基于面向对象的可视化视频传输建模研究
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摘要
摘要
近年来随着多媒体和网络通信技术的飞速发展，视频、图象、计算机视觉、
多媒体数据库和计算机网络技术、通信技术日益融合，遍及国民经济和社会生活
的各个方面，处于核心地位的视频传输，尤其是无线信道中的视频传输，已随着
无线通信带宽的增大和数据传稳速率的提高，逐渐成为无线通信业务的新的需
求。而计算机科学的发展和应用领域的不断扩大，也对计算机应用技术提出了越
来越高的要求。特别是当计算机硬件有了飞速发展之后，计算机仿真技术也得到
了迅猛发展，在许多行业都得到了广泛的应用。面向对象技术作为一种新的软件
开发思想，已经得到越来越广泛的应用，它采用对象、类和继承等概念，可以使
开发的软件系统具有通用性、可扩充性、易维护性等特点。因此结合了面向对象
思想的面向对象仿真建模技术成为人们研究的热点。
针对典型信道研究了多种调制方式以及不同的信道编码方式对系统传输性
能的影响，构建了有特色的无线视频系统图视仿真模型，实现了实时播放。
本文第四章针对移动信道的一些固有特性，如具有多路径快衰弱效应，而多
路径快衰落效应造成的移动信道长突发误码（long burst）又是影响通信质量的
主要原因，为此本文根据国外移动信道的实测无误串分布曲线（G(m)~m）仿真
建立了三状态 MARKOV 模型的信道模型,并在此基础上构建了一个视频传输模
型和一个基于混合信道视频传输系统模型。
针对压缩视频信源传输，设计了跨不同仿真平台的接口函数，实现了压缩视
频数据的传输和解压视频数据的播放。
ABSTRACT
In recent years,with the development of multimedia and IP communication,
video、image、computer vision、multimedia database and computer network
technology have com out in every aspect of national economy and social life,
the video transmission that is in key position, especially the video transmission
in wireless channel,has gradually become the new demand of wireless
communication business with the the increase of wireless communication
bandwidth and the improvement of data transiation. The development of
computer science and the extension of application domain have also put
forward more and more high requirement for computer application technology.
Especially after the rapid development of computer hardware, the computer
simulation technology are improved greatly.Object-oriented technology is a
new thought in software development, has been applied in many area ,and
adopts object class and inheritance. So object-oriented simulation theory
which combines with object-oriented htought is the research hotspot now.
To study transmission capability of the modulation and channel coding in
typical channel,establish a characteristic wireless video communication
model,realize the real-time play.
For some character of mobile channel such as multiway fading effect
which causes long-burst error, It establishes an three-state markov model 、a
combinational channel(RAYLEIGH+RICIAN+AWGN channel),and a video
communication model based on MARKOV and combinational channel.
To realize the compressed video source transmission,design interface
function over some simulation enviroment.
近年来随着多媒体和网络通信技术的飞速发展，视频、图象、计算机视觉、
多媒体数据库和计算机网络技术、通信技术日益融合，遍及国民经济和社会生活
的各个方面，处于核心地位的视频传输，尤其是无线信道中的视频传输，已随着
无线通信带宽的增大和数据传稳速率的提高，逐渐成为无线通信业务的新的需
求。而计算机科学的发展和应用领域的不断扩大，也对计算机应用技术提出了越
来越高的要求。特别是当计算机硬件有了飞速发展之后，计算机仿真技术也得到
了迅猛发展，在许多行业都得到了广泛的应用。面向对象技术作为一种新的软件
开发思想，已经得到越来越广泛的应用，它采用对象、类和继承等概念，可以使
开发的软件系统具有通用性、可扩充性、易维护性等特点。因此结合了面向对象
思想的面向对象仿真建模技术成为人们研究的热点。
针对典型信道研究了多种调制方式以及不同的信道编码方式对系统传输性
能的影响，构建了有特色的无线视频系统图视仿真模型，实现了实时播放。
本文第四章针对移动信道的一些固有特性，如具有多路径快衰弱效应，而多
路径快衰落效应造成的移动信道长突发误码（long burst）又是影响通信质量的
主要原因，为此本文根据国外移动信道的实测无误串分布曲线（G(m)~m）仿真
建立了三状态 MARKOV 模型的信道模型,并在此基础上构建了一个视频传输模
型和一个基于混合信道视频传输系统模型。
针对压缩视频信源传输，设计了跨不同仿真平台的接口函数，实现了压缩视
频数据的传输和解压视频数据的播放。
ABSTRACT
In recent years,with the development of multimedia and IP communication,
video、image、computer vision、multimedia database and computer network
technology have com out in every aspect of national economy and social life,
the video transmission that is in key position, especially the video transmission
in wireless channel,has gradually become the new demand of wireless
communication business with the the increase of wireless communication
bandwidth and the improvement of data transiation. The development of
computer science and the extension of application domain have also put
forward more and more high requirement for computer application technology.
