分布式协作系统的多方视频传输方法

针对分布式多方视频协作系统中采用视频服务器中继多路视频数据的集中式方法存在可扩展性低、重负载下实时性难以保证以及单点失效等问题，提出一种分布式多方视频数据传输方法。通过测量协作组节点延时，每个协作组建立一个基于Mesh拓扑结构的低延时覆盖网络，并采用拓扑维护机制来保证视频数据的传输。组中多路视频流通过纯分布式方法进行传输，协作节点以“拉”的方式从邻居节点得到多路视频流数据。在存在节点带宽抖动和节点扰动的情况下，通过自适应视频编码率控制机制以保证每个协作节点均能及时得到组中多路协作视频流数据。试验仿真结果表明，分布式多方视频传输方法相对集中式的方法具有更好的可扩展性、实时性和鲁棒性。     

基于长延时信道的水下传感器网络中继选择及功率分配优化算法

针对水下传感器网络(UWSN)中水声信道衰落特性随时间-空间-频率随机变化的特点,在此提出利用中继协作网络获得分集增益从而提高水下网络通信质量的水下协作网络模型。基于该协作模型,提出了一种基于信道增益和信号延时双指标最佳中继评价标准,并提出了基于该标准的最佳中继选择算法与基于最小误比特率准则的功率分配算法。仿真结果表明,相比于传统最佳中继选择算法,传输延时降低约16.7%;相对于等功率分配,该算法在典型场景下使误比特率降低1.81dB。     

多中继混合转发协作传输策略研究

为了优化多中继协作通信系统的性能,提出了一种多中继混合转发协作传输策略(Multiple-Relay Hybrid-Forwarding Cooperative Transmission Scheme,MRHF-CTS)。该策略考虑多中继协作通信系统中的译码转发与放大转发以及两种转发方式带来的性能缺陷,根据协作中继节点接收信号的译码结果选择转发方式,同时引入协作中继节点之间数据来传输对系统性能的增益。对系统中断概率性能进行了推导与分析,结果表明,该策略在消除放大转发策略噪声累积的基础上,能够有效抑制协作中继节点错误检测译码转发给系统带来的不利影响,明显提升系统性能;在大信噪比情况下,可获得多中继译码转发协作通信系统的最佳性能。     

移动边缘计算中基于视频内容协作分发的联合激励机制

随着智能设备存储和传输能力的提升,用户可通过设备—设备连接共享视频服务,在移动边缘网络中实现视频内容协作分发.然而,现有架构缺少合适的激励机制解决中继传输节点经济收益受损和本地数据泄露问题.针对视频内容边缘协作分发系统存在的问题,提出适用于多码率编码视频的联合安全和经济激励机制,并对该机制的差分隐私性、近似诚实性和个体理性进行了理论上的证明.最后由实验数据表明,该机制能有效保护参与用户的个体利益,提高视频服务总体效益.     

PAL视频监控系统实时性分析和优化

为了满足现有电视广播制式(PAL)视频信号对标准化、网络化的视频监控的需求,提高传输实时性,通过对视频模数转换、采集、编码、解码、实时流传输协议(RTSP)等相关技术分析和研究,设计了一种基于以太网传输的低延时PAL采集播放系统.理论分析和实测发现,视频的采集、编码、解码、传输等流程中视频数据的缓存是影响系统实时性的重要因素,提高前端视频帧率、采用低延时模式对视频解码、采用多线程解码播放措施可以提高系统的实时性.     

基于不同中继策略的协作通信技术研究

协作传输的基本思想是无线网络中的协作终端共享各自的天线,通过分布式传输和信号处理来形成一个虚拟MIMO系统。近年来,协作传输技术被广泛应用在现代通信系统中,用以扩展通信覆盖范围,提升通信服务质量。在协作传输技术中,中继节点的信号处理最为关键,对不同的协作中继策略进行了研究,为设计合理的中继节点信号处理算法提供依据。     

无线中继网络中基于方向天线的MAC协议

无线中继网络是指网络中的节点互相通信成为中继节点之间,中继节点之间距离很近可以形成协作分集,该文对这种网络进行了研究,引入多天线技术(MIMO)中的波束成型技术来消除信道间干扰,实现并行传输数据,分析了协作传输策略,结合协作传输策略对中继节点的功率分配进行了优化,基于合协作传输策略设计了一种基于方向天线的MAC协议.经过分析和实验仿真,基于MIMO波束成型的协作传输方法在相同情况下比其它的方法增加15％以上的信道容量.     

