适用于高铁的混合广播与无线通信网络技术

提出了一种适用于高速铁路的混合广播与无线通信网络技术。该技术利用广播和无线通信系统各自的特点,通过广播信道将公共的热点信息发布到高铁用户或终端;通过无线网络传输个性化的交互内容。该方案可以有效地提高在高速移动场景下用户的吞吐率。对基于国标数字电视技术进行了实验室测试,同时对基于高铁的LTE-R系统进行了仿真,结果证明:提出的混合网络方案在速度为350 km/h的高速移动场景下具有较好的性能,该方案可以有效地提高单用户的下行等效带宽,可以满足未来高速铁路开展多种多媒体业务的需求。

基于白频谱的数字电视上行网络可行性研究

未来广播电视的趋势之一在于为电视用户提供交互性服务,而实现地面数字电视交互服务需要占用新的频谱资源建立专用上行网络。面对日益激烈的频谱之争,利用下行广播网络所存在的白频谱设计地面数字电视上行系统,可以实现广播电视频谱更充分的利用和更好的管理。通过计算链路衰落情况分析了上行网络的链路预算和发射功率需求,提出了一种可行的广播上行网络架构。然后结合UGC着色算法,对上行系统小区频谱进行规划,并根据划分的结果分析上行网络对下行广播的同频干扰、上行同频小区之间的互干扰和上行网络可以达到的容量。最后,以上海地区的实际白频谱分布情况为例,验证了基于白频谱的地面数字电视专用上行网络的方案可行性,为地面数字电视上行网络的设计和数字电视白频谱的使用提供参考。

卫星通信资源覆盖率优化调度仿真研究

对VSAT卫星系统进行资源调度优化,可提高网络的传输效率和各业务的服务质量。传统的分配方法主要是基于用户的调度或基于单载波的链路调度,而对于采用MF-TDMA的VSAT卫星通信系统则存在许多弊端,由于未考虑多频通信中的干扰问题,造成资源分配效率低下。针对卫星通信系统中资源覆盖率较低的问题,提出一种基于有向图的最大权重链路调度算法(MWLS),通过建立网络有向图模型,将MF-TDMA资源分配抽象成有向链路的无冲突调度问题,选取权重最大链路优先分配以减少链路冲突。仿真结果表明,采用最大权重链路调度算法能有效减少时隙碎片,提高资源覆盖率。

基于卷积神经网络的糖尿病视网膜眼底图像出血病变检测

糖尿病视网膜病变已经变成糖尿病患者失明的主要原因之一。眼底出血是糖尿病视网膜病变的早期主要病症,利用计算机高效地检测出出血病灶对临床诊断和疾病控制具有重要意义。本文设计了一种基于U-net的卷积神经网络,降低了网络深度的同时,还在卷积层中引入了正则化项。我们利用该网络对糖尿病视网膜眼底图像进行语义分割,最终有效检测出出血病灶。在我们自制的数据集AI_HE1和AI_HE2上分别取得了0.919和0.900的AUC指标,这表明我们的方法能够有效的检测出血病变并且适用于临床应用。

基于蜂窝/广播混合网络的无线CDN研究

当前,流媒体服务在移动端的需求量日益增长,这使传统流媒体服务架构在无线环境中面临极大挑战。文中设计了一种适应于无线端的流媒体服务架构,使用广播与蜂窝网络的混合传输,和改进的内容分发网络(CDN)技术,使之可以极大地扩充系统容量,满足更多流媒体服务的用户请求。通过基于OMNET++的系统仿真,发现该系统能够有效地提升系统容量,使更多用户的流媒体服务请求得到及时有效的响应。

图像美感质量评价方法研究

随着计算机技术的高速发展,图像美学计算成为了当下一个热门研究方向,计算机美学成为了目前解决图像美学计算问题的热门思路。本文研究目的在于利用计算机模拟人类的视觉系统与审美的思维,对图像进行美感质量的评估。论文选用DPChallenge平台上的图像,构建了具有美感分值标注的美感图像库,设计了一种涵盖尺寸、颜色、清晰度、景深以及局部特征五大图像属性的25维图像美学特征向量,基于多核学习的支持向量机建立图像美感评估模型,实验结果证明所选特征在美感质量评价上的有效性。

