基于视频内容的无线视频传输跨层调度算法研究

摘要

近些年来，无线通信系统中的视频通信业务以其直观、生动的特性越来越受到人们的关注。尤其是LTE系统最大可支持20MHz的带宽，为视频业务的发展提供了更加广阔的应用前景。但是，无线信道的时变、衰落特性常常导致视频包不能在生存期之前到达解码端，造成丢包，不仅浪费了宝贵的有限带宽，而且引起视频质量的下降。因此，必须通过合理的资源调度策略降低丢包对接收端重构视频质量的影响，进一步改善用户的视频传输质量。
　　本文首先分析了无线信道中的视频传输失真，并通过仿真比较得出文中的传输失真估计方法得到的失真与真实的视频失真相差较小，具有较好的性能。接着利用跨层设计的思想，提出一种改进的基于视频内容的比例公平调度算法。在计算用户的优先级时，平衡考虑了视频包的传输失真、时延特性和信道状况，尤其针对不同的帧类型定义不同的时延参数；然后，充分利用多用户分集增益为被服务的用户选择合适的子信道。仿真结果表明，采用基于内容的调度算法得到的接收端的视频平均 PSNR比传统的比例公平调度算法得到的平均PSNR提高了大约1.0894dB。因此，本文的调度算法有效的改善了用户的视频质量。最后，对现有的有限反馈算法进行改进应用到LTE系统的视频调度中。反馈到基站的子信道数目由系统的资源块数目决定，同时也反馈回一个最差的子信道。通过仿真得到，有限反馈的调度算法与全反馈调度算法相比，损失了较少的视频质量，但是大大降低了反馈开销。

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第一章 引言

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究概况

1.3 论文研究思路与研究内容

第二章 无线网络中视频传输技术

2.1 无线网络视频传输系统

2.2 H.264 视频编码技术

2.3 LTE 网络及其关键技术

2.4 常见的无线分组调度算法

2.5 本章小结

第三章 编码视频传输丢包质量分析

3.1 传输失真系统描述

3.2 像素级传输失真分析

3.3 包级传输失真

3.4 仿真结果与分析

3.5 本章小结

第四章 基于视频内容的跨层调度算法

4.1 改进的比例公平调度算法

4.2 仿真实验

4.3 本章小节

第五章 反馈有限信道信息的无线调度算法

5.1 有限反馈机制

5.2 改进的 Best- Ntop 算法

5.3 Ntop 值的选取

5.4 反馈有限信道信息的调度算法

5.5 仿真实验

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 未来工作展望

参考文献

附 录

致谢

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