质量均衡的FGS率优化分配策略

为了保证在带宽约束信道下的视频传输能够获得最小的失真,同时降低接收端的视频失真波动,提出了一种精细粒度可扩展编码（FGS）率优化鲁棒传输策略.该策略首先根据网络可用带宽和丢包特性对FGS视频增强层进行率分配,然后根据FGS视频增强层之间存在的不同重要性,采用不均等前向冗余纠错(FEC)方法进行错误保护.在率分配和FEC非均等保护这两个步骤中,都考虑了网络丢包对视频质量波动的影响.试验结果表明,该方法能够有效减小接收端因丢包引起的视频质量失真,同时能大幅度降低视频质量的波动.     

可实现ROI功能的改进精细伸缩视频编码

提出一种基于子带编码的可实现视频ROI功能的改进精细可伸缩视频编码方法.在增强层编码中,对DCT残差系数重排形成小波子带,通过对系数位平面进行最大提升法实现ROI功能,利用SPIHT编码方法消除数据冗余.实验表明改进增强层编码方法实现ROI具有较好的效果,比原来的FGS增强层编码方法具有更高的编码效率.     

网络视频传输的两级不均等差错保护策略

传统的基于端到端的一级视频差错保护方案大多没有考虑有线与无线混合网络的包丢失原因的差别,所以整体效率不高。为此,针对有线无线混合网络的特征,提出一种基于H．264数据分割的混合动态不均等差错保护策略。接收端可对有线和无线网络上不同原因导致的丢包进行区分,视频服务器通过接收的RTCP（Real—Time Control Protocol）反馈,利用RS（Reed—Solomon）码和LDPC（Low Density Parity Code）码分别对抗网络中的丢包和误比特,针对H．264数据分类的重要性不同以及信道质量的变化,给予不同程度的动态保护。实验结果表明,这种两级保护混合抗误码算法与传统的基于包的端到端一级不均等差错保护相比,冗余度降低了约15％,而接收的视频质量提升了约4dB,且很大程度地提高客户端接收的有效数据率,为解码器进行差错隐藏奠定了良好的基础。     

可实现ROI功能的改进精细伸缩视频编码

提出一种基于子带编码的可实现视频ROI功能的改进精细可伸缩视频编码方法。在增强层编码中，对DCT残差系数重排形成小波子带，通过对系数位平面进行最大提升法实现ROI功能，利用SPIHT编码方法消除数据冗余。实验表明改进增强层编码方法实现ROI具有较好的效果，比原来的FGS增强层编码方法具有更高的编码效率。     

视频通信中的应用层前向纠错技术

为了在信道带宽受限的情况下保证视频效果,提出一种适用于无线网络中视频广播通信的应用层前向纠错方案,该方案根据不同的视频符号对接收端重建视频质量的贡献为其分配不同的优先级,充分利用了视频数据的不等重要性的特点.在系统信道带宽有限的情况下,综合考虑了不同终端的信道状况,通过牺牲少部分低丢包率终端的视频质量为代价,获得了小区内所有用户总体接收视频质量显著提高.仿真实验结果表明:与等差错保护方案和扩展窗不等差错保护方案相比,本文提出方案的用户平均接收视频质量高2~5 d B.     

结合视觉运动特性的可分级视频拥塞控制机制

为解决异构网络因采用主动队列管理进行拥塞控制,无法区分视频流中不同结构和内容的数据包,难以提高视频播出质量的问题,提出一种结合视觉运动特性的可分级视频拥塞控制机制.该机制基于视觉运动特性的视频数据包重要性标记方法,根据当前队列长度及丢包率与队列长度的非线性关系,改进已有的自适应随机早期检测.当网络发生拥塞时,能根据网络状况和数据包的重要性调整丢包策略.以视频质量分析仪PQA600的注意力加权峰值信噪比、差异平均主观评分和注意加权差异平均主观评分作为评价指标.NS-2仿真实验结果表明,该方法能降低丢包率,提高网络吞吐量,改善视频播出质量.     

