小波系數(shù)統(tǒng)計特性的變化來計算該幀圖像質(zhì)量。最后由所有關(guān)鍵幀的圖像質(zhì)量加權(quán)求和得到視頻質(zhì)量。實驗證明，本文提出的質(zhì)量評

3、價算法能較好地評價視頻序列的清晰度和流暢性。
　　 （2）提出視頻業(yè)務(wù)QoE與QoS的分段映射模型。在定性分析QoE與QoS關(guān)系的基礎(chǔ)上，采用實驗和理論相結(jié)合的方法對二者進(jìn)行定量研究。搭建了測試環(huán)境，并通過相關(guān)性分析，找到了影響QoE的主要因素及其變化規(guī)律。最后，應(yīng)用多元非線性回歸分析，得到QoE與QoS的分段映射模型。實驗表明，本文提出的映射模型具有較好的擬合優(yōu)度和實際吻合度。
　　 （3）在現(xiàn)有WLAN分析模型的相關(guān)

4、研究基礎(chǔ)上，提出了一個適用于非飽和負(fù)載條件的二維Markov模型，計算并分析了任意負(fù)載條件下媒體接入控制（Media Access Control，MAC）協(xié)議的平均時延和吞吐量。結(jié)果表明，WLAN在非飽和條件下的性能大大優(yōu)于飽和狀態(tài)，具有支持統(tǒng)計意義QoS的能力。
　　 （4）根據(jù)WLAN的特點，利用M/M/1/K排隊模型分析鏈路層發(fā)送隊列溢出所致的丟包，并結(jié)合已求得的WLAN性能統(tǒng)計參數(shù)，提出一種聯(lián)合應(yīng)用層和鏈路層設(shè)計的自適

5、應(yīng)重傳算法。仿真實驗表明，本文提出的跨層設(shè)計能夠較好地改善視頻傳輸質(zhì)量。
　　 （5）針對Lin等人提出的基于WLAN接入點（Access Point，AP）隊列長度與重傳次數(shù)的自適應(yīng)增強FEC算法（EAFEC）的不足進(jìn)行了算法改進(jìn)，改進(jìn)主要體現(xiàn)在兩個方面：引入權(quán)值分配隊列長度和重傳次數(shù)這兩個參數(shù)的影響比例，在一定程度上同時考慮擁塞控制和差錯控制；引入不平等差錯保護(hù)（Unequal Error Protection，UEP），對