基于道路段评价机制低延时VANETs路由算法

针对城市车辆自组织网络应用需求,提出一种低延时路由协议。该路由协议以城市交通网络模型为基础,首先从各道路段上寻找显著节点,然后估计显著节点之间的链路生存时间,接着从交叉口区域寻找最优的中继节点。一旦找到中继节点便开始广播道路段评价数据包,依据传输延时计算每一个道路段的权重值,最后在路由构建阶段依据道路段权重和有效期选取最优传输路径,实现数据的低延时传输。大量的仿真实验结果表明,与常用的GPSR和GPSR-R路由协议相比,该路由协议不仅端到端平均延时大幅降低,而且报文送达率高、网络开销小。     

窃听环境下轮流中继网络的安全传输方案

针对含有多个窃听者、多个中继的无线通信网络的传输安全问题,提出了一种新的轮流中继安全传输方案。以降低系统平均安全中断概率为目标,所提方案在源节点发送保密信息的过程中,在每个传输时隙均选择一个最优中继对前一时隙接收到的信号进行转发以干扰窃听者,并在目的节点处进行干扰消除。为评估系统性能,推导得到了系统平均安全中断概率的闭式表达式。仿真结果验证了理论分析结果的正确性,并表明与传统中继协作方案相比,所提方案可显著降低系统的平均安全中断概率。     

基于Gstreamer的视频采集编码与传输系统的设计

为了降低视频传输过程中的延时。系统从HD-SDI摄像头采集格式为YUYV的原始视频数据,一路经过NVIDIA嵌入式平台Jetson TX2上HEVC硬件编码、RTP传输。另一路作为预留接口,让Gstreamer与其他应用程序进行交互。在PC端使用相同的视频数据进行软件编码。结果表明,当压缩比一样的情况下,此系统中的HEVC硬件编码器比软件编码器的编码速率快2个数量级,PSNR高6dB。从客户端接收显示的画面可以看到,系统实现了实时传输并且在4K分辨率的时候依然可以正常进行实时观看。     

基于免疫神经网络的陀螺仪漂移预测

BP神经网络可用于预测陀螺飘移误差，但容易陷入局部极值，训练速度很慢。针对上述缺点，该文提出了一种基于免疫算法的神经网络，以样本输出为抗原、神经网络权值矩阵为抗体，通过克隆、变异、抑制等步骤找到最优抗体，将最优抗体用于陀螺仪漂移预测。仿真试验显示，免疫训练算法能有效优化网络权值，基于该模型的漂移预测精度较高。     

基于优先级的混合自动请求重传方法

提出了一种基于优先级的混合自动请求重传(HARQ)方法，该方法基于多用户N通道等停异步模式HARQ。无线视频传输时每个数据块有不同的时延要求，为了减少时延在物理层对数据块传输顺序进行调整，通过重传数据块等待的时间来决定其优先级，对等待时间较长的数据块优先传输。通过对这种方法的理论分析和仿真实验，证明其在基于QoS保障无线视频传输信道条件较差情况下能有效地减少端到端的时延和丢包率。     

提高冀东油田陆上作业区井场无线视频稳定性研究

冀东油田陆上油田作业区井场视频监控系统建成后,其中的无线视频监控系统卡停现象严重.为解决此问题,对提高井场无线视频稳定性进行研究,通过研究影响无线通讯的因素,结合视频传输的特点,优化现有的网络结构,达到提高无线视频稳定性的目的.结果表明通过优化后的无线视频系统其图像稳定性得到了提高.     

A fuzzy control scheme for video transmission in Bluetooth wireless

This paper is concerned with transmission of Moving Picture Expert Group (MPEG) video over a Bluetooth wireless network using a fuzzy approach. MPEG Variable Bit Rate (VBR) video sources suffer from long delay and excessive loss due to the sudden bursts in bit rate. Constant Bit Rate (CBR) encoding scheme may work well for a network with a guaranteed bandwidth. However, a Bluetooth channel is subject to wireless interference and can never guarantee a constant bandwidth. Subsequently, it is impossible to transmit a CBR video over Bluetooth wireless without data loss or image quality degradation. To resolve this problem, a fuzzy control system is introduced at the Host Controller Interface (HCI). The system consists of a traffic-shaping buffer whose role is to prevent excessive back-to-back cells being generated during the peak transmissions of MPEG video sources. The output bit rate of the traffic-shaping buffer is controlled by a fuzzy controller to ensure that the video stream from the host conforms to the traffic condition of the Bluetooth channel. Another fuzzy controller regulates the average arrival bit rate to the traffic-shaper to guarantee that the buffer is neither full nor empty. Computer simulation results demonstrate that the use of the fuzzy controllers reduces excessive data loss at the HCI as compared with an open loop VBR/CBR video transmission in Bluetooth.     

