QoE-Oriented Resource Allocation for 360-degree Video Transmission over Heterogeneous Networks
由于多媒体和网络部署的快速增长，沉浸式媒体流传输，特别是带宽要求非常高的虚拟现实（VR）/360度视频流传输已经变得越来越流行。为了更好地探索资源的使用和实现更好的用户体验质量（QoE），本文开发了一种应用层方案，以在360度视频流中联合利用LTE和Wi-Fi网络的可用带宽。这种新提出的方案和相应的解决方案算法利用视频的显著性，预测用户的视图和用户的状态信息，以获得用户与不同的Wi-Fi接入点（AP）的最佳关联，以最大限度地提高系统的效用。此外，提出了一种新的缓冲策略，以减轻短时预测问题的影响，在时变网络中传输360度视频。在各种360度视频的仿真实验中，验证了所提出的方案和算法的良好性能和低复杂度。
2018-03-21 cs.MM cs.NI
Multi-MEC Cooperation Based VR Video Transmission and Cache using K-Shortest Paths Optimization
在最近的网络架构中，已经引入了多MEC协作缓存来减少VR视频的传输延迟，其中MEC服务器的计算和缓存能力被用来优化传输过程。然而，许多使用MEC服务器的计算能力的解决方案忽略了编解码器过程所消耗的额外算术能力，从而使它们不可行。此外，最小缓存单元通常是整个VR视频，这使得缓存效率低下。为了解决这些问题，我们基于当前流行的网络架构，将VR视频分割成瓦片文件进行缓存，并提供了一种可靠的传输机制和有效的缓存策略。由于不同瓦片文件的数量N太大，当前的协作缓存算法不能处理这样大规模的输入数据。我们进一步分析了该问题，并提出了一个优化的k-最短路径（OKSP）算法，其上界时间复杂度为O（（K * M + N）* M * logN）），适用于边数受限的最短路径，其中K是所有M个MEC服务器在协作域中可以缓存的瓦片总数.并证明了OKSP算法在任何情况下都能计算出平均延迟最小的缓存方案，即所给出的解是精确解。仿真结果表明，OKSP算法在处理大规模数据时具有良好的速度，并在实验中始终优于其他缓存算法。
2023-03-08 cs.MM cs.NI
Wireless Video Transmission with Over-the-Air Packet Mixing
在本文中，我们提出了一个系统的无线视频传输与无线物理层（PHY），支持合作转发的干扰/叠加数据包。我们的系统模型考虑多个和独立的单播网络节点之间的传输，而他们中的一些作为中继的干扰/叠加信号。对于这个新的物理层的平均传输速率，每个节点可以实现的第一估计。接下来，我们制定了一个实用优化框架的视频传输问题，我们表明，它可以简化由于新的PHY的功能。仿真结果揭示了系统的工作区域，其中叠加无线数据包是一个更好的选择比一个典型的合作物理层。
2012-03-25 cs.NI
Nebula: Reliable Low-latency Video Transmission for Mobile Cloud Gaming
移动云游戏通过移动网络从功能强大的服务器流式传输游戏内容，从而在受限的设备上实现高端游戏。移动网络遭受影响游戏体验的高度可变的带宽、延迟和损耗。本文介绍了Nebula，这是一个端到端云游戏框架，可以最大限度地减少网络条件对用户体验的影响。Nebula依赖于端到端失真模型，根据测量的网络条件调整视频源速率和帧级冗余量。因此，它可以最大限度地减少运动到光子（MTP）的延迟，同时保护帧免受丢失。我们完全实现星云和评估其性能对最先进的技术和最新研究的实时移动云游戏传输的物理测试平台上模拟和真实的无线网络。即使在高度多变的环境中，Nebula也能始终如一地平衡MTP延迟（<140 ms）和视觉质量（>31 dB）。用户实验证实，星云最大限度地提高了用户体验与高感知视频质量，可玩性，低用户负载。
2022-01-16 cs.MM cs.NI
Joint Source-Channel Coding for Real-Time Video Transmission to Multi-homed Mobile Terminals
本研究的重点是移动视频传输从一个视频服务器到一个多宿主客户端的异构无线网络。联合信源-信道编码被有效地用于在带宽有限的、有噪声的无线网络上传输视频。但现有的JSCC方法大多只考虑服务器端和客户端网络的单路视频传输。当考虑多径视频传输时，问题将变得更加复杂，因为涉及低带宽，高丢包率或高延迟的无线网络只会降低视频质量。为了解决这个关键问题，我们提出了一种新的路径自适应JSCC（PA-JSCC）方法，它包含以下特点：（1）路径自适应，（2）动态速率分配。实验结果表明，PA-JSCC算法在PSNR（Peak Signal-to-Noise Ratio）方面具有较好的性能。
2015-06-29 cs.NI
Enabling Quality-Driven Scalable Video Transmission over Multi-User NOMA System
最近，已经提出了非正交多址（NOMA）以实现比传统正交多址更高的频谱效率。尽管它有潜力满足日益增长的视频服务需求，但提供高性能的视频流仍然具有挑战性。在这项研究中，我们调查，为第一次，多用户NOMA系统设计的视频传输。在吞吐量或可靠性方面，已经提出了各种NOMA系统用于数据传输。然而，感知质量或用户的体验质量对于视频传输更为关键。基于此，我们设计了一个质量驱动的可伸缩视频传输框架，跨层支持多用户NOMA。为了实现低复杂度的多用户NOMA操作，提出了一种新的用户分组策略。在建议的框架中的关键功能包括编码视频的质量模型与NOMA传输的物理层模型的集成，和制定多用户基于NOMA的视频传输作为一个质量驱动的功率分配问题。由于该问题是非凹的，基于隐单调性给出了一个全局最优算法和一个多项式时间复杂度的次优算法。仿真结果表明，所提出的多用户NOMA系统优于现有的方案在各种视频传输场景。
2018-01-16 cs.IT cs.MM cs.NI
