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基于压缩感知的无线视频组播的研究

作　者: 陈华
导　师: 王安红
学　校: 太原科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 压缩感知 无线视频组播 平滑降级 异构用户 鲁棒性
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 6次
引　用: 0次
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内容摘要


当前无线网络和多媒体技术的飞速发展，各种广播服务得到了快速的发展，如移动电视，新闻广播，多媒体共享，因此进行实时可靠的无线视频传输已成为必然需求。在无线组播的环境下，信道具有高误码率和高丢包的特性,不同的接受者所处面临的环境也不同，很难满足异构用户的要求。压缩感知是最近提出来的一种新的信号处理方法，压缩感知产生的观测值之间没有无结构特性，即每个数据对整个信号的重构没有重要性区分，都起着一定的重构作用。这种特性使得压缩感知在无线视频组播中具有巨大的应用空间。本文提出了将压缩感知和无线视频组播相结合的传输方案，编码端将同一个编码的视频流传输给多个用户，大量异构用户面临的不同信道状况和不同的实际接受能力，信道好的用户可以接受到多的数据，从而恢复的出好的质量效果而不干扰其他用户，这种方法具有良好的平滑降级作用。详细的工作内容包括以下几个部分：首先，提出了一种改进的基于压缩感知的无线组播系统。在编码端对每帧视频图像利用压缩感知进行块采样，得到不同的观测值，然后将这些观测值进行打包传输到信道中，信道中具有高斯白噪声，并且伴随着不同程度的丢包。解码端利用接受到的不同数据包来重构视频，并且利用了运动估计，实验证明视频重构的质量与数据包的个数成线性关系，压缩感知编码视频对无线视频组播环境下具有鲁棒性。其次，提出基于压缩感知的分布式无线组播系统方案。这种方案是在前面的基础上引入了正交频分复用信道，并增加了最小线性二乘法算法，以进一步提高视频的恢复质量。实验表明，基于压缩感知的分布式无线组播系统方案中，加入了LLSE这种降噪处理后，在低信道噪声比的条件下视频效果十分明显，并且具有平滑降级，鲁棒性等特点。

全文目录


中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究现状  11-14
  1.3 本论文的主要工作和组织结构  14-16
第二章 CS 基本理论简介  16-26
  2.1 CS 基本理论  16-18
    2.1.1 信号的稀疏表示  16-17
    2.1.2 观测矩阵的设计  17-18
    2.1.3 信号重构算法  18
  2.2 BCS-SPL 简介以及相关算法  18-23
    2.2.1 BCS-SPL 编码  19
    2.2.2 BCS-SPL 解码  19-21
    2.2.3 BCS-SPL 相关算法  21-23
    2.2.4 BCS-SPL 实验结果及分析  23
  2.3 本章小结  23-26
第三章 基于改进的压缩感知的无线视频组播方案  26-40
  3.1 SoftCast  26-27
  3.2 一种基于压缩感知的无线视频组播  27-29
  3.3 一种改进的基于压缩感知的无线视频组播  29-35
    3.3.1 编码以及传输信道  30-32
    3.3.2 解码端重构观测矩阵  32
    3.3.3 MC-BCS-SPL 解码算法  32-35
  3.4 实验结果及分析  35-38
  3.5 本章小结  38-40
第四章 基于压缩感知的分布式无线视频组播  40-52
  4.1 引言  40
  4.2 分布式视频编码 DVC  40-41
  4.3 基于压缩感知的分布式视频无线组播  41-47
    4.3.1 OFDM 信道  42-45
    4.3.2 LLSE 降噪  45-47
  4.4 实验结果分析  47-51
    4.4.1 LLSE 性能的比较  47
    4.3.2 独立编码和帧间编码的比较  47-48
    4.4.3 DCS-Cast 和 SoftCast 的比较  48-51
  4.5 本章小结  51-52
第五章 总结与展望  52-54
  5.1 工作总结  52
  5.2 工作展望  52-54
参考文献  54-60
致谢  60-62
攻读学位期间取得的研究成果  62-63

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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