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基于视频分析的可分层的容错编码算法

清华大学学报（自然科学版） 2005年第7期45卷 916-919页

作者：陈玉张旭东王德生清华大学电子工程系北京100084

为了改善传统视频编码器在无线网络传输条件下的容错性能,并减轻由于丢帧引起的误差传播效应,基于经典的视频分析概念和理论,提出了一种新的视频容错算法。该技术参照视频分析中关键帧搜索理论,结合视频容错的特点和实际网络传输条件,... 详细信息

为了改善传统视频编码器在无线网络传输条件下的容错性能,并减轻由于丢帧引起的误差传播效应,基于经典的视频分析概念和理论,提出了一种新的视频容错算法。该技术参照视频分析中关键帧搜索理论,结合视频容错的特点和实际网络传输条件,在不改变码流结构的情况下,是一种适合无线网络传输的可分层的视频容错编码算法。通过H.263编解码器的试验证明:所提出的算法可以很好地缩短由无线传输丢包引起的误差传播范围,从而得到比较好的视频主客观评价效果。

关键词：图像信息处理容错编码视频分析关键帧无线视频传输误差传播

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ZFS文件系统中双容错编码性能的研究

计算机工程与科学 2010年第9期32卷 107-110页

作者：张斌眭聚磊童健聪王刚刘晓光南开大学信息技术科学学院天津300071

ZFS是Sun推出的一款革新性的文件系统,它支持用户构建镜像以及单容错/双容错的软Raid。其双容错编码方案采用的是Reed-Solomon编码(RS码)。由于RS码是基于有限域运算,编码/解码时间复杂性差是其根本性的缺陷。ZFS对写操作的处理采用的... 详细信息

ZFS是Sun推出的一款革新性的文件系统,它支持用户构建镜像以及单容错/双容错的软Raid。其双容错编码方案采用的是Reed-Solomon编码(RS码)。由于RS码是基于有限域运算,编码/解码时间复杂性差是其根本性的缺陷。ZFS对写操作的处理采用的是聚合后追加的方式而非传统的覆盖方式,每次写操作都会进行一次编码计算。因此,编码计算性能是影响文件系统整体性能的重要因素之一。本文的工作是将RDP这一基于奇偶校验的双容错编码与ZFS相结合,替代Reed-Solomon编码,以优化文件系统写操作的性能。我们设计了Cache优化的RDP编码算法,在ZFS中进行了实现,并通过实验验证了这一方法的有效性。

关键词： ZFS 容错编码 RDP

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数字式多媒体视频图像容错编码传输方法仿真

计算机仿真 2018年第2期35卷 169-172,359页

作者：金海王宁重庆师范大学涉外商贸学院重庆401520

对数字式多媒体视频图像的编码,能够有效提升视频图像传输质量。数字式多媒体视频图像容错编码的传输,需要对数字式多媒体视频图像进行稀疏分解,得到图像线性形式,完成视频图像容错编码传输。传统方法基于人眼视觉特性进行容错编码,但... 详细信息

对数字式多媒体视频图像的编码,能够有效提升视频图像传输质量。数字式多媒体视频图像容错编码的传输,需要对数字式多媒体视频图像进行稀疏分解,得到图像线性形式,完成视频图像容错编码传输。传统方法基于人眼视觉特性进行容错编码,但忽略了得到数字式多媒体视频图像的线性形式,导致编码传输效果不理想。提出基于小波变换和矢量量化的容错编码方法,对数字式多媒体视频图像进行分解和重构,小波变换的平滑性能够去除视觉冗余;对分解后的图像进行矢量量化,分别采用均方差法和类似标量最佳量化法选取和计算图像矢量,构建数字式多媒体视频图像的过完备库,并对其进行归一化处理;采用非对称原子对数字式多媒体视频图像进行稀疏分解,得到图像的一个线性表示。根据上述操作即可掌握像素点的分布范围和规律,实现容错编码。实验证明,所提方法不仅能够提高容错编码的速度,还能够提高视频图像传输质量。