Real-time Extended Reality Video Transmission Optimization Based on Frame-priority Scheduling
针对5G实时XR视频传输的低延迟高数据率需求，提出基于帧优先级调度与多步深度Q网络的资源分配方案，仿真显示传输质量提升49.9%-80.2%。
2024-02-08 cs.MM cs.NI eess.SP
Optimal Short Video Ordering and Transmission Scheduling for Reducing Video Delivery Cost in Peer-to-Peer CDNs
School of Electronic and Information Engineering, Beijing Jiaotong University（北京交通大学电子信息工程学院）
本文提出通过优化短视频排序和传输调度，利用服务器驱动播放序列的灵活性，在点对点内容分发网络中减少视频交付成本。
2026-03-04 cs.MM cs.NI eess.IV
COMETS: Coordinated Multi-Destination Video Transmission with In-Network Rate Adaptation
The Hong Kong University of Science and Technology, Guangzhou（香港科技大学（广州））；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
COMETS通过协调多目的地视频传输与网络内速率自适应，提升带宽利用率和用户体验质量。
2026-01-26 cs.MM cs.NI eess.IV
Feasible HCCA Polling Mechanism for Video Transmission in IEEE 802.11e WLANs
IEEE 802.11 e标准定义了两种媒体访问控制（MAC）功能来支持无线局域网的服务质量（QoS）：增强型分布式信道接入（EDCA）和HCF受控信道接入（HCCA）。EDCA提供了公平的优先级QoS支持，而HCCA保证参数化的QoS业务与严格的QoS要求。后者示出了具有恒定比特率（CBR）业务的更高QoS供应。然而，它不能有效地应付可变比特率（VBR）的视频流的波动，因为它的参考调度器产生的流量的平均特性的基础上的时间表。基于这些特征的调度并不总是准确的，因为这些trac随着时间的推移显示出高度的不规则性。在本文中，我们提出了一个增强的HCCA轮询机制，以解决调度预先录制的VBR视频流的问题。我们的方法通过反馈通过交叉分层方法获得的上行链路流量的后续视频帧的到达时间来增强轮询机制。在几个公开的视频轨迹上进行了仿真实验，以显示我们的机制的效率。仿真结果表明，该机制通过最大限度地减少无效轮询引起的空帧数目，在节省介质信道的同时提供了更小的延迟和更高的吞吐量
2016-02-11 cs.MM cs.NI
A Design of SDR-based Pseudo-Analog Wireless Video Transmission System
伪模拟无线视频传输技术可以提高传统数字系统在视频广播场景中的有效性、可靠性和鲁棒性。虽然IEEE 802.11系列的一些原型已经开发出来供研究人员进行仿真和实验，但它们通常价格昂贵，并且对物理层的访问非常有限。更重要的是，这些原型不能用于验证新提出的伪模拟无线视频传输算法的正确性直接由于有限的调制方式，他们可以支持。在本文中，我们提出了一种新的设计软件无线电平台（SDR）基于伪模拟无线视频收发器，这是完全透明的，允许用户了解所有的实现细节。首先，从率失真理论的角度证明了模拟方法也可以达到数字方法的最佳性能。然后，我们描述了设计过程中存在的两个硬件实现难点：数据格式修改和非线性失真。接下来，我们介绍了所设计的收发器的实现细节。最后，我们分析了所设计的收发器的性能。具体而言，结果表明，所设计的系统可以有效地工作在模拟和实验。
2020-05-10 cs.MM cs.NI eess.SP
Advanced techniques for adaptive video streaming in SDNs
本章介绍了软件定义网络的研究和在这种类型的网络上进行视频传输所需的工具。其中提出的方面是用于建立视频传输的方法和程序来评估所获得的质量。提出了一个视频传输实验，该实验包括使用MPEG/DASH和可伸缩编码等自适应技术对视频流的自适应传输进行评估。实验是在MININET平台上的软件定义网络拓扑结构上进行的
2021-07-30 cs.NI
Joint Data Scheduling and FEC Coding for Multihomed Wireless Video Delivery
研究了异构无线网络中从服务器到多宿主设备的移动视频传输问题。现有的大多数工作都只考虑在单路径上传输视频流，带宽有限，导致最终的视频传输速率。针对这一问题，本文提出了一种新的视频流传输瓶颈解决方案--联合数据分配和喷泉编码（JDAFC）方法，该方法包含以下特点：（1）路径选择，（2）动态数据分配，（3）喷泉编码。我们评估JDAFC的性能通过仿真实验使用Exata和JVSM，并与一些参考解决方案进行比较。实验结果表明，JDAFC在提高视频峰值信噪比以及降低端到端延迟方面优于竞争解决方案。
2015-07-18 cs.MM cs.NI
Adaptive video transmission using QUBO method and Digital Annealer based on Ising machine
随着视频流在网络总流量中的比例急剧增加，开发有效的算法以提高高质量的内容分发服务至关重要。自适应比特率控制（ABR）是根据网络条件选择合适的比特率，从而实现高质量视频流传输的关键技术。本文首次提出了一种基于Ising机的ABR策略，该策略采用二次无约束二进制优化（QUBO）方法和数字退火器（DA）。该方法通过仿真评估与现实世界的实测吞吐量，并与其他国家的最先进的方法进行比较。实验结果表明，该方法的性能优于现有的方法，从而证明了该方法的优越性。
2021-09-25 cs.MM cs.NI eess.IV
