资源描述：
《面向空间通信视频编码算法的业务流模型.pdf》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25卷第6期中国科学院研究生院学报Vol.25No.62008年11月JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciencesNovember2008文章编号:100221175(2008)0620835208简报3面向空间通信视频编码算法的业务流模型1•1,21李 哲 张 灿 闫锋刚(1中国科学院研究生院信息科学与工程学院,北京100049;2中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室,北京100049)(2008年1月25日收稿;2008年3月24日收修改稿)LiZ,ZhangC,YanFG.Atra
2、fficmodelforspacecommunicationvideoalgorithm.JournaloftheGraduateSchooloftheCHineseAcademyofSciences,2008,25(6):835～842摘 要 利用Hadamard变换的去相关性能和3D小波视频编码的帧结构特性,提出了一种新的面向空间通信视频编码算法的业务流模型.实验结果表明,新模型产生的仿真数据能够匹配视频源数据的概率密度函数,能够模拟空间通信视频源数据的短时相关性和长时相关性,在漏桶评估实验中,模型仿真数据与视频源数据的排队性能匹配效果好,可以作为空间通
3、信系统研究的视频源模型.关键词 3D小波视频编码,视频业务模型,Hadamard变换中图分类号 TP3931 引言近年来,随着航天科技的进步和空间通信技术的发展,遥感遥测和图像等数据已经不能满足空间探测的实际需要,视频等多媒体数据需求量逐渐增加.基于国际空间数据系统顾问委员会(Consultative[1]CommitteeofSpaceDataSystems,CCSDS)图像数据压缩标准(ImageDataCompression,IDC)的视频编码方法具有良好的空间、时间可伸缩性以及质量可控制性,非常适合于具有网络异构、资源受限等特点的空[2]间通信应用.
4、空间通信具有传输时延大、信道环境复杂、带宽资源有限等特点,空间网络资源管理非常困难.为了对视频业务流进行有效的控制和管理,首先要研究视频业务流的特性及其对网络性能的要求和影响,建立业务流的统计模型.业务流模型的统计特性主要考虑2个方面:概率分布特性和自相关特性.视频业务流的概率分布具有重尾特性,自相关同时具有短时相关(ShortRangeDependence,SRD)和长时相关(LongRange[3]Dependence,LRD)特性.在对基于离散余弦变换(DiscreteCosineTransform,DCT)的MPEG21、MPEG24等[4,5][6
5、][7]视频业务流建模的研究中,提出了传统的AR模型、基于hosking取样过程的模型、FARIMA模型、[8,9]基于小波变换的模型等.传统的AR模型都是短时相关的,自相关系数呈指数下降,无法精确描述视频业务流的自相关特性;基于hosking取样过程的模型、FARIMA模型和基于小波的模型克服了传统AR模型的缺点,能够同时捕获视频业务流的SRD和LRD特性,其中基于Hosking取样过程的模型和FARIMA模型由于计算复杂度高很少使用,基于小波变换的帧级模型以Haar小波的多分辨率分析为基础,通过小波系数的改造,在小波域精确捕获了基于DCT变换的MPEG2
6、1视频图像的SRD和LRD特性;3国家自然科学基金项目(60573112)资助•E2mail:lizhe05@mails.gucas.ac.cn836中国科学院研究生院学报第25卷文献[10]提出的MPEG24帧级模型,利用MPEG24的帧结构特点,以IBB和PBB序列为基本处理单元,通过Hadamard变换在正交变换域对IBB和PBB序列间的相关性进行匹配建模,实现了对MPEG24视频数据SRD和LRD的精确匹配;近年来,可变比特率(VariableBitRate,VBR)视频流量多重分形特性被发[11][12]现,人们开始利用多重分形级联模型对单个视频源
7、进行建模.文献[13,14]在前人研究的基础上提出了基于多重分形的VBR视频流量多步预测方法;随着可伸缩性视频编码技术的发展,基于MPEG2FGS[15][16]的视频流量模型、基于MPEG24空间可伸缩编码的视频流量模型相继出现,但基于CCSDSIDC视频编码的统计模型研究尚未见报道.本文以基于CCSDSIDC的视频编码流为研究对象,结合该编码算法的帧结构特征和统计特性,提出了面向空间通信视频编码算法的业务流模型.实验结果表明,该模型计算复杂度低,能够匹配视频源数据的一阶和二阶统计特性;同时该模型也能够模拟视频源数据的排队性能.2 基于CCSDSIDC的3
8、D视频编码算法简介CCSDS于2005年公布了采用整
