協(xié)作上下文感知下無線傳屏數(shù)據(jù)不一致性消除

許宏吉，解志剛，王雷濤，王 建，楊華中，莊文君

(1. 山東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，濟(jì)南 250100；2. 清華大學(xué)電子工程系，北京 100084；3. 浪潮集團(tuán)有限公司，濟(jì)南 250101；4. 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院，天津 300072)

協(xié)作上下文感知下無線傳屏數(shù)據(jù)不一致性消除

許宏吉1,2,3，解志剛1，王雷濤1，王 建4，楊華中2，莊文君3

(1. 山東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，濟(jì)南 250100；2. 清華大學(xué)電子工程系，北京 100084；3. 浪潮集團(tuán)有限公司，濟(jì)南 250101；4. 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院，天津 300072)

為了提高無線傳屏的鏈路穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸可靠性，增強(qiáng)無線傳屏的視覺效果，研究建立了一種感知環(huán)境下多媒體數(shù)據(jù)共享的節(jié)點(diǎn)協(xié)作感知模式，確定了基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏模型及其工作方法，并針對(duì)傳屏中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)不一致性問題，提出了一種面向突發(fā)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)不一致性消除算法．該算法通過反饋和加窗處理，提升了算法的抗突發(fā)錯(cuò)誤能力，并提高了無線傳屏中傳屏數(shù)據(jù)不一致性消除的正確率，使無線傳屏數(shù)據(jù)可以在復(fù)雜環(huán)境下獲得可靠的傳輸．仿真結(jié)果表明，在數(shù)據(jù)包含突發(fā)錯(cuò)誤時(shí)該算法的正確率優(yōu)于其他同類算法．

協(xié)作上下文感知；無線傳屏；用戶反饋；加窗；不一致性消除

隨著互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，普適計(jì)算時(shí)代已經(jīng)來臨[1]．作為普適計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)之一的上下文感知技術(shù)已逐漸被人們關(guān)注和研究[2]．該技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁└悄芑诵曰姆?wù)，如多媒體服務(wù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和醫(yī)療服務(wù)，以及舒適的環(huán)境體驗(yàn)服務(wù)等[3-6]．

目前感知技術(shù)得到了初步的應(yīng)用[7-10]，如蘋果的iphone手機(jī)就使用了光照傳感、重力傳感等技術(shù)．然而在實(shí)際應(yīng)用中，感知技術(shù)通常是各個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)單獨(dú)進(jìn)行信息采集和分析，并沒有充分考慮多節(jié)點(diǎn)環(huán)境下各節(jié)點(diǎn)間資源的共享，從而不能從感知框架整體角度對(duì)信息進(jìn)行融合、推理和判決．

另一方面，伴隨著短距離傳輸技術(shù)的發(fā)展和智能家電的普及，無線傳屏技術(shù)開始運(yùn)用到普通家庭中．無線傳屏將源多媒體終端的屏幕顯示內(nèi)容以流媒體的形式實(shí)時(shí)地傳送到目的多媒體終端上顯示．同樣，目前無線傳屏技術(shù)采用的都是端對(duì)端直接傳輸，沒有考慮協(xié)作通信技術(shù)[11-12]，在復(fù)雜環(huán)境下的傳輸鏈路穩(wěn)定性和傳輸可靠性無法得到保障．筆者將協(xié)作上下文感知技術(shù)運(yùn)用到無線傳屏中，從而使無線傳屏技術(shù)能夠更好地適應(yīng)智能家庭的實(shí)際需求．

針對(duì)上述問題，本文提出了協(xié)作上下文感知理論，并將其運(yùn)用到無線傳屏中；同時(shí)，為了克服數(shù)據(jù)不一致性問題，提出了一種基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏數(shù)據(jù)不一致性消除算法．仿真結(jié)果表明，所提算法的性能優(yōu)于已有算法．

1 協(xié)作上下文感知

1.1 上下文感知

上下文感知技術(shù)是指通過各類傳感器采集原始數(shù)據(jù)，從中提取有用的語素，然后通過與上下文知識(shí)庫匹配獲得上下文信息，完成上下文建模，接著對(duì)其進(jìn)行上下文不一致消除和信息融合等，最后進(jìn)行推理判決為用戶提供所需服務(wù)的技術(shù)．

