隨著汽車工業(yè)和移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)（IoV）中的視頻業(yè)務(wù)在娛樂、道路安全等方面都將發(fā)揮更加重要的作用。由于無線信道條件的動(dòng)態(tài)變化特性和無線頻譜資源、計(jì)算資源及存儲(chǔ)資源的有限性,為車輛提供高質(zhì)量,低時(shí)延和低抖動(dòng)的視頻服務(wù)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。本文研究車聯(lián)網(wǎng)中基于視頻業(yè)務(wù)的頻譜資源、計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源的分配問題,以最大化用戶的視頻體驗(yàn)質(zhì)量。具體工作如下:（1）本文提出一種車聯(lián)網(wǎng)中基于直播視頻轉(zhuǎn)碼和傳輸?shù)馁Y源分配方案。與現(xiàn)有研究在視頻流建模時(shí)只考慮視頻比特率不同,考慮到不同類型的視頻轉(zhuǎn)碼需要不同的計(jì)算資源,本文將比特率和視頻類型都考慮在內(nèi)。通過聯(lián)合優(yōu)化車輛調(diào)度,比特率選擇,計(jì)算和頻譜資源分配,以最大程度地提高所有車輛的視頻質(zhì)量,并降低時(shí)延和質(zhì)量抖動(dòng)。由于IoV中的無線信道和可用資源都具有馬爾科夫特性,上述聯(lián)合優(yōu)化問題被建模為馬爾科夫決策過程（MDP）。本文采用基于最大熵的“Soft Actor-Critic”算法解決此MDP問題。最后,大量仿真結(jié)果表明,與其他強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL）算法相比,該算法在學(xué)習(xí)效率,探索能力和穩(wěn)定性等方面都更加出色。（2）本文提出一種車聯(lián)網(wǎng)中基于可伸縮視頻編碼（SV... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

霧節(jié)點(diǎn)與車輛之間的SINR分布圖

第二章車聯(lián)網(wǎng)視頻傳輸與強(qiáng)化學(xué)習(xí)研究7而影響通信的時(shí)空分布。因此，車聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)如圖2.2所示。RSU(有存儲(chǔ)、計(jì)算、通信功能)和公交車(有計(jì)算、通信功能)為霧節(jié)點(diǎn)，來自車輛的視頻請求會(huì)在此處進(jìn)行判斷，如果本地有滿足請求的視頻資源會(huì)直接下發(fā)給車輛，反之從云平臺(tái)申請，經(jīng)過霧節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)碼等手段進(jìn)行處理后發(fā)放。另外，私家車可以與公交車進(jìn)行V2V通信，從而減輕RSU的通信壓力，釋放資源，保證視頻的傳輸。圖2.2車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)圖2.1.2車聯(lián)網(wǎng)信道模型現(xiàn)如今車聯(lián)網(wǎng)中的信道模型主要分為兩種，一種是基于2003年由IEEE提出的IEEE802.11p通信標(biāo)準(zhǔn)，另一種是D2D通信模式[58]。對于802.11p來說，針對的是專用短距離(DSRC)通信，采用正交頻分復(fù)用技術(shù)，將信道分為多個(gè)平行的子信道使用，它的覆蓋范圍在1000米左右,可以克服多徑衰落。子信道之間會(huì)相互競爭，采用了可以避免沖突的載波監(jiān)聽多路訪問(CarrierSenseMultipleAccess.CSMA)技術(shù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在競爭接入信道時(shí)，都會(huì)事先偵聽是否有其他的節(jié)點(diǎn)正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如果信道處于空閑，則進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，否則需要等到該節(jié)點(diǎn)傳輸結(jié)束時(shí)再接入。因此，通信經(jīng)常會(huì)發(fā)生碰撞和造成資源浪費(fèi)。此外，頻分多址復(fù)用在進(jìn)行信道劃分時(shí)，會(huì)將可用的頻段分為七個(gè)子信道，其中一個(gè)信道為控制信道(CCH)，另外六個(gè)信道為服務(wù)信道(SCH)。因此，基于802.11p協(xié)議的信道模型，同時(shí)可以服務(wù)的車輛較少。在LTE-V系統(tǒng)中，采用D2D的通信模式時(shí)，車輛可以選擇V2I通信，也可以選

車聯(lián)網(wǎng)中基于視頻業(yè)務(wù)的資源分配研究8擇V2V通信。對于V2I來說，其工作頻段為2GHz，而V2V工作在5.9GHz，因此兩者之間不存在同頻干擾。與802.11p相比，D2D有更高的頻譜使用效率，在有限的帶寬資源條件下，服務(wù)的車輛更多。此外，由于LTE已在全球成功部署，因此使用LTE-V2X設(shè)計(jì)，集成范圍和市場規(guī)模都是更大的。2.2視頻傳輸技術(shù)2.2.1視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)如今，越來越多的終端設(shè)備(例如智能手機(jī)，平板電腦，高清電視)被使用，而且很多的視頻源來自非專業(yè)人事，如游戲玩家，在線課程的老師，活動(dòng)現(xiàn)場的主持人等。視頻服務(wù)器往往可以為用戶提供多種格式的視頻，如AVI、MP4、RM、RMVB、MOV、VOB、MPEG、DAT、MKV、FLV、3GP等。提供的視頻編碼率可以從低清64Kbps、384Kbps,到高清的2Mbps、8Mbps,甚至是超清的20Mbps。同時(shí)，用戶終端的播放服務(wù)器也是多種形式的。為了滿足不同網(wǎng)絡(luò)條件和不同終端格式的要求，需要對視頻轉(zhuǎn)碼之后在傳輸。如圖2.3所示，視頻庫會(huì)存放來自直播、用戶上傳的小規(guī)模視頻，以及大量的視頻服務(wù)平臺(tái)的視頻，在收到不同用戶請求的不同視頻之后，編碼器會(huì)根據(jù)要求對視頻以視頻段的形式編碼，然后云分發(fā)中心會(huì)將不同碼率和格式的視頻分別發(fā)放給每個(gè)終端。圖2.3視頻轉(zhuǎn)碼中心生產(chǎn)流程圖在視頻生成過程中，廣播公司或用戶會(huì)捕獲視頻，對其進(jìn)行編碼，然后將其上傳到視頻提供商，將這個(gè)視頻流稱為視頻源。由編碼器處理過后用于交付給用戶的稱為目標(biāo)視頻。通常，在將視頻源轉(zhuǎn)碼為目標(biāo)視頻的過程中，目標(biāo)視頻的碼率往往會(huì)等于或低于視頻源的碼率。

【參考文獻(xiàn)】：
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