Compression of Video Tracking and Bandwidth Balancing Routing in Wireless Multimedia Sensor Networks
无线网络上的多媒体应用已经有了巨大的增长。无线多媒体传感器网络（WMSNs）已成为许多研究团体和工业界的首选。许多最先进的应用，如监控，交通监控和远程医疗保健，本质上是WMSNs中的视频跟踪和传输。针对视频数据量大、固定路由路径下带宽分配固定等问题，提出了一种基于CamShift的视频跟踪压缩算法。然后，我们提出了一个带宽平衡策略，其中每个传感器节点能够动态地选择节点的下一跳具有最高的潜在带宽容量恢复通信。该策略的关键是每个节点只需维护两个包含其历史带宽变化趋势的参数，然后预测其近期的带宽容量。然后，转发节点选择具有最高潜在带宽容量的下一跳。仿真结果表明，该方法在无线多媒体传感器网络环境中，显著提高了汇聚节点接收的数据量，降低了视频传输的延迟。
2014-12-20 cs.MM cs.NI
Deadline and Priority Constrained Immersive Video Streaming Transmission Scheduling
针对沉浸式视频流需在个性化截止时间内保障高优先级数据块交付的问题，提出一种结合带宽预测与媒体元素优先级的传输调度方案，使体验质量提升12%-31%。
2024-08-30 cs.NI
Non-stationary Resource Allocation Policies for Delay-constrained Video Streaming: Application to Video over Internet-of-Things-enabled Networks
由于多用户无线视频传输应用的高带宽要求和严格的延迟约束，确保所有视频用户在其延迟截止期限到期之前都有足够的传输机会使用是一个长期的研究问题。我们提出了一种新的解决方案，解决这个问题，而不假设详细的数据包级的知识，这是不可用的资源分配时间。相反，我们翻译成一个单调递减的权重分布在所考虑的时间范围内的每个发送者的视频数据包的传输延迟的最后期限。更高的权重被分配给具有更高的遵守最后期限的交付概率的时隙。在给定视频流的权重集的情况下，我们提出了低复杂度的延迟感知资源分配（DARA）方法来计算最优时隙分配策略，该策略最大化了所有视频流的最后期限交付。DARA方法的一个独特特征是它产生依赖于先前时隙的分配的非固定时隙分配策略。我们证明了DARA方法对于随时间呈指数下降的权重分布是最优的。我们进一步实现了我们的框架，用于在无线个域网中进行实时视频流传输，这些无线个域网在新的物联网（IoT）范式中获得了巨大的吸引力。对于使用H.264/AVC编码并通过模拟面向物联网的IEEE 802.15.4e TSCH媒体访问控制的6 tisch框架进行流传输的多个监控视频，我们的解决方案被证明是唯一一个确保所有视频比特流以可接受的质量以遵守截止日期的方式交付的解决方案。
2014-01-05 cs.MM cs.NI
Mechanisms for Resilient Video Transmission
无线网络被设想为提供具有成本效益的内容递送（包括用于视频应用）的最重要技术之一。它们将允许成千上万的固定和移动用户以无处不在的方式访问、制作、共享和消费视频内容。这些网络上的实时视频服务正在成为日常生活的一部分，并已被用于传播从教育到娱乐内容的信息。然而，处理这些网络的波动带宽、稀缺资源和时变出错率的挑战突出了对错误恢复视频传输的需要。在此上下文中，已知前向纠错（FEC）和不等错误保护（UEP）方法的组合为无线用户提供具有体验质量（QoE）保证的视频应用的分发。本文提出了一个评估视频特征及其对最终用户感知质量的影响的过程。本文提出了一系列基于FEC的跨层视频感知机制和UEP，以增强几种类型的无线网络中的视频传输。在这些机制中使用了许多方法来设置自适应的冗余量，例如启发式技术、随机神经网络、蚁群优化和模糊逻辑。在第一个，启发式技术，机制依赖于人类的经验来定义最佳策略。通过真实视频序列和实际网络轨迹的仿真实验，验证了所提出机制的优点和缺点。使用众所周知的QoE指标进行评估。结果表明，所有提出的机制都能够超越竞争对手的感知视频质量和网络足迹。
2018-08-20 cs.NI
Demo: A Unified Platform of Free-Space Optics for High-Quality Video Transmission
在本文中，我们研究了通过基于FPGA的自由空间光（FSO）通信系统原型的视频信号传输。我们使用一个信道仿真器，模拟湍流，闪烁和功率衰减的FSO信道和基于FPGA的实时原型处理发送和接收的视频信号。我们通过改变湍流的量和风速来改变信道仿真器的设置环境。在演示的最后，我们展示了通过我们的测试平台，即使是60 fps的4K超高清（UHD）分辨率视频也可以在高湍流和风速下成功传输。
2020-05-07 cs.NI eess.SP
An FPTAS for the Lead-Based Multiple Video Transmission LMVT Problem
基于引导的多视频传输（LMVT）问题是由管理移动客户端的视频流的体验质量（QoE）中的应用激发的。在较早的工作中，LMVT问题已被证明是NP难的一个特定的位到引线转换功能$ϕ$。在这项工作中，我们证明了这个问题是NP难的，即使函数$ϕ$是线性的。然后，我们设计了一个完全多项式时间近似计划（FPTAS）的问题。这个问题完全等同于圣诞老人问题，在这个问题上已经做了很多工作。
2011-10-05 cs.CC cs.DS cs.NI
Power Control and Mode Selection for VBR Video Streaming in D2D Networks
在本文中，我们调查的问题流可变比特率（VBR）视频在设备到设备（D2D）无线网络的功率控制。采用了一种考虑移动用户视频帧大小和播放缓冲区的VBR视频流量模型。考虑具有一对D2D用户（DU）和一个蜂窝用户（CU）的设置，并且采用三种模式，即蜂窝模式、专用模式和重用模式。确定用于数据递送的模式选择，并且以最大化总传输速率为目标来优化基站（BS）和设备发射机的发射功率，同时VBR视频数据可以被递送到CU和DU而不引起播出缓冲器下溢或上溢。提出了一种低复杂度的算法。通过模拟衰落信道上的VBR视频轨迹，我们证明了模式选择和功率控制的视频传输实现了更好的性能，而不仅仅是使用一个单一的模式在整个传输。
