基于帧速率的地形渲染数据量自适应控制算法

针对大规模地形三维可视化系统在不同性能计算机平台上运行速度的差异,提出了一种基于帧速率的地形渲染数据量负反馈自适应控制算法,该算法以数据量与帧速率关系模型为基础,通过获取精确的系统渲染周期耗时,计算符合帧速率要求的地形数据量,并进行动态数据调整.基于FLTK(和OpenGL的系统实验表明,该算法可以根据特定计算机平台的性能,快速调整渲染数据量,使地形可视化系统稳定运行干预先设定的帧速率区间.该算法有效增强了三维地形可视化系统的平台适应能力,同时算法思想对于类似系统负载与耗时关系的研究也有借鉴意义.     

基于模型参考自适应的球形机器人运动控制

针对球形机器人动力学模型不准确、参数不确定的问题,设计了一种基于李雅普诺夫(Lyapunov)方法的模型参考自适应控制(MRAC)算法.首先,搭建了基于全向轮驱动的球形机器人实验平台,并利用拉格朗日方程进行动力学建模.然后,为解决球形机器人运动过程中参数易受干扰的问题,采用MRAC进行运动控制,其中自适应控制率利用李雅...     

船舶发电机组转速神经网络模型参考自适应控制研究

将基于神经网络的模型参考自适应控制（NNMRAC）作为控制策略用于研究船舶发电机组的时变与非线性转速控制,以提高控制质量。研究中建立了船舶发电机组二阶传递函数模型,模型参考自适应控制的神经网络辨识器与控制器均采用多层前馈拓扑结构,网络训练采用量化共轭梯度反向传播优化学习算法。学习完成的神经网络模型参考自适应控制器与PID控制器并行作用于船舶发电机组,仿真数据表明船舶发电机组转速控制系统的调速快速性得到了提高、灵敏度得到了改善。     

基于二项式R-D模型的多视点视频码率控制算法

针对目前尚未深入研究多视点视频编码(MVC)码率控制的状况,在分析现有视频码率控制中率失真模型的不足和多视点视频编码的特点的基础上,提出了一种基于二次率失真(R-D)模型的多视点视频编码码率控制算法。该算法的核心是先根据视差预测和运动预测的结构关系,将所有图像分成6种类型的编码帧,并改进二项式率失真模型,然后根据已编码信息进行视点间、帧层、基本单元层比特分配与码率控制。实验仿真结果表明,与目前采用固定量化参数的JVT的MVC相比,该算法能够有效地控制多视点视频编码的码率,同时保持高效的编码效率。     

支持ROI优先编码策略的自适应码率控制算法

在低码率视频通信中,感兴趣区(ROI)优先编码策略有助于图像主观质量的提高。本文提出了一种简单有效的ROI提取方法,并根据图像复杂度和运动信息给ROI和非感兴趣区(NROI)分别分配码流。对于ROI的编码范畴,文中推导出了高低码率的判断准则,使算法可以自适应地选择码率模型,减少了码率控制误差。另外,本文采用的宏块层编码顺序方案提高了图像的客观质量。实验结果表明,与TMN7和TMN8的算法相比,本文算法能将码率更稳定地控制在目标码率附近,减少了跳帧;图像的客观和主观质量都有了明显的提高。     

准Z源逆变器自适应级联模型预测控制

针对准Z源逆变器(qZSI)系统中有限集模型预测控制(FCS-MPC)策略存在权重系数调整繁琐和控制性能依赖于准确模型参数的问题,提出一种适用于qZSI的自适应级联模型预测控制(AS-MPC)策略。该策略根据被控对象的优先级,依次计算各自对应的代价函数,从而消除了权重系数。同时,针对负载电气参数摄动,将其当做系统总扰动,用自适应方法进行估计并更新控制律,因此所提策略无需依赖准确负载电气参数,从而提高了系统对负载电气参数摄动的鲁棒性。实验结果表明,AS-MPC策略无需设计权重系数,结构简单,且电感电流、电容电压和输出电流控制性能优异,输出电流谐波小,动态响应快,对参数摄动鲁棒性强。     