关键词：多媒体视频图像容错编码

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无线视频传输的容错编码研究

电信科学 2011年第9期27卷 89-92页

作者：柴鑫刚郑冬冬中国移动通信集团有限公司研究院北京100053

基于无线视频监控传输技术进行无线信道视频图像传输的过程中,经常面临数据传输错误、带宽变化、网络拥塞导致的视频数据丢失问题,严重影响了图像质量。Joint Video Team(JVT)of ISO/IECMPEG and ITU-T VCEG提出了可伸缩视频编码(SVC),... 详细信息

基于无线视频监控传输技术进行无线信道视频图像传输的过程中,经常面临数据传输错误、带宽变化、网络拥塞导致的视频数据丢失问题,严重影响了图像质量。Joint Video Team(JVT)of ISO/IECMPEG and ITU-T VCEG提出了可伸缩视频编码(SVC),可实现视频空间、时间和图像质量的完全伸缩,本文结合率失真优化算法将可伸缩编码作为容错工具,引入了不同层数据,根据B-D代价函数决定自动重传机制,降低了视频数据丢失对图像质量的影响。仿真结果表明,该方法大大提高了视频码流的抗误码能力和传输的鲁棒性。

关键词： H.264/SVC 容错编码率失真优化模式选择基于B-D 代价的可选择重传

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基于HEVC的差错掩盖与容错编码方法研究

基于HEVC的差错掩盖与容错编码方法研究

作者：姜伟西南交通大学

学位级别：硕士

高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)是由ISO/IEC MPEG(Moving Picture Experts Group)和视频编码专家组(Video Coding Expert Group,VCEG)联合推行的新一代视频编码标准。HEVC标准的主要目标是提高已有编码标准的压缩效率,相比较H.264/AVC,在视频感知质量相同的前提下,节省了约一半的编码比特。随着网络多媒体内容的增加和HEVC新技术发展带来的挑战,网络视频服务需要更加注重保障有损传输下的图像质量。在这样的背景下,本文对H.264/AVC和HEVC中的容错编码方法和差错掩盖方法进行了广泛的研究。分别从解码端和编码端入手,实现了当前HEVC中的差错掩盖方法和基于棋盘格的参考帧选择(Reference Picture Selection,RPS)容错编码方法,验证了当前方法的性能,然后提出了对现有方法的进一步改进。本文的主要研究内容如下:1)针对已有的差错掩盖方法,提出了一种基于视频纹理特性和HEVC编码特征的差错掩盖方法。该方法利用视频内容的纹理特征、HEVC的CU划分特征和时域编码特征,对丢失的Slice进行分析,进而调整其差错掩盖策略,对丢失内容进行恢复。实验结果表明,相比较目前HEVC的差错掩盖方法,本文方法恢复所得的视频质量更高,PSNR大约提升了0.5dB。2)针对有损传输下HEVC视频数据的传输保护问题,以及现有HEVC容错编码方法的性能不足,提出了一种基于视觉显著性的参考帧选择容错编码方案,自适应地进行基于参考帧选择的容错编码。首先对目前的显著性检测方法进行了研究,针对编码端的性能需求,提出了一种实时显著性检测模型。接着通过分析视频内容与容错编码方法的关联,提出一种基于视觉显著性的CTU级的参考帧选择方法,进行更合理的参考帧选择调整,使得优化后的容错编码方法既能降低编码端的性能损失,又能提高有差错情况下的解码端视频质量。

关键词： HEVC 容错编码差错掩盖显著性参考帧选择

面向Internet传输的图像容错编码研究

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面向Internet传输的图像容错编码研究

作者：杨柳湖南大学

学位级别：硕士

随着Internet图像通信业务的飞速发展，高压缩图像在不可靠的Internet上的健壮传输成为图像压缩编码研究的热点。现有的图像编码算法和框架都基于理想的传输信道，侧重数据组织和量化，片面强调图像压缩效率，而忽略了实际信道Interne... 详细信息