MIMO中继正交STBC性能及最优功率分配

理论分析了多入多出（MIMO）中继网络正交空时块码（OSTBC）在衰落信道下的性能,推导出2个独立非同分布的卡方随机变量调和平均值（harmonic mean）统计特性的闭式表达式,在此基础上得出了OSTBC在多天线中继网络中的中断概率和符号错误概率的闭式表达式,通过仿真验证了理论分析的正确性;进一步采用拉格朗日乘子方法得出最优功率分配策略. 研究表明,多天线中继网络采用OSTBC可获得满分集增益,提出的最优功率分配策略可进一步优化系统性能.     

无线传感网逐跳自适应FEC传输可靠性 保证方法

针对现有自适应前向纠错（FEC）方法在多跳无线传感器网络中无法保证端到端数据传输可靠性的问题,设计一种基于2级比例 积分 微分（PID）控制的FEC码率调整策略（RA-TP）,实现根据数据传输可靠性需求和当前通信质量状况自动优化FEC码率;提出逐跳自适应FEC数据传输可靠性保证方法（RAH）,将端到端数据传输可靠性需求平均分配到数据传输链路上的每一跳,并令每个节点使用RA-TP各自保证到下一跳节点的数据传输可靠性.测试结果表明,该方法在多跳网络中能够以较低的冗余数据传输开销保证端到端数据传输可靠性,有效改善实际数据传输速率.     

一种将增强层运动补偿与FGST融合的视频编码方案

提出了一种基于增强层运动补偿结构的单环MC+FGS(fine granularity scalability based on motion compensation)结构,以解决原有FGS技术编码效率较低的问题。由于网络流视频中常需要对帧率有不同要求的应用,因此本文在MC+FGS结构的基础上又发展了MC+FGST的方案,克服了原有FGST(temporal FGS)方案编码效率低的缺点,既获得了时域上的精细可分级能力,又提高了编码效率。     

一种网络丢包的无参考视频质量评估方法

针对网络视频质量评估需要满足实时性高、资源开销小等要求,在研究不同类型帧的丢包对视频质量影响的基础上,提出一种不需要对视频解码的无参考网络视频质量评估模型．该方法不必对接收到的码流解码,只通过码流的包头分析即可得到视频的时域复杂度; 并通过研究不同帧类型的丢失对视频质量的影响,提出一种无参考的网络视频质量评价模型来预测网络失真视频质量．该方法不仅考虑到人眼视觉系统的空域掩盖效应和时域掩盖效应对视频质量的影响,而且也考虑了不同类型的帧的丢包对视频质量的影响．提出的模型不需要对视频进行完全解码,具有资源开销小、实时性好的特点,适合对实时传输的视频流进行质量评估．实验结果表明,使用该视频质量评估方法测得的视频丢包失真质量评分与其主观质量评分有很好的一致性,相比于国际标准G.1070中的丢包视频质量评价模型,无参考的网络视频质量评价模型与主观质量评价的相关性平均提高了6.96％．     

基于场景模型的联合信源信道编码的视频网络传输

提出了一种基于场景统计模型的联合信源信道编码和网络拥塞控制的无线视频网络传输系统．采用MPEG-4分级编码将所有的层划分成几类,由码流对网络拥塞和重建视频质量的影响将其分成几个传输优先级队列,并对其进行不等差错保护．在传输过程中,依据网络状态反馈信息进行自适应的联合信源信道码率分配优化．实验数据表明,该方案对不同特性码流提供较好的保护,针对不同无线网络条件具有较好的适应性,能够明显地提高重建视频质量．     

Network-aware perceptual error concealment method for H.264 video with side information

In order to improve the video quality of transmission with data loss, a spatial and temporal error concealment method was proposed, which considered both the state information of the network and the perceptual weight of the video content. The proposed method dynamically changed the reliability weight of the neighboring macroblock, which was used to conceal the lost macroblocks according to the packet loss rate of the current channel state. The perceptual weight map was utilized as side information to do weighted pixel interpolation and side-match based motion compensation for spatial and temporal error concealment, respectively. And the perceptual weight of the neighboring macroblocks was adaptively modified according to the perceptual weight of the lost macroblocks. Compared with the method used in H.264 joint model, experiment results show that the proposed method performs well both in subjective video quality and objective video quality, and increases the average peak signal-to-noise ratio (PSNR) of the whole frame by about 0.4 dB when the video bitstreams are transmitted with packets loss.     