2018-02-14 cs.MM cs.NI
Mirage: Transmitting a Video as a Perceptual Illusion for 50,000X Speedup
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Sichuan University（四川大学）
Mirage提出了一种无需传输原始视频数据的通信框架，通过语义表示和生成模型实现高效的视频传输，实现50000倍的压缩加速。
2026-02-07 cs.NI
Content-Based Interference Management for Video Transmission in D2D Communications Underlaying LTE
针对多个应用和网络共存于同一信道资源的现代通信场景，提出了一种新的干扰管理方法。所提出的方法背后的主要原理是干扰电平应当适应于由数据链路传输的内容，以最大化所传递的信息量。考虑网络设置，其中设备到设备（D2D）通信是将视频内容上传到网络基础设施的长期演进（LTE）链路。对于该场景，针对在视频数据流的峰值信噪比上的约束下D2D吞吐量的最大化来制定优化问题。所得到的最优策略将干扰集中在视频流内的特定分组上，并且与未区分的干扰策略相比，显著增加了D2D链路所实现的吞吐量。最优策略应用于一个真实世界的视频流应用程序，以进一步证明性能增益。
2016-06-06 cs.NI
A Content Driven Resource Allocation Scheme for Video Transmission in Vehicular Networks
随着计算机视觉应用的日益广泛，大量的视频被传输用于内容分析，资源分配方式会影响视频内容分析的性能。为此目的，用于车辆网络中的视频传输的传统资源分配方案（诸如基于服务质量（QoS）或基于体验质量（QoE）的方案）不再是最优的。在本文中，我们提出了一个有效的内容驱动的资源分配计划，车辆配备摄像头的带宽限制，以提高视频内容分析的性能。所提出的资源分配方案是基于最大化的内容质量（QoC），这是相关的内容分析性能。首先提出了一种基于QoC的评价模型。然后，将资源分配问题转化为可解的凸优化问题。最后，仿真结果表明，我们提出的方案比现有的计划，如QoE的计划更好的性能。
2020-09-28 cs.NI eess.IV
An Optimized BBR for Multipath Real Time Video Streaming
多径传输方案可以作为向最终用户提供更好的实验质量的有效方式。在多径实时的视频传输中，拥塞控制和分组调度是两个关键的研究问题。正如效用最大化理论所表明的那样，为了给终端用户提供更好的满意度，就必须提供更高的吞吐量和更低的传输延迟。拥塞控制负责收敛到最大可用带宽并避免导致网络拥塞。提出了一种针对实时的视频传输优化的延迟响应BBR（Delay-BBR）算法，其主要思想是在链路延迟超过一定阈值时降低发送速率，让中间路由器清空占用的缓存。实验表明，与QUIC-BBR和WebRTC-BBR相比，该算法具有更好的传输时延和更低的丢包率。并在拥塞控制算法的基础上引入了一种基于效用最大化理论的分组调度算法，与基准算法相比，进一步降低了帧传输延迟。
2019-01-26 cs.NI
Playback experience driven cross layer optimisation of APP, transport and MAC layer for video clients over long-term evolution system
在传统的通信系统中，应用层、传输层和媒体访问控制层的信息没有充分的交互，这就不可避免地导致TCP拥塞状态、客户需求和资源分配之间的不一致。针对这一问题，本文提出了一个由APP层、传输层和MAC层组成的联合优化框架，以提高视频客户端的播放体验和系统吞吐量。首先，客户端需求感知自主丢包策略，基于数据包的重要性，信道条件和播放状态，以减少网络负载和重缓冲事件的概率。此外，TCP（传输控制协议）状态感知下行链路和上行链路资源分配方案，分别提出了实现平滑的视频传输和稳定的ACK（确认）反馈。对于下行链路方案，基于来自传输层的反馈ACK信息来计算每个客户端的最大传输容量需求，以避免向客户端分配过多的资源，该客户端的ACK反馈由于不良的上行链路信道条件而被阻塞。对于上行链路方案，利用RTO（重传时间）和TCP拥塞窗口的信息来指示ACK调度优先级。仿真结果表明，该算法在保证视频质量的前提下，能够显著提高系统吞吐量和客户端的播放连续性。
2020-07-02 cs.MM cs.NI
Quality of Experience Optimization for Real-time XR Video Transmission with Energy Constraints
针对实时 XR 视频低时延和网络波动敏感问题，提出基于 Lyapunov 优化与 LSTM-DQN 的自适应码率及子信道分配方法，在资源和能耗约束下显著提升 QoE、降低质量波动并提高帧成功率。
2024-05-13 cs.MM cs.NI cs.SY
Quality of Experience Oriented Cross-layer Optimization for Real-time XR Video Transmission
针对实时XR视频传输对动态网络敏感、QoE难保障的问题，提出跨层传输框架，解耦时间尺度不匹配的调度与码率调整问题，用MS-DQN和TPPO算法分别求解，显著提升传输质量与用户QoE。
2024-04-15 cs.MM cs.NI cs.SY
Stochastic TCO minimization for Video Transmission over IP Networks