全景媒体的系统架构研究综述

随着虚拟现实技术的不断发展,全景媒体系统的标准制定与完善逐渐显示出越来越重要的作用。为了规范虚拟现实系统,研究全景媒体的系统架构具有重要的价值。首先回顾了目前虚拟现实技术的发展以及在实际应用中存在的问题。其次,介绍了全景多媒体的应用框架的结构和发展趋势,针对国际标准组织MPEG OMAF架构以及Facebook和Google的全景媒体应用架构进行了简要的介绍。通过对几种系统架构的对比分析,对全景媒体应用的发展做出了总结和展望。

基于深度学习的OFDM系统窄带干扰消除方法研究

针对正交频分复用(OFDM)系统中的窄带干扰(NBI)引起的性能下降问题,提出了两种基于深度学习(DL)的窄带干扰消除结构。在两种结构中,首先分别对接收信号进行预处理,然后利用卷积神经网络(CNN)从时域上对经过预处理的数据进行特征提取并获得干扰估计,最后将干扰估计量从接收信号中消去。仿真结果显示,两种结构可以有效学习出OFDM系统中的窄带干扰,并提升系统性能。

全球覆盖低轨卫星星座优化设计研究

为了在满足全球覆盖条件下使用最少的低轨卫星个数构建星座并且维持星座长期稳定性,需要寻找最优的最小地面仰角参数以此来确定轨道高度、卫星个数等星座参数,并且需要解决卫星光照不固定和轨道参数不稳定的问题。针对如何确定最小地面仰角参数的问题,通过分析星地链路衰减、最小地面仰角和轨道高度之间的相互影响关系,提出了一种已知星地链路裕量时确定卫星轨道高度和最小地面仰角的方法,能够在满足星地链路裕量的前提下获得最优的最小仰角参数;针对卫星光照不固定和轨道参数不稳定的问题,提出了一种考虑轨道特征的低轨(LEO)卫星星座设计方法。上述方法将太阳同步冻结轨道与近极轨道覆盖带(SOC)星座设计方法相结合,设计出连续全球覆盖的LEO星座。仿真结果表明,利用这上述方法设计的LEO星座能够实现连续全球覆盖,并且能够保证卫星固定的光照条件和轨道的长期稳定性。

基于视频编码增益的视频质量评价算法性能研究

视频编码效率无疑是研究视频压缩编码的核心问题。然而,对相同的编码算法或配置,利用不同的客观质量评价指标得出的编码效率往往不同。通过比较HEVC测试版本HM9.0和H.264/AVC开源软件x264的编码增益,反过来评价常用的客观图像质量评价算法针对压缩损伤的性能。选取了12个在时间信息和空间信息上具有代表性的全高清视频作为载体,通过比较不同客观评价方法与主观质量评价的编码增益的一致性和单调性,证实了结构相似度指标(SSIM)具有较好的性能。在研究HEVC编码算法的过程中,以上结果可以帮助研究人员选取有效的指标来评价编码算法的性能,也可以在率失真优化方面具有更好的指导作用。

基于场景分析的建筑图像水平自适应调整方法

建筑图像是一类经常会在电视节目中出现的内容。摄像机非水平位置拍摄建筑物会影响建筑图像画面的美感。建筑类自然场景图像倾斜自动调整,其技术核心在于如何检测出图像拍摄时的水平倾斜角。针对建筑图像的自适应水平调整要求,基于成角透视原理,利用建筑的轮廓线,通过边缘检测及霍夫变换提取出主要偏向水平直线的参数,基于直线参数方程得到平行线的透视消失点,再利用建筑物的两个水平消失点估计得到成像倾角,最后通过图像旋转变换得到调整后的图像,相关实验结果验证了所提方法的有效性。

基于FPGA的图像超分辨率算法的实现

为了能够在硬件上实现高质量、高效果的视频图像超分辨率,提出了一种基于FPGA的自相似性超分辨率算法的实现。首先介绍了基于自相似性的超分辨率算法的基本原理和算法流程,接着提出了视频超分辨率引擎硬件设计的系统结构,并详细叙述了超分辨率引擎系统的各个模块的设计及实现,分析了系统的速度、带宽及资源。最终,在Xilinx K7 FPGA上实现了该视频超分辨率引擎。结果表明,本设计可以实时处理1 080p@25 Hz视频放大为4K@25 Hz视频并在图像质量上取得明显的效果。

