無線視頻監(jiān)控傳輸技術(shù)的研究
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在文中提出了有損信道視頻傳輸中的帶寬一失真(Bandwidth-Distortion，B-D)模型，該模型是R-D模型在考慮了信道錯(cuò)誤后的對(duì)偶模型，有著和R-D相近的形式。一個(gè)視頻傳輸系統(tǒng)，其性能主要從兩個(gè)方面來衡量：吞吐效率和接收端重建失真。對(duì)吞吐效率，其形式表示如下：
η=rs／Bs (1)
式中：rs表示信源編碼得到的比特；Bs表示成功傳輸rs比特信源數(shù)據(jù)實(shí)際耗用的帶寬資源。對(duì)一幀編碼好的視頻圖像，其源編碼比特已經(jīng)確定，所以，式(1)中的吞吐效率將只取決于所耗用的帶寬資源Bs。對(duì)接收端重建失真，由于在傳輸出錯(cuò)的情況下可能會(huì)采取重傳和解碼端后處理恢復(fù)的手段，最終的失真將依賴于信道本身。對(duì)于吞吐效率和接收端重建失真之間的關(guān)系，理論上可以得到如下幾個(gè)關(guān)系式：
式中：ds表示最終終端接收的失真；ds表示源編碼失真。
式中：Pr(?)表示概率大??；p為信道某時(shí)刻的平均丟包率。式(2)說明了對(duì)于任意錯(cuò)誤率小于1的信道，只要帶寬資源(包含了允許延遲)足夠大，終端就可實(shí)現(xiàn)無錯(cuò)接收。式(3)說明了在一定錯(cuò)誤率p和一定傳輸機(jī)制前提下，終端接收失真和所耗用的帶寬呈反向增長。對(duì)于視頻傳輸系統(tǒng)而言，優(yōu)化的主要目標(biāo)是吞吐率盡可能高的同時(shí)使得終端失真盡可能小。而從上面兩個(gè)方面的分析可以看出，這兩個(gè)方面呈反比例增長。顯然，只考慮其中任何一方都不能實(shí)現(xiàn)傳輸性能上的最優(yōu)，因而需要提供一種新的評(píng)價(jià)方法來折衷它們二者的關(guān)系。綜合以上分析，采用B-D代價(jià)函數(shù)來綜合以上兩個(gè)方面的因素來評(píng)價(jià)視頻傳輸系統(tǒng)，相應(yīng)的B-D關(guān)系可以表述為：
式中：γ，σ是與信源本身相關(guān)的統(tǒng)計(jì)量，對(duì)特定的視頻圖像，它們可以視作常量。圖像按照理想意義下的逐步精細(xì)編碼方式編碼，這里理想是指比特流按照率失真性能重要性進(jìn)行從高到低排序，并且隨處截?cái)嗑鶟M足理想率失真關(guān)系，即：
式中：di是ri比特解碼后得到重建圖像的失真。不失一般性，假設(shè)壓縮后的圖像數(shù)據(jù)按照相等大小的包進(jìn)行發(fā)送，對(duì)某時(shí)刻的信道而言，每個(gè)包的丟包率為p，一個(gè)包的平均重傳次數(shù)可以計(jì)算為：
式中：rg是指出錯(cuò)的部分被正確重傳到接收端的比特?cái)?shù)。當(dāng)r0≥(1-p)r+pr／(1-p)時(shí)，所有出錯(cuò)的比特都實(shí)現(xiàn)了重傳，所以終端接收失真等于編碼端失真。否則，則按照式(7)中的兩個(gè)關(guān)系式，即可得到d0關(guān)于r0的表達(dá)式(5)。確立了上述關(guān)系后，結(jié)合相關(guān)的容錯(cuò)平臺(tái)，設(shè)計(jì)出基于B-D Cost的反饋重發(fā)機(jī)制，其原理框圖如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/166823.htm
3 無線傳輸容錯(cuò)控制機(jī)制性能測試分析
針對(duì)上節(jié)提出的重發(fā)機(jī)制和算法原理，為了評(píng)估方便，不失一般性，在實(shí)驗(yàn)中假設(shè)最大重傳次數(shù)為1。從上文可知，允許重傳次數(shù)越多，則對(duì)同樣的終端接收失真而言，BEARQ機(jī)制從B-D性能來看也就會(huì)越差，而這里設(shè)計(jì)的重發(fā)機(jī)制相對(duì)于BEARQ的B-D性能提高也就越明顯。
評(píng)論