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réseau hétérogène pour améliorer la qualité de la transmission vidéo, des réseaux hétérogènes vidéo proposé procédé de codage de canal source commune basée sur la quantification treillis. Tout d'abord, l'utilisation de source-canal de description multiple codant système de transmission de canal parallèle de la source de signal de canal commun, l'établissement d'une transmission de source vidéo gaussien indépendant multi-décrit trame de transmission de canal parallèle; Deuxièmement, le procédé de quantification à l'échelle treillis sont considérés comme ayant, ou infini cas de décodage de l'information la cartographie de la largeur de bande analogique être réduite pour améliorer les performances de transmission vidéo par l'intermédiaire d'une extension de largeur de bande de réseau hétérogène, enfin, par VPS, FMS, et DMUS trois algorithmes de codage de redondance dans le taux de codage, le signal crête-à-bout vidéo retard de trame et la perte effective du taux cible de test de contraste, l'efficacité de la méthode proposée.
0 introduction
introduction
Ces dernières années, les technologies de transmission vidéo mobiles (tels que les jeux en ligne en direct, événements sportifs en direct, etc.) est devenu populaire en streaming des applications multimédia, la transmission vidéo flux a également montré une croissance rapide . 2012 a représenté environ 58% du flux total du trafic vidéo en 2017 atteindra environ 70%. De 2012 à 2017, le trafic mobile totale augmentera d'environ 14 fois . Comment assurer la fiabilité du réseau pour assurer que la transmission de données vidéo ultra-définition actuelle est le principal problème rencontré par les fournisseurs de services.
Bien que l'infrastructure actuelle du réseau doit fournir aux utilisateurs des différentes méthodes d'accès à Internet, mais la capacité de transmission de données d'un seul réseau, il y a encore des restrictions, ne peuvent pas fournir des performances satisfaisantes transmission vidéo mobile . Le principal problème est la présence de la bande passante du réseau WLAN est limitée, petite couverture, des services vidéo mobiles ne peuvent pas répondre aux besoins d'un grand nombre d'utilisateurs mobiles. les réseaux WiMAX peuvent fournir des taux relativement plus large couverture de pointe et plus, mais la grande quantité de partage de l'utilisateur, les besoins plus débit multimédia en temps réel ne peuvent pas être satisfaites. les performances du réseau unique est limité, que l'intégration des problèmes de bande passante réseau hétérogènes attention des chercheurs. canal classique source commune de codage (codage conjoint source-canal, JSCC) canal de débit de contenu principal de codage et l'optimisation des sources, et une correction d'erreur de données vidéo de codage et de l'état canal: (1) le codage de canal et la source optimisation du codage de rapport, par exemple, le document , (2) dans le cas des paramètres d'information et de l'état de réglage de canal, comment un débit de codage est ajustée pour atteindre l'objectif de transmission souhaité, par exemple, le document ; (3) le codage de canal l'amélioration de la fiabilité, comme le code source, Turbo et similaires; (4) codant conjointement la conception d'algorithmes d'optimisation, les performances du système de mise en uvre, tel que décrit dans le document ; document a étudié le taux de codage dans le cas du problème d'optimisation des contraintes de bande passante, la mise en uvre de distorsion bout vidéo est réduite au minimum.
Cependant, l'algorithme de contrôle ci-dessus utilise l'erreur, mais n'a pas tenu compte des problèmes de défaillance inhérents au canal, facilement conduire à l'affaiblissement de la transmission de la qualité de transmission de données vidéo, l'expérience utilisateur et la qualité du service vidéo. À cet égard, ce réseau de papier hétérogène pour des problèmes de transmission vidéo dans le décodeur en utilisant le réseau étudié la source quantifiée transform-canal commun de codage descriptions multiples, afin d'obtenir une faible distorsion et une faible système de transmission vidéo de latence.
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Modèle décrit le problème
Utilisation multiple source de signal Description canal source commune de codage (MD-JSCC) réseau hétérogène de système de transmission de canal parallèle représenté sur la figure 1.
