能量感知H.264/AVC手语视频编码及传输方法研究

【摘要】手语是由手形、手臂运动并辅之以表情、唇动以及其它体势表达思想的视觉语言,是聋哑人进行交流的最自然方式。与头肩视频不同,手语视频由于增加了手形、手臂运动,并且存在手脸遮挡现象,所以更为复杂,对其进行研究难度更大。并且,随着无线通信技术的快速发展、无线网络带宽的提高以及具有多媒体处理能力的移动终端设备的普及,移动终端设备在功耗和处理能力上所受的约束却越来越强。无线终端的功耗约束性问题已成为移动多媒体业快速发展的主要障碍。因此,如何在移动终端电池能量有限的情况下,实现手语视频编码和传输性能与能耗之间的最优折中,成为移动终端面临的关键问题。为此,研究人员提出了能量感知手语视频编码及传输方法。能量感知手语视频编码及传输方法是在Shannon经典率失真理论的基础上,将能量的概念引入其中,建立了基于编码和传输参数的功率率失真模型。从而在满足功率和码率约束的条件下,使视频数据达到功率损耗、信道带宽和编码失真之间的动态最优。具体而言,本论文的主要工作如下所示：(1)建立不同能量状态下的手语视频编码能耗模型。根据移动终端的电池能量状态,将其划分为三个能量级别。在能量级别划分的条件下,分析了在视频编码系统中参数对于编码能耗的影响,最终发现量化参数是影响编码能耗的主要参数。因此,选用量化参数作为建模参数,建立了基于量化步长的视频编码能耗模型。实验结果表明了该模型的准确性。(2)建立不同能量状态下的手语视频编码率失真模型。对于视频编码器而言,其输出码率和视频失真都与量化参数有关。因此,在电池能量状态划分的前提下,建立了三种能量级别下的基于量化步长的率失真模型。(3)建立不同能量状态下的手语视频编码功率率失真模型。本文在仔细分析了编码参数对视频编码影响的基础上,指出量化步长是影响视频编码能耗、编码码率和编码质量的重要参数之一。最终以量化步长作为建模参数,分别建立了三种不同能量级别下的能耗模型、码率模型和失真模型。文中所建立的模型揭示了编码能耗、编码码率和编码失真之间的本质联系。(4)实现手语视频编码能量和传输能量的优化分配。在分别建立了视频编码和传输的功率率失真模型的基础上,获得三种能量级别下的编码能量和传输能量的分配比例,最终实现能量资源的优化分配,延长移动设备的电池使用寿命。研究结果表明,本文所建立的能量率失真模型能够准确的反映视频编码中的能量、编码比特率及编码失真之间相互依赖,相互制约的关系；文中提出的能量优化分配算法能够实现视频传输系统的能量优化分配,并最大限度的延长视频通话时间。
【作者】李冬红；
【导师】张爱华；
【作者基本信息】兰州理工大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】H.264/AVC视频编码；手语视频通讯；电池能量；能量-率-失真模型；能量感知；

【参考文献】
[1]旭阳（SandipKr.Singh）.印度初中级汉语学习者语音偏误分析及教学对策[D].山东师范大学,汉语国际教育（专业学位）,2013,硕士.
[2]周威.制造和服务混合供应链中牛鞭效应的研究[D].上海交通大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[3]王冬,孙九哲,彭玉富,张小全,李丽华,宋洋洋,杨铁钊.不同品种(系)烤烟西柏三烯二醇代谢差异研究[J].中国烟草学报.
[4]牛茸蓉.会计稳健性对民营上市公司再贷款业务的影响研究[D].安徽大学,会计学,2013,硕士.
[5]陈会海.三江湿地土壤微生物群落结构的多样性分析[D].东北农业大学,微生物学,2013,硕士.
[6]谢熳琳.江苏省利用外商直接投资综合效益研究[D].中国矿业大学,金融工程与风险管理,2014,硕士.
[7]赵大勇,柴天佑.再磨过程泵池液位区间与给矿压力模糊切换控制[J].自动化学报,2013,05:556-564.
[8]张杰红.炉甘石炮制前后物化性质比较及煅炉甘石分散片制备工艺研究[D].成都中医药大学,药物化学,2012,硕士.
[9]赵雪梅.初中英语作业实效性设计实践与研究[D].山东师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[10]周佩.基于喹啉衍生物的接力识别功能荧光探针研究[D].渤海大学,有机化学,2014,硕士.
[11]王子茹.堤坝透视投影及图形可视化研究[D].大连理工大学,2006.
[12]马玉梅.计算机辅助数字图像分析系统定量检测TGFβ1和FN与肝纤维化相关性的应用研究[D].中国医科大学,传染病学,2004,硕士.