随着Internet图像通信业务的飞速发展，高压缩图像在不可靠的Internet上的健壮传输成为图像压缩编码研究的热点。现有的图像编码算法和框架都基于理想的传输信道，侧重数据组织和量化，片面强调图像压缩效率，而忽略了实际信道Internet特性，缺乏面向传输的容错性，无法同时保证高压缩比和高复现度。本文正是针对低带宽、多丢包的传输环境，研究面向Internet传输的高效图像容错编码。为了有效地保证图像压缩编码的高效压缩和高效还原，在深入分析Internet传输分组丢失特性和现有图像编码容错传输缺陷的基础上，论文从三个方面总结了在错误多发和异构的Internet环境中图像容错通信的适用原则，提出全局性和无依赖性设计概念。依据设计原则，针对Internet的丢包行为，论文为Internet图像传输提供了一个兼顾压缩效率和还原质量的整体解决方案——高效稳定的信源／信宿联合图像编码框架J2SC(Joint Source-Sink Coding)，结合源端容错编码方法和终端错误隐藏技术以改善图像传输对丢包的鲁棒性。其中，提出一种基于小波系数统计特征的伪随机整体采样策略，克服了编码相关造成的丢包敏感性：构建了一个基于拉普拉斯金字塔的双向金字塔模型，提高了图像丢包后的还原质量。论文还将J2SC和现有图像编码算法及JPEG2000压缩标准进行了计算比较。MATLAB仿真结果表明J2SC框架不权满足图像传输的高效压缩和灵活扩展要求，还具有出色的丢包容错性能，从而更好地支持Internet图像传输应用。

关键词：图像通信健壮传输容错编码 MATLAB仿真

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面向大数据块的快速多容错编码研究

面向大数据块的快速多容错编码研究

作者：张世乐复旦大学

学位级别：硕士

容错编码技术是针对数据传输与存储系统所面临的容错信道,保证数据高效、可靠传输与存储的一种前向纠错编码技术.随着P2P网络、多播传输等技术的发展,基于数据块或数据包的大容量数据传输与存储越来越受到人们的关注,有着广泛的应用需求... 详细信息

容错编码技术是针对数据传输与存储系统所面临的容错信道,保证数据高效、可靠传输与存储的一种前向纠错编码技术.随着P2P网络、多播传输等技术的发展,基于数据块或数据包的大容量数据传输与存储越来越受到人们的关注,有着广泛的应用需求.现有的容错编码技术大都是针对二进制对称信道,面向位或信息符号的编码方法,由于编、解码运算复杂度的限制,一般不适合于这类系统中的差错控制应用.构造面向数据块的,编、解码运算复杂度低,容错能力强-能纠正2个以上错误的多容错编码,已成为近年来信道编码领域广受关注的研究热点之一本文在研究单奇偶校验码的基础上,针对基于数据块或数据包的大容量数据的可靠传输与存储应用,研究了面向大数据块的块间多容错编码方法,获得了一些成果,并提出一种新的,面向大数据块的快速多容错编码方案.本编码方案具有以下特点：·容错能力强,编码能够容许最多4个任意数据块同时错误;·面向大数据块或数据包的块间容错编码,编码对数据块的大小无限制,同时得出编码最大能够对连续27个数据块做块间容错编码;·编、解码运算复杂度低、运算速度快,编、解运算的算法复杂低为O(n)(n为数据块大小,单位字节);·编码属于MDS码,只需要增加4个冗余数据块,即可恢复任意4个数据块错误(或丢失),在同等的冗余条件下,编码达到最佳容错能力.本文详细介绍了多容错编码的构造方法及理论证明,并对编、解码算法做了加速优化,使运算速度达到实时应用要求.最后,本文分析了多容错编码方案在实际系统中的应用,对全文主要研究内容简单总结,并指出进一步的研究方向.

