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多视点深度视频快速编码研究

多视点深度视频快速编码研究

作者：王叶群宁波大学

学位级别：硕士

随着3D显示技术和相关多媒体技术的发展，三维视频的应用，如三维电视(3DTV)和自由视点电视(FTV)等正蓬勃发展。多视点彩色加深度(Multi-view Videoplus Depth, MVD)三维数据表示格式由于能满足三维视频系统的要求并支持多视角显示，已... 详细信息

随着3D显示技术和相关多媒体技术的发展，三维视频的应用，如三维电视(3DTV)和自由视点电视(FTV)等正蓬勃发展。多视点彩色加深度(Multi-view Videoplus Depth, MVD)三维数据表示格式由于能满足三维视频系统的要求并支持多视角显示，已成为当前三维数据的主流表示格式。MVD信号包括多视点彩色视频和多视点深度视频，而多视点深度视频表示的是场景到相机的距离信息，其最终目的是用于辅助虚拟视点的绘制。在基于MVD的多视点视频系统中，多视点彩色视频和多视点深度视频在传输之前都需要进行压缩，而MVD的数据量与视点数成正比，其巨大的数据量需要大存储容量和高传输带宽。因此，提出一种具有高编码效率和低复杂度的编码方法对于多视点视频的实时应用具有非常重大的意义。在3D视频系统中，多视点深度视频和多视点彩色视频采用同样的编码器进行压缩，为了获得高压缩效率，多视点视频编码校验平台JMVC采用模式全遍历、多参考帧选择、率失真优化、运动估计和视差估计等技术。但是这些技术却使得编码器的计算复杂度成倍地增长，本文则是主要针对多视点深度视频编码过程中计算复杂度过高的问题，提出了一些相关的可行有效的算法，主要包括： (1)提出了一个深度视频区域分割方案。一般来说，人们对深度值较大的区域和深度不连续区域比较感兴趣，且对象边界区域比其他区域对绘制的影响程度大，综合考虑深度感知和深度对绘制的影响程度，将深度视频划分成了三个区域：边界区域、前景平坦区域和背景平坦区域。在深度视频区域分割结果的基础上提出了两个深度快速算法，对不同的区域分别采用不同的快速编码策略。提出了一种基于区域分割的多视点深度视频快速宏块模式选择算法，首先统计分析了各区域的宏块模式分布特点和相邻宏块之间的模式相关性，然后测试了该算法的编码时间、编码码率和绘制视点质量。实验结果表明，本文提出的快速算法在基本不影响虚拟视点绘制质量和编码码率的情况下节约了82.49%到93.21%的编码时间，并与目前已有优秀的深度视频快速算法进行对比，本文提出的快速算法要优于其对比算法。提出了一种基于区域分割的多视点深度视频快速参考帧和搜索方向选择算法，针对不同区域其参考帧的选择特点，不同区域采用不同的多参考帧优化策略，实验结果表明采用本章提出的算法在几乎不影响编码率失真性能及保证虚拟绘制视点质量的情况下，能节约34.54%6.91%的编码时间。 (2)提出了一种基于相关性的多视点深度视频快速宏块模式选择算法。该算法首先定义了一个宏块模式复杂度因子，根据该因子将深度视频划分为两个区域：简单模式区域和复杂模式区域。然后详细分析了深度视频的相关性和各区域的宏块模式分布情况，基于分析提出了一个快速算法。实验结果表明提出的算法在几乎不影响编码率失真性能及保证虚拟绘制视点质量的情况下，能节约65.57%2.72%的编码时间。

关键词：多视点视频编码深度视频编码 MVD 快速算法模式选择多参考帧运动估计视差估计

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杂波和有色噪声条件下MIMO雷达波形设计

西安电子科技大学学报 2017年第4期44卷 125-131页

作者：王玉玺黄国策李伟王叶群空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

现有多输入多输出雷达波形设计方法分别对杂波和有色噪声条件下的雷达波形进行了优化,而对实际应用中杂波和有色噪声同时存在的情况,现有方法并不能得到最优波形.针对该问题,提出一种杂波和有色噪声条件下基于互信息量的多输入多输出雷... 详细信息

现有多输入多输出雷达波形设计方法分别对杂波和有色噪声条件下的雷达波形进行了优化,而对实际应用中杂波和有色噪声同时存在的情况,现有方法并不能得到最优波形.针对该问题,提出一种杂波和有色噪声条件下基于互信息量的多输入多输出雷达波形设计方法,该方法综合考虑目标、杂波和有色噪声对波形优化的影响,通过理论推导给出了发射信号矩阵表达式,并给出了目标和杂波特征向量与噪声特征向量之间的匹配顺序,利用注水定理对该匹配顺序下的各天线发射信号功率进行了优化,确定了具体的发射信号矩阵表达式.实验仿真结果表明,当发射功率为10dB时,所提方法的互信息量比一般注水方法和仅考虑目标与噪声匹配顺序的方法分别高8bit和4bit.