基于深度残差网络的VP9超级块快速划分算法

VP9和HEVC同属新一代高效视频编码标准,因为代码开源且无需专利授权费的优势,在编码领域中受到了越来越多的关注与使用。在VP9的编码过程中,由于需要对超级块遍历所有划分的情况进行编码,耗费大量的时间在各种划分模式中进行编码,占用了大量的复杂度。本文提出一种基于深度残差网络的VP9超级块划分算法,针对VP9中超级块划分的过程进行快速预测,从而规避其递归计算最优划分结构的过程,实现了VP9超级块的快速划分。该算法通过建立一个级联的残差网络完成特征的提取,然后使用三层分类器来预测VP9的超级块划分。实验结果表明,与传统的基于率失真优化的超级块划分算法相比,文中提出的VP9超级块划分算法平均节省了65.16%的时间,同时只平均增加2.28%的码率。

基于融合特征降维的场景分类研究

场景分类中使用了许多种类的图像特征,但通常情况下,一种特征很难对许多不同场景都得到不错的分类结果,故而对特征融合方面做了很多研究工作。但特征融合的方法存在一个问题,即一般维数会很高,这个高维的特征向量可能包含冗余信息和噪声,从而降低最终的分类准确率。因此提出了使用PCA对融合的特征进行降维以去除冗余信息和噪声,经实验验证,该方法提高了分类的准确率。

显著性增益的块视差立体图像质量评价方法

随着立体影像内容的产出与消费体量爆发式增长,立体影像的舒适度问题引起越来越多的关注。文章结合块视差立体图像质量评价方法,提出了一种基于时序感知的图像显著性感知模型,并用图像显著性对块视差图进行增益,从而获得增益后的图像质量评价模型。实验结果表明,该方法较块视差立体图像质量评价模型的准确性有所提升。

低延迟视频编码技术

随着视频编码和视频传输技术的广泛应用,视频需求量剧增,实时视频通信成为视频行业的一项重要研究内容,核心目标是提供更好的用户体验和更低的延迟。低延迟视频编码是实时视频通信应用的关键部分,通过降低编码延迟可以有效地降低系统的整体延迟。首先,分析了视频传输系统的延迟来源,从通用的视频编码框架出发着重介绍了编码延迟的产生机制;其次,概述了国内外主流的视频编码标准,介绍了率失真优化技术的原理和模型,为低延迟视频编码器的设计提供了理论基础;最后,从参考结构、流水线设计、编码模式搜索、码率控制和硬件加速多个维度描述了优化编码延迟的技术手段,并总结了业界具有代表性的低延迟视频编码方案,简要说明了现有低延迟视频编码技术的局限性,并对未来的发展方向做了展望。

HDR/WCG关键技术分析及标准化进展

为了提升对HDR技术整体认知以及其发展情况的整体把握,本文介绍了HDR相关的特点及基本知识,然后具体介绍了HDR相关的转换函数及兼容性等关键技术,并对现有的主流HDR编解码进行了详细介绍和对比,最后总结了HDR最新的标准化进展情况。

基于编码辅助和过采样的成对载波多址信号盲分离算法

针对对称通信模式下成对载波多址(PCMA)信号的非协作盲分离和解调问题,提出了一种基于编码辅助与过采样相结合的信号盲分离算法.针对两路正交相移键控(QPSK)信号叠加的情况,推导了过采样条件下的信道参数估计表达式,利用加权递归最小二乘法提高信道参数估计的收敛速度,利用编码辅助降低计算复杂度和误码率,以改进已有的逐幸存路径(PSP)算法,并提高低信噪比条件下的信号分离性能.仿真结果表明,与无编码辅助和过采样的信号盲分离算法相比,所提出的基于编码辅助和过采样的算法可使误码率降至20dB.

OFDM系统中的预留子载波比例优化

正交频分复用(OFDM)系统的大峰均功率比(PAPR)会导致发射机功放效率下降、发送信号失真等问题。子载波预留(TR)技术能够有效地减小OFDM信号的峰均功率比,但其预留的子载波不传输有用数据,会使得系统整体有效数据率下降。为此综合考虑通过TR获得的发送信号峰均比性能提升以及其频谱资源消耗,首先以系统有效数据率为目标函数,建立最优化问题,然后对该优化问题进行分析和求解,获得最优TR子载波比例。最后,通过仿真验证分析和求解过程的正确性。仿真结果表明优化求解结果与仿真获得的最优TR比例相近。

虚拟现实技术及其广泛应用

近年来,作为热门话题的虚拟现实,正在逐步改变人们传统的生活方式,成为各大世界级科技巨头竞相争抢的新宠产业,备受资本市场的追捧。从1930年代概念萌芽伊始,经历了半个多世纪的起起落落,它在互联网时代到底会带来一场科技革命,还是昙花一现,让我们拭目以待。