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.     

大数据量TCP友好视频流传输拥塞控制研究

分析TCP友好的拥塞控制机制.通过分析实时视频流传输过程中丢包事件的发生率来预测网络负载状况,并根据网络负载动态调整接收缓冲区大小.提出一种基于RTCP反馈的TCP友好(TCP-Friendly)拥塞控制方法,运用NS-2对该控制方法的TCP友好性、视频的回放质量进行试验和结果分析.     

实时H.264视频流的低密度生成矩阵不等差错保护

在有损网络中进行视频传输时,通常采用FEC来保护视频码流。文中提出了一种基于LDGM-UEP的实时H.264视频传输抗误码方法。发送端编码时,依据视频分组的重要性采用LDGM码对多个视频帧分组进行不等差保护,由于校验分组直接附加在数据分组之后,无编码时延。接收端对I帧直接译码,P帧只需根据子GOP中某一帧分组就可以解码显示该帧。若该帧出现误码,则不需等待子GOP中的所有分组都接收而直接对该帧进行误码掩盖,无解码时延。在接收端接收到子GOP中后续的分组后,LDGM译码器将尝试恢复出该子GOP的所有分组,防止误码扩散。实验结果表明,该方法明显优于现有的实时H.264视频通信,可提高实时视频传输的主观感受质量。     

基于4G网络的实时视频传输

为了使大流量数据的远程无线传送更加方便,本系统基于第三方公司的网络通信协议栈开发了实时视频传输系统。系统具有两个通信通道,控制信息通过TCP信令通道进行传输。多媒体信息通过UDP媒体通道进行传输。车载设备通过每隔一定的时间向中心平台发送心跳报文,来保证链路的连接。最终实现对车辆进行注册,登录。并可以在远端实时查看车内情况的视频与音频。     

实时视频传输的帧级别前向纠错信道编码

针对5G通信中低时延、高可靠传输需求,在视频编码传输系统中,给定传输带宽的条件下,提出了视频帧级别的应用层前向纠错(FEC)信道编码的优化方案.联合考虑视频有损压缩失真和信道丢包,选取量化参数(QP)和视频帧FEC码率,优化压缩和FEC编码的冗余分配,改进视频重构效果.又因视频重构图像组(GOP)中,帧内编码(I帧)和靠近它的帧间编码(P帧)具有相似的重要性,所以在给定QP后进一步提出帧级别的动态FEC方案,动态分配I帧和P帧的冗余.随机丢包的仿真传输系统结果表明:1)QP分别为25,30和40时,视频重构在QP为30时效果最好;2)当QP为30,丢包率(PLR)为5%时,相比于传统FEC方案,帧间动态FEC方案可有效提高视频峰值信噪比(PSNR);3)在实际高清需求中通过端到端传输的5G远程驾驶,表明所提出的动态FEC方案可保证路况视频的实时传输.     

基于延时容忍任务的Wi-Fi低功耗方法

针对Wi-Fi接口长时间保持活动(ACTIVE)状态导致电池电量快速消耗的不足,对数据传输模式和延时容忍任务进行分析并提出一种基于延时容忍任务的无线网络接口低功耗管理方法.该方法采用延时策略,通过检查无线网络接口状态,推迟发送延时容忍任务的非实时数据,延长空闲(IDLE)状态时间,保证数据在ACTIVE状态批量传输,同时设置最大等待时间阈值以在确保用户体验质量的前提下使得数据传输的总能耗减少.实验结果表明：与未应用延时策略相比,延时策略降低了4.5%的数据传输能耗.     

立体视频延时的事件相关电位研究

立体视频在无质量保证的互联网上传输时会引发立体视频左右视图的帧延时,影响观看质量.本文提出一种利用主观评价与客观脑电(electroencephalogram,EEG)相结合的方式分别对深度和水平延时运动立体视频刺激进行分析,并对二者的差异性进行比较.共有十名被试参加实验,被试观看随机呈现的不同延时等级包括无延时、延时1帧、延时2帧和延时3帧的立体视频片段,并对是否感知到延时效应做出主观判断,同时记录被试的EEG信号.从EEG信号中提取出事件相关电位(event related potentials,ERPs)并结合主观行为数据进行分析与比较.实验结果表明,为保证观看质量,深度运动立体视频中所能存在的最大延时帧数为1帧,水平运动中则不能存在延时效应.与水平延时运动相比,深度延时运动刺激产生的P300成分幅值变化范围更大,表明在深度延时运动刺激下大脑的活跃程度更高.同时,相同延时帧数的深度运动与水平运动刺激所产生的P300成分中,深度延时运动的潜伏期更长,这表明处理深度延时运动刺激所需时间更长.     

基于场景参考帧的预测帧刷新

为了阻止无线网络视频传输中由于丢包和误码而引发的差错扩散,提出了一种基于场景参考帧的预测帧刷新的抗差错策略.通过对视频序列的分割,对场景内需要同步刷新的视频帧进行基于场景参考帧的预测编码,获得相应预测帧,在编解码端同步场景标志和刷新标志,从而实现预测帧刷新.试验结果表明,与传统的I帧刷新策略相比,在需要高I帧刷新率的不可靠无线网络中,文中策略能够在保持相似重建视频质量的前提下,使帧比特率显著下降.     

WLAN网络业务流分类与流速控制的实现

介绍了通过网络业务流的分类管理,保证实时业务流服务质量的为目的改善无线网络传输质量的驱动程序.其原理是对TCP数据报(非实时业务流)进行延迟,而不对UDP数据报(实时业务流)的传输进行流量控制.此外,通过监控数据包的发送延迟来判定网络上的带宽占用情况,并根据数据包发送延迟的变化设计相应的算法调整输出流量,以达到动态流量控制的目的.     

无线信道上能量约束条件下可伸缩视频的自适应传输

为提高无线信道上可伸缩视频码流的传输效率,提出了一种新的能量约束条件下可伸缩视频码流自适应传输算法。基于无线信道的Markov模型假设,在满足延时约束条件下,对各可伸缩视频编码帧的增强层数目以及信道发送速率进行联合优化,并给出了动态规划算法求解该约束优化问题。实验结果表明,相对于采用固定信道传输速率的可伸缩视频码流传输方案,该方案在达到相同平均视频质量时平均可节省44.95%~52.86%的能量,显著提高了无线信道上可伸缩视频传输的能量利用效率。