基于QoE感知的无线视频传输节能技术研究

针对未来无线网络中用户体验(quality of experience,QoE)感知的节能技术这一范畴,对视频业务QoE感知技术和降低网络能耗方面进行了研究,在此基础上构建了能耗目标函数和相应的约束条件,理论上分别推导出视频帧的丢帧率模型和视频帧的传输能耗模型.保障视频业务的QoE约束条件下,求出一系列符合条件的传输参数,使用迭代优化算法求出最优传输参数并计算了相应的最低消耗.对所提方法的性能进行了仿真,主要分析了视频业务质量、视频帧的重传数量以及视频帧的大小对传输能耗的影响.仿真结果表明,针对视频业务质量要求高、视频数据量大这一特点,所提出的方法能够有效降低未来无线网络的传输能耗并保障了视频业务的质量.     

无线多媒体传感器网络拥塞感知的流控制机制

为研究和改进无线多媒体传感器网络实时传输视频数据的性能,首先深入分析和研究在无线传感器网络环境下实时传输MPEG视频流存在的主要问题与性能瓶颈,通过分析端到端吞吐量与视频帧发送速率之间的关系,以IFQ队列长度作为反应网络拥塞程度的重要指标.在此基础上,提出一种基于跨层设计的拥塞感知通信流量控制机制,其基本思路是根据MPEG编码视频序列的特点,当无线链路质量变差,通信拥塞可能出现时,发送节点主动丢弃部分对接收方播放质量不太重要的低优先级视频帧数据,以降低通信负载,增加高优先级视频帧的成功传送概率.为验证该策略的效果,分别设置了简单与复杂场景下的视频传输实验,分析了在多种视频帧发送速率下平均端到端时延,丢包率,可解码帧率等参数指标的变化.实验结果证明,这一策略可以改进视频流在接收方的播放质量,同时减少不必要的能耗.仿真实验结果表明该策略有效克服了性能瓶颈,提高了无线多媒体传感器网络实时多媒体传输的服务质量.     

基于IP区分服务的实时视频流传输

传统Internet的尽力而为服务无法满足用户对视频传输的高带宽需求及严格的QoS保证[1].本文在分析了区分服务体系结构及其各部分功能模块的基础上,给出了一种基于IP区分服务的MPEG视频分组标记算法,并进行了仿真实验和性能分析,结果表明这种对MPEG不同类型的帧以不同的PHB方式来调度转发的机制是有效的.     

基于自适应帧聚合机制的无线局域网吞吐量分析

在分析IEEE 802.11n中A-MSDU和A-MPDU两种MAC层帧聚合机制的基础上,针对MAC层帧聚合中子帧必须使用相同调制编码方式以及具有最大帧长限制的问题,引入物理层超帧,并采用自适应帧聚合机制来改善系统的吞吐量性能.推导了有扰信道下采用DCF接入机制时各类帧聚合以及帧分段方式在饱和状态的吞吐量,讨论了网络站...     

一种新的VBR视频复用策略

基于不同帧类型,提出了一种新的VBR视频传输复用策略,并以信元丢失率为目标值,通过仿真实验验证了新复用策略的实效性.在新复用策略的基础上,结合神经网络提供了一种不同帧类型缓冲区权值的寻优方法,以使用户获得更好的视频质量.     

一种适合低码率无线视频传输的容错编码方法

为在无线网络环境中高效地传输视频,在分析研究新一代视频编码国际标准H.264中SP/S I帧技术的基础上,提出一种SP帧与I帧相结合的抗误码扩散方案.实验结果表明,SP帧与I帧相结合的抗误码扩散方法能有效降低码率,同时提高抗误码性能.     

远程实时视频传输的自适应技术

为提高远程视频传输系统的实时性,提出了一个基于Internet的视频传输自适应机制,采用数据包对的方法检测网络带宽,以离散时间Markov链描述网络带宽随机变化的统计信息,并据此对网络带宽做出预测,进而调整视频传输策略,使视频传输率尽量接近网络带宽.经测试,引入该机制后视频帧传输延迟较小且平稳,平均延迟较原来减小 33.8%, 因而提高了系统实时性,为远程视频传输系统提供了良好支持.     

基于延时预测的TCP实时视频传输方法

对TCP实时视频传输过程进行分析,指出发送延时是影响基于TCP的实时视频传输端到端延时的关键因素,并可通过其大小来判断视频帧的播放质量;提出一种递阶式马尔可夫预测模型,该模型通过输入视频帧长度、丢包率、网络往返时间和TCP拥塞窗口大小预测视频帧的发送延时,使用NS2(Network simulator 2)进行模拟。研究结果表明:在RED(Random early detection)策略下,可以通过模型的预测值来判断视频帧是否适合采用TCP传输,能为基于TCP的流媒体传输策略提供重要参考。     

