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无线环境下失真和时限感知的视频分组调度机制
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:电子与信息学报
  • 时间:2013.9.15
  • 页码:2213-2219
  • 分类:TN919.85[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥230027
  • 相关基金:国家自然科学基金(60s32005,61170231)资助课题
  • 相关项目:具有延迟约束的无线网络资源控制机制研究
中文摘要:

现有无线分组调度算法一般以最大化系统吞吐量或者保证用户之间公平性为目标。然而,不同视频分组之间存在着重要性差异,使得传统的内容无关调度算法不适用于无线视频传输。充分发掘视频分组之间存在的重要性差异并准确衡量视频分组的传输失真,能够在资源受限的无线环境下更合理地分配资源,提高视频传输质量。该文首先提出一种分组级别视频传输失真衡量模型,用于预测视频分组丢失对视频质量的影响,然后考虑分组时限的影响,提出分组级别的时限扩展模型。在此基础上,利用正交频分复用(OFDM)技术在无线资源(时域、频域及功率)分配上的灵活性,提出一种基于梯度的失真和时限感知调度算法。仿真结果表明该文所提出的调度算法相对于传统内容无关算法最大有4.3dB的平均峰值信噪比(PSNR)增益。

英文摘要:

Most of current wireless packet scheduling algorithms aim at maximizing overall system throughput or achieving a certain type of fairness among mobile users. However, these content-independent algorithms can not be applied to wireless video transmission because different video packets have different levels of contribution to the overall video quality at the receiver side. Fully exploring the differences between the video packets and accurate predicting the transmission distortion caused by lost video packets can significantly improve the performance of video streaming over resource-constrained wireless networks. In this paper, a packet-level transmission distortion model is proposed to predict the quality degradation of decoded videos by lost video packets, the packet-level deadline is defined to extend the model. Based on this packet-level transmission distortion model and packet-level deadline extended model, a gradient-based distortion and deadline aware scheduling algorithm is proposed, which prioritizes the transmissions of different users by considering distortion impact, deadline requirements and fully exploit the flexibility of resource allocation provided by the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technology in terms of time, frequency and power. The experimental results demonstrate that the proposed algorithm outperforms the content-independent algorithms with a gain of as much as 4.3 dB in terms of average Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR).

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24739