面向3G通信的流媒体关键技术研究

3G网络实时流媒体通信是一种新兴的移动增值业务,近年来对其需求日益增强,引起了学术界和工业界的广泛关注。3G流媒体开创了无线通信、互联网和视频融合的新时代。然而由于无线通信网络动态变化的信道特性、有限的带宽资源、高误码率、节点移动以及多媒体业务严格的服务质量(QoS)要求,3G流媒体业务的服务质量(QoS)保障成为一个挑战性的问题。首先对比目前几种主要的3G通信标准的技术特点;在此基础上从QoS体系、传输协议、编码技术、实时流媒体通信流特性建模等几个方面探讨面向3G通信的流媒体关键技术和研究方法;最后归纳该领域目前需要重点解决的关键问题。

基于图像处理技术的高精度仪表的自动判读

介绍一种使用减影法与霍夫变换相结合的高精度仪表自动判读方法。首先,根据视差形成原理确定摄像头的正确位置。接着,对摄像头获得的仪表盘图像进行图像预处理,使用减影法提取指针。最后,使用霍夫变换确定指针式仪表的读数。实验结果表明,该方法大大减少了检测时间,并且提高了检测精度。

一种传感器网络高精度定位系统:设计与仿真

针对特定应用场景,提出了一种基于测量多路到达信号相位差的定位方案。在方案中,目标节点发送宽带FM调制信号,锚节点通过多个天线接收目标节点发来的FM信号,估计出这些天线接收信号之间的相位差,通过TDOA定位算法获得目标节点的位置。给出了定位系统的设计方案以及定位流程。用SystemView工具对提出的方案进行了仿真,详细分析了测距模块和系统定位精度。综合比较其他定位系统,得出该系统更适合应用场景的结论。

电子健康档案的加密研究

为了使电子健康档案在各个卫生机构进行安全、高效地传输,提出运用AES和DNA两种对称数据加密方法分别对电子健康档案进行加密。分析了AES和DNA两种加密方法的安全性,并且比较了它们对电子健康档案的实际加密效率。通过上述两方面的对比显示,在一般要求的硬件配置下,运用软件方法改进的AES加密算法实现的电子健康档案能够更快速、安全地传输。

基于Compass的全文检索系统的研究与设计

相对于全文检索工具包Lucene,Compass是一个开源的、高性能的、可灵活配置的搜索引擎框架。在分析了Compass的技术基础之上,提出了1种基于Compass的FTP全文检索系统结构,讨论了系统实现的关键技术。由于Compass是由JAVA开源实现的,因此把它与轻量级的J2EE框架结合起来,增强系统的解耦性,提高应用的可扩展性,降低系统重构的成本,同时也具有可移植行。

基于微云的移动视频预取系统

现有的移动视频通话研究大多集中在视音频同步、码率调整和能量节约等方面,忽视了用户在公共AP间切换时视频通话服务的中断重连问题。针对这一问题,提出了基于微云的移动视频预取系统来尽可能地减少通话重连次数。该系统通过本地微云为移动的用户预取视频流,并设计贪心预取算法来提高预取命中率。同时,设计低概率多阶马尔科夫预取进程调度算法和起始AP选择算法来平衡贪心预取引起的微云资源消耗过多的问题。仿真实验表明,CMVP可以获得90%以上的预取命中率,使QoE显著提升。

基于区分服务的无线传感器网络跨层QoS体系结构

结合无线传感器网络自身特点,提出一种三层可计算QoS指标体系;在此基础上,根据各种应用不同QoS需求将应用分为四类,设计出一种基于区分服务的无线传感器网络跨层QoS体系结构(CQAW),并给出了参考实现框架.

