一种基于备份节点的无线传感器网络拓扑控制算法

无线传感器网络的特征是自组织和能量有限,为确保网络可靠的工作,组网的策略是影响网络生命周期的一个重要因素,而过于复杂的拓扑控制算法和路由算法本身又会加重网络负担。对于此问题,提出了一种基于备份节点策略的实用无线传感器组网拓扑控制算法,此算法在传统树形拓扑上通过添加备份节点和隐含连接的方式实现了快速且可靠的在拓扑形成。由于拓扑结构中的激活连接类似于传统的树形结构,故通过HRP(Hierarchical Routing Protocol)的路由方式,在拓扑建立的同时生成路由信息,减少了维护路由信息带来的额外的网络负载。此算法生成的备份节点特性具有一种可继承的自愈特性,在出现节点失效时,网络局部可根据上下层节点信息进行自动的修复,确保网络的连通性。     

基于超宽带集中管控机制的物联网数据传输算法

针对当前物联网数据传输算法存在链路稳定性差、传输性能不高等不足,提出了一种基于超宽带集中管控机制的物联网数据传输算法(Data Transmission algorithm of IOT based on UWB centralized control mechanism,UWB-CC算法)。首先,通过能量冗余机制对网络节点进行初次筛选,并采用能量最优原则进行区域划分,实现物联网数据的分区传输及性能维护;随后,考虑到传统算法难以实现区域节点更新的不足,通过节点能力阈值筛选方法,实现对区域节点-普通物联网节点的次区域组网,提高普通物联网节点的数据上传能力,降低分割节点(PartitionNode,PN节点)因故障而导致区域上传瘫痪的概率;最后,采取综合评估分割节点性能与区域传输性能的方式,对中继传输节点进行优选,从而提高链路传输能力,减少链路抖动对传输性能的不利影响,能够同时实现带宽管控及区域分割-固定-链路稳定的一体化集中管控。仿真实验表明:与当前常用的区域流量汇聚上传算法(Upload algorithm for regional traffic aggregation,RTA算法)及成型度汇聚分割传输算法(Segmentation andtransmission algorithm based on degree of convergence,STDC算法)相比,本文算法具备更高的汇聚带宽与信道容量,以及更低的传输抖动率。     

基于超极特征匹配机制的人工网络安全流量 过滤算法研究

为解决当前物联网部署过程中存在的流量过滤效率低、传输受限等难题,提出了一种基于超极特征匹配机制的人工网络安全流量过滤算法。首先,基于能量最优原则,并针对sink节点与准分区节点之间的应答响应关系,构建一种网络初始化方案,使用分组问答-响应方式建立节点拓扑初始化关系并进行能量排序,实现网络快速建立及拓扑收敛。随后,综合考虑能量冗余、距离等超级特征并进行区域匹配,通过设计更新周期方法实现对区域节点稳态化控制,稳定区域传输质量,提高算法在超宽带传输条件下的适应能力。最后,采取扫描方式进行分区节点二次筛选,选取转发代价最小的分区节点进行组网,降低分区节点因能量受限而出现瘫痪的概率,进一步稳定算法对流量的过滤及传输质量。仿真实验表明:与当前常用的超宽带一体化传输过滤稳定算法(Ultra Wideband Integrated Transmission Filter Stabilization Algorithms,UWITFS算法)及分区流量综合过滤算法(Partition Flow Comprehensive Filtering Algorithms,PFCF算法)相比,所提算法具有流量过滤强度高、超宽带传输能力强的特性,实际部署价值较高。     

基于分布式架构的铁路下一代移动智能网研究

GSM-R移动智能网在保障铁路安全有序运行方面有着至关重要的作用.作为智能网的关键节点,业务控制点(Service Control Point,SCP)是实现功能寻址、位置寻址和基于位置的呼叫限制等智能业务的关键设备.当前采用SCP异地容灾组网方式,保证SCP系统能够持续提供服务.分析了现有SCP设备的构成和组网结构,结合数据同步面临的问题、新业务扩展及向下一代演进需求,提出了基于分布式架构的SCP系统,给出了两种异地容灾组网方案:基于LDAP目录服务器的负荷分担方案和基于关系型数据库的主备方案,并对两种方案进行了可靠性建模与分析,为SCP设备向下一代发展及异地容灾组网提供参考.     

考虑环境影响的水下电场通信组网算法

为提升自主式水下航行器集群协作能力,减少群体网络能耗的同时进一步提高网络可靠性,提出一种考虑实际水域电导率影响并采用水下电场通信方式的仿生鱼群自组网算法.该算法基于节点间通信时间计算节点优先级,进而确定节点角色与功能,生成水下集群协作网络模型,实现小规模仿生鱼群的快速组网.以目的坐标为导向的子节点、失散节点自主巡航功能...     

