کنترل نرخ بیت ویدئوبانرخ متغیربرای ارتباطات بلادرنگ

معصومه شافعی طبس

چکیده

ویدئوی دیجیتال در سالهای اخیر کاربردهای زیادی پیدا کرده است. در بسیاری از کاربردها نیاز به انتقال ویدئو از طریق یک کانال مخابراتی می باشد. انتقال ویدئوی دیجیتال از یک منبع به مقصد نیازمند اعمال زنجیره ای از فرآیندهاست. مهمترین قسمت های این زنجیره پردازش های مربوط به کدگذاری (encoding) و کدگشایی (decoding) می باشد، بطوریکه حجم داده های ویدئویی متناسب با پهنای باند کانال مخابراتی کاهش داده شده و پس از انتقال، قابل نمایش شود. فرآیند فشرده سازی ویدئو نیازمند مشخص کردن پارامترها و متغیرهای زیادی است که تعیین این متغیرها خارج از محدوده استاندارد می باشد. یکی از پارامترهای مهم در فرآیند فشرده سازی ویدئو نرخ بیت ویدئوی فشرده شده است که توسط یک الگوریتم کنترل نرخ بیت تعیین می شود. یک الگوریتم کنترل نرخ بیت(rca) می تواند تأثیر قابل توجهی بر کیفیت خدمت (quality of service) و میزان بهره وری از منابع مهم مثل پهنای باند، زمان، و قدرت پردازش داشته باشد. الگوریتم های کنترل نرخ بیت عمدتاً بر پایه نرخ بیت ثابت یا کیفیت ثابت می باشند. نرخ بیت ثابت مستلزم کیفیت متغیر و کیفیت ثابت مستلزم نرخ بیت متغیر می باشد. اگر چه حالت های میانی نیز وجود دارد که در آن سعی می شود نرخ بیت و کیفیت با هم در حد امکان ثابت نگه داشته شود. این الگوریتم ها در این تحقیق الگوریتم های با نرخ بیت متغیر نامیده شده اند. از میان روش های مطالعه شده برای کنترل نرخ بیت متغیر، روش های کنترل فازی کارایی خوبی را از جهت برآورده سازی شرایط عملی مطلوب و کیفیت ویدئوی فشرده شده نشان داده اند. این پایان نامه، به اصلاح و طراحی مجدد یکی از بهترین الگوریتم های کنترل نرخ بیت فازی ارائه شده با استفاده از سیستم های عصبی- فازی تطبیقی (anfis) پرداخته است. همچنین در این پایان نامه یک الگوریتم اختصاص بیت ویژه فازی ارائه شده است که قابل استفاده در اکثر الگوریتم های کنترل نرخ بیت متغیر می باشد. الگوریتم های جدید طراحی شده در این تحقیق، نتایج بسیار خوب با پیچیدگی کم محاسباتی نشان می دهند.

اساتید راهنما و مشاور

مهدی رضایی، فرحناز مهنا