关键词：互信息量波形设计多输入多输出雷达杂波有色噪声

大棚黄瓜秸秆原位还田对番茄生长及土壤环境的影响

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大棚黄瓜秸秆原位还田对番茄生长及土壤环境的影响

作者：王叶群东北农业大学

学位级别：硕士

秸秆还田是合理利用农业生物资源的有效途径,也是促进农业产业可持续发展的重要举措,普遍应用于农作物生产,我国设施蔬菜栽培面积及秸秆产出量大,秸秆无害化处理及利用问题凸显,秸秆原位还田不仅可以实现轻简化同时可以改良土壤,但蔬菜... 详细信息

秸秆还田是合理利用农业生物资源的有效途径,也是促进农业产业可持续发展的重要举措,普遍应用于农作物生产,我国设施蔬菜栽培面积及秸秆产出量大,秸秆无害化处理及利用问题凸显,秸秆原位还田不仅可以实现轻简化同时可以改良土壤,但蔬菜秸秆原位还田技术还不成熟,特别是对于高寒地区的大棚蔬菜秸秆原位还田技术还有待深入研究。因此,本研究在大棚黄瓜秋季拉秧后,设置黄瓜秸秆不还田(CK)、还田(T1)、还田增施氮肥(T2)3个处理,第二年春茬种植番茄,研究番茄生长发育和土壤环境的差异。明确高寒地区蔬菜秸秆原位还田的可行性,为实现高寒地区设施蔬菜轻简化栽培及土壤健康提供技术支撑。其主要结果如下:1.大棚黄瓜秸秆原位还田处理在定植后30天的株高、叶片数、根系生长均显著低于对照和还田增施氮肥处理,定植后50d、70d时还田处理和还田增施氮肥处理显著促进了番茄生长,增施氮肥处理效果最佳。2.还田增施氮肥处理的番茄单果重、单株产量、亩产均显著高于还田处理和对照,还田处理显著高于对照,产量以还田增施氮肥的处理为最高;还田与还田增施氮肥处理均显著降低了番茄茎基腐病、病毒病发病率,番茄脐腐病的发病率差异不显著。3.还田及还田增施氮肥处理显著提高了番茄的品质,主要表现在提高了可溶性糖含量、糖酸比、维生素C含量、可溶性蛋白及可溶性固形物,降低了有机酸含量。4.在0-20cm土层,土壤容重的差异不显著,还田处理土壤电导率显著低于对照,还田增施氮肥处理在前期显著高于对照,中后期显著低于对照。大棚黄瓜秸秆还田和还田增施氮肥处理与对照相比在前期提高了土壤速效磷、速效钾含量,在中后期显著提高了土壤速效磷、速效钾及硝态氮含量。大棚黄瓜秸秆还田增施肥处理的土壤全氮含量最高;前期还田增施氮肥处理的全氮含量显著高于对照和还田的处理,空白对照的有机碳含量显著低于其他处理,还田处理的C/N显著高于其他对照;中后期还田与还田增施氮肥的处理显著提高了全碳、有机碳含量及C/N。5.土壤脲酶活性表现为前期还田处理的最低,中后期还田处理与还田增施氮肥处理显著高于对照;还田及还田增施氮肥处理的土壤蔗糖酶活性显著高于对照;前期土壤过氧化氢酶活性呈现还田增施氮肥处理大于还田处理大于对照的趋势,中后期还田处理与还田增施氮肥处理显著高于对照。综上,高寒地区秋季大棚黄瓜秸秆原位还田,第二年春季种植番茄是可行的,其中,以还田增施氮肥处理最佳。

关键词：黄瓜秸秆番茄生长产量土壤环境

基于非单调递增频率偏移的混合相控阵MIMO雷达目标跟踪方法

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电子与信息学报 2017年第1期39卷 110-116页

