一种HEVC低延时编码码率控制算法

传统码率控制方法常常引起视频编码器的率失真性能降底。为了在满足码率控制精度的同时改善编码器率失真性能,提出一种基于改进R-λ模型的帧级码率控制算法。根据帧率把待编码视频序列划分成多个控制单元,并为当前控制单元分配目标比特;根据控制单元层的可用比特数为当前GOP分配目标比特;根据GOP层的可用比特数为当前待编码帧分配目标比特,再利用改进的R-λ模型计算得到拉格朗日乘子λ进行编码。在通用测试条件下的实验结果显示,该算法具有较高的码率控制精度,同时改善了编码器的率失真性能。其平均码率相对误差为0.095%;以不开启码率控制的HM16.7作为基准,平均码率节省(BD-Rate)达到了2.6%。     

基于SVAC感兴趣区域的码率控制算法

支持感兴趣区域编码是SVAC标准的重要特性,感兴趣区域编码可以提高图像处理效率并能大大降低码率,但是码率依然会随编码帧的复杂度而波动,导致传输信道利用率较低。SVAC标准目前并没有推荐的码率控制算法。本文提出了一种基于SVAC感兴趣区域的码率控制算法：通过计算图像复杂度信息,对感兴趣区域与背景进行比特数分配,并将比特数优先分配给感兴趣区域;设计虚拟缓存器,通过计算缓存器的占有率实时调整每个编码帧感兴趣区域及背景的量化参数。实验结果表明,该算法将视频编码输出码率稳定在传输信道带宽内,提高了信道的利用率,并且保证了感兴趣区域具有平滑优质的图像质量。     

一种基于MPEG-4视频编码流的信道失真模型

准确地估算信道失真是视频通信系统中联合功率率失真（P-R-D）优化的重要基础,提出了一种基于MPEG-4视频编码流的信道失真模型,采用帧间递归,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视频序列的信道失真,仿真结果表明,对于不同的视频编码序列,在不同信道误比特率和信源编码率下,模型估算的平均相对偏差和绝对偏差较小,准确度高,为基于P-R-D优化的失真估算提供一个有力的工具。     

一种基于视觉感知的H.264 码率控制算法

针对目前视频编码标准H.264 的码率控制算法未考虑人眼视觉感知、易导致编码 后视频图像质量波动的不足,提出了一种基于视觉感知的H.264 码率控制算法。首先,设计了 像素域的恰可察觉失真模型。在此基础上,根据各帧的恰可察觉失真的大小进行帧层比特分配。 其次,建立了基于结构相似度的率失真模型,并采用此模型设计了基本单元层(basic unit, BU) 的比特分配方案。最后结合二次速率-量化模型得到量化参数。实验结果表明,该算法与目前 H.264 中典型的码率控制算法相比,错误率降低了0.2%。     

一种基于分层率失真优化的容错性视频转码算法

容错性视频转码能够在已压缩视频流中嵌入容错性工具,以增强视频流面向无线信道的抗误码能力.但是容错性工具的嵌入在降低失真的同时也会增加码率,因此需要进行率失真优化.针对这一问题,文中提出了一种基于分层率失真优化的容错性转码算法.该算法通过在帧层和宏块层分别对重同步标记的插人和帧内宏块的刷新进行不同粒度的优化来提高算法的灵活性,通过在帧层考虑帧内宏块刷新、帧内预测和运动矢量预测的影响来提高算法的精确性,通过在宏块层减少候选模式的数量来降低算法的复杂度.实验表明,该算法与基于单层率失真优化的算法相比,信噪比可获得0.6～1.1dB的增益,复杂度最多可降低25%.     

一种面向H．264标准的帧层码率控制算法改进

在不考虑场景变化的情况下,由于图像之间存在一定的相关性且采用前向预测编码,针对G012中帧层为P帧平均分配比特的方案,提出了基于帧层的码率控制,考虑编码帧的空间位置及其复杂度,对目标比特的分配进行了改进,使缓冲器的分配更合理,得到更合理的量化参数。实验表明,该算法得到的实际比特与目标比特更接近。编码精度更高。     

基于视频通信的信道码码率分配方法

针对差错信道下视频信源的不等差错保护问题,设计一个新的信道码码率分配策略,对一个图片组中不同位置的帧给予不同强度的保护。该策略考虑了视频信源的误码扩散问题,分析了差错掩盖方法与信道失真计算的关系,通过在编码端有效估计信道差错所引入的失真并建立最优码率分配问题,利用遗传算法快速得到最优的信道码码率分配方案。实验采用H.264视频编码标准,结果证明该策略能较好地提升视频传输系统性能。     

