無線視頻傳輸系統(tǒng)資源分配研究.pdf

1、隨著無線網絡帶寬的不斷提高以及具有多媒體處理能力的移動終端的普及，視頻服務將成為未來無線網絡中的主要業(yè)務形式。但同時移動終端設備的功耗約束問題已成為限制移動視頻業(yè)務發(fā)展的主要障礙。本文在國家自然科學基金項目“無線移動環(huán)境下復雜度可分級聯合功率率失真模型（No. 60572063）”和教育部博士點基金項目“廣義率失真理論及在無線通信中的應用（No. 20040487009）”的聯合資助下提出從端到端最優(yōu)化的角度考慮無線視頻傳輸系統(tǒng)資源分配

2、問題。將考慮端到端失真，無線網絡帶寬以及終端能量消耗的關系，并在此基礎上，提出對視頻編碼及發(fā)射方案的各個配置參數進行優(yōu)化配置，使有限的資源合理分配在各個模塊和適當的視頻內容，從而得到最優(yōu)的資源分配方案。為解決視頻編碼系統(tǒng)的最優(yōu)化參數配置和資源分配提供一種新的理論和方法。 本文所做主要工作如下： 1. 以比特錯誤為信道失真最小單位，分析信道失真與誤碼率和傳輸碼率的三維關系，并得到信道率失真模型。不同于傳統(tǒng)方法，本文的方法可

3、適用于非包交換網絡，并且支持比特層次抗誤碼方案的視頻通信系統(tǒng)。同時，信道率失真模型是發(fā)射功耗、信道編碼方案等信道相關參數進行率失真優(yōu)化的基礎。 2. 在分析MPEG-4 編碼標準的各模塊復雜度基礎上，提出了簡單的以幀為單位的視頻編碼復雜度模型。進而在通用的硬件平臺上建立復雜度與功耗的映射關系。該模型精確描述編碼參數與功耗的關系，可以將編碼與發(fā)射方案聯合設計。 3. 在以上內容的基礎上，建立了視頻傳輸端到端功率率失真模型，

4、并提出了完整的在能量和帶寬約束下最優(yōu)化系統(tǒng)資源分配的解決方案。該方案根據信道狀況和幀的重要性自適應確定每幀的編碼方案和發(fā)射方案。從而實現系統(tǒng)性能的顯著提高，特別是在系統(tǒng)資源相對不足的情況下。 本文通過建立完整的無線視頻傳輸功率率失真模型，提供了在能量約束下分析通信系統(tǒng)各模塊相互關系以及最優(yōu)方案的框架。將編碼與發(fā)射在能量約束下聯合考慮，獲得最優(yōu)資源分配方案。利用本文的方案，不但可以顯著提高系統(tǒng)性能，而且能夠在視頻質量和系統(tǒng)資源消耗