Appelé pentade distorsion de débit (R1, R2, D0, D1, D2) peut être obtenue. Dans lequel la région R (D0, D1, D2) problème de distorsion taux MD-SC est une vitesse (R1, R2) de la poche de collecte fermé. La région avec ou sans informations latérales (SI) ne soit pas connue à l'avance. L'exception est le cas d'quadratique gaussienne MD-SC, à savoir une source gaussienne et la fonction de distorsion secondaire:
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système MD-JSCC basé sur quantificateur réseau simulé
2.1 cartographie analogique de description multiple
2.2 quantificateur treillis
réseau de l-dimensionnelle est un sous-groupe discret de l'espace euclidien peut être décrite comme suit:
2.3 Encodage - processus de décodage
Lorsque, est l'angle de rotation. La sortie de corrélation maximale est obtenue peut utiliser l'angle de rotation = / 2, peut être trouvé dans la littérature . Simulation du schéma de codage proposé conjoint source-canal illustré à la figure 2 MD.
. Sur la figure 2, (S1, S2) X1 peut être codé par les étapes suivantes:
(2) Cas n ° 2 :( codeurs disponibles ont SI) encodeur suivra le cas, en plus des variables auxiliaires d'origine (Z1, Z2) 0, ce qui est la variante:
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Analyse expérimentale
3.1 Dispositif expérimental
Sélectionnez Exata comme un simulateur de réseau, est fourni comme suit: simulation Exata version de la plateforme 2.1, la version de la plate-forme est avancée analogique QualNet développée, peut être utilisé pour des expériences dans l'environnement semi-physique simulé. Aux fins d'obtenir des flux vidéo H.264 en temps réel à l'aide Exata 2.1 intégrer le développement de l'algorithme proposé, les détails spécifiques de développement peuvent se référer au manuel Exata. conception de réseau, le terminal du port d'accès au réseau filaire réservé aux interfaces réseau sans fil WiMAX Interface, l'interface WLAN et HSDPA interfaces. Par adresse IP de liaison peut établir une connexion avec le client et le serveur. les paramètres liés au réseau hétérogènes présentés dans le tableau 1.
Cet article a mentionné la comparaison SCLQ-JSCC avec le réseau de trajets multiples algorithme suivant / hétérogène schéma de transmission vidéo: (1) le système de transmission chemin virtuel (Virtual System Path, VPS). Le procédé utilise voie de transmission de source de code vidéo en réseau hétérogène construit dans l'algorithme, la période de mise à jour des paramètres de 0,5 s. Code Fontaine taille du paquet est 8 B, la longueur de symbole est 512 B. (2) la politique de distribution de flux média (Media Flow Rate Allocation, LTTMPM). La stratégie utilise le taux d'utilisation et l'algorithme de codage et de transmission vidéo optimisation de redondance multi-trajets, le numéro de couche vidéo de la valeur 1, étant donné que l'extensibilité de codage SVC / H.264.
3.2 résultat Analyse
Pour l'exécution du projet de l'algorithme d'authentification SCLQ-JSCC, sélectionnez le taux de perte de transmission tolérable de correction d'erreur (Forward Error Correction, FEC) et la redondance de codage vidéo de comparaison de taux.
La figure 4 est une comparaison de trois types d'algorithmes de comparaison et la redondance des taux codant pour la vidéo deux indicateurs. Comme on peut le voir sur la figure. 4 (a), appelé algorithme de codage de redondance d'index SCLQ-JSCC est beaucoup mieux que deux algorithmes VPS et LTTMPM, tout en tenant compte de ce problème d'optimisation de la redondance des politiques LTTMPM, à laquelle la redondance VPS est meilleure que la stratégie. (B), vu à partir de la Fig. 4, de l'indice de débit de codage vidéo, le procédé proposé est supérieur à celui sélectionné deux stratégies contrastées, tout en considérant que la politique VPS problèmes de transmission de voie virtuelle, et donc son taux de codage que l'algorithme MFRA.
Pendant l'expérience, l'écart-type index vidéo reçu PSNR (PSNR), comparaison moyenne et instantanée des résultats présentés dans le tableau 2. Les résultats du tableau 2 montrent, sur les mesures de PSNR moyenne, l'algorithme dans la ville, quatre groupes d'être toujours supérieure à la transmission vidéo et VPS LTTMPM deux algorithmes, ce qui indique que le signal transmis est mélangé dans une distorsion relativement minime, la qualité de la restauration vidéo de l'algorithme relativement mieux. Dans l'indice de PSNR écart-type, écart-type minimum de l'algorithme, ce qui indique la stabilité de l'algorithme proposé est une meilleure transmission vidéo.
