带宽紧缺条件下混合数模视频传输方法的研究

发布时间：2021-01-03 08:43

　　未来无线网络中移动视频流量的持续增长会给网络的设计带来巨大挑战.现有的基于数字通信的无视视频传输系统很难在有限的带宽内处理流量如此之大的视频数据.这主要是因为数字传输会受到悬崖效应的影响,并不能提供高性能的视频广播服务和信道自适应性,而这些特性对于在不稳定的无线环境中传输视频至关重要.在过去一些年中,伪模拟视频传输和混合数模视频传输技术被相继提出,伪模拟视频传输可以提供对信道的无缝自适应性,混合数模传输可以集合伪模拟和数字传输的优点,同时提供高性能和信道自适应传输.本论文将对混合数模视频传输技术展开研究.具体来说,我们关注在带宽紧缺条件下的混合数模视频传输方法的设计.在这种情况下,传输模拟符号对带宽利用的不灵活性会极大地限制混合数模传输系统的性能.在本文中,我们基于两个基本思路来研究这个问题.第一,我们提出利用混合数模系统中数字符号的带宽以叠加调制的方式传输更多的模拟符号,对模拟符号来说,这些数字符号占用的带宽称为隐藏资源.第二,我们提出使用基于Shannon-Kotel’nikov（SK）映射的带宽压缩方法传输更多的模拟符号.为了实现这两个基本思路,我们需要求解一些复杂的优化问题.为... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．２?ＳｏｆｔＣａｓｔ变换过程及系数块的划分??

２．１伪模拟视频传输系统ＳｏｆｔＣａｓｔ??２．１．１．?ＳｏｆｔＣａｓｔ?系统结构??ＳｏｆｔＣａｓｔ的系统结构如图２．１所示，其中上面一行为发送端系统结构，下面一??行为接收端系统结构．??原始视频??ａ－＾｜?３Ｄ－ＤＣＴ?｜＿＿功率分Ｓ?｜—］，工加?｜￣??重建视巧＾??—逆３ｄ－ｄｃｔ?＜ｌｌｓｅ估计?＜—ｍｄ?—解调?＾??图２．１?ＳｏｆｔＣａｓｔ系统结构??和数字编码一样，ＳｏｆｔＣａｓｔ也以ＧＯＰ为单位处理视频数据．发送端首先使用??３Ｄ－ＤＣＴ变换对视频进行处理，去除时间和空间上的相关性．因为原始视频数据??往往具有大量的信息冗余，变换后的系数能量分布呈现不均匀性，大量的能量集??中在低频区域，高频区域能量很小．为了方便之后的功率分配，所有的ＤＣＴ系??数被划分成若干个等大小的长方形系数块（ｃｈｕｎｋ），之后的信号处理将以系数块??为单位进行．３Ｄ－ＤＣＴ变换以及划分系数块的过程如图２．２所示．??原始

（２．７）??可见，系数块的发送功率与其该系数块符号的标准差呈正比．??我们在图２．３中我们展示了?ＳｏｆｔＣａｓｔ和ＭＰＥＧ４数字系统的性能．该图片来自??文献丨４］．可见，当数字系统选定编码码率和调制速率后，系统接收性能呈现明??显的阶跃形状，即悬崖效应．但ＳｏｆｔＣａｓｔ却能很好的适应信道信噪比的变化，提??供无缝的自适应传输．同时，伪模拟传输对信道估计误差的敏感度较低，其传输??性能会随信道估计误差平稳地降低．??—？—ＳｏｆｔＣａｓｔ??４５?ＢＰＳＫ?１／２???ＱＰＳＫ?１／２?－＾７?＿?ｉ?＿??ｍ４〇－－－ＱＰＳＫ?３／４??Ｈ，??１６ＱＡＭ?１／２??ｔ?－???＾??１６ＱＡＭ?３／４?＾?丄——１???ｃｎ?３５－?６４ＱＡＭ?２／３??；??????〇??６４ＱＡＭ：３ｉ＾Ｔ?￣?７?７?ｉ??ｉ３〇?二…卜…；—…??’?￥Ｔ?ｒ?ＩＩ?Ｉ?＜?／??７?／?／?／?／?畫?ｆ??２５?－?／?／?ｉ?？?ｉ??／?／?ｉ?｛?ｉ?ｉ??ｉ?／ｉ?ｊ?ｉ?ｉ??２Ｑ?１＿Ｌ＿?１?１」?：＇＿＿１?ｉ?ｊ??０?５?１０?１５?２０?２５??Ｒｅｃｅｉｖｅｒ?ＳＮＲ?［ｄＢ］??图２．３?ＳｏｆｔＣａｓｔ和ＭＥＰＧ４数字系统的性能比较系能展示．图片来自文献｜４｜．横坐标表示??接收端的信噪比，纵坐标表示接收视频的峰值信噪比??２．２平行高斯信源??前文己经提到，视频信号经


本文编号：2954680