Parametric-planning model combining the transmission characteristics of network video service

To evaluate the network video quality, a parametric-planning model is presented. Combining the characteristics of the channel and video sequence, the proposed model evaluates the video distortion caused by packet loss. It can be applied to effective network design and optimization on the premise of the quality of the video services. Firstly, by a detailed analysis of the packet loss behaviors and the characteristics of the video coding, a sequence distortion factor and a frame distortion factor are derived by combining the probability distributions of the packet loss event, which can reflect the video distortion from the perspective of the sequence impairment and frame impairment. Utilizing these factors, the video distortion caused by packet loss is evaluated and finally the parametric planning model is established. Experimental results show that compared with G.1070 and T-V models, the proposed model gets an increment of about 0.042 and 0.064 in Pearson Correlation Coefficient (PCC) and a decrement of about 0.043 and 0.055 in Root Mean Squared Error (RMSE).     

无线视频通信跨层资源分配及性能优化

提出了一种联合物理-链路-应用层资源分配和性能优化方案. 在资源和时延约束下, 通过在物理层、链路层和应用(视频编码器)层等跨层参数自适应调整, 最大化整体视频质量或尽量最小化端到端的视频失真. 即在能量约束下模拟和控制视频编码的率失真行为, 分析视频数据包在链路层的排队行为, 研究因时延约束违反引起的包丢失对端到端视频失真的影响. 通过解析和实验证明, 所提出方案能够找到在延迟约束下视频编码和无线传输之间的最优能量折衷, 利用链路层的延迟作为一个系统的资源, 取得了显著的性能增益.     

立体视频信号丢帧的误差分析模型

基于立体视频编码的预测结构,在理论分析和实验的基础上,提出了一种多点视频编码(MVC)在丢帧情况下的误差分析模型。该模型考虑了视点间的误差传播,并且具有良好的可扩展性。实验结果表明,该模型可准确地估计出在视频序列中帧丢失引起的误差。     

LSTM-Based Adaptive Modulation and Coding for Satellite-to-Ground Communications

Satellite communication develops rapidly due to its global coverage and is unrestricted to the ground environment. However, compared with the traditional ground TCP/IP network, a satellite-to-ground link has a more extensive round trip time (RTT) and a higher packet loss rate, which takes more time in error recovery and wastes precious channel resources. Forward error correction (FEC) is a coding method that can alleviate bit error and packet loss, but how to achieve high throughput in the dynamic network environment is still a significant challenge. Inspired by the deep learning technique, this paper proposes a signal-to-noise ratio (SNR) based adaptive coding modulation method. This method can maximize channel utilization while ensuring communication quality and is suitable for satellite-to-ground communication scenarios where the channel state changes rapidly. We predict the SNR using the long short-term memory (LSTM) network that considers the past channel status and real-time global weather. Finally, we use the optimal matching rate (OMR) to evaluate the pros and cons of each method quantitatively. Extensive simulation results demonstrate that our proposed LSTM-based method outperforms the state-of-the-art prediction algorithms significantly in mean absolute error (MAE). Moreover, it leads to the least spectrum waste.     

Ad hoc网络中的多描述视频通信及其分层算法

提出一种新的多描述视频编码方法ARI-MDC,当检测到快速运动的图像内容时,自适应地在描述子提取队列中插入一个参考帧,使得在该处两个描述子独立的运动估计路径重合,在增强快速运动序列的帧间相关性、提高运动估计编码效率的同时,限制了由于传输错误带来的解码端误差扩散．结合分层编码的优点,给出了ARI-MDC的分层算法,生成的多描述分层码流具有更强的抗误码性和更广泛的信道适应能力．在构建Ad Hoc网络模型并分析其特性的基础上,为ARI-MDLC的数据分组设计了一种有效的多径传输策略．仿真结果表明,该方法能有效改善系统性能,平均可将PSNR提高约1.6dB．     

无线信道下视频传输的组合式差错控制机制

为减轻无线信道差错对视频传输质量的影响,针对现有前向纠错技术多采用多参数RS编码方式的局限性,提出一种新的组合式差错控制机制,首先联合信源采用交错式控制建立基于对视频重建影响程度的Q oS映射;然后采用非均等差错防护确立基于typeⅢ-HARQ的CRC-RS组合式差错机制;最后提出自适应帧长及组包算法进行有效的CRC传输,以最大化利用无线带宽资源。通过仿真结果可以看出,系统在失真度和功率损耗的改善上都有很大的优势。