1.2 傳統(tǒng)上下文感知模式

傳統(tǒng)上下文感知模式的基本特征為：各傳感器節(jié)點(diǎn)或設(shè)備傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)所需的上下文信息進(jìn)行感知采集，然后將感知的上下文信息傳遞給中心節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn))，中心節(jié)點(diǎn)通過融合推理做出判決，然后發(fā)送指令控制和調(diào)節(jié)設(shè)備．

1.3 基于多媒體數(shù)據(jù)共享的節(jié)點(diǎn)協(xié)作感知模式

筆者結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用，提出了一種基于多媒體數(shù)據(jù)(例如音頻、視頻等)共享的節(jié)點(diǎn)協(xié)作感知模式，其定義為：在感知環(huán)境中，當(dāng)傳輸速率較低、計(jì)算能力較弱的多媒體設(shè)備(如某些智能手機(jī)、掌上電腦等)向多媒體展示設(shè)備(如數(shù)字電視、電子相冊、數(shù)字音響等)進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)傳輸前，多媒體設(shè)備先通過調(diào)用中心節(jié)點(diǎn)已經(jīng)匯總的上下文感知信息，或者通過自身感知與周圍的設(shè)備進(jìn)行信息交互，來判斷周圍是否有計(jì)算能力強(qiáng)和傳輸速率高的多媒體設(shè)備．如果存在該類多媒體設(shè)備，則有兩種方案：一是多媒體設(shè)備啟動(dòng)多媒體檢索，對(duì)周圍設(shè)備中的多媒體資源進(jìn)行搜索，如果檢索到要發(fā)送的源多媒體數(shù)據(jù)存在于已找到的傳輸速率高的多媒體設(shè)備中，則源節(jié)點(diǎn)多媒體設(shè)備和傳輸速率高的多媒體設(shè)備同時(shí)協(xié)同向目標(biāo)多媒體顯示設(shè)備傳輸該多媒體數(shù)據(jù)；二是傳輸速率高的多媒體作為協(xié)作設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)源多媒體設(shè)備發(fā)送的多媒體數(shù)據(jù)形成協(xié)作通信，從而提高傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性．

2 基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏

無線傳屏技術(shù)是指通過無線網(wǎng)絡(luò)，將源多媒體終端的屏幕顯示內(nèi)容以流媒體的形式實(shí)時(shí)地傳送到目的多媒體終端上進(jìn)行顯示的技術(shù)．一般把具有較強(qiáng)多媒體處理能力的終端，如電腦、智能手機(jī)等作為源多媒體終端；而把屏幕尺寸較大、具有良好視聽效果的設(shè)備如電視等，作為目的多媒體終端．

2.1 基于上下文感知的協(xié)作傳屏模型及其工作方法

本文將協(xié)作上下文感知技術(shù)引入到無線傳屏中，建立了一種基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏模型，以此提高無線傳屏的鏈路穩(wěn)定性、傳輸可靠性和圖像質(zhì)量．

基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏模型如圖 1所示，感知環(huán)境下，其設(shè)備包括源設(shè)備、目的設(shè)備和協(xié)作設(shè)備．這些設(shè)備通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)連接．源設(shè)備發(fā)送傳屏數(shù)據(jù)，協(xié)作設(shè)備用于接收源設(shè)備發(fā)送的傳屏數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給目的設(shè)備，目的設(shè)備接收傳屏數(shù)據(jù)并進(jìn)行屏幕顯示．

圖1 基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏模型Fig.1 Model of wireless screen transmission based on collaborative context-awareness

基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏模型工作方法如下所述(流程如圖2所示)．

(1) 源設(shè)備與目的設(shè)備、源設(shè)備與協(xié)作設(shè)備、協(xié)作設(shè)備與目的設(shè)備通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)互連，建立傳屏數(shù)據(jù)傳輸鏈路．

