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文档简介
无线多媒体感知网络中的压缩视频流性能一、为有效传输视频流，论文研究了无线信道传输CS图像时，接收视频质量的关键参数(量化率、每帧采样数、信道编码率)对视频质量的影响。文章指出，不同于JPEG编码图像，由于无组织的图像表示， CS编码图像能对误差信道做出固有弹性适应。这一特性，可保证误比特率为10-4的信道以接近0丢失的概率传输数据，对10-3的信道也可实现较低的畸变。另外，传输无线图像时，前向误差相关对于CS图像的无线传输没有很大帮助，论文提出一种自适应类似方法，丢弃错误的样本，从而提高图像质量。通过分层的无线通信协议栈发送预测视频编码有两个缺陷：1、编码器复杂。2、对误差信道的有限伸缩性。经分析和验证，基于CS的跨层通信协议栈能解决以上两个问题，并且同时实现采样和压缩，从而以远低于奈奎斯特采样率的速率采样。二、系统模型 1、压缩采样包括以下 4 个步骤： (1) 原始信号 x在基底 (N)下是稀疏的，稀疏信号为 s。 x=s (1) (2) 利用观测矩阵 ( )获取观测值 y。 y=x=s=s (2) (3) 已知 , 和 y，选择合适的算法恢复 s 。 s= 满足 y =s 的最稀疏解 (3) (4) 利用 的逆矩阵重建原始信号 x (图 2(e)。 x =s (4) 2、 视频模型用小波变换作为稀疏基，用8比特（如灰度值）表示每帧像素。利用分块Hadamard集对图像采样 （5） Y代表图像采样，H32是32X32Hadamard 矩阵矩阵X被随机重排并形成32 x N/32矩阵，N是图像内像素数，M个采样点从x中随机选择进行传输。利用（3）中的s 重建像素。三、视频帧内编码传输忽略帧间相关性，给定传输层数据率、帧率和端到端误比特率，有三个主要参数决定接受视频帧的质量：1、 采样量化率采样量化率Q单位bit/Sample,即量化每个采样点需要的比特数。根据经验，为估计CS图像质量需要控制每帧采样数M和量化率Q之间的最优比例，估计CS质量需评价SSIM(结构相似指数)。CS恢复算法利用最稀疏变换找到图像，最稀疏变换是接收的采样点和重建图像产生的采样点之间的差异最小化，意味着，即使一小部分采样点被破坏也可以实现重建图像和原图像近似一样。2、 每帧采样点数每帧采样点数N取决于传输图像的稀疏性，N越大，传输图像的质量越好。3、 信道错误率CS编码传输采样点是随机的，不同于预测编码，对于图像重建，没有那个采样点比其他采样点重要，正确接收的采样点数是唯一决定接收图像质量的因素，一小部分随机信道误差不会明显影响感知图像质量。如下图所示：CS图像的无组织表示更能弹性适应随机信道误差。下图为25帧通过比特
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