作者：王玉玺黄国策李伟王叶群空军工程大学信息与导航学院西安710077

现有雷达系统在目标跟踪时所形成的波束仅与目标方向有关,无法实现信号发射能量在特定距离和方向上的聚焦。针对上述问题,该文将频率分集阵(Frequency Diverse Array,FDA)与MIMO雷达相结合,提出一种基于非单调递增频率偏移的混合相控阵M... 详细信息

现有雷达系统在目标跟踪时所形成的波束仅与目标方向有关,无法实现信号发射能量在特定距离和方向上的聚焦。针对上述问题,该文将频率分集阵(Frequency Diverse Array,FDA)与MIMO雷达相结合,提出一种基于非单调递增频率偏移的混合相控阵MIMO雷达目标跟踪方法。该方法利用阵元间非单调递增频率偏移,形成基于距离和方向的2维发射方向图,不仅消除了一般FDA阵列方向图在距离上的周期性,而且实现了方向图在距离和方向上的解耦合,使雷达能够形成基于距离和方向的2维点状跟踪波束。通过利用混合相控阵MIMO雷达的发射增益和波形分集特性,进一步提高目标跟踪性能。利用MUSIC算法对所提方法进行实验仿真和对比分析,分别验证了所提方法目标跟踪及抗干扰的有效性。

关键词：混合相控阵MIMO雷达频率分集阵目标跟踪抗干扰

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用于污染黄曲霉毒素花生分选的荧光信号研究

农业工程学报 2016年第1期32卷 187-192页

作者：王叶群杨增玲张绍英刘婷中国农业大学工学院北京100083

为在加工前将黄曲霉毒素超限的带衣花生米从原料中剔除,参照已有的色选系统,提出一种依据黄曲霉毒素含量超限带衣花生米的专属荧光信号进行逐粒分选的技术构想。采用Cary Eclipse荧光分光光度计测定100粒外观具有代表性的带衣花生米表... 详细信息

为在加工前将黄曲霉毒素超限的带衣花生米从原料中剔除,参照已有的色选系统,提出一种依据黄曲霉毒素含量超限带衣花生米的专属荧光信号进行逐粒分选的技术构想。采用Cary Eclipse荧光分光光度计测定100粒外观具有代表性的带衣花生米表面的紫外-荧光规律,通过与免疫亲和层析净化荧光光度法（GB/T18979-2003）检测结果对比,判定了黄曲霉毒素超限带衣花生米的荧光光谱特征;通过绘制450/490、460/490荧光强度比值的箱线图,评估了表面荧光法判断黄曲霉毒素超限带衣花生米的准确率;在搭建的荧光成像系统上,对黄曲霉毒素超限带衣花生米进行了荧光成像。检测发现,在365 nm波长激发下,黄曲霉毒素超限带衣花生米在420~460 nm处有荧光峰;以450/490荧光强度比值为依据剔除超限值带衣花生米的判断准确率为81%;a.u.〉40的带衣花生米可在图像中呈现亮蓝荧光光斑。表明表面荧光信号可作为带衣花生米在线、无损、逐粒分选的专属光学信号,用于黄曲霉毒素超限带衣花生米的剔除。

关键词：农产品荧光带衣花生米黄曲霉素分选

基于模式复杂度的深度视频快速宏块模式选择算法

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光学精密工程 2014年第8期22卷 2196-2204页

作者：陈芬郑迪彭宗举蒋刚毅王叶群宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211

为了降低深度视频编码的复杂度,提高深度视频编码的效率,本文利用深度视频纹理复杂度的一致性,提出了一种深度视频快速宏块模式选择算法.该算法首先对不同区域模式复杂度进行分析,定义一个宏块模式复杂度因子,根据该因子将深度视频划分... 详细信息

为了降低深度视频编码的复杂度,提高深度视频编码的效率,本文利用深度视频纹理复杂度的一致性,提出了一种深度视频快速宏块模式选择算法.该算法首先对不同区域模式复杂度进行分析,定义一个宏块模式复杂度因子,根据该因子将深度视频划分为简单模式区域和复杂模式区域.然后,分析深度视频的宏块模式分布情况及宏块模式选择的相关特性,为提出的算法提供理论依据.最后,根据模式区域选择相应的编码策略完成深度视频宏块模式的快速选择.实验结果表明,提出的算法在几乎不影响编码率失真性能及保证绘制质量的情况下可明显降低计算复杂度,能节约65.57％～92.72％的编码时间;而在低码率的情况下节约的编码时间会更多.因此,该算法在较低网络带宽限制下更加有效.