(2) 源設(shè)備發(fā)送測試數(shù)據(jù)到協(xié)作設(shè)備，協(xié)作設(shè)備接收數(shù)據(jù)并評(píng)估源設(shè)備與協(xié)作設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸鏈路的信干噪比和信道速率組成的協(xié)作性能參數(shù)；協(xié)作設(shè)備發(fā)送測試數(shù)據(jù)到目的設(shè)備，目的設(shè)備回傳數(shù)據(jù)到協(xié)作設(shè)備，協(xié)作設(shè)備評(píng)估協(xié)作設(shè)備與目的設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸鏈路的信干噪比和信道速率組成的協(xié)作性能參數(shù)．

(3) 協(xié)作設(shè)備將其自身的計(jì)算速度、與源設(shè)備之間以及與目的設(shè)備之間的協(xié)作性能參數(shù)一同發(fā)送回源設(shè)備．

(4) 源設(shè)備根據(jù)備選協(xié)作設(shè)備的協(xié)作性能參數(shù)，將此參數(shù)相似的協(xié)作設(shè)備分為一組，作為協(xié)作設(shè)備組．對(duì)同一協(xié)作設(shè)備而言，計(jì)算源設(shè)備與協(xié)作設(shè)備、協(xié)作設(shè)備與目的設(shè)備之間的信道速率，并以其中較小的信道速率值為參考進(jìn)行分組：0～300,kb/s為一組，300,kb/s～2,Mb/s為一組，2,Mb/s～10,Mb/s為一組，10,Mb/s以上為一組；若根據(jù)傳輸速率無法分組，則根據(jù)協(xié)作設(shè)備的計(jì)算速度分組，0～500,MHz為一組，500,MHz～1,GHz為一組，1,GHz以上為一組．

(5) 源設(shè)備根據(jù)其傳輸時(shí)的基本傳屏數(shù)據(jù)速率和協(xié)作設(shè)備組的協(xié)作性能參數(shù)選中一組協(xié)作性能滿足傳輸要求的協(xié)作設(shè)備組作為選定協(xié)作設(shè)備組，即選擇傳輸速率大于基本傳屏數(shù)據(jù)速率的備選協(xié)作設(shè)備組中傳輸速率最大的一組作為選定協(xié)作設(shè)備組，并建立協(xié)作鏈路．

(6) 源設(shè)備對(duì)自身屏幕數(shù)據(jù)(包括音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù))進(jìn)行截取，將所截取的屏幕數(shù)據(jù)和截取時(shí)的時(shí)間以及設(shè)備標(biāo)識(shí)號(hào)等參數(shù)一并封裝到傳屏數(shù)據(jù)幀中，并通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)向目的設(shè)備和已經(jīng)建立鏈路鏈接的選定協(xié)作設(shè)備組發(fā)送同一幀傳屏數(shù)據(jù)；與源設(shè)備和目的設(shè)備建立鏈接的選定協(xié)作設(shè)備組將接收的傳屏數(shù)據(jù)通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)向目的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)．

(7) 目的設(shè)備接收傳屏數(shù)據(jù)，當(dāng)目的設(shè)備接收到源設(shè)備或者選定協(xié)作設(shè)備組中任意一個(gè)設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后開始計(jì)時(shí)，并等待其他設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)．計(jì)時(shí)時(shí)間超過預(yù)設(shè)的最大時(shí)延時(shí)(該最大時(shí)延可根據(jù)實(shí)際要求設(shè)定，如設(shè)為 100～300,ms)，目的設(shè)備通知尚未將傳屏數(shù)據(jù)傳輸給目的設(shè)備的鏈路所對(duì)應(yīng)的源設(shè)備或協(xié)作設(shè)備丟棄超時(shí)的傳屏數(shù)據(jù)；然后目的設(shè)備將已經(jīng)接收到的傳屏數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇合并．

圖2 協(xié)作設(shè)備分組選擇流程Fig.2 Selection process of collaboration device grouping

(8) 目的設(shè)備將處理后的傳屏數(shù)據(jù)進(jìn)行屏幕顯示．

(9) 源設(shè)備與目的設(shè)備、源設(shè)備與協(xié)作設(shè)備、協(xié)作設(shè)備與目的設(shè)備斷開鏈接．

傳輸過程中，當(dāng)建立鏈路的協(xié)作設(shè)備發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)重新進(jìn)行步驟(1)～步驟(9)，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)．