基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构

无线多媒体传感器网络(WMSNs)的网络服务质量(QoS)一直是人们关心的核心问题,然而目前WMSNs的QoS保障研究主要针对单个协议层或特定应用场景,缺少系统性的QoS体系框架研究。结合无线传感器网络自身特点,利用图论对网络进行建模。在此基础上,提出一种三层可计算QoS指标体系,并根据各种应用不同QoS需求将应用分为四类,设计出一种基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构(DQoSAW)。以传输MPEG视频流为例对DQoSAW进行验证,实验结果表明DQo-SAW能够显著改进WMSNs的整体性能。

贮油罐存量管理系统的研究与实现

对某大型化工企业的贮油罐进行自动参数测量、存量计算和信息管理系统的研究、设计和应用。在现有测量仪表系统的基础上,开发了贮罐参数自动测量方法及贮罐存量自动计算方法,实时获取贮罐相关信息,建立了贮罐存量信息管理系统,实现对贮罐测量参数和存量信息的实时监视和查询。对设备的选型、数据通信与处理分别进行详细介绍,并给出立罐和球罐存量不同的计算方法。项目的完成,提高了贮罐计量的准确性和时效性,具有可观的经济效益和明显的社会效益。

基于ADAM模块的料仓控制系统

介绍了ADAM4000系列模块在某企业料仓控制系统中的应用。该系统实现了设备运行状态的读取以及远程控制。并在此基础上,建立了数据库管理系统,实现一个完善的小型工业控制管理系统。重点介绍了ADAM 4053 16通道数字量输入模块和ADAM4068继电器输出模块,以及相应的常用命令。并对Delphi中WindowsAPI串行通信编程步骤做了简要介绍。最后给出具体的硬件连接图和软件设计说明。

服务感知的移动P2P流媒体系统视频片调度算法

与有线网络相比,目前移动互联网的带宽普遍较低。这种情况下,如果移动P2P流媒体系统中用户节点上行带宽的利用率不高,将会极大地加重视频源服务器的负载,增加播放延时。为了充分地利用移动节点的上行带宽,缩短播放延时,文中提出了服务感知的视频片调度算法,它由请求算法和服务算法两部分组成。请求节点会根据最近的服务状况动态地调整请求的片数,减少服务拥塞的发生。服务节点会根据请求的优先级合理地安排上传顺序,提高服务的效率。仿真结果表明,该算法很好地适应了移动网络带宽低的情况,能够提高上行带宽的利用率,缩短播放延时。

软件产品线中挖掘遗留系统资产的研究与分析

介绍了成功挖掘遗留资产的过程及方法:初步信息采集、为再工程进行选项分析、技术上对资产的理解、软件资产的修复。重点讲述了面向对象封装和组件封装技术是如何应用于软件产品线,并指出了挖掘遗留资产的相应风险。

改进的基于样例修补的目标移除方法

借助结构张量具有表达图像局部结构的性质,提出一种改进的区域填充图像修补方法.通过结构张量可以使图像的任意像素点的各个色彩分量获得一致的进化方向,其特征向量主导的目标块填充次序使得信息传播方式具有各向异性的特点.在真实自然图像上移除巨大目标物的比较实验表明:文中方法比Criminisi的基于样例修补目标移除方法具有更合理的、视觉上更真实的修补效果.

无线传感器网络跳数和通信距离自适应差错控制策略

无线传感器网络(WSNs)的动态信道特性、网络带宽和节点能量受限等特点,使得在无线环境下为数据传输提供可靠性保证面临更大的挑战.本文提出一种适用于WSNs的自适应链路层差错控制策略(AEC--Hops/RSSI),以便改善WSNs的通信性能.首先建立数学模型,分析数据帧被转发所经历的跳数与能效的变化规律,然后分析前向纠错(FEC)、自动重传请求(ARQ)和Chase合并的混合自动重传请求(HARQ)能效与数据帧的发送节点与下一跳接收节点之间的通信距离之间的规律,最后根据跳数原则和通信距离原则建立一种自适应差错控制策略,为数据帧选择最佳差错控制策略.数学分析表明,该策略有效地提高了WSNs中多媒体数据传输的可靠性同时保持高能效.