关键词：深度视频模式选择模式复杂度复杂度因子率失真性能绘制质量

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基于UCB改进的短波认知多信道选择算法

东南大学学报（自然科学版） 2019年第5期49卷 897-903页

作者：王董礼王叶群孙启禄张雯鹤王也空军工程大学信息与导航学院

为了提高UCB算法在短波多信道选择时的成功传输率,结合短波宽带应用背景,提出一种基于UCB改进的短波认知多信道选择算法.该算法根据认知无线电原理,通过把应用认知无线电技术的短波电台作为认知用户,利用强化学习中UCB索引值对信道进行... 详细信息

为了提高UCB算法在短波多信道选择时的成功传输率,结合短波宽带应用背景,提出一种基于UCB改进的短波认知多信道选择算法.该算法根据认知无线电原理,通过把应用认知无线电技术的短波电台作为认知用户,利用强化学习中UCB索引值对信道进行排序,并引入次序感知策略进行多信道选择,直到选出所需数量的空闲信道,从而为认知用户提供等效宽带传输.仿真结果表明,与原始UCB多信道选择算法相比,所提算法通过次序感知策略适当增加感知次数,在所需信道数量为4时,成功传输率最大提高了71.61%,累积收益平均提高了79.24%,累积数据传输时间平均提高了3.67倍.

关键词：短波通信认知无线电 UCB 多信道选择

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基于冲突分解的短波频点真实在线双拍卖算法

系统工程与电子技术 2022年第9期44卷 2947-2954页

作者：杨博王叶群黄国策孙启禄王桂胜空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对短波认知电台在网络高负载情况下频点冲突严重的问题,依据短波频点衰落特性,结合真实在线双拍卖模型,提出了基于冲突分解的真实在线双拍卖(trueful online double auction based on conflict decomposition,TODA-CD)模型。在TODA-C... 详细信息

针对短波认知电台在网络高负载情况下频点冲突严重的问题,依据短波频点衰落特性,结合真实在线双拍卖模型,提出了基于冲突分解的真实在线双拍卖(trueful online double auction based on conflict decomposition,TODA-CD)模型。在TODA-CD模型中,卖家模型考虑不同链路间差异性,重构卖家定价模型,提升了链路可靠性;买家模型以预期收益最大化为优化目标,首先利用广度优先搜索算法生成频点冲突树,解析短波认知网络内频点冲突关系,然后设置频点抢占切换惩罚函数,计算不同切换方案预期收益,重构买家竞拍价格,以第二密封价格拍卖完成频谱交易,最终实现网络内频点指配的抢占最优。仿真结果表明,在网络高负载情况下,TODA-CD算法能够有效提高频谱利用率,降低抢占切换次数,从而提高系统收益。

关键词：短波通信动态频谱接入在线双拍卖冲突分解

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一种跳频MAC协议的自适应机制

西安电子科技大学学报 2013年第5期40卷 78-85页

作者：王叶群叶向阳戚云军黄国策张衡阳空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077

根据跳频媒体接入控制协议(FHMAC)中"业务负载—系统吞吐量"呈抛物线的关系,提出一种自适应协议AFHMAC.该协议通过设置分组接入网络的权限来控制网络中业务负载的数量,使得系统吞吐量最大,适合于航空自组网中高时效性业务的传输.运... 详细信息

根据跳频媒体接入控制协议(FHMAC)中"业务负载—系统吞吐量"呈抛物线的关系,提出一种自适应协议AFHMAC.该协议通过设置分组接入网络的权限来控制网络中业务负载的数量,使得系统吞吐量最大,适合于航空自组网中高时效性业务的传输.运用排队理论、组合理论和离散拉普拉斯变换,得到AFHMAC的系统吞吐量、分组成功传输概率和分组端到端时延均值数学表达式.仿真结果表明:FHMAC时延性能优于TDMA和IEEE 802.11DCF协议的时延性能,在轻负载情况下FHMAC系统吞吐量和分组成功传输概率均优于ALOHA协议的.AFHMAC的理论计算结果与仿真结果一致,且自适应机制能正常工作.

关键词：航空自组网媒体接入控制协议跳频时延吞吐量自适应