基于相对排队延时的无线视频传输研究

无线接入和视频应用的日益普及使无线视频传输成为新的研究热点。随着研究的深入,跨层优化和不平等保护的思想逐渐为大多数研究所采纳。基于IEEE 802.11e协议研究无线视频传输质量的改善方法,提出一种综合考虑视频帧优先级和相对排队延时、适用于优先级数目有限的任何编码算法的视频帧调度算法。仿真实验结果表明,提出的算法具有远高于标准EDCA及其已有改进方案的平均峰值信噪比。     

适用于无线视频传输的动态调度机制

对于无线网络传输实时高清视频时延高的问题,提出了一种增强型混合协调功能(EHCF)的动态调度机制。首先,利用截断和扩展信标间隔以适应视频数据的突发性;然后,根据站点数据缓存量大小来判断各站点传输需求,并由此划分在当前信标间隔中的优先级;其次,利用传输需求门限值和差值门限来评估高优先站点的传输需求权重;最后,根据评估结果为各站点分配信道资源。在基于H.264的视频传输仿真实验中,该机制以22 Mb/s的传输速度且网络站点个数相同时与传统的IEEE 802.11e中混合协调功能(HCF)相比,时延下降幅度最高为87.6%,最低为54.3%。仿真结果表明,EHCF机制在无线视频传输中能有效提高网络的实时性。     

基于RTP的H.264视频流实时打包传输的研究

随着无线宽带网络的快速发展,以及高效的视频压缩技术的应用,流媒体的实时高效传输成为亟待解决的问题。本文从视频传输系统模型入手,分析了最新视频编码标准H.264在算法上的层次结构特点以及音、视频实时传送协议RTP的高效性。并且随着适合H.264流的RTP载荷格式的提出,基于RTP的H.264流媒体无线传输渐渐地得到应用。本文成功实现了一种基于RTP的H.264传输算法,实验通过了TD330无线3G模块测试,并且获得良好的图像质量,实现了低时延、较小丢包率的打包算法。     

改进的遗传算法无线视频传感器网络协作路由技术研究

提出了适用于无线视频传感器网络的基于能量感知的跨层交互多路径协作路由技术.该技术首先采用了基于视频传感器节点感知距离的遗传优化算法,预测传输视频数据的能耗和剩余能量,结合无线信道质量和视频编码算法建立一种跨层协同的工作体系,优化节点传输视频数据的能耗、时延和带宽等因素;然后建立应用层、网络层和物理层跨层协同工作体系.仿真实验和数学分析表明,该技术不仅能够较好地满足视频传感器网络应用业务的多样性QoS数据传输性能需求,而且可以充分利用视频传感器网络受限的计算、存储能力和能量等资源.     

Application of neural-fuzzy controller for streaming video over Bluetooth 1.2

This paper is to introduce an application of Computational Intelligence (CI) to Moving Picture Expert Group-4 (MPEG-4) video compression over IEEE.802.15.1 wireless communication, known as Bluetooth 1.2, in order to improve picture quality. The 2.4 GHz Industrial, Scientific and Medical frequency band is used for the IEEE.802.15.1 standard. IEEE.802.15.1 can be affected by noise and interference due to other neighboring wireless devices sharing the same frequency carrier. The noise and interference create difficulties in ascertaining an accurate real-time transmission rate at the receiving end. Furthermore, the MPEG-4 codec is an object-oriented compression system and demands a high bandwidth. It is therefore difficult to avoid excessive delay, image quality degradation and/or data loss during MPEG-4 video transmission over standard systems. A new buffer entitled ‘buffer added’ has been introduced at the input of the Bluetooth 1.2 device. This buffer is controlled by a Rule-Based Fuzzy (RBF) logic controller at the input and a neural-fuzzy controller (NFC) at the output. The two new fuzzy rules manipulate and supervise the flow of video over the Bluetooth 1.2 standard. The computer simulation results illustrate the comparison between a non-CI video transmission over Bluetooth 1.2 and the proposed design, confirming that the applications of RBF and NFC do improve the image quality, reduce data loss and reduce time delay.     

无线视频通信中信道自适应差错控制策略的研究

针对无线视频通信中现有的差错控制方法的缺点和局限性，根据无线信道高误码率和高时变性的特点，提出一种基于反馈的信道自适应差错控制策略．根据反馈信号预测未来信道的状态，自适应地调整冗余信息值，优化无线视频通信系统的传输效率，使其在稳定性、功率消耗和传输效率之间达到有效的折衷．仿真结果表明，该方法能有效地提高无线视频通信系统的传输效率，尤其在无线信道误码率变化剧烈的情况下，效果更加明显．