基于贝叶斯过滤法的CSI室内定位方法

无线信号多径效应导致基于接收信号强度指示(RSSI)的室内定位方法的精度和稳定性下降。为解决这一问题,提出基于贝叶斯过滤法的信道状态信息(CSI)室内定位方法 (BCL)。将物理层的CSI结合RSSI作为参考信息,减轻信号接收端的多径衰减影响;在此基础上,采用贝叶斯过滤法进行数据处理,降低接收信号的时变性。实验结果表明,相比现有的典型室内定位方法,BCL有效提高了定位准确度和稳定性。

一种基于局部学习的自然图像景物提取方法

引入一种按邻点对的相似性权值计算次数来归类Laplacian的思想,并从理论上证明了包含多次相似性权值计算的Laplacian构造比只计算一次或两次相似性权值的Laplacian构造更能精细地刻画数据局部几何结构.据此提出了一种新的更能胜任自然图像景物提取任务的Laplacian构造方法.该方法通过任意一对相邻像素在不同局部邻域内建立一个线性学习模型来重构不同的相似性权值.结合用户提供的部分前、背景标记约束,导出求解景物提取的半监督二次优化目标函数.当考虑通过对前、背景抽样来估计未知像素的颜色值时,优化目标可以迭代求解.更有意义的是,该迭代方法可以成功地将原来构造的其他Laplacian推广应用于只提供稀疏指示条带的景物提取问题中.理论分析与实验结果均证实,所构造的Laplacian能够更充分地表达图像像素间的内在结构,能以更精细的方式约束传播前、背景的成分比例而不仅仅是标号,从而获得更优的景物提取效果.

多跳无线网络中具有时间意识的视频流控制协议

为了在多跳无线网络中对实时视频流提供高效的端到端服务质量支持,提出了一种具有时间意识的视频流控制协议(TACP).首先在网络层增加了独立的TACP子层,采用跨层设计方法将各协议层的参数映射至该子层.在此基础上,源节点通告视频同步信息,使中间节点形成时间意识;中间节点通过分布式时延估计方法限制超时视频数据的转发.随后,为了对高优先级视频数据提供保护,研究了一种基于GOP的路径探测机制,并将其与视频流控制协议协同工作.利用仿真实验,对TACP视频通信性能进行分析和评价.结果表明:TACP能够显著改善实时视频流质量,包括可解码帧率、端到端时延和时延抖动等性能指标;该协议极大地提高了网络带宽利用率,并能够有效适应实时性需求的变化.

LEACH-CS:一种自定义的WSN跨区多跳路由机制

针对无线传感器网络中节点能量受限的特征,深入分析了经典的LEACH路由协议;针对其在能耗和适用规模方面存在的不足,提出了一种新型自定义的跨区多跳路由算法(LEACH-CS)。新算法引入了"区域"的概念,即某区域选举簇头失败时产生补充簇头,建立簇间路由时以跨区距离的约束来自定义合适的多跳路由方案。实验表明,与现有LEACH协议相比,新的协议明显提高了网络的生存时间,平衡了网络的节点能耗,均匀了死亡节点的分布,也扩大了协议适用的网络规模。

扩散张量加权梯度域图像彩色化方法

基于扩散张量的加权拉普拉斯核推广了图像彩色化的泊松解法,该彩色化过程是通过颜色在亮度值扩散张量加权的梯度场引导下自动传播完成的.首先在灰度图像上由用户手工地给定少量的颜色条带;然后计算每个像素的扩散张量,并利用这些扩散张量构造加权梯度场,从而导出基于散度的图像彩色化方程;最后求解方程,获得灰度图像着色结果.实验结果表明:该方法效果良好,比原泊松解法有显著改善.

无线多媒体传感器网络拥塞感知的流控制机制

为研究和改进无线多媒体传感器网络实时传输视频数据的性能,首先深入分析和研究在无线传感器网络环境下实时传输MPEG视频流存在的主要问题与性能瓶颈,通过分析端到端吞吐量与视频帧发送速率之间的关系,以IFQ队列长度作为反应网络拥塞程度的重要指标.在此基础上,提出一种基于跨层设计的拥塞感知通信流量控制机制,其基本思路是根据MPEG编码视频序列的特点,当无线链路质量变差,通信拥塞可能出现时,发送节点主动丢弃部分对接收方播放质量不太重要的低优先级视频帧数据,以降低通信负载,增加高优先级视频帧的成功传送概率.为验证该策略的效果,分别设置了简单与复杂场景下的视频传输实验,分析了在多种视频帧发送速率下平均端到端时延,丢包率,可解码帧率等参数指标的变化.实验结果证明,这一策略可以改进视频流在接收方的播放质量,同时减少不必要的能耗.仿真实验结果表明该策略有效克服了性能瓶颈,提高了无线多媒体传感器网络实时多媒体传输的服务质量.