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分析5.5仿真实验结果

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:考虑到在实际的无线网络中难以精确而重复地得到不同网络参数下的传输环境,为评估本书中提出的SVC传输策略MDECS,在网络仿真软件OPNET Modeler 14.5 中建立了无线网络中的SVC传输仿真系统。在同样的参数设置条件下,比较了本书的策略MDECS 与目前典型的策略ERAS_SVC的性能。仿真系统的拓扑结构如图5-1 所示。这表明该策略在充分考虑各节点能量和失真的前提下,可有效减少SVC传输过程中的失真,提高接收端的视频质量。

分析5.5仿真实验结果

考虑到在实际的无线网络中难以精确而重复地得到不同网络参数下的传输环境,为评估本书中提出的SVC传输策略MDECS,在网络仿真软件OPNET Modeler 14.5 中建立了无线网络中的SVC传输仿真系统。其硬件平台为处理器AMD Athlon X2、内存2GB。在同样的参数设置条件下,比较了本书的策略MDECS 与目前典型的策略ERAS_SVC的性能。仿真系统的拓扑结构如图5-1 所示。

图5-1 无线网络中的SVC传输系统

其中,S1 为SVC视频序列的发送端,R1、R2、R3、R4 接收视频数据并进行播放; S2 发送速率为0.65Mbps的数据包至各节点,以模拟背景数据流,可用带宽设定为2Mbps。测试视频采用Bus、Foreman 和Football,编解码器采用JSVM 9.17,将视频序列编码为1 个基本层和3 个时间、空间、质量增强层。此外,α1,α2,β1,β2 由实验中取经验值[10],这里取1.93、1.73、2.05、1.50。无线网络及编解码器的相关的参数设置如表5-1 所示。

表5-1 SVC视频传输系统的参数设置

图5-2 ~图5-4 显示了各视频序列在接收端的PSNR平均值。从图中可以看出,当传输对象为Bus和Foreman 这类帧中的细节较多、画面运动较为平缓(运动矢量较小)的视频序列时,对于大部分帧(超过80%的帧)而言,本书的传输策略MDECS 所对应的PSNR均值显著高于ERAS-SVC; 当传输对象为运动矢量较大的视频序列Football时,MDECS 保证了90%以上帧的PSNR均值高于ERASSVC。这表明该策略在充分考虑各节点能量和失真的前提下,可有效减少SVC传输过程中的失真,提高接收端的视频质量。

图5-2 Bus对应的PSNR平均值

(www.xing528.com)

图5-3 Foreman对应的PSNR平均值

图5-4 Football对应的PSNR平均值

图5-5 能量约束下的PSNR(Bus)

图5-6 能量约束下的PSNR(Foreman)

图5-7 能量约束下的PSNR(Football)

图5-5 ~图5-7 显示了在最大能量约束Emax为0.2 ~1.25mJ的情况下各视频序列在接收端的PSNR平均值。不难看出,与传输策略ERAS-SVC相比,由于本书的传输策略MDECS 在保证失真最小的同时考虑到了能耗优化,在同样的能量消耗水平下,接收端得到的PSNR平均值更大,相应的视频质量也更稳定。

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