自适应传输的无线视频监控系统的研究与设计

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:hzjojo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着音视频等占用网络资源的多媒体应用的发展以及移动终端的兴起,如何保证高质量的音视频以满足用户体验一直是研究的热点。像无线视频监控这类对实时性要求较高的应用,保证视频传输的质量更是一项极具挑战的工作。本文以视频监控为应用环境,通过研究视频的自适应传输策略来保证服务质量,实现方案是通过控制视频编码的输出速率以适应动态多变的网络环境。针对这个问题,本文基于BP神经网络对视频编码速率的自适应控制策略作了研究,它是在AIMD算法的基础上,通过三个神经网络来实现的。其中,一个神经网络用来对码率进行快速定位,即粗调整;另外两个神经网络用来对码率进行细调整,得到合适的加性增长步长或乘性衰减因子。在粗调整的过程中确定基本码率后,再根据当前的丢包率来选择细调整的方式,得到最终的目标码率。为了实现该自适应码率控制的方案,首先需要对网络环境进行探测,并使编码器选择合适的工作模式用以实时调整其目标码率。针对以上几点,本文通过对比当前主流的编码标准选择了具有高压缩性能并适应网络传输的H.264来实时编码采集到的监控画面,并选择了适应于流媒体传输的RTP/RTCP网络协议,搭建了一个视频实时传输系统。在这个系统中,RTCP主要负责获取当前网络环境的情况,同时向发送端反馈丢包率、延时和抖动等相关网络信息,作为自适应码率控制的参数。此外,为了对神经网络进行训练,本文结合实际测试环境使用NS2构建仿真网络,收集合适的训练样本集,即得到在不同的网络环境下,可以保证视频传输质量的最佳目标码率,并收集该环境下的网络性能参数。为了使神经网络能快速收敛并准确预测,本文根据样本集的数据特点,设计了合适的数据归一化算法,使网络收敛的均方误差减少到线性归一化方法的1/4,迭代次数也从上万次减少到5000次左右。最后,本文在搭建好的视频监控系统中对训练好的神经网络进行在线测试。测试结果表明该方案平均可以在100个编码帧的时间内将目标码率调整到合适的范围内,比基本的AIMD自适应算法快了上10倍,而且它的丢包率也降低了一半左右,保证了更高的视频质量,体现了其优越性,达到了研究目的。
其他文献
随着铁路运输的迅速发展,需要一种综合、完备、可靠的通信系统来满足铁路通信的要求。基于GSM建立的适合铁路通信的GSM-R网络就是铁路通信网络发展的新方向。作为一个专门为
正交频分复用(OFDM)技术是一种将高速数据流分散到多个正交子载波上传输的多载波调制方式,具有很高的频谱利用率,是一种高效的数据传输方式。它可以有效对抗多径衰落和窄带干扰
无线城域网IEEE 802.16标准针对固定和移动的城域无线网络提供用户站(SS)和基站(BS)间的宽带无线接入(BWA)技术,具有快速部署、高灵活性、高吞吐量和支持移动性的特点。为了保
RAKE接收机技术是CDMA扩频通信的关键技术之一,本文围绕RAKE接收机在WCDMA中的应用,着重对RAKE接收机中的扩频地址码的捕获、和空时二维RAKE接收技术进行了研究。 在移动通
在数字移动通信的技术及应用迅猛发展的今天,为了满足人们对各种移动通信业务,特别是宽带数据通信业务的需求,移动通信必须改善通信质量,尽力满足人们的需求。 空时编码是一种
目前,GSM-R技术作为一个面向未来的开放性技术在中国正经历着飞速的发展。如何利用GSM-R技术实现中国铁路的信息化发展,如何充分的开拓GSM-R业务是一个值得探讨的话题。论文
在3G中CDMA是一种最主要的技术,而正交频分双工(OFDM)调制将是未来广带无线传输技术的关键技术,这主要是因为多载波技术为在移动环境所带来的高度不利的无线信道条件下传输高
作为第三代移动通信标准三大标准之一的TD-SCDMA系统在我国已经逐步发展起来。作为全球首台商用的TD-SCDMA系统终端综合测试仪表,“SP6010 TD-SCDMA终端综合测试仪”到目前为
近年来,国内外众多学者就适当强度的电脉冲作用下,细胞膜发生电穿孔的现象展开研究并应用于实践,使其发展成为一门新的生物物理技术——细胞电穿孔技术。该技术在工业、农业、生