2.2 基于協(xié)作上下文感知的無線傳屏數(shù)據(jù)不一致性消除

目的設(shè)備接收到的傳屏數(shù)據(jù)可能存在不一致的現(xiàn)象，其主要是由于源設(shè)備對(duì)截屏數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮產(chǎn)生錯(cuò)誤或者協(xié)作設(shè)備接收轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)解碼和壓縮錯(cuò)誤，以及網(wǎng)絡(luò)傳輸中信道干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等原因造成的．接收到的傳屏數(shù)據(jù)的不一致性將導(dǎo)致目的設(shè)備無法正確顯示傳屏畫面，因此需要對(duì)傳屏數(shù)據(jù)進(jìn)行不一致性消除．目前已有的典型方法主要有 3種：第 1種是基于不一致性次數(shù)判決的數(shù)據(jù)不一致消除算法[13]，該算法通過數(shù)據(jù)比較，選擇其中與其他數(shù)據(jù)不同次數(shù)最少的一個(gè)數(shù)據(jù)作為正確數(shù)據(jù)；第2種是基于用戶反饋加權(quán)的數(shù)據(jù)不一致消除算法[14]，該算法通過用戶反饋獲取數(shù)據(jù)的可靠性，選擇可靠性最高的數(shù)據(jù)為正確數(shù)據(jù)；第3種是基于用戶反饋選擇的數(shù)據(jù)不一致消除算法[15]，該算法結(jié)合了前兩種算法，通過用戶反饋獲取數(shù)據(jù)的可靠性，然后設(shè)置一個(gè)可接受門限和一個(gè)拒絕門限，當(dāng)最低數(shù)據(jù)可靠性低于可接受門限或者高于拒絕門限時(shí)，使用上述第 1種算法，否則使用上述第 2種算法．這些算法各有優(yōu)劣，但在傳屏數(shù)據(jù)出現(xiàn)突發(fā)錯(cuò)誤時(shí)上述算法的正確率都不高．基于上述原因，本文提出了一種基于用戶反饋加窗的數(shù)據(jù)不一致消除算法，以解決上述問題．

在對(duì)算法進(jìn)行描述之前，筆者定義以下3個(gè)參數(shù).

定義1 加窗反饋錯(cuò)誤率

式中：wE為加窗反饋錯(cuò)誤率；WL為用戶反饋窗口長度；IWN 為用戶反饋窗口長度內(nèi)數(shù)據(jù)與反饋數(shù)據(jù)的不一致次數(shù)．

定義2 加窗反饋錯(cuò)誤率可接受門限

加窗反饋錯(cuò)誤率可接受門限是指某一路數(shù)據(jù)加窗反饋錯(cuò)誤率低于此門限時(shí)，認(rèn)為目的設(shè)備接收的此路數(shù)據(jù)是正確的，可以用于目的設(shè)備顯示．

定義3 加窗反饋錯(cuò)誤率可拋棄門限

加窗反饋錯(cuò)誤率可拋棄門限是指某一路數(shù)據(jù)加窗反饋錯(cuò)誤率高于此門限時(shí)，認(rèn)為目的設(shè)備接收的此路數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，不能用于目的設(shè)備顯示．

筆者提出的基于用戶反饋加窗的傳屏數(shù)據(jù)不一致消除算法的基本思路為：對(duì)某一時(shí)刻從源設(shè)備和協(xié)作設(shè)備接收的傳屏數(shù)據(jù)進(jìn)行不一致性檢測，根據(jù)計(jì)算獲得前一時(shí)刻反饋窗口長度內(nèi)各路傳屏數(shù)據(jù)由用戶反饋所獲取的加窗反饋錯(cuò)誤率，將其與設(shè)置的加窗反饋錯(cuò)誤率可接受門限、加窗反饋錯(cuò)誤率可拋棄門限進(jìn)行比較，然后完成傳屏數(shù)據(jù)的不一致濾除．具體算法流程如下所述．