FGS视频流的码率分配算法研究

该文针对精细可分级编码(FGS)比特流在时变带宽网络上的传输,提出了一种基于视频序列率失真(R-D)特性的FGS增强层的码率分配算法,目标是减少接收端解码视频质量的波动,同时保持视频总体质量最优。首先建立一个在多帧图像增强层之间进行码率分配的最优化问题形式,并进行了合理的简化,然后利用线性内插原则建立描述各帧图像增强层率失真特性的R-D模型。由于各帧图像R-D曲线的单调特性,如此建立起来的最优化问题可以用简单的算法求出最优解。仿真结果表明,这个方案在保证解码视频质量恒定和保持视频总体质量最优两方面均收到了良好的效果,同时该方案的简易性使得它的实现和应用成为可能。     

一种面向H.264/AVC的帧层码率控制算法

分析了H.264/AVC编码后各帧质量波动大的原因，提出基于反馈原理的帧层码率控制算法——RCBF。该算法在保证缓冲区不上溢和下溢的前提下，按照帧复杂度来分配目标比特数，减少因为目标比特数与帧复杂度不一致引起的编码质量波动。同时根据反馈原理，参考前面帧的分配误差调整分配的目标比特数，使帧层码率控制更加准确。实验结果表明，RCBF算法的峰值信噪比PSNR值波动与JM10.2下的码率控制算法JVT-G012相比明显减小，同时平均PSNR值和控制精度也有提高。     

基于Cauchy分布的H.264/AVC码率控制优化算法

由于通信信道带宽有限,有必要对视频编码的输出码率进行控制。通过引入能量均方误差(EMSE),进行视频序列统计分析,建立了一种简单的线性图像失真模型,并基于编码器中量化系数的概率分布特性,提出了改进的Cauchy分布码率模型,然后利用Lagrangian方法实现了率失真优化的位分配。实验结果表明,与H.264参考软件所采用的JVT-G012算法相比,该算法提高了码率控制精度和峰值信噪比,从而改善了解码图像的质量。     

H.264可伸缩视频编码层间码率控制算法

为H.264/AVC标准的可伸缩编码(SVC)扩展提出了一种自适应的层间码率控制算法。该算法提出了一个选择模型,通过当前层的前一帧或者前一层的当前帧来预测Inter帧所需比特数。首先,将码率—复杂度—量化因子(R-C-Q)模型引入可伸缩的视频编码;接着,使用一个已有的比例—积分—微分(PID)缓冲区控制器来根据缓冲区状态提供当前Inter帧的比特数估计;然后,为了在视频画面发生急剧变化时获得更为精确的估计,利用前一层中的当前帧所用实际比特数来进一步进行当前Inter帧比特数估计;最后,使用选择模型决定最终的预测比特数,并通过R-C-Q模型计算出量化因子(QP)。实验结果表明,相对于推荐的JVT-043码率控制算法,所提出的算法可以在SVC的每层获得更加精确的实际输出比特率,保持缓冲区充盈度的稳定,同时减少跳帧和质量波动,提高整体编码质量。     

一种符合3GPP标准的动态带宽适配算法

3GPP的PSS规范定义了移动流媒体动态带宽适配技术的框架,其具体的适配算法一直是研究的热点;提出一套符合3GPP技术标准的流媒体服务器端的无线网络带宽估计和适配算法;带宽估计算法利用探测和缓冲滤波判断是否达到上切标准;适配算法根据剩余媒体时间重新计算编码流速率,并保证在任何信道容量变化模型下都不发生缓冲区下溢;提出的算法提高了接收端的服务质量且快捷、可靠,不增加网络负担;最后,结合3GPP的技术标准TS26.234给出算法的实现方案和仿真结果。     

面向多层无线边缘环境下的联邦学习通信优化的研究

现有的联邦学习模型同步方法大多基于单层的参数服务器架构,难以适应当前异构无线网络场景,同时存在单点通信负载过重、系统延展性差等问题.针对这些问题,文中提出了一种面向边缘混合无线网络的联邦学习高效模型同步方法.在混合无线网络环境中,边缘移动终端将本地模型传输给附近的小型基站,小型基站收到边缘移动终端模型后执行聚合算法,并...     

