基于场景模型的视频无线信道鲁棒传输

根据无线信道的特点，提出了一种基于场景统计模型的联合信源信道编码和网络拥塞控制的多媒体鲁棒传输系统。首先进行场景统计模型和特性分析，采用MPEG-4分级编码将所有的层划分成几类，接着由码流对网络拥塞和重建视频质量的影响将其分成两个传输优先级队列。在传输过程中，依据信道误码率和网络丢包率进行自适应的信源不同保护等级编码和网络拥塞控制策略。试验数据表明，本方案与以前文献中提出的IPB等方案相比，能够明显的提高重建视频质量。     

分组编码调制新进展

１９８２年，Ｕｎｇｅｒｂｏｅｃｋ提出了将郑积码与调制一体化的网络编码调制（ＴＣＭ）方案，这种方案能够在不增加系统带宽与发射功率的前提下，提高信息传输的可靠性。作为ＴＣＭ一个 分支的ＢＣＭ方案是由Ｉｍａｉ与Ｈｉｒａｋａｗａ于１９７７年提出的，它是将分组码与调制一体化，采用这种方案构造出的码字称为ＢＣＭ码，ＢＣＭ码有许多优于ＴＣＭ码之处，文章简要叙述了网络编码调制（ＴＣＭ）技术提出的前景，重点论述了分     

利用组合码进行纠错的检错重传方案

将一个码字重复J次得到的一个新码字是原码字的组合码。只要信道(假定为二进制对称信道)的比特差错率小于0.5,组合码的抗干扰能力就大于原码,且该能力随着J值的增大而增大。在检错重传通信系统中,利用多次重传得到的多个有错码字,按某种规则对它们进行组合译码可望译得正确码字。从而可提高信息利用率,减少重传次数。本方案对于某些信道特性不稳定的遥测遥控或其它通信系统具特殊意义。本文推导组合码的实用译码算法及译码失误率的估算公式,具体给出了使译码失误率小于给定值、利用组合码进行纠错的检错重传方案的算法框图。     

面向深空通信的喷泉编码技术

喷泉码是一种基于删除信道的前向纠错编码技术,具有不需反馈的特性。针对深空通信环境长时延、高误码率和丢包率大、上下行链路带宽不对称和链路易中断等特点,提出一种级联LDPC码的喷泉编码方案,并给出一种利用接收数据包的冗余信息的改进BP解码算法。与已有的深空通信信道编码算法进行了仿真比较,显示了该级联喷泉码具有良好的纠错性能和较低的编解码复杂度。     

基于JPEG2000标准的感兴趣区域编码方法

文章提出基于JPEG2000标准的感兴趣区域(ROI，Region of Interest)编码方法。采用比特平面完全提升方法(MaxShift)，在对图像进行内嵌比特平面编码时，可对给定的感兴趣区域优先进行编码并组织码流，从而获得优于背景区域的压缩性能。     

基于JPEG2000实时压缩率控制的FPGA实现

提出一种JPEG2000高速实时图像压缩硬件实现的率控制方案。该方案采用多路T1编码器,在每个通道编码结束时计算所有编码块到该通道为止的累计压缩字节数,当目标比特率小于某个通道的累计字节数时,若该通道比最低通道高,则把该通道设置为最低通道,从而渐进升高最低编码通道,避免编码那些产生被丢弃码流的通道,提高了编码效率,节省了存储空间。经FPGA仿真验证,该实时压缩系统每秒能处理250帧512×512的灰度图像。     

基于数据分割的鲁棒视频通信

提出一种新的基于运动估计的数据分割方法，在无线网络上传输视频流时能够有效地降低误差扩散。该方法将宏块作为基本的处理对象，根据两个方面将一个编码帧的所有宏块区分为重要性不同的级别：一方面是宏块对本帧图像质量的影响，另一方面是宏块对下一编码帧可能产生的误差扩散的影响。根据宏块中的像素被下一编码帧参考的次数总合来评估误差扩散的影响。在此基础上，码流被分为三种不同级别的子流，分别执行不同速率的信道编码，以保证在满足带宽约束的条件下，重要的信息和宏块数据能被优先保护。除了与其它方法一样能改善视频质量，本文方法的一个明显优势是平衡当前帧的质量与下一帧的质量。实验结果表明，比较263＋＋和h．264中给出的数据分割方法，在两状态马尔可夫信道模型下，本文方法能获得更稳定的和更好的视频质量，提高PSNR值超过0．3dB。     