[13]杨忠义.基于OPC集成的设备运行状态监测和管理系统的研究[D].广东工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[14]杜小莉.河北省农业科技出版的现状、问题及对策[D].中国农业大学,种植业,2004,硕士.
[15]徐晓婕.《红楼梦》诗学思想研究[D].首都师范大学,文艺学,2013,硕士.
[16]袁凡.甘油选择性脱水制备丙烯醛工艺研究[D].湖南大学,化学工程与技术,2011,硕士.
[17]赖国松.功能纳米材料信号放大用于高灵敏多通道电化学免疫分析[D].南京大学,2011.
[18]韩秀梅.高等学校数字图书馆建设解决方案[D].辽宁工程技术大学,计算机科学及应用,2003,硕士.
[19]韦金梅.支气管囊肿14例临床分析并文献复习[D].广西医科大学,呼吸内科（专业学位）,2013,硕士.
[20]张晓伦.我国大型商业银行中间业务发展研究[D].山东财经大学,金融（专业学位）,2014,硕士.
[21]张义红,许文静,杨坤.电化学生物传感器的研究进展[J].集成技术,2014,05:19-27.
[22]李一凡.107例药物性肝病患者临床特征分析[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[23]谢娅.中学物理翻转课堂教学理论及实践研究[D].华中师范大学,课程与教学论,2014,硕士.
[24]上官任捷.不同新股发行制度下新股定价效率及其对综合指数的影响[D].江西财经大学,金融学,2013,硕士.
[25]杨玲.积极培育和践行社会主义核心价值观[J].北京教育(德育),2014,02:21-23.
[26]杜红娟.FOLFIRI方案二线治疗晚期胃腺癌的疗效和安全性的临床分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[27]范新.多层螺旋CT在结肠肿瘤诊断中的应用研究[D].大连医科大学,影像医学与核医学,2012,硕士.
[28]杨天贵,许劼.武钢三热轧1580mm热连轧机飞剪控制模型[J].冶金自动化,2009,03:25-28.
[29]胡卓玮,刘晓旭,彭程,魏铼.基于次序权重平均法的购房选择地理空间多准则决策[J].地理研究,2013,03:476-486.
[30]李健.基于1394b接口的车载嵌入式图像实时采集与显示系统设计[D].长安大学,车辆工程（专业学位）,2014,硕士.
[31]钟涛.以“棱镜门”事件为例试析互联网的公权力边界[D].重庆大学,传播学,2014,硕士.
[32]王建强.碳纳米管在环氧树脂中分散方法研究[D].北京化工大学,化工过程机械,2013,硕士.
[33]夏和生,战艳虎.天然橡胶/石墨烯导电纳米复合材料[A].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会.2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（上册）[C].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会:,2012:2.
[34]丁国君.动车组制动控制系统故障诊断方法研究[D].北京交通大学,2013.
[35]付海东.压力式粮食水分在线检测系统的设计与研究[D].吉林农业大学,农业电气化与自动化,2012,硕士.
[36]张玉如.初中英语语法教学现状的调查研究[D].曲阜师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[37]王炳琨.三弦与流行音乐结合的探索[D].中国音乐学院,音乐学,2014,硕士.
[38]王高平.双边剪切机夹送辊夹送过程跑偏问题的研究[D].太原科技大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[39]陆文龙.中小银行新型核心业务系统的设计与实现[D].华中科技大学,软件工程,2013,硕士.
[40]高世宏.西部欠发达地区区域协调发展问题研究[D].内蒙古大学,马克思主义哲学,2014,硕士.
[41]于文力.超临界压力下正癸烷对流换热实验研究[D].哈尔滨工业大学,动力机械及工程,2014,硕士.
[42]刘自学.上市钢铁企业竞争力：模型、指标和国际比较[D].浙江理工大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[43]袁艺.地域文化对现代包装设计的影响[D].青岛大学,设计艺术学,2013,硕士.
[44]刘金龙.对靶喷雾红外探测系统的设计与试验[D].南京农业大学,农业机械化工程,2012,硕士.
[45]王均刚.载荷分流式增速行星齿轮传动机构动态性能研究[D].山东大学,机械制造及其自动化,2014,博士.
[46]赵金平.粮食收购中非现金支付方式对现金流通的影响研究[D].吉林大学,高级管理人员工商管理,2012,硕士.
[47]夏嫣彦.块的Glauberman对应[D].华中师范大学,基础数学,2012,硕士.
[48]皮净锐.基于CT图像的三维管道系统提取[D].重庆大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[49]于达仁,张志强,鲍文,苏杰先.某机组事故过程中转速信号的复现[J].中国电机工程学报,2002,08:114-118.
[50]戴永寿,魏玉琴,张亚南,陈健,丁进杰.自适应混沌嵌入式粒子群算法提取地震子波[J].石油地球物理勘探,2013,06:896-902+1016+848-849.