基于GA-LSSVM模型的管道腐蚀速率预测研究

腐蚀速率是反映管道腐蚀动力学过程的重要特征参数,为实现对管道长期运行可靠性和剩余寿命的精准评估,对腐蚀速率的预测显得尤为重要.最小二乘支持向量机(LSSVM)是一种基于机器学习的方法,常用于分类和预测研究,惩罚参数γ与核参数σ2是LSSVM的2个重要参数,在进行计算时只能经验取值,对计算结果影响较大.通过利用遗传算法(...     

基于多指标感知的命名数据网络自适应拥塞控制算法

为解决命名数据网络拥塞控制算法普遍存在的瓶颈链路缓存队列积压问题,提出一种基于多指标感知的命名数据网络自适应拥塞控制(MACC)算法。在网内节点,根据实时监测的接收端数据接收速率、数据包排队时延、链路带宽等多个指标估计链路负载程度,并通告终端节点。在终端节点,根据Data包携带的链路负载信息,自适应地调整发送窗口,以实现高吞吐、低时延目标。基于ndnSIM的仿真结果表明,该算法能有效实现终端高吞吐量、瓶颈链路低队列,并在实现流间公平性方面具有显著优势。     

模型参考自适应恒张力控制系统研究

为解决不适张力对带材供送的影响,通过放卷辊的动力学分析,建立了张力数学模型,分析了影响张力的因素。针对放卷过程中半径变小,而常规PI控制难以实现参数在线调整,提出模型参考自适应张力控制方法,建立了参考模型,采用梯度法推导了自适应率。建立了控制系统模型,并进行了仿真。结果表明,利用该方法系统可以有效的跟随半径减小调节控制器参数,保证了系统的稳定性,缩短了调节时间,减小了超调量。     

TCM模型的自适应硬判决量化算法

在视频编码中,DCT系数分布模型是率失真理论模型的基础,视频量化一般可分别为硬判决量化(HDQ)以及软判决量化(SDQ),SDQ算法能实现最优编码性能,但其中维特比算法会导致严重的系数间串行处理依赖.比较而言,基于死区(deadzone)的HDQ算法率失真性能略有损失,但是不考虑系数间的相关性.提出了一种基于分段逼近TCM模型(Transparent Composite Model)的自适应硬判决量化算法,采用更精确的DCT分布估计模型,估算不同频率分量DCT系数的分布参数.根据模型参数及DCT系数分布参数,优化构造自适应的死区偏移量模型.实验表明,相对于固定偏移量HDQ算法,其编码性能非常接近于SDQ算法.     

Bit-error rate for free-space adaptive optics laser communications

An analysis of adaptive optics compensation for atmospheric-turbulence-induced scintillation is presented with the figure of merit being the laser communications bit-error rate. The formulation covers weak, moderate, and strong turbulence; on-off keying; and amplitude-shift keying, over horizontal propagation paths or on a ground-to-space uplink or downlink. The theory shows that under some circumstances the bit-error rate can be improved by a few orders of magnitude with the addition of adaptive optics to compensate for the scintillation. Low-order compensation (less than 40 Zernike modes) appears to be feasible as well as beneficial for reducing the bit-error rate and increasing the throughput of the communication link.     

融合视觉感知特性的HDR视频编码率失真优化算法

针对高动态范围(HDR)视频较之于传统低动态范围(LDR)视频所需存储资源和传输带宽急剧增加的问题,本文提出了一种基于视觉感知特性的HDR视频编码的动态率失真优化算法,以提高高效视频编码(HEVC) Main 10编码HDR视频的性能。本文通过引入视觉选择性关注信息,对不同区域采取非均等的失真权重分配策略,优化常规的失真计算方法;同时,为了进一步去除视频中的感知冗余,融合视频内容的纹理特性自适应调节拉格朗日乘子,并应用于编码量化器动态调节量化参数,实现编码比特和失真感知权衡。实验结果表明：与HEVC Main 10相比,在相同HDR-VDP和PSNR DE质量指标下,所提算法平均节省7.46%和6.53%码率,最大分别节省18.52%和11.49%,所提算法在保持视觉质量的前提下能够有效降低码率。