从服务运营商的角度来看，开发通信服务的总拥有成本（TCO）包括两部分：资本支出（CAPEX）和运营支出（OPEX）。这两种类型的成本是相互关联的，并影响任何服务提供商的部署策略。在许多传统方法中，以启发式方式执行对新服务的关键元素的选择，旨在仅减少TCO的OPEX部分，这不一定是最佳的。此外，这种服务的精确成本建模并不总是可能的，并且包含一些不确定性。在目前的工作中，每个视频流元素的成本建模后，通过捕捉模型的不确定性的影响，TCO优化问题的IP网络上的视频流被制定为一个随机优化问题。所提出的优化问题的解决方案可以应付成本建模的不确定性和跟踪的动态TCO，并导致一个随时间变化的最优解。数值分析结果验证了所提出方法的正确性。
2012-05-02 cs.NI
Using Zone-Disjoint Multi-Path Routing Algorithm for Video Transmission over Ah-Hoc Networks
Zanjan Azad University（赞詹阿扎德大学）；Amirkabir University of Technology（阿米尔卡比尔理工大学）
本文针对自组织网络中多路径路由因CSMA/CA效应导致路径非完全不相交的问题，提出采用区域不相交路径的新多路径路由算法，结合合适视频传输方案，可提升自组织网络的多路径视频传输效果。
2026-08-21 cs.NI
Quality-Aware Popularity Based Bandwidth Allocation for Scalable Video Broadcast over Wireless Access Networks
在无线接入网络上进行视频广播/组播是无线通信领域的一个研究热点。随着各种无线网络技术的快速发展，现在可以通过无线网络提供高质量的视频传输。高质量的视频流需要更高的带宽。因此，在通过无线网络进行视频传输时，最大限度地利用有限的带宽是非常重要的。因此，当许多广播视频会话是活动的时，可以基于视频会话（节目）的流行度来分配每个视频会话的带宽。而不是分配相等的带宽给他们中的每一个，我们提出的方案分配带宽每个广播视频会话的基础上流行的视频节目。当系统带宽不足以为所有活动视频会话分配所需的带宽时，我们提出的方案有效地在所有可伸缩活动视频会话之间分配总系统带宽，以这样一种方式将更高的带宽分配给更高的流行度。通过数学和仿真分析，我们证明了该方案最大化了平均用户满意度，并实现了最佳的带宽利用率。仿真结果表明，大量的用户可以接收到显着改善的视频质量。为了提高大量订户的视频质量，唯一的折衷是极少数订户接收略微降级的视频质量。
2015-10-14 cs.MM cs.NI
Caching Scalable Videos in the Edge of Wireless Cellular Networks
通过将流行视频预取到边缘节点的本地缓存中，无线边缘缓存提供了减少重复内容交付的有效手段。为了满足多媒体用户的各种观看质量要求，可伸缩视频编码（SVC）与边缘缓存相结合，其中可伸缩视频的组成层被灵活地缓存并传输给用户。在这篇文章中，我们讨论了可伸缩视频的不同内容流行度和各种观看要求所带来的挑战，并提出了不同类型的缓存内容以及相应的传输方案。我们提供了现有的缓存方案的概述，并总结了缓存决策的标准。然后，提出了一个案例研究，其中的传输延迟被量化，并作为性能指标。仿真结果证实，承认最终用户的现实要求是能够显着降低内容传输延迟，相比现有的缓存方案，没有SVC操作。实验结果也验证了所提出的随机缓存方案的传输延迟低于只提供本地缓存增益的缓存方案。
2022-07-28 cs.NI
Wireless Video Multicast with Cooperative and Incremental Transmission of Parity Packets
本文研究了一种基于随机分布空时码（R-DSTC）和分组级前向纠错（FEC）的协作组播方案。而不是发送源数据包和/或奇偶校验数据包，通过两个跳，使用R-DSTC在我们以前的工作中提出的，新的计划提供源数据包和奇偶校验数据包，只使用一跳。在源站（接入点，AP）首先发送所有源分组之后，AP以及已经接收到所有源分组的所有节点一起使用R-DSTC发送奇偶校验分组。随着更多的奇偶校验分组被传输，更多的节点可以恢复所有源分组并加入奇偶校验分组传输。该过程继续，直到所有节点确认接收到足够的数据包以恢复源数据包。对于每个给定的节点分布，确定源和奇偶校验分组的最佳传输速率，使得可以在所有节点处维持的视频速率最大化。与现有方法相比，该新方案可以支持显著更高的视频速率，以及相应地更高的解码视频的PSNR。三个次优的方法，不需要用户分布或反馈的全部信息，因此在实践中更可行。所提出的次优方案，只有节点计数的信息和没有反馈仍然优于我们以前的方法，假设全信道信息和没有反馈。
2014-01-15 cs.IT cs.MM cs.NI
Adaptive Multi-polling Scheduler for QoS Support of Video Transmission in IEEE 802.11e WLANs
802.11 E任务组已经建立，以增强当前IEEE 802.11媒体访问控制（MAC）协议中的时间受限服务的服务质量（QoS）供应。在整个混合协调功能控制信道接入（HCCA）中引入了QoS，以提供严格的QoS。在HCCA中，基于其TSPEC参数为站分配固定的传输机会（TXOP），使得其对于恒定比特率流是有效的。然而，由于可变比特率（VBR）业务的轮廓是不恒定的，他们很容易经历一个较高的延迟，特别是在突发业务的情况下。在本文中，我们提出了一个动态的TXOP分配算法称为自适应多轮询TXOP调度算法（AMTXOP），以支持视频业务在IEEE 802.11e无线网络传输。该方案投资了关于上行链路流的后续视频帧的大小的捎带信息，以帮助混合协调器根据业务简档中的实际变化准确地分配TXOP。建议的调度器是由集成多轮询方案，以进一步减少延迟和轮询开销。大量的仿真实验表明，AMTXOP在分组延迟和信道利用率方面优于现有方案。
2016-02-12 cs.NI
Content-Aware Delivery of Scalable Video in Network Coding Enabled Named Data Networks