基于PSTN传输信道的视频编码器码率控制

码率控制是在低带宽信道上传输低延迟、高质量视频的关键技术之一．根据基于PSTN信道的远程视频监控应用需求，提出一种甚低码率控制策略，通过为视频编码器增加Ⅰ帧码率控制，改进P帧的位率控制算法，以及引入二阶率失真模型，较好地解决了甚低带宽下视频编码器的码率控制问题．实验结果表明，算法降低了编码缓冲区延迟同时提高了重建图像的质量。     

Analyzing the effective throughput in multi-hop IEEE 802.11n networks

In this paper we characterize the effective throughput for multi-hop paths in IEEE 802.11n based wireless mesh networks. We derive an analytical model capturing the effects of frame aggregation and block acknowledgements, features found in the new IEEE 802.11n standard. We describe the throughput at MAC layer as a function of physical data rate, error rate, aggregation level and path length. While being mathematically tractable, the proposed model is flexible enough to account for complex and realistic error characteristics of the wireless channel, such as long-term fluctuations and burstiness. We further show how to integrate the well-known Gilbert-Elliot channel model into our model and evaluate both models in our indoor wireless testbed.     

基于无线噪声信道的编码端码率控制算法研究

针对分布式视频编码系统的关键帧在无线信道中传输受到噪声污染的情况,提出一种基于无线噪声信道的编码端码率控制算法。首先对解码端边信息携带的无线信道噪声进行了理论和实验分析,建立了边信息中无线信道噪声的分布模型;然后结合相关噪声模型推导出编码端的噪声联合模型,并根据分布式视频编码的率失真理论,提出了在无线信道下WZ帧不同系数带的码率控制算法,同时将新的码率控制算法引入基于无线噪声信道的Wyner-Ziv编码器中。实验表明,与现有的编码端码率控制算法相比,所提出的算法在不同无线信道噪声下可使解码重构视频的PSNR值平均提高约0.1～1.8 dB,且未增加复杂度。     

FRA:基于帧长和发送速率的信道竞争算法

提出一种MAC层竞争信道的FRA算法。FRA算法以实验测得的数据帧长和信道速率作为调节CWmin的因子,提高了发送大数据帧或高速信道节点的信道占用时间。实验结果表明,该算法在速率、帧长各异的无线网络环境中,网络总吞吐率比DCF协议提高约70%。     

基于最小二乘支持向量机的无线网络信道检测

为了获得理想的无线网络信息检测结果,提出了基于最小二乘支持向量机的无线网络信道机制.首先对当前无线网络信道检测的研究现状进行分析,并建立无线网络信道检测的假设模型,然后采用最小二乘支持向量机构建无线网络信道检测模型,并通过粒子群算法对最小二乘支持向量机参数进行优化,最后在Matlab 2014平台上进行了无线网络信道检测的仿真实验,以验证无线网络信道检测的有效性.结果表明,最小二乘支持向量机获得了高精度的无线网络信道检测结果,无线网络的数据传输成功率得以改善,大幅度降低了数据传输的误码率,在相同实验条件下,无线网络信道检测结果明显高于当前经典检测机制,验证本文机制的优越性.     

嵌入式多通道无线视频传输的码率自适应算法

无线视频传输和视频压缩技术是当前众多物联网（IoT）应用和嵌入式系统的基础和核心。而在多通道传输时无线网络状态的不断变化,会导致视频丢帧和延时抖动问题。虽然自适应算法能够在一定程度上解决在PC或服务器平台下的视频传输问题,但在嵌入式平台和无线网络下仍不能满足实时性和服务质量（QoS）要求。为此,基于DM368芯片设计了一从视频采集、压缩、WiFi传输、控制单元接收到上位机显示的完整平台。同时充分考虑了嵌入式平台的特点,提出一种结合信号质量、网络带宽、缓存状态和拥塞控制的码率自适应算法。该算法利用高斯函数统计网络带宽,使用分段反比例函数调整缓存状态,利用加权移动法对码率进行平滑,并使用极值抑制法进行码率均衡。该算法实现了码率的平滑调整,并被应用于所提平台来实现控制单元对多个WiFi相机的管理、多通道传输和负载均衡。以QoS为评价指标进行实验验证,结果表明：该算法在设计的嵌入式平台上性能良好,平滑性和缓存稳定性都有很大提升,多通道状态下的公平性和带宽利用率也有显著提高。在单相机信号质量动态变化或多相机竞争带宽等多种情况下,相对于MDI（McGinely Dynamic Indicator）算法,该算法的平滑性提升了16%~59%;相对于BBA（Buffer-Based Algorithm）,该算法的缓存抖动降低了15%~72%,时延抖动降低了12%~76%。     

一种无线TCP的拥塞控制算法及其性能分析

由于TCP协议总是认为丢包是网络拥塞所造成的,使得其在高误码率的无线信道中性能下降较大.提出一种无线网络中TCP的拥塞控制算法.应用该算法,源节点能够在发生拥塞时迅速降低发送速率,以缓解拥塞;也能在无线信道丢包时,迅速重传,避免网络资源浪费.仿真结果表明,该算法能够较好地适应无线环境,使TCP的性能提高大约5%～18%.