La figure 5 montre les résultats du processus de transmission vidéo dans le retard de trame de distribution cumulative. 5 La figure montre les résultats expérimentaux mentionnés dans le présent algorithme de retard de trame SCLQ-JSCC significativement plus faible que deux algorithmes VPS et LTTMPM, ce qui reflète la faible latence de l'algorithme proposé, alors que l'algorithme considère le VPS des problèmes de transmission de chemin virtuel, mais après la perte image vidéo besoin de re-construire un chemin virtuel, affectant ainsi le retard de transmission de la trame vidéo.
Comme le montre la figure. 6 est une comparaison du taux de perte d'indice effectif période de temps s, PSNR note du processus de transmission vidéo non seulement associé au taux de perte et la perte d'image vidéo, mais aussi liée à la situation, cette métrique il peut tenir compte des changements dans la qualité du processus de transmission vidéo dans une certaine mesure.
Comme il ressort de la figure. 6, le taux de perte d'indice effectif, et l'algorithme est inférieur à l'algorithme VPS LTTMPM choisi, parce que l'utilisation de la vidéo LTTMPM technologie de transmission de dérivation, qui se traduit par le taux de perte est plus élevé que le VPS et les algorithmes décrits ici SCLQ-JSCC . Les résultats ci-dessus montrent les avantages de l'algorithme proposé sur la qualité de transmission de données vidéo et la vitesse de transmission.
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conclusion
Cet article présente un canal source commune de codage basé sur une quantification de réseau vidéo en réseau hétérogène, la mise en place de plusieurs sources vidéo description trame gaussienne de transmission de canal indépendant de transmission en parallèle, en utilisant la méthode de cartographie analogique d'échelle de quantification de réseau pour réduire la largeur de bande pour augmenter l'extension de la bande passante par les différents réseau de configuration des performances de transmission vidéo. Principalement pour les futurs multiples canaux de relais d'accès ou d'un réseau multihop système MD-JSCC topologies de réseau simulé étudié.
références
KOLIOS P, FRIDERIKOS V, PAPADAKI K.Energy-aware transmission de vidéo mobile utilisant la mobilité .IEEE réseau, 2013,27 (2): 34-40.
Lin Kai, SONG J G, Luo Jiming, et transmission al.Green vidéo dans les réseaux mobiles de nuages .IEEE Transactions sur les circuits et systèmes pour la technologie vidéo, 2017,27 (1): 159-169.
Zhan Cheng, la transmission vidéo Wen Zhe.Efficient dans D2D aidé des réseaux cloud mobiles .China Communications, 2016,13 (8): 74-83.
Liu Wu, Mei Tao, Zhang Yongdong.Instant recherche vidéo mobile avec l'indexation audio-vidéo en couches et la transmission progressive .IEEE Transactions on Multimedia, 2014,16 (8): 2242-2255.
Tang Meng, Jianhua, Zhang Yan et al., Étude de la modulation hiérarchique du réseau de couche physique de codage Electronique & Technologies de l'information, 2016,38 (3): 2568-2574.
Génération Yuan, Il Dongjian, Zhang Jianfeng, etc. Distribuée méthodes de compression vidéo basée codage Source verger . Machines agricoles, 2016,47 (3): 298-304.
Varasteh M, GUNDUZ D, TUNCEL E.Zero retard conjoint source-canal de codage en présence de brouillage connu au niveau du codeur .IEEE Transactions sur les communications, 2016,64 (8): 3311-3322.
un groupe aryle bovine Lin, Li Baoming, Fu-Liang Chen, et al., Une meilleure partie de l'information sur la base de la distribution de codes de mouillage de conception Journal of Electronics, 2016,44 (2): 295-300.
Procédé d'égalisation de LT-Turbo quatre ensembles Yu, Wang Haibin, Yang Xiaoxia, etc. appropriés pour une utilisation en profondeur sous-marine communication acoustique avec la télécommande Sciences Chine: Physique, Mécanique & Astronomie, 2016,46 (9): 094313.
Informations sur l'auteur:
Wang Qiang 1, 2 Yang Junbo, Ranyao Zong 1, pierre trois dimensions
(1. Collège des gros volumes de données Université Tongren, Tongren, Guizhou 5543002. Collège des sciences de la Défense nationale et de l'Université de technologie, Changsha 410000;
3. Tongren University School of Materials et génie chimique, Tongren 554300)