在本文中，我们提出了一种新的网络编码启用NDN架构的可伸缩视频的交付。我们的计划利用网络编码，以解决在原来的NDN协议，带宽和缓存资源的最佳使用需要协调的转发决策中出现的问题。为了优化所提出的基于网络编码的NDN协议的性能，并使其适合于可伸缩视频的传输，我们设计了一种新的速率分配算法，该算法决定了客户端和中间结点发送的兴趣消息的最佳速率。该算法保证所实现的数据对象流将最大限度地提高交付给客户端人群的视频的平均质量。为了支持中间结点执行网络编码时对兴趣消息和数据对象的处理，我们修改了标准NDN协议，并引入了布隆过滤器的使用，该布隆过滤器有效地存储关于兴趣消息和数据对象的附加信息。所提出的架构进行评估，通过PlanetLab拓扑结构的可伸缩视频传输。评估表明，该方案的性能非常接近最优性能。
2015-10-22 cs.MM cs.NI
Optimizing Quality of Experience of Dynamic Video Streaming over Fading Wireless Networks
我们解决的问题，视频流数据包从接入点（AP）到多个客户端在一个共享的无线信道衰落。在这样的系统中，每个客户端维护从其播放视频的分组的缓冲器，并且每当缓冲器为空时，在流传输中发生中断。客户端可以切换到较低质量的视频数据包，或者请求以较高的能量水平进行数据包传输，以便最大限度地减少中断次数加上中断时段的次数以及流式传输的低质量视频数据包的数量，同时AP上存在平均功率约束。我们提出了一个约束马尔可夫决策过程（CMDP）的视频质量和传输功率的选择问题。我们发现，涉及$N$客户端的问题分解成$N$ MDPs，每个只涉及一个单一的客户端，而且，最佳的政策有一个阈值结构，在该结构中，决定选择的视频质量和功率电平的传输完全取决于缓冲区的水平。
2015-09-17 cs.NI
Network Coding for Video Distortion Reduction in Device-to-Device Communications
在本文中，我们研究的问题，分发实时视频序列的一组部分连接的合作无线设备使用即时解码网络编码（IDNC）。在这样的场景中，编码冲突发生在用可立即解码的分组服务多个设备，并且传输冲突发生在多个设备的同时传输中。为了避免这些冲突，我们引入了一种新的IDNC图，表示所有可行的编码和传输无冲突的决定在一个统一的框架。此外，实时视频序列具有硬截止日期和视频分组的不平等重要性。使用这些视频特性和新的IDNC图，我们制定的问题，最大限度地减少平均视频失真的最后期限前作为一个有限时域马尔可夫决策过程（MDP）的问题。然而，反向归纳算法，找到最佳的MDP配方的政策具有较高的建模和计算复杂性。为了降低这些复杂度，我们进一步设计了一个两阶段的最大独立集选择算法，该算法可以有效地减少截止日期前的平均视频失真。对一个真实视频序列的仿真结果表明，我们提出的IDNC算法提高了接收到的视频质量相比，现有的IDNC算法。
2015-08-27 cs.NI
Video Streaming in Cooperative Vehicular Networks
车载网络中的视频服务在我们的日常出行中扮演着重要的角色。在本文中，我们提出了一个合作的通信方案，以促进视频数据传输，利用车辆的移动性和基础设施和车辆之间的合作。为了提高视频体验质量（QoE），即，为了减少中断率、质量波动，提高回放质量，设计了一种基于车辆状态信息的后向补偿视频传输策略。此外，我们分析了一跳和目标集群为基础的合作计划的吞吐量，并获得其封闭形式的表达式，分别，这是有用的视频编码设计在中央服务器。仿真结果表明，该方法可以显着提高视频性能，并验证了我们的分析结果的准确性。
2021-11-14 cs.NI
Under a cloud of uncertainty: Legal questions affecting Internet storage and transmission of copyright-protected video content
多媒体消费的快速增长引发了技术，经济和商业创新，提高了内容的质量和可访问性。它还开辟了新的市场，为行业参与者带来了巨大的收入。然而，新技术也带来了有关内容交付的法律方面的新问题，这些问题通常通过版权所有者和内容分销商之间的诉讼来解决。这些案例所树立的先例将改变内容交付行业的游戏规则，并将在如何部署新技术以及与之相关的定价策略方面塑造市场上的现有产品。在本文中，我们提供了一个教程的关键版权和通信的法律和决策有关的存储和传输的视频内容在互联网上。我们总结了新技术和定价机制部署的法律限制，并解释了最近的诉讼的影响。了解这些问题对于设计视频传输系统的技术和经济方面的工程师至关重要。
2016-02-04 cs.CY cs.NI
Enhancing Video Transmission with Machine Learning based Routing in Software-Defined Networks
本研究利用SDN的集中式结构，提出基于AI的路由算法，在NSFNET拓扑中通过机器学习技术优化视频传输，并创建新数据集以评估性能。
2024-09-16 cs.NI
Mobile-Based Video Caching Architecture Based on Billboard Manager
视频流媒体服务今天非常受欢迎。越来越多的用户现在可以在他们的移动设备上无线地访问多媒体应用和视频回放。然而，一个重大的挑战仍然是确保在3G网络上平滑和不间断地传输几乎任何大小的视频文件，并尽可能快地优化带宽消耗。在本文中，我们建议定位我们的广告牌管理器，以提供最佳的传输速率，使流畅的视频播放到连接到3G网络的移动终端用户。我们的工作重点是从Billboard Manager管理的缓存资源中服务移动运营商的用户请求，并从该池中传输视频文件。其目的是通过路由尽可能多的用户请求远离互联网来减少移动运营商的带宽资源上的负载，以便必须搜索视频，并且随后，如果找到，则将其传输回用户。
2015-07-24 cs.NI
Optimal Decentralized Dynamic Policies for Video Streaming over Wireless Channels