基于混合OFDM调制的认知网络快速组网技术

为了使节点设备在日益复杂的网络环境下具备快速组网能力,提出一种基于信号循环谱特征的混合OFDM调制算法,并将其应用到协同认知网络中.该算法利用信号内在的循环平稳特性,并人工嵌入唯一的循环平稳标示,可以强化信号的频谱特征,从而能够快速识别出信道空闲、认知信号传输、主用户信号传输和2种信号混叠4种状态,为认知信号的快速可靠接入和退出提供保障.进一步地利用混合调制的位置来标记不同的认知网络,使认知节点可以区分来自不同网络的信号,从而使系统具备快速组网的能力.仿真结果显示,所提算法在提高频谱利用率的基础上,能够实时地辨识出节点的调制方式和网络标识号,实现了快速组网的目的.     

业务迁移场景下利用信誉值的拓扑构造激励算法

针对无线泛在环境下的面向最佳业务迁移的节点快速激励问题,提出一种利用信誉值的新型拓扑构造激励(TCI)算法。首先,建立分层选择模型,为需求节点选择最佳业务迁移小区及中继;然后,提出改进的信誉值计算方法,以准确地反映各协作节点的信誉度;最后,借助拓扑构造算法,实现网络拓扑的自适应调整,从而有效地激励节点参与中继协作。仿真结果表明:TCI算法在业务迁移和节点激励2个方面均表现优异,具有显著的综合优势;与基于随机概率选择的协作激励算法和基于最短距离选择的协作激励算法相比,其业务迁移成功率分别提高了43%和106%;与基于直接信誉值的协作激励算法和基于综合信誉值的协作激励算法相比,其能够促使非合作节点更早(即前3个周期)采用协作态度。     

基于博弈论的蓝牙4.0协同通信策略

为降低节点能量消耗,平衡网络整体效率,提出了一种基于合作博弈论的蓝牙协同组网模型。该模型每个节点根据文中定义的最快响应策略,依据前一轮其他节点所选策略,实时做出当前的策略选择以保证自身效益最大化。进而给出了一种基于能量优先级的通信调度算法,电量低的节点优先进行数据传输,通过节点主从角色转换功能实现跨微微网的通信,降低数据传输时延。实验结果表明,该协同组网策略与传统蓝牙组网算法相比,单个节点能量消耗降低约9％,加快了网络拓扑构建速度,数据传输时延平均降低约11个百分点。     

ZigBee网络中基于借地址的高效分布式地址分配算法

借地址机制用于解决ZigBee网络在采用DAAM (distributed address assignment mechanism)为节点分配地址时因组网参数的限制而产生的孤节点问题。现有的借地址机制可以提高地址分配成功率,但存在其组网开销和时延较大的问题。为此提出一种高效的借地址分配算法EDAA BA (efficient distributed address assignment algorithm based on borrowed address),采用首先向同枝子孙节点借地址的方式为路由孤节点分配地址、加入借地址信息即时回复机制以及将16位地址中DAAM未使用到的剩余地址分配给终端孤节点等改进机制达到减少组网开销和时延的目的。理论分析和仿真结果表明：EDAA BA算法在保持较高地址分配成功率的前提下,其组网耗时和组网开销方面性能优于现有的两种改进方案。     

一种新的IP DiffServe over OBS网络体系结构及性能分析

IP DiffServe已经被IETF标准化,并由于其实现简单和易于扩展被作为IP QoS的一种好的解决办法。提出 了一种新的光突发交换网络支持IP DiffServe的网络体系结构,称为DS-OBS并给出了网络结构、边缘节点和核心 节点的功能模型、控制包格式、入口节点的会聚算法和核心节点的调度算法。与目前基于offset time的OBS QoS 结构不同，提出结构的基本思想是：在入口边缘路由器执行业务区分的突发会聚，在核心节点对不同类的控制包执 行不同的每一跳行为(PHB)处理，从而实现业务区分。仿真结果表明：提出的结构能在端到端延迟、吞吐量和IP分 组丢失等对EF类AF类和BE类提供很好的业务区分。     

应用层和信道质量信息辅助的延时应答算法

为降低应答信号开销,IEEE 802.15.3高速个域网引入了延时应答机制。为解决个域网延时应答因无法适应视频业务的变速率特性和无线链路的不稳定性,并会严重降低视频业务性能,在针对视频应用分别分析立即应答和固定突发MAC帧数延时应答策略的基础上,利用视频帧尺寸信息和无线信道质量信息对延时应答策略进行优化,提出了一种应用层和信道质量信息辅助的自适应延时应答算法。仿真结果表明:该算法在不同负载及信道情况下较立即应答策略和固定突发MAC帧数延时应答策略明显改善视频业务服务质量,可提高视频业务的可解帧率性能约2%~4%。     

基于改进型残差网络烟雾图像识别

摘 要：当前在深度学习上对烟雾图像和视频识别较少,目前存在的问题是烟雾视频图像第一帧识别率低,覆盖范围小,自适应较差的情况。本文算法改变了ResNet结构,实现精确的烟雾区域检测。在实验中经过5000张不同烟雾图像的数据集学习,实验结果准确地识别了烟雾图片,为大范围的火灾烟雾报警提供了一种有效方案。     

