《多跳網路中基於內容重要性的視頻傳輸資源分配技術》是依託北京航空航天大學，由張永飛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多跳網路中基於內容重要性的視頻傳輸資源分配技術
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：張永飛
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於視頻內容的網路資源分配是近年來視頻傳輸領域的研究熱點。本項目旨在視頻內容重要性準確度量的基礎上，研究多跳網路中資源受限時基於內容重要性的視頻傳輸頻寬分配與數據包調度問題。針對其中的關鍵問題和技術難題，研究並提出有效的解決方案：(1)針對現有模型在失真擴散特性本質分析和定量度量方面的欠缺，提出基於三維運動參考圖的包傳輸失真模型，實現數據包內容重要性的準確預測；(2)提出視頻內容和時延約束相結合的包調度策略，兼顧視頻套用的解碼質量和實時性需求；(3)針對佇列理論在多跳網路丟包率分析方面的欠缺，提出基於學習的多跳網路丟包率模型，實現複雜多跳網路丟包率的有效預測；(4)提出基於資源-失真最佳化的多跳網路頻寬分配技術框架和算法，兼顧多視頻總體質量和公平性的同時，實現有限頻寬的合理分配和高效利用。研究成果可套用於各種多跳網路視頻傳輸套用，對資源受限條件下的高效視頻傳輸具有重要的理論意義和實用價值。
結題摘要
本項目在視頻內容分析、內容重要性建模與預測的基礎上，系統地研究了多跳網路中資源受限時基於內容重要性的視頻編碼碼率控制與分配和傳輸頻寬資源最佳化分配等關鍵問題，提出了一系列有效的解決方案：(1)提出了一種基於三維運動參考圖的傳輸失真描述與預測模型，實現了宏塊級、數據包級和幀級等多粒度視頻內容重要性的準確預測；(2)提出了一種視頻內容和時延約束相結合的包調度策略和一種基於視頻內容重要性的不等丟包保護策略，能合理有效地分配有限的編碼碼率和傳輸頻寬資源，實現了網路視頻系統的性能最佳化；(3)提出了一種基於學習的多跳網路丟包率預測模型，實現了在基於視頻內容和時延約束相結合的包調度策略情況下、視頻碼流在複雜多跳網路中傳輸時丟包率的有效預測；(4)提出了一套基於內容的網路視頻傳輸系統頻寬資源分配和性能最佳化決策模型和求解算法，實現了多個視頻流之間以及每個視頻流內的頻寬資源分配和數據包最佳化調度，提高了有限頻寬和嚴格時延約束情況下的網路視頻傳輸系統性能；(5)提出了一種適應大範圍頻寬變化的靈活編碼控制策略和基於內容重要性的幀級和CTU級質量平穩碼率控制算法，實現了大範圍頻寬自適應的靈活和質量平穩碼率控制；(6)針對最新的高效視頻編碼標準HEVC複雜度高難以推廣套用的難題，提出了一套基於視頻內容的低複雜度實時幀間幀內預測、變換量化和環路濾波最佳化算法，對下一代視頻編碼技術的發展及其套用具有重要理論意義與套用價值。 本項目部分成果已用於某型號邊海防視頻傳輸與處理系統改進，該系統已在全軍邊海防哨所安裝300餘套；部分成果已用於某新型號邊海防視頻傳輸與處理系統（已完成設計定型），有望在不久的將來在我國邊海防地區套用，預計全軍裝備400餘套，提升視頻情報在實際邊海防複雜網路中的可靠穩定傳輸，為視頻情報的智慧型分析研判等後續處理奠定基礎，社會、經濟或軍事效益顯著。