空间通信信道的遥测编码在阿里安—5火箭中的应用

阿里安—5(简称阿—5)火箭打算采用遥测编码方案来改善信道指标,这特别有利于使用流动站(流动站可能建在测量船甲板上)。该文的第一部分依次比较了CCSDS推荐的编码方案(RS码、卷积码、级联RS和卷积码)在误码率、比特率、数据格式、同步、调制、带宽以及对阿—5所遇到错误的纠正能力等方面的特点。可以看出RS码最适合于阿—5的需要,因为它具有纠正突发性错误的能力(发动机固体燃料燃烧效应—衰减和退化—都可造成突发性错误)。第二部分,评价并测定了RS码的性能:“纠正门限”,信道增益。对编码和调制的共同研究提出了建议。     

SPIHT算法容错性能的分析及改进

SPIHT算法是一种基于小波变换 ,压缩编码效率很高的静止图像压缩编码算法 ,但其产生的码流容错性能很差 ,单比特失真就可能对恢复图像质量造成严重影响。针对这一缺陷 ,提出了虚拟完全子树算法。该算法采用子树独立编码、最优率失真截断、Tag-tree编码和虚拟零树等方法 ,在保持原算法高效压缩性能的同时有效地提高了码流的容错性能     

应用网络编码的空间信息网多径路由协议设计

针对空间信息网的长时延和高误码问题,提出一种应用网络编码的多径路由协议。该协议设计了基于最佳路径可用度的多径路由建立方法;同时在传统多径路由传输的基础上,采用随机线性网络编码方式对数据包进行编码,通过同时考虑链路状况和接收数据包个数确定编码次数,以优化编码策略;利用网络编码带来的冗余改进重传机制。在网络仿真-2(NS-2)平台上对路由协议设计进行仿真,结果表明,文章提出的路由协议设计分组投递率高,时延短,提高了网络性能。     

LEO卫星网络中无缝切换管理技术研究

针对低地球轨道(LEO)卫星网络中采用移动IPv6(MIPv6)协议带来切换延时长,丢包率高的缺点,本文提出了一种基于MIPv6协议的简单卫星代理本地转发策略。通过解除MIPv6协议中切换过程与位置注册消息交换过程的耦合关系,显著降低了切换延时和切换丢包率。仿真结果表明,新策略与MIPv6协议相比,丢包率降低达75%以上。     

深空通信中Ka频段自适应纠删编码研究

未来深空通信将采用Ka频段进行深空探测任务,但余量有限的Ka频段链路受地面站区域天气的影响较大,容易产生中断。将Ka频段链路的噪声温度建模为两状态马尔科夫链的Gilbert Elliot信道,结合异步CFDP传输模式,设计了低误差的天气状态预测模型,同时针对给定噪声阈值下天气状态转换对下行链路丢包率的影响,提出一种基于天气状态转换的RS码与弱鲁棒孤波分布LT码级联的分组纠删编码技术,通过预测模型实现自适应码率调整以保持Ka频段的数据链路连续性以及有效吞吐量。仿真表明算法可实现对数据分组的纠删保护,提高接收端的译码性能,增大系统吞吐量,提高文件传输效率。     

基于效用最大化的DVB-RCS跨层动态带宽分配

针对已有效用函数的动态带宽分配(DBA)模型未考虑物理层信道条件来完成DVB-RCS(Digital Video Broadcasting-Return Channel via Satellite)卫星通信网的DBA,从而导致吞吐量下降这一缺点,本文提出一种跨层效用函数DBA模型.该模型建立基于信道条件的效用函数,以实现效用最大化的DBA,因此转化为非线性整数规划问题的求解.同时提出一种基于等效用增量的Greedy迭代算法求解该问题,求出效用最大化的带宽分配向量,降低了传统Greedy算法的计算量.仿真结果表明该模型在保证回传信道卫星终端(Return Channel Satellite Terminal,RCST)用户公平性的同时,提升DVB-RCS卫星通信网的吞吐量.     