关键词：容错编码多容错纠错编码大数据块有限域

基于容错编码的卫星物联网移动缓存系统修复策略研究

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基于容错编码的卫星物联网移动缓存系统修复策略研究

作者：王念念哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着移动终端和网络技术的快速发展,物联网(Internet of Things,Io T)技术引起研究者们的广泛关注,人们期待万物互联时代的到来。然而,目前依靠地面无线通信技术的物联网技术还难以在跨区域、大范围和恶劣环境下实现。因此,使用卫星组... 详细信息

随着移动终端和网络技术的快速发展,物联网(Internet of Things,Io T)技术引起研究者们的广泛关注,人们期待万物互联时代的到来。然而,目前依靠地面无线通信技术的物联网技术还难以在跨区域、大范围和恶劣环境下实现。因此,使用卫星组网代替地面基站给物联网终端提供服务是物联网发展的必然趋势。同时,随着大数据技术的蓬勃发展,全球物联网中包含的业务类型以及数据量都呈现指数型增长,将给卫星物联网对海量数据的存储和处理能力带来了压力和挑战。针对卫星物联网中海量数据的可靠存储问题,利用移动终端多余或空闲的存储容量,将数据缓存到多个移动终端中,满足卫星覆盖范围内任意移动终端对数据的收集,能够大幅度提升数据的传输效率。在卫星物联网中,当移动终端电量耗尽或离开卫星覆盖范围内时,需要对失效的数据进行快速修复,以保证存储数据的完好和可靠性。因此,容错编码在卫星物联网的移动缓存系统中具有潜在的应用价值。传统的容错编码方案如复制、纠删码和再生码等,在应用时存在着存储、带宽开销大和修复时需要的帮助节点数目多的问题,同时还需兼顾考虑物联网系统低功耗成本的特点。对于上述问题,本论文以降低系统整体通信功耗开销为目标,将自适应最小存储再生(Adaptive Minimum Storage Regenerating,AMSR)码引入卫星物联网移动缓存系统中,以解决卫星物联网缓存系统中数据的可靠存储和及时修复问题。主要的研究内容及贡献如下:针对在卫星覆盖范围内,由无通信距离限制的物联网终端组成的卫星物联网移动缓存场景,根据AMSR码帮助节点数目可变的特性,设计了基于阈值的自适应修复策略。通过对该系统模型的建模和分析,基于阈值修复策略,推导了系统数据收集和修复的功耗开销公式并优化了修复阈值点。仿真结果验证了在最优的阈值点启动修复过程时,可以让整体通信功耗开销最小。针对存储节点有通信距离限制的联合无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)-卫星物联网应用的移动缓存场景,将终端设备存储节点的部署根据泊松点过程来建立系统模型,推导适用于各容错编码方案的系统功耗开销表达式,并且提出新的系统可用性和功耗开销等评估指标。通过仿真找到适用系统的容错编码方案、编码和系统参数,实现系统需要具有高可用和低功耗特性的需求。

关键词：卫星物联网移动缓存容错编码通信功耗开销自适应修复

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基于小波变换的图像压缩及容错编码研究

基于小波变换的图像压缩及容错编码研究

作者：马俊南京理工大学

学位级别：硕士

图像压缩编码是图像存储、处理和传输的基础。数字图像含大量的数据需进行压缩以减轻图像存储和传输的负担。图像压缩技术在通信、介质存储、数据传输等领域发挥了重要作用，在航空侦察、遥感、资源勘探及生物医学中得到了广泛的应用，... 详细信息

图像压缩编码是图像存储、处理和传输的基础。数字图像含大量的数据需进行压缩以减轻图像存储和传输的负担。图像压缩技术在通信、介质存储、数据传输等领域发挥了重要作用，在航空侦察、遥感、资源勘探及生物医学中得到了广泛的应用，一直是信息技术中最为活跃的领域之一。本文对基于小波变换的图像压缩编码及容错编码进行了分析研究。对基于小波变换的图像压缩方法中的经典算法(EZW，SPIHT)进行了探讨，并通过对多幅图像的仿真结果，证明较之于其他若干的图像编码方案，基于小波变换的压缩算法具有较强的优越性。图像经压缩编码后的码流在传输过程中，经常发生误码、掉包现象。针对这种情况，在进行小波图像压缩编码的同时，将其与容错编码算法相结合，使得在以较小的比特量传输图像的同时，增加容错功能，提高了传输码流的精确度。

关键词：小波变换图像编码 EZW SPIHT 容错编码