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小波域无线视频软播研究

作 者: 吴庆典
导 师: 王安红
学 校: 太原科技大学
专 业: 电路与系统
关键词: 视频组播 SoftCast 离散小波变换 多尺度 压缩感知 四叉树
分类号: TN919.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
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内容摘要


视频组播在无线多媒体应用中正变得越来越流行。但如何给处于不同丢包率和不同信噪比信道条件下的用户提供平滑降级,并且让所有用户能接收与其所处信道相匹配的视频质量是视频组播正面临着一个挑战。新近出现的软播(SoftCast)算法采用与传统方法不同的模拟传输来提供质量平滑降级并实现异构用户的质量匹配,提出了如下两种小波域视频软播方案。其一,鉴于SoftCast没有充分考虑系数间重要性差异的问题,本论文提出了一种基于多尺度压缩感知的无线视频组播方案。编码端,先对视频序列的每一帧进行离散小波变换,将其分解成几个小波分解级;然后对每一个小波分解级进行一个观测率优化的压缩感知观测,观测后每一个分解级的系数被平均分配到一定数量的包中,以保证每个包的重要性相同。同时,保证每个包中所包含每一小波分解级的观测系数的百分比不同。其中,小波分解级越重要,每个包中包含的观测系数的百分比越大,这样就保证了少量数据包的丢失对重构性能的影响不会很大。实验结果显示,本文提出的方案(MS-cast)保证了在不同信道条件下用户的接收性能的平滑降级,而且在相同信噪比条件下,随着丢包率逐渐增加,MS-cast的性能比SoftCast高1~5dB。其二,鉴于SoftCast没有很好组织变换系数的缺点,本文提出了一种基于小波变换四叉树(QualTree)的视频组播方案,它利用离散小波变换(DWT)去除图像空间相关性,并针对小波系数的特点,用四叉树结构来组织小波系数,从而更好进行能量分配。本方案主要包含三个步骤:离散小波变换(DWT)、四叉树(QuadTree)系数组织、能量分配(power allocation)和白噪化(whitening)。实验结果表明,本文提出的基于小波变换四叉树(QualTree)的视频组播方案在无失真或有丢包情况下性能也比SoftCast高1dB。

全文目录


中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 本论文的主要工作和组织结构  10-13
第二章 相关理论  13-23
  2.1 SoftCast 简介  13-16
  2.2 CS 简介  16-19
  2.3 多尺度压缩感知(MS-BCS)  19-23
第三章 基于多尺度压缩感知的无线视频软播方案  23-37
  3.1 引言  23-24
  3.2 编码端  24-27
    3.2.1 预处理  24
    3.2.2 离散小波变换(DWT)  24-25
    3.2.3 CS 采样  25
    3.2.4 最佳观测率分配和数据的打包  25-27
  3.3 解码端  27-29
    3.3.1 线性最小二乘估计(LLSE)  27-28
    3.3.2 解码端观测矩阵的产生  28
    3.3.3 信号重构  28-29
  3.4 实验结果分析  29-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章 一种基于小波四叉树的无线视频软播方案  37-49
  4.1 引言  37
  4.2 小波变换简介  37-38
  4.3 基于小波四叉树组播方案  38-43
    4.3.1 基于小波四叉树组播的框架介绍  38-39
    4.3.2 离散小波变换(DWT)  39-40
    4.3.3 能量分配和白噪化  40-41
    4.3.4 数据打包  41-42
    4.3.5 最小线性均方估计(LLSE)  42-43
  4.4 实验结果分析  43-48
  4.5 本章小结  48-49
第五章 总结与展望  49-51
  5.1 工作总结  49
  5.2 工作展望  49-51
参考文献  51-55
致谢  55-57
附录  57-59
攻读学位期间取得的研究成果  59-60

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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
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