一种改进的快速传输控制协议及其在OPNET下的仿真实现

FAST TCP是一种面向高速长延时网络的传输控制协议,它通过在路由器中维持一个稳定的队列长度以最大化利用网络资源。本文将FAST TCP引入高速无线网络,针对由于无线链路随机丢包产生的吞吐量下降严重的问题,通过可用带宽的估计区分和辨别网络随机丢包,提出一种基于可用带宽估计的改进FAST TCP协议,并在OPNET下实现了改进FAST TCP进程模型。仿真结果表明在高速无线环境下改进FAST TCP有效区分了网络链路丢包,提高了吞吐量。     

A packetised remote visual access data system for space station interactive payload operations.

Potential users of the pressurised Columbus elements, (the Attached Pressurised Module and the Man-Tended Free Flyer), were consulted in order to establish the requirements necessary to achieve effective and efficient remote interactive payload operations. These are briefly described and clearly indicate that the key to such operations is a versatile remote visual access (video) system which is well-tuned to the requirements of the users in both the on-board and ground segments. A packetised remote visual access data system is proposed which accommodates these requirements and offers a very flexible operational environment. It incorporates a scheme for optimising users' remote visual access to their experiments. Methods of implementing the necessary multiplexing and compression aspects of the system are discussed. A scheme for centralized on-board monitoring, which is complicated by the wide range of video sources required by the users, is outlined and aspects of the ground segment, in particular the problem is link delays, are considered.     

等效带宽在无线ATM网络的MAC协议中的应用

在ＶＢＲ图像的动态时隙分配算法的判决条件中引入了等效带宽的概念。利用等效带宽将终端输出缓冲区内信元个数和终端当前所占用的时隙数之间联系起来，从而得出了动态时隙分配精确的判断条件。结果表明，这种方法提高了图像业务动态时隙分配算法的有效性及无线ＡＴＭ网络的信道利用率。     

双层星座中负载均衡路由协议研究

提出了一种适用于双层结构卫星网络的负载均衡路由协议LBRD。不同于传统多层卫星路由,协议采用独立的地理位置路由作为同层卫星的基本选路策略,并以层间互补的方式提高路由成功率;在此基础上,为了均衡网络负载,采用邻间链路负载通告的方式,调节单颗卫星的负载;对于多颗过载卫星形成的区域,引入区域均衡机制,通过节点间距离变换,使原本经过该区域的数据流绕行,加速负载恢复。仿真结果表明,协议能够有效地均衡网络负载,减少因拥塞所导致的排队延迟与数据丢失,保证了网络吞吐量。     

基于网络效用的OFDM卫星移动通信系统呼叫接纳控制

在天地一体化网络中,OFDM卫星移动通信系统更有利于与地面无线网络融合。呼叫接纳控制是无线资源管理中的关键问题,本文针对OFDM卫星移动通信系统提出了一种基于网络效用和动态系统资源的星上呼叫接纳控制方法,采用集中式接纳控制,对卫星系统资源的集中管理可有效降低呼叫等待时延。所提出的接纳控制方法基于不同业务的网络效用函数,采用跨层设计思想,根据物理层卫星信道状态变化更新OFDM子载波传输能力,在呼叫接纳控制过程中动态调整分配业务带宽,实现整个网络效用最大化,同时保证业务的QoS要求。仿真结果表明,在系统业务负载饱和的情况下,该方法系统资源利用效率显著优于基于用户端最小阻塞概率的接纳控制方法和基于用户端业务QoS的接纳控制方法,非常适合于资源受限的卫星系统。     

一种基于组合策略的低轨星座网络流规划方法

低轨星座网络流规划方法是提升大型星座网络性能的关键技术。针对现有低轨星座网络流规划方法手段单一，难以兼顾全局性能优化与卫星自主灵活性等问题，研究提出了一种基于组合策略的低轨星座网络流规划方法，首先根据业务特点对网络流进行分类映射，针对6类映射业务的QoS差异，分别采用集中式、分布式和源端路由等路由控制策略；在此基础上将星座网络流规划问题抽象为求解带宽约束下的多源单汇网络最大流和多源多汇网络最大流问题，分别采用负载均衡路由和多约束QoS路由算法；对基于组合策略和单一策略的星座网络流规划方法进行了仿真分析，结果表明组合策略比集中式的传输时延低约20ms，丢包率低约9%，比分布式的带宽利用率高约42%，可有效提升星座网络性能，能够更好满足不同场景及需求。