Especially after the rapid development of computer hardware, the computer
simulation technology are improved greatly.Object-oriented technology is a
new thought in software development, has been applied in many area ,and
adopts object class and inheritance. So object-oriented simulation theory
which combines with object-oriented htought is the research hotspot now.
To study transmission capability of the modulation and channel coding in
typical channel,establish a characteristic wireless video communication
model,realize the real-time play.
For some character of mobile channel such as multiway fading effect
which causes long-burst error, It establishes an three-state markov model 、a
combinational channel(RAYLEIGH+RICIAN+AWGN channel),and a video
communication model based on MARKOV and combinational channel.
To realize the compressed video source transmission,design interface
function over some simulation enviroment.
引文
1．张建，吴晓冰．无线视频通信综述．新技术与新业务，２００１年１月
2．许平沧．视频传输技术．现代通信，１９９９年第１期
3．沈兰荪，田栋．无线视频传输技术的发展．电子技术应用，2001 年第 1 期
4．张玲．无线视频越来越近．中国计算机报，2001 年
5．赵建平．移动通信中的几个热点问题．通信世界，２００３年６月
6．李仲令，曹世文，葛造坤编著．现代通信系统仿真及应用．成都：电子科技大学出版社，
１９９８年
7．吴重光主编．仿真技术．北京：化学工业出版社，2000：1-23
8．何江华编著．计算机仿真导论．北京：科学出版社，2001：3-51
9．王行仁．建模与仿真的回顾及展望．系统仿真学报，1999，11（5）：309-311
10．杨嘉樨．计算机仿真的进展．计算机仿真，1995，42（1）：1
11．冯惠军，冯允成．面向对象的仿真综述．系统仿真学报，1995，7（3）
12．Grady Booch．Object-Oriented Analysis and Design with Applications．Pearson
Education，2002
13．Bertrand Meyer．Object-Oriented Software Construction,Second Edition．PH PTR，
2002
14．李宗华，周一宇，吴京，黄洪旭．面向对象的电子对抗仿真建模技术研究．电子对抗技
术，2003 年 5 月，第三期
15．席晓平，郑林华，韩方景．面向对象技术在程控交换仿真训练系统中的应用．计算机
仿真，Vol.19, No. 4, 2002
16．朱明春，范瑜，吴命利，Mahamat Adam．面向对象技术在电力系统仿真建模中的应
用．计算机仿真，Vol. 19, No. 4 , 2002
17．赞福，肖化昆，张锐．面向对象通用仿真平台的研究．现代计算机，2001 年 8 月
18．张江平，吕俊芳．面向对象仿真建模的研究．航空计测技术，Vol. 21，No. 6，2001
年
19．谢黎明，孙元涛．面向对象仿真与建模特点．甘肃工业大学学报，Vol. 28，No.1，2002
20．王沫然，编著．Ｓｉｍｕｌｉｎｋ４建模及动态仿真．电子工业出版社，２００２年
62
参考文献
21．邓华．MATLAB 通信仿真及应用实例详解．人民邮电出版社，2003 年 9 月
22．王立宁，乐光新，詹菲．MATLAB 与通信仿真．人民邮电出版社，2000 年 1 月
23．王秉钧，孙学军，王少勇等．现代通信系统原理．天津大学出版社，1999 年 8 月第 2
版
24．肖海勇．数字视频传输中的数字调制技术．中国有线电视，2002 年第 7 期
25．刘丛乔．移动视频通信的差错控制技术．无线电工程，２００２年第３３卷第４期
26．王新梅，肖国镇编著．纠错码－原理与方法．西安电子科技大学出版社，２００１年
27．Jiang Li;，Keman Yu，ielin He，Yunfeng Lin，Shipeng Li，Ya-Qin Zhang．Scalable
portrait video for mobile video communication ．circuits and Systems for Video
Technology，Volume: 13 , Issue: 5 , May 2003
28．Zhang Rongfu，Zhou Yuanhua，Huang Xiaodong．Content-adaptive spatial error
concealment for video communication．IEEE volume:50，2004
29．Tu-Chih Wang，Hung-Chi Fang，Liang-Gee Chen．Low-delay and error-robust wireless
video transmission for video communications ． circuits and Systems for Video
Technology, Volume: 12 , Issue: 12 , Dec. 2002
30 ． Reed .E.C ， LimJ.S ． Optimal multi-dimensional bit-rate control for video
communication．Image Processing, Volume: 11 , Issue: 8 , Aug. 2002
31．Arnold, J.F.， Cavenor, M.C.． A practical course in digital video communications
based on MATLAB．IEEE , Volume: 39 , Issue: 2 , May 1996
32．BRUCE.D.FRITCHMAN；A binary channel characterization using portioned Markov
chains;IEEE;Vol .IT –13 2nd;1967