解决的问题是以分散的方式最佳地控制移动视频的下载，预计到2020年，移动视频将占移动数据流量的75%。服务器可以从以不同分辨率对其视频进行编码的多个数据包中动态选择要下载到客户端的数据包，以及它们传输的功率电平。这使其能够控制数据包传输概率，从而避免客户端即将发生的视频中断。然而，它必须尊重接入点对带宽和平均传输功率的限制。目标是最大化视频“体验质量”（QoE），这取决于若干因素，例如（i）当视频回放缓冲器为空时的中断持续时间，（ii）中断周期的数量，（iii）下载的帧有多少是较低分辨率的，（iv）分辨率的时间变化等。并且每个客户端分布式地并且动态地最大化其自身的QoE，这取决于能量成本。最后给出了求解最优分散策略的分布式迭代算法。此外，对于客户端级别的QoE优化，视频分辨率和分组传输的功率级别的最佳选择相对于视频回放缓冲器级别具有简单的单调性和阈值结构。当正交信道的数量小于客户端的数量时，存在用于优先化分组传输的索引策略。当AP必须简单地选择传输哪些客户端的数据包时，索引策略是渐进最优的，因为信道的数量随着客户端而按比例增加。
2019-02-20 cs.NI math.OC
On the Scalability of Reliable Data Transfer in High Speed Networks
本文研究了高速网络中的可靠数据传输问题，其中每个连接的容量非常大。本文重点研究了采用选择性重传的滑动窗口协议，并研究了基于ARQ和FEC的两种可靠性机制。我们要问的问题是，哪种机制更适合于HSN，其中可靠数据传输的可扩展性在接收器的缓冲区要求和可实现的延迟和吞吐量方面是一个问题。为了有效地利用HSN中的连接可用的大带宽，滑动窗口协议需要大的传输窗口。在这个制度的大传输窗口，我们表明，虽然这两种机制实现了相同的渐近吞吐量在存在数据包丢失，他们的延迟和缓冲区的要求是不同的。具体地，基于FEC的机制具有比基于ARQ的选择性重复机制的延迟和接收器的缓冲器要求渐近地小log W的因子的延迟和接收器的缓冲器要求，其中W是选择性重复机制的窗口大小。这个结果，然后使用调查的影响，每个可靠性机制的协议设计在HSN的吞吐量，延迟，缓冲区的要求，和控制开销。
2013-07-26 cs.NI
Utility Optimal Scheduling and Admission Control for Adaptive Video Streaming in Small Cell Networks
我们认为，联合优化设计的传输调度和接纳控制策略的自适应视频流在小蜂窝网络。我们制定了一个动态的网络效用最大化的问题，并观察到它自然分解成两个子问题：准入控制和传输调度。所得到的算法简单，适合分布式实现。准入控制决策涉及每个用户基于其邻域中的网络拥塞来选择请求下载的视频块的质量。这种形式的准入控制与基于TCP连接上的DASH协议的当前视频流技术兼容。通过仿真，我们评估所提出的算法的性能，在现实的假设下，为小小区网络。
2013-05-15 cs.IT cs.MM cs.NI
Random Linear Network Coding for Wireless Layered Video Broadcast: General Design Methods for Adaptive Feedback-free Transmission
研究了基于无反馈随机线性网络编码（RLNC）的异构单跳无线网络分层视频流广播问题。我们将RLNC与不等错误保护（UEP）相结合，我们的主要目的是双重的。首先，系统地研究UEP+RLNC分层方法在为具有不同接收能力的用户提供服务方面的好处。第二，通过比较无反馈方案和理想的完全反馈方案，研究不使用反馈的效果。为此，我们研究了“预期的解码帧的百分比”作为一个关键的内容无关的性能指标，并提出了一个通用的框架来计算这个指标，它可以突出关键的系统，视频和信道参数的影响。我们研究的层数的影响，并提出了一个方案，选择最佳的层数自适应，以达到最高的性能。264测试流的评估所提出的计划，用户的性能之间的权衡进行了讨论，并显示了自适应选择的层数，以改善权衡的增益。此外，据观察，所提出的无反馈方案和理想化的方案之间的性能差距是非常小的，视频层的数量的自适应选择进一步关闭的差距。
2015-05-19 cs.IT cs.NI math.IT
QoE-Driven Video Transmission: Energy-Efficient Multi-UAV Network Optimization
针对多无人机视频传输的QoE提升问题，提出基于Lyapunov分解的能效优化算法，动态调整无人机服务选择、轨迹与功率，在资源约束下兼顾QoE与功耗，能效较基准提升66.75%。
2023-07-23 cs.NI eess.SP
Adaptive TXOP Assignment for QoS Support of Video Traffic in IEEE 802.11e Networks
在IEEE 802.11 e协议中，通过HCF受控信道接入（HCCA）调度器来提供服务质量（QoS），HCCA调度器对于支持恒定比特率（CBR）应用是有效的。已经进行了大量的研究，以提高HCCA调度器，试图适应可变比特率（VBR）的视频流量，这可能表明在时间的非确定性配置文件的需要。本文提出了一种自适应TXOP分配机制，以支持传输的预先录制的视频业务在IEEE 802.11e无线网络。所提出的机制使用关于上行链路业务的后续视频帧的大小的反馈来帮助混合协调器（HC）根据VBR配置文件中的快速变化准确地分配TXOP。仿真结果表明，我们的机制减少了延迟所经历的VBR业务流相比HCCA调度器由于准确分配的TXOP保留信道时间的数据传输。
2016-02-11 cs.NI
Efficient UAVs Deployment and Resource Allocation in UAV-Relay Assisted Public Safety Networks for Video Transmission
本文研究多无人机辅助公共安全网络中的视频传输问题，通过联合优化观测与中继无人机的位置及带宽、功率等通信资源分配，采用块坐标下降和逐次凸逼近技术提出高效迭代算法，最大化地面用户视频流到达基站的平均效用，仿真证明其优于现有方法。