基于自适应选择滤波系数的插值算法

针对不同分辨率的视频序列采用相同阶数滤波器进行分像素插值不能进一步提高编码性能的问题, 提出 了基于自适应滤波器的分像素插值算法。 该算法根据设定的 3 个不同分辨率视频序列区域, 自适应选择不同 阶数的插值滤波器; 在 3 个不同分辨率视频序列区域内, 根据像素间相关性将高阶插值滤波器替换为低阶插值 滤波器, 实现滤波器的自适应选择。 实验结果表明, 相对于 HEVC(High Efficiency Video Coding)标准算法, 该 算法使峰值信噪比值平均提高了 0. 14 dB, 比特率平均降低了 0. 37%, 对不同分辨率视频序列都具有较好的编 码性能及鲁棒性。     

EPON中实时可变比特率视频业务的自适应线性流量预测动态带宽分配算法

根据视频数据流的长程相关性特点,提出一种以太无源光网络中面向实时可变比特率视频的动态带宽分配算法.该算法利用自适应线性单步预测器对未来到达的平均视频流量进行预测,实时预测结果用于对下一个发送时隙的计算,使得带宽分配算法能够充分满足实时视频流量需求.仿真实验表明,所提出的算法能够准确地对实时可变比特率视频流量进行预测,有效地降低排队时延,减小队列长度并提高带宽利用率.     

An efficient algorithm and FPGA implementation of video luminance transient improvement

<正> In this paper,a high-performance and low-complexity luminance transient improvement (LTI) algorithmis proposed and efficiently implemented on field programmable gate array (FPGA) devices,whichcan be widely used to enhance the sharpness of digital video.The proposed algorithm generates the correctionsignal by using the difference of the outputs of two Gaussian filters with different variances,andthen modulates the correction signal adaptively according to the local contrast information of video frames.A 2-D min/max nonlinear filter is employed to suppress overshoots around edges.The proposed algorithmis thoroughly confirmed by experiments and compared with other algorithms on images,which producessteeper edges and better visual quality while suppressing noise and artifacts.And the hardware architecturesuitable for FPGA implementation is optimized based on the property of the algorithm and proves tobe effective and efficient in many respects,such as resource consumption,performance and reconfigurability.The specific implementation details on both Xilinx and Altera FPGA devices are also described inthis paper.     

基于最优化分类的视频镜头谱聚类算法

谱聚类是目前最有效的视频镜头聚类算法之一,但是如何自动选择最优化的分类个数仍是谱聚类算法中的难题。该文提出一种基于最优化分类的视频镜头谱聚类算法,对每个镜头采用分区域的Gauss混合模型(DGMM)进行特征建模,并提取模型参数特征作为镜头谱聚类的特征向量,通过构造DGMM和谱聚类的联合评价函数来自动选择最优化的分类个数和特征空间维数。实验结果表明,该文提出的算法比原有谱聚类算法分类结果更加准确和有效。     

基于DWT-SVD的视频水印

提出了结合离散小波变换（DWT）和奇异值分解（SVD）的数字视频水印算法。选取规范化质心（NCG）大于阈值的视频进行分帧,利用每帧视频的DWT分解后的中频分量系数进行SVD,修改奇异值,完成二值图像水印的嵌入,提取时利用部分原始视频的边信息,实现了水印的半盲提取。仿真结果表明,该算法具有良好的不可见性,并且保证了对常见的滤波,压缩,剪切等攻击的鲁棒性。     

基于宏块条互相关的MPEG-2 VBR视频统计复用

针对ＭＰＥＧ－２编码ＶＢＲ视频业务,提出了一种简便的统计复用方法,该方法对不同业务中宏块条码率样本进行互相关,根据互相关函数局部极小值所对应的码率样本偏移量,将不同业务的宏块条起始位置相对平移,并实现业务累加,从信元丢失率的角度与帧平移法统计复用进行了对比,结果表明,本方法的信元丢失率明显减小,并且随复用业务数量的增加,复用效果进一步提高。     

基于JMVC的立体视频场景突变检测算法

采用单视图运动矢量与立体视频中视差矢量联合判断的方法,提出一种立体视频场景突变检测算法.该算法首先直接从多视点编码码流中提取视差矢量与运动矢量,然后分别统计每帧的视差矢量与运动矢量的幅度平均值,最后将每帧的视差矢量与运动矢量的幅度平均值与对应阈值相比较,检测立体视频场景突变的情况.用该算法在压缩域直接对立体视频场景突变进行判断,不仅可以保证检测精度,还降低了计算复杂度.仿真结果证明了算法的有效性.     

一种针对全景视频编码器的复杂度优化算法

相比于普通平面视频,全景视频能给用户提供更加沉浸式的体验,但其编码复杂度也急剧上升,阻碍了其推广应用。为解决此问题,本文首先结合全景视频纬度特性和帧间相关性构建复杂度预测模型,以更好地分配帧内复杂度资源;其次,构建一个转换模型将编码复杂度转换为时间复杂度,以确保帧内编码时间的稳定性;最后,综合上述两个模型提出一种自适应复杂度优化算法。实验结果表明,本文所提算法能在复杂度与编码质量之间取得更优的平衡,以适应不同应用场景的需求。