33．Hong Shen Wang; On verifying the first-order Markovian assumption for a Rayleigh
fading channel model; IEEE; 1994
34．Mario R.Hueda; On First-order Markov modeling for Block Errors on Fading channels;
IEEE; 2002
35．顾恺、张力军；移动无线电信道三状态 Markov 模型及其应用；南京邮电学院学报 1995
年 12 月第 15 卷第 4 期
36．汤莉萍、李杨、袁东风；移动信道四状态 Markov 模型的建立；通信技术 1990 第 1 期
37．惠晓威、马飞、李新春；GSM 移动信道特性的仿真研究；辽宁工程技术大学学报（自
然科学版）；2002 年 6 月 第 3 期
63
北京工业大学工学硕士论文
38．袁东风、张立岁、罗济军，MARKOV 模型在移动信道中的应用，无线电工程 1999
vol29.No 4
39．王端怡，胡正名 移动通信信道的研究及模拟 移动通信 1994 年第 5 期
40．LAJOS HANZO PETER J. CHERRIMAN WIRELESS VIDEO COMMUNICATION
IEEE PRESS 2003
41．M.Riediger and E.Shwedyk communication recivers based on Markov models of
fading channel;IEEE proc-commun vol 150,No 4 august 2003
42．（美）Yao Wang, Jorn Ostermann Video Processing and Communications Publishing
House of Electronics Industry 2003
43．Hang Liu Magda EI Zarki Adaptive source rate control for real-time wireless video
Mobile Networks and Applications 3(1998) 49-60
44．Simon N. Fabri, Stewart Worrall, Abdul Sadka, Ahmet Kondoz Real-Time Video Over
GPRS IEEE 2000
45．Michele Zorzie，Ramesh R. Rao，Laurence. B. Milstein On the accuracy of a
first-order Markov model for data transmission on fading channel IEEE
0-7803-2955-4
46．杨自强、魏公毅. 常见随机数发生器的缺陷及组合随机数发生器的理论与实践.数理统
计与管理，2001 年第 1 期
47．袁东风，任秀洁，姚旗 交错（2，1，3）卷积码在移动图象通信系统中的性能及与交
错 BCH 码的比较 山东大学学报 2000 年第 2 期
48．袁东风，王承祥，姚旗 移动图象通信系统卷积码的位交织方案性能研究 山东大学学
报 2000 年第 3 期
49．刘会杰、景卓， 一种快速 BCH 编译码算法设计；通信技术；2003 年第 8 期
50．井洪，尹俊勋 移动信道中交错 RS 码纠错能力的计算机模拟 华南理工大学学报 1996
年 4 月第 4 期
51．赵光玲，吴乐男 几种用于 Turbo 码的交织器分析 应用科学学报 2002 年 3 月 第 20
卷第一期
2．许平沧．视频传输技术．现代通信，１９９９年第１期
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版
24．肖海勇．数字视频传输中的数字调制技术．中国有线电视，2002 年第 7 期
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26．王新梅，肖国镇编著．纠错码－原理与方法．西安电子科技大学出版社，２００１年
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63
北京工业大学工学硕士论文
38．袁东风、张立岁、罗济军，MARKOV 模型在移动信道中的应用，无线电工程 1999
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39．王端怡，胡正名 移动通信信道的研究及模拟 移动通信 1994 年第 5 期
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41．M.Riediger and E.Shwedyk communication recivers based on Markov models of
fading channel;IEEE proc-commun vol 150,No 4 august 2003
42．（美）Yao Wang, Jorn Ostermann Video Processing and Communications Publishing
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43．Hang Liu Magda EI Zarki Adaptive source rate control for real-time wireless video
Mobile Networks and Applications 3(1998) 49-60
44．Simon N. Fabri, Stewart Worrall, Abdul Sadka, Ahmet Kondoz Real-Time Video Over
GPRS IEEE 2000
45．Michele Zorzie，Ramesh R. Rao，Laurence. B. Milstein On the accuracy of a
first-order Markov model for data transmission on fading channel IEEE
0-7803-2955-4
46．杨自强、魏公毅. 常见随机数发生器的缺陷及组合随机数发生器的理论与实践.数理统
计与管理，2001 年第 1 期
47．袁东风，任秀洁，姚旗 交错（2，1，3）卷积码在移动图象通信系统中的性能及与交
错 BCH 码的比较 山东大学学报 2000 年第 2 期
48．袁东风，王承祥，姚旗 移动图象通信系统卷积码的位交织方案性能研究 山东大学学
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49．刘会杰、景卓， 一种快速 BCH 编译码算法设计；通信技术；2003 年第 8 期
50．井洪，尹俊勋 移动信道中交错 RS 码纠错能力的计算机模拟 华南理工大学学报 1996
年 4 月第 4 期
51．赵光玲，吴乐男 几种用于 Turbo 码的交织器分析 应用科学学报 2002 年 3 月 第 20
卷第一期