     

一种用于AVS视频编码的块运动估计算法

通过对现有的视频图像编码中的帧间预测技术所用的运动估计算法的分析,提出了一种适用于AVS视频编码标准的快速而有效的块运动估计算法,该算法采用5个检测点的大菱形和9个检测点的小田字形双模板结构,通过调用大菱形模板和小田字形模板进行块运动匹配搜索,随着搜索的进行,大菱形模板可以被循环调用,但约定小田字形模板仅被调用一次.通过与全搜索算法和菱形搜索算法比较,这种新的块运动估计算法在保证编码性能几乎不变的情况下,编码复杂性能够得到有效的降低.     

基于上下文自适应算术编码的可重构配置信息压缩算法

针对可重构计算系统中配置信息压缩问题,提出了一种基于上下文自适应算术编码的配置信息压缩算法.该算法采用动态调整参数的方法逼近符号概率,采用移位操作消除算术编码的乘除法,在压缩和解压过程中引入上下文模型分配机制,实现对配置信息的压缩,从而可减少所需的配置信息存储空间和重构时配置信息的传输量.该算法用现场可编程门阵列(FP...     

Optical flow-based motion compensation algorithm for very low-bit-rate video coding

In this article, we propose an efficient compression algorithm for very low-bit-rate video applications. The algorithm is based on (a) an optical-flow motion estimation to achieve more accurate motion prediction fields; (b) discrete cosine transformation (DCT) coding of the motion vectors from the optical-flow estimation to reduce the motion overheads; and (c) an adaptive threshold technique to match optical flow motion prediction and minimize the residual errors. Unlike the classic block-matching based DCT video coding schemes in MPEG-1/2 and H.261/3, the proposed algorithm uses optical flow for motion compensation and the DCT is applied to the optical flow field instead of predictive errors. Thresholding techniques are used to treat different regions to complement optical flow technique and to efficiently code residual data. While maintaining a comparable peak signal-to-noise ratio (PSNR) and computational complexity with that of ITU-T H.263/TMN5, the reconstructed video frames of the proposed coder are free of annoying blocking artifacts, and hence visually much more pleasant. The computer simulation are conducted to show the feasibility and effectiveness of the algorithm. Results at 11 kbps are presented which can be used for videophone applications in the existing public switched telephone network (PSTN). © 1998 John Wiley & Sons, Inc. Int J Imaging Syst Technol, 9, 230–237, 1998     

Research on adaptive scanning and quantisation for 3D DCT video coding

Abstract

Nowadays, a well-established video coding method is based on the block-matching algorithm that is in the core of all MPEG and H.26x standards. However, this method involves motion estimation and compensation; thus the computational complexity is high. However, the video coding based on three-dimensional discrete cosine transform (3D DCT) is a potential method, and the scanning order and quantisation of 3D DCT coefficients play a crucial role in coding effect. So, the statistical performances of 3D DCT are studied in this paper, and then adaptive scanning order and quantisation of 3D coefficients are proposed. The theoretical analysis and experiment results show significant improvement in performance over previously reported methods.     

一种水声通信中基于信道估计的假设反馈自适应均衡器

直接序列码分多址(DS/CDMA)是一种受关注的水下声通信网多址接入方案。提出一种基于信道估计的水声DS/CDMA系统自适应码片级均衡器。水声信道的时变特性要求自适应均衡器系数以码片速率更新,而不是以码元速率更新。在线性均衡之前利用信道估计器抑制由先前发送的码片引起的码片间干扰,仅对少量幅值较大的信道抽头做均衡,有效地降低了运算复杂度。仿真实验验证了均衡器的性能。