基于广义拉普拉斯分布的低时延速率控制算法

《基于广义拉普拉斯分布的低时延速率控制算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第５期电子学报Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．５２０１０年５月ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡＭａｙ２０１０基于广义拉普拉斯分布的低时延速率控制算法霍炎１，２，李生红１，荆涛２（１．上海交通大学电子工程系，上海２００２４０；２．北京交通大学电子信息工程学院多媒体教研室，北京１０００４４）摘要：提出了一种基于广义拉普拉斯概率密度的视频编码速率模型，该模型较传统拉普拉斯概率密度来说更好的刻画了视频序列ＤＣＴ特征的峰态和尾部分布．以该速率模型为基础，从宏块级目标比特分配和宏块级量化参数调整的角度提出了一种低时延速率控制算法．该算法改善ＴＭＮ８中采用计算宏块方差得到量化参数所引入的复杂度，使用了

2、在帧级确定基本量化参数，在宏块层进行调整的方法．通过仿真实验验证了该算法可有效的调节缓存占有率并降低系统时延．关键词：广义拉普拉斯概率分布；速率控制；缓存占有率；时延中图分类号：ＴＮ９１９８文献标识码：Ａ文章编号：０３７２２１１２（２０１０）０５１０７８０６ＬｏｗＤｅｌａｙＲａｔｅＣｏｎｔｒｏｌＢａｓｅｄｏｎＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＬａｐｌａｃｉａｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ１，２，ＬＩＳｈｅｎｇｈｏｎｇ１，ＪＩＮＧＴａｏ２ＨＵＯＹａｎ（１．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ

3、２００２４０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｅｗｒａｔｅｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＬａｐｌａｃｉａｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＣｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＬａｐｌａｃｉａｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｔｔｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｋｕｒｔｏｓｉｓａｎｄｔａｉｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ

4、ＤＣＴｏｆｖｉｄｅｏｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｅｗｒａｔｅｍｏｄｅｌ，ａｌｏｗｄｅｌａｙｒａｔｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍａｄｏｐｔｉｎｇｔａｒｇｅｔｂｉｔａｌｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄＱｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒ（Ｑｐ）ｏｎＭａｃｒｏｂｌｏｃｋ（ＭＢ）ｌｅｖｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｉｓｃａｕｓｅｄｂｙＱｐｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍＭＢｖａｒｉａｎｃｅｉｎＴＭＮ８，ｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｔｈｅｂａｓ

5、ｉｃＱｐｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｉｎｆｒａｍｅｌｅｖｅｒａｎｄａｄｊｕｓｔｅｄｉｎＭＢｌｅｖｅｌ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｇｕｌａｔｅｂｕｆｆｅｒｏｃｃｕｐａｎｃｙａｎｄｒｅｄｕｃｅｓｙｓｔｅｍｄｅｌａｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＬａｐｌａｃｉａｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｒａｔｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｂｕｆｆｅｒｏｃｃｕｐａｎｃｙ；ｄｅｌａｙ视频连续性；若编码输出过小，又会引起缓冲器下溢，导１引言致信道资源浪费．因此为避免缓冲器的上溢和下溢，在众所周知，信道是通信的桥梁，不同

6、信道的传输能编码器端必须进行速率控制．力不同．相比传统数据业务来说，视频具有严格的实时在编码领域，为使在给定编码速率下获得尽可能小性要求，这就需要网络为视频传输提供足够的带宽、确的编码失真，在给定信源统计特性的前提下，受到率失定的时延和误码率．对于无线移动信道来说，网络的可真的限制，通常情况需要对视频信源进行速率预测．文用带宽是有限的．由于多径衰落、时延扩展、噪声影响和献［４］给出了使用信源比特域指数模型度量编码失真ρ信道干扰等因素的存在，无线移动信道不仅具有带宽波性能，该方法较传统ｑ域的失真度量更加精确，这主要动的特点，而且信道误码率高，经常会出现连续的、突发是因为域模型在信源比特

7、估计上具有较好的性能．而ρ性的传输错误［１，２］，因此无线网络的视频传输面临着很［５］Ｊｏｒｄｉ提出的速率控制算法被ＴＭＮ８采用，它给出经验大的挑战．同时不同视频编码输出的比特率亦有差速率控制模型，通过拉格朗日条件极值方法得到理论上［３］别，为适应信道特性且减小信道失真，编码输出要经最优的求取宏块层量化参数公式，并将该式应用于所有过缓冲器再发往信道．如果编码输出量过大，缓冲器内宏块的量化过程，但该算法是建立在经验模型基础上的，比特就会不断囤积，造成时延增大