A Novel JSCC Scheme for UEP-Based Scalable Video Transmission Over MIMO Systems
A Novel JSCC Scheme for UEP-Based Scalable Video Transmission Over MIMO Systems
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一种新颖的 JSCC 方案，用于 MIMO 系统上基于 UEP 的可扩展视频传输
DOI：
10.1109/tcsvt.2014.2364418
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发表时间：
2015-06
影响因子：
8.4
通讯作者：
Guo Zongming
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou Chao;Lin Chia-Wen;Zhang Xinggong;Guo Zongming
本文提出了一种新的联合信源信道编码（JSCC）方案，用于多输入多输出（MIMO）系统中的可伸缩视频传输。通过利用MIMO天线的多样性和基于前向纠错（FEC）的保护，我们的方法旨在为映射到适当天线的视频层提供不等错误保护（UEP）。此外，JSCC也被认为是我们提取一个适当的视频层的子集，并分配适当的FEC冗余给他们。结合视频层提取、FEC速率分配和视频层调度，我们能够实现UEP，从而最小化端到端失真。我们制定的计划作为一个非线性整数优化问题，这是已知的NP-难。为了有效地找到一个接近最优的解决方案，我们提出了一个低复杂度的分支定界算法，该算法通过视频层分支技术将原问题划分为一系列子问题。在每个分支中，导出失真的上界和下界。特别是，我们将视频层调度子问题转化为0/1多背包问题，这是NP完全的，并采用进化拉格朗日方法有效地找到一个解决方案。针对FEC分配子问题，提出了一种带模糊代理次梯度的拉格朗日对偶算法.实验结果表明，该方法具有良好的效率，同时达到接近最优结果的性能。
In this paper, we propose a novel joint source-channel coding (JSCC) scheme for scalable video transmission over multiple-input multiple-output (MIMO) systems. By exploiting the diversity of MIMO antennas and forward error correction (FEC)-based protection, our method aims to provide unequal error protection (UEP) for the video layers, which are mapped to appropriate antennas. Moreover, JSCC is also considered that we extract a proper subset of video layers and allocate suitable FEC redundancy to them. Jointly considering video layer extraction, FEC rate allocation, and video layer scheduling, we are able to achieve UEP so as to minimize end-to-end distortion. We formulate the scheme as a nonlinear integer optimization problem, which is known to be NP-hard. To find a near-optimal solution efficiently, we propose a low-complexity branch-and-bound algorithm, which partitions the original problem into a series of subproblems by a video layer branching technique. In each branch, the upper and lower distortion bounds are derived. In particular, we transform the video layer scheduling subproblem into a 0/1 multiple knapsack problem, which is NP-complete, and employ an evolutionary Lagrangian method to find a solution efficiently. For the FEC allocation subproblem, a Lagrange duality algorithm with fuzzy surrogate subgradient is proposed. The experimental results demonstrate that the proposed method has good efficiency while achieving close performance to the optimal results.
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DOI：
10.1109/tcsvt.2007.905532
发表时间：
2007-09-01
影响因子：
8.4
作者：
Schwarz, Heiko;Marpe, Detlev;Wiegand, Thomas
通讯作者：
Wiegand, Thomas
影响因子：
2.2
作者：
Kiwiel, KC
通讯作者：
Kiwiel, KC
DOI：
10.1137/s0363012994261483
发表时间：
1996-03
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
K. Kiwiel
通讯作者：
K. Kiwiel
DOI：
10.1109/vcip.2012.6410733
发表时间：
2012-11
期刊：
2012 Visual Communications and Image Processing
影响因子：
--
作者：
M. Li;Zhenzhong Chen;Yap-Peng Tan
通讯作者：
M. Li;Zhenzhong Chen;Yap-Peng Tan
DOI：
10.1109/6046.966110
发表时间：
2001-12
期刊：
IEEE Trans. Multim.
影响因子：
--
作者：
M. Schaar;H. Radha
通讯作者：
M. Schaar;H. Radha