2024-01-04 cs.NI eess.SP
Two-way Wireless Video Communication using Randomized Cooperation, Network Coding and Packet Level FEC
无线网络中的双向实时视频通信要求高带宽、低延迟和容错能力。本文针对这些需求，提出了一个系统的集成网络编码（NC），用户合作使用随机分布式空时编码（R-DSTC）和分组级前向纠错（FEC）的单向延迟约束下。仿真结果表明，该方案的性能明显优于传统的直接传输和基于R-DSTC的双向协作传输，并且在用户距离较大时最有效。
2012-05-15 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Scalable Coding and Routing for 60 GHz Real-Time Live HD Video Streaming Applications
高清晰度（HD）视频的传输是60 GHz无线链路的有前景的应用，因为非常高的传输速率（高达几Gbit/s）是可能的。特别地，我们考虑一个体育场广播系统，其中来自多个摄像机的信号被传输到一个中央位置。由于在这种情况下，60 GHz辐射在长距离上的路径损耗很高，因此可能需要使用继电器。本文分析了联合选择的路由（中继）和压缩率从各种来源的整体视频质量的最大化。我们考虑三种不同的情况：（i）每个源只发送到一个中继站，中继站只能接收一个数据流，（ii）每个源只能发送到一个中继站，但中继站可以聚合来自不同源的流并转发到目的地，（iii）源可以将其数据流分成并行流，这些流可以通过不同的中继站发送到目的地。对于每一种情况，我们推导出优化问题的数学公式，并将其重新表述为凸混合整数规划，这可以保证最优解。广泛的模拟表明，高质量的传输是可能的，至少有10个摄像机超过300米的距离。此外，视频质量的优化给出了可以显著优于最大化数据率的算法的结果。
2013-02-12 cs.NI
FREE -- Fine-grained Scheduling for Reliable and Energy Efficient Data Collection in LoRaWAN
LoRaWAN承诺为低成本设备提供广域网接入，这些设备可以在单个1000 mAh电池上运行长达10年。这使得LoRaWAN特别适合数据汇集应用（例如监控应用），其中设备寿命是关键性能指标。然而，当支持大量设备时，LoRaWAN由于其基于Aloha的MAC层的高冲突概率而遭受可扩展性问题。当使用确认传输时，由于网关处的占空比限制，性能进一步下降。为此，我们提出了FREE，一种用于LoRaWAN中可靠和节能的数据汇集的细粒度调度方案。FREE通过支持同步批量数据传输，利用了对数据传输没有硬延迟要求的应用程序。这意味着数据被缓冲以在调度的时隙中传输，而不是直接传输。FREE为LoRaWAN终端设备分配扩频因子、传输功率、频率信道、时隙，并在帧中调度时隙。因此，FREE通过消除冲突和分组冲突克服了LoRaWAN的可扩展性问题。我们评估了免费与不同的传统LoRaWAN配置的性能。数值结果表明，自由的规模以及实现几乎100%的数据传输和设备寿命估计超过10年的流量类型和网络规模无关。相比之下，标准LoRaWAN配置中的可扩展性差，数据传输率低，确认数据流量的设备寿命不到2年。
2019-10-24 cs.NI
Performance Modeling of Epidemic Routing in Mobile Social Networks with Emphasis on Scalability
研究了移动社交网络中流行病路由的性能。它首先分析一个节点满足一组限制在特定子区域中移动的节点中的第一个节点所花费的时间。在此基础上，提出了一个单块随机奖励网络（SRN）模型，并考虑了位置访问偏好的倾斜性，对流行病路由下的投递延迟和平均发送次数进行了评估.就节点数量和频繁访问的位置而言，该模型的可扩展性不够。为了获得更高的可扩展性，将折叠技术应用于单片模型，提出了一种近似折叠SRN来评估传染病路由的性能。离散事件仿真被用来验证所提出的模型。两种SRN模型在预测传染病路由性能方面都具有较高的准确性。我们还提出了一个常微分方程（ODE）模型的流行病路由，并比较它与折叠模型。计算结果表明，折叠模型比常微分方程模型更精确。此外，它被证明是由交货时间的传输数量遵循均匀分布，在一般类的网络，其中节点的位置总是独立和同分布。
2020-02-14 cs.NI cs.PF
An Online Learning Based Path Selection for Multipath Video Telephony Service in Overlay
即使实时的视频电话业务已经被广泛应用，特别是在无线网络中，为用户提供满意的体验质量仍然是一项具有挑战性的任务。多径传输是一种很有前途的解决方案，以提高视频质量，通过聚合带宽。在现有的多路径传输解决方案中，发送方同时在默认路由路径上分割业务，并且没有选择路径的灵活性。当默认路径陷入严重拥塞且可用带宽减少时，发送方不得不通过降低分辨率或编码比特率来降低视频质量。在现有基础设施中部署中继服务器以形成覆盖网络，从而提供路径多样性。采用基于多臂强盗的在线学习方法进行路径选择，以获得最大收益。此外，一个拥塞控制算法适用于BBR的实现，以探测带宽，以避免链路拥塞。为了保持吞吐量的稳定性和公平性，使用较小的探测增益值，并且带宽探测阶段的周期长度是随机的。为了减少延迟，将减少飞行数据包，以与探测器停止阶段估计的带宽延迟积相匹配。通过实验验证了该方法在提高视频通信业务吞吐量和质量方面的有效性。
2020-03-07 cs.NI
Towards Timely Video Analytics Services at the Network Edge
针对边缘视频分析中延迟与准确率难以平衡的问题，提出处理信息时效（AoPI）指标和基于李雅普诺夫的块坐标下降法（LBCD），联合优化资源分配与服务器选择，实现AoPI最高10.94倍的降低。
2024-06-21 cs.DC cs.NI
