质量感知的移动视频解码终端低功耗设计与跨层优化

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaixin_ui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
移动视频流终端的解码计算量大,能耗高,成为严重制约用户体验的最重要因素之一。而在云媒体服务环境下,云端服务可为终端提供所需要的服务,前提是移动终端解码器能够提供系统的运行状态(如计算能力、剩余可用电量等)和用户需求等信息,这为终端系统降低能耗提供了新的机会。但是,现有的解码系统由于不能感知实际播放视频的质量,因而缺少在功耗(解码复杂度)和视频质量间进行折中优化的机制。因此,迫切需要研究在这种应用模式下如何降低移动视频解码的能耗的新方法。  针对上述需求,提出了质量感知的移动视频解码端低功耗设计模型和跨层优化框架。为了能够准确地把握视频解码能耗需求和感知用户体验质量,分别提出了简单、可靠的解码复杂度预测线性模型和视频客观质量PSNR(峰值信噪比)评估模型。两个模型都选取视频序列的分辨率、码率和视频纹理及运动量特性作为预测因子。为了量化视频纹理和运动量特性,定义了MSI(Mean Spatial Information)和MTI(Mean Temporal Information)量作为视频特性因子。通过视频特性因子MSI和MTI实现对解码复杂度线性模型两系数的预测,利用复杂度与能耗之间的依赖关系,建立了通用的能耗预测模型。对于视频客观质量PSNR,采用的是先预测均值码率对应的PSNR基值,再结合PSNR随码率改变的变化规律,从而实现对视频质量的感知。基于上述能耗和质量预测模型,提出了质量感知的跨层优化框架。在满足用户质量体验的基础上,系统根据运行状态和用户需求确定合适的分辨率和码率并反馈给编码云端,使之为其提供所需的视频服务,从而实现在保证视频质量的前提下,降低能耗。  实验结果表明,解码复杂度线性预测模型可以保持3%以内的预测误差,视频客观质量预测模型预测误差在2.5dB以内。两个预测模型在实现时经过优化,其增加的计算复杂度只占解码复杂度的2%。最终,在用户可接受的视频质量感官体验的基础上,在解码端可以节省的能耗可达75%的能耗。
其他文献
视觉跟踪是目前智能化研究的一个重要课题。视觉跟踪可以应用到许多领域中,如自动驾驶、智能监控、人机交互等诸多应用中。视觉跟踪算法通常包含两个模型,即表观模型和运动模型
智能中文输入技术在桌面平台已经得到了广泛的应用,通过研究手机平台汉字输入的特点,本文将智能输入技术引入到手机平台上,并在手机平台上实现了以二元概率为基础的整句预测输出
随着中国卫生行业信息化的发展普及,电子病历的应用也越来越广泛。其在临床的初步应用,有利于提高医疗质量,降低服务成本,并且均衡医疗资源。随着医疗卫生信息的海量增长,数据的存
在新兴的非易失性存储器中,阻性存储器由于具有读写速度快,功耗低可缩小性好,功能结构简单以及与传统的CMOS工艺兼容等特点,成为下一代存储器中最有力的候选者。但是,阻性存储器的
随着大数据时代的到来,海量Web数据中蕴藏着大量有价值的信息。从多源异构的Web数据中获取海量信息数据,需要通过数据挖掘来实现。数据挖掘的前提则是需要采用统一的平台对这些
网络技术的进步和个人计算机能力的增强,使得传统的客户机/服务器模式正在向对等(Peer-to-Peer,P2P)模式发展。对某些应用来说,分散的非结构化的P2P网络(如Gnutella)是非常吸引人
随着数据库的不断增长,自动从数据库中获取有用的知识成为人们日益迫切的需要。粗糙集理论(Rough Sets)就是在这样背景下不断发展起来的一种用于不精确、不确定数据挖掘与处理
三维地质建模是将科学可视化技术与地学研究特点结合,通过可视化技术的研究,实现面向地学应用的三维GIS,以图形图象形式逼真再现三维地质实体,以便真实重建地下目标的结构,描
近年来,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高,以及各种视频信息处理技术的出现,视频监控进入了全数字化的网络时代。随着微电子、通信以及计算机技术的迅速发展,传
以P2P技术为核心的软件产品越来越为人们所接受和喜爱,但是现有的P2P系统缺乏有效的机制以提高系统的安全性,这是P2P应用没有被广泛采用的一个主要原因。如何在P2P各个对等点