基于数据隐藏的H.264视频传输抗误码方法研究

针对如何改善H.264无线视频传输抗误码性能,提出了一种基于数据隐藏的H.264视频传输I帧误码恢复方法。该方法在编码端自适应地提取I帧宏块的重要数据,并将提取的重要数据隐藏到下一帧RTP报文的扩展头部,然后在解码端提取重要数据并采用空时自适应算法对I帧进行误码恢复。实验结果表明,该方法相比于同类方法显著提高了I帧的误码恢复效果。     

视频实时传输在车辆自组网中的性能评估

设计了一种用于车辆自组网中视频实时传输性能评估的仿真平台,并在此仿真平台下做了相应的仿真实验来验证车载自组网中的各种相关机制对视频实时传输质量的影响．构建了不同的高速公路场景作为相应的仿真环境,并通过本文设计的仿真平台比较了几种路由协议的性能,以及统计了画面在不同真实车辆仿真环境下实时传输的丢失率和延时．仿真实验表明：AODV协议更适合本文构建的高速公路场景;视频实时传输的质量随着车辆之间初始跳数的增加而降低,特别是在初始跳数为8的条件下,画面丢失率会达到70％以上,平均延时会超过1s;除此之外,车辆之间相对行驶形成的相对速度也严重影响视频的实时传输质量．     

前向纠错编码传输机制的优化

为了提高前向纠错(FEC)编码在抖动参数上的性能,提出了一种改进发送端与接收端之间的信息交互方式的动态FEC传输机制(DFEC).新机制中,发送端收到反馈信息后,只调整数据的冗余度而不会为了等待反馈信息停止数据传送.在NS2平台上的仿真结果对比证实,所提出的DFEC传输机制可以改善接收端在抖动参数上的性能,为提高实时视频传输的端到端的服务质量提供了一种新方法.     

基于H.264的无线局域视频通信终端的研发

为满足实时视频通信系统的连续性和传输速率, 提出对视频数据进行H.264编码并通过流媒体方式进行无线传输的方案。系统采用S3C6410内部自带的硬件编解码模块MFC(Multi Format Codec)进行H.264标准的硬编码, 并深入研究了H.264视频数据基于实时传输协议(RTP: Real-time Transport Protocol)的打包方式及网络传输方法, 最终通过Wi-Fi网络发送到接收端, 实现了C/S架构下的H.264视频传输。测试结果表明, 该系统满足实时视频通信的要求, 硬编码的帧率达到30帧/s, 同时具有压缩比高、 传输稳定等优点。     

双向塔式算法在视频编码中的改进与应用

提出了一个视频编码框架,将双向塔式算法应用于视频编码之中,以提高在不可靠网络环境中视频传输的鲁棒性。根据视频编码特点,对双向塔式算法在采样策略、边缘增强、简化计算三个方面做出改进。实验表明,通过对算法的改进,提高了图像恢复质量,减少了时间开销,双向塔式算法应用于视频编码是可行的。     

基于主动丢帧的实时视频自适应传输

网络传输过程中的丢包现象会对接收端的视频回放质量产生严重的不利影响.为了尽量消除丢包对视频回放质量的影响,提出一种主动丢帧策略,即在视频数据发送之前根据当时的网络状态,选择性的丢弃部分不太重要的帧.仿真结果表明,这一策略显著改善了视频的回放质量,并有效地降低了网络发生拥塞的可能性.     

基于损失加权的实时篮球裁判手势识别系统

为了方便观众更好地在观看比赛直播和录像时理解裁判手势的含义,或帮助录像分析师分析比赛视频,设计了一种实时篮球裁判手势检测与识别系统Yolov5-BR(Yolov5-Basketball Referee).首先,采用目标检测中的Yolov5算法为基础模型,对其边界框的交并比(intersection over union,IoU)损失函数完全交并比(complete intersection over union,CIoU)进行加权处理,增强预测框的鲁棒性;其次,在C3模块后加入注意力机制,产生更具分辨性的特征表示,从而提升网络识别性能;此外,在检测层头部融入自适应特征融合机制,充分利用图像高层语义信息;最后,对目标置信度损失函数进行不对等加权处理,从而提高对小目标检测的鲁棒性.在自制的裁判手势数据集上,Yolov5-BR取得了95.4%的mAP值,本地视频检测速率为55.5帧/s,外接摄像头分辨率为1 280×960,检测速率为25帧/s.实验结果表明,Yolov5-BR相对于原始模型在检测裁判手势的性能上有所提升,保持了较高的准确率、稳定性与实时性.     

EZ-USB FX2高像素镜头成像质量检测软件的设计

用Cypress公司的EZ-USB FX2芯片,建立CMOS图像传感器和PC机之间的传输通道,实现从摄像头到PC的高速传输;利用Microsoft公司发布的流媒体开发包DirectShow,实现视频的显示和捕捉。程序中可以实现视频流的实时采集,对视频流的一帧数据进行MTF、亮度、脏点检测分析,测试人员可以很直观的看到测试结果,将程序用在摄像头生产线上,可以高效的完成测试任务,提高生产效率。