步驟 1 計(jì)算前一時(shí)刻反饋窗口長度內(nèi)各路傳屏數(shù)據(jù)的加窗反饋錯(cuò)誤率．

步驟 2 若各路傳屏數(shù)據(jù)中最小加窗反饋錯(cuò)誤率小于加窗反饋錯(cuò)誤率可接受門限或者大于加窗反饋錯(cuò)誤率可拋棄門限，則選擇加窗反饋錯(cuò)誤率最低的一路傳屏數(shù)據(jù)為目的設(shè)備的顯示數(shù)據(jù)．

步驟 3 若各路傳屏數(shù)據(jù)中最小加窗反饋錯(cuò)誤率介于加窗反饋錯(cuò)誤率可接受門限和加窗反饋錯(cuò)誤率可拋棄門限之間，則選取目的設(shè)備接收到的傳屏數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的傳屏數(shù)據(jù)為目的設(shè)備的顯示數(shù)據(jù)，若存在出現(xiàn)次數(shù)相同的傳屏數(shù)據(jù)，則選取其中加窗反饋錯(cuò)誤率低的傳屏數(shù)據(jù)為目的設(shè)備的顯示數(shù)據(jù).

具體算法仿真實(shí)現(xiàn)步驟如下．

設(shè)有1個(gè)源設(shè)備和 1n-個(gè)協(xié)作設(shè)備，反饋窗口長度為WL，當(dāng)前時(shí)刻為j，t時(shí)刻第i個(gè)設(shè)備發(fā)送的傳屏數(shù)據(jù)為itC ，對(duì)應(yīng)t時(shí)刻傳屏數(shù)據(jù)的反饋數(shù)據(jù)為

步驟1

for 1:i n=

2.3 算法仿真

算法設(shè)定的仿真環(huán)境如下：1個(gè)源設(shè)備，1個(gè)目的設(shè)備，4個(gè)協(xié)作設(shè)備；源設(shè)備向目的設(shè)備和協(xié)作設(shè)備發(fā)送傳屏數(shù)據(jù)，協(xié)作設(shè)備向目的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)傳屏數(shù)據(jù)，目的設(shè)備接收傳屏數(shù)據(jù)．設(shè)源設(shè)備發(fā)送10,000個(gè)數(shù)據(jù)且仿真 2,000次求平均．對(duì)于不同的實(shí)際應(yīng)用，錯(cuò)誤率區(qū)間劃分方法不同，此處筆者根據(jù)無線傳屏應(yīng)用的具體實(shí)驗(yàn)環(huán)境，把錯(cuò)誤率分為3個(gè)區(qū)間：0～15%為小錯(cuò)誤率區(qū)間；15%～30%為一般錯(cuò)誤率區(qū)間；30%以上為大錯(cuò)誤率區(qū)間．筆者選取以下典型數(shù)據(jù)：①第a組錯(cuò)誤率均比較小，取典型值為 15%；②第 b組錯(cuò)誤率有大有小，取典型值為15%、25%和35%；③第c組錯(cuò)誤率均比較大，取典型值為 35%．筆者根據(jù)實(shí)驗(yàn)仿真發(fā)現(xiàn)，突發(fā)錯(cuò)誤長度、包含突發(fā)錯(cuò)誤的設(shè)備個(gè)數(shù)不同時(shí)，各算法正確率與用戶反饋窗口長度的關(guān)系類似，因此在仿真中可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境選擇不同的參數(shù)．本文根據(jù)無線傳屏的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)取值，設(shè)定設(shè)備 1和設(shè)備 2包含突發(fā)錯(cuò)誤，突發(fā)錯(cuò)誤長度為200，可接受門限為 5%，可拋棄門限為 40%，反饋率為 20%．反饋窗口長度通過下面的仿真獲取優(yōu)化取值，仿真數(shù)據(jù)分組情況如表1所示．

源設(shè)備和協(xié)作設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的具體錯(cuò)誤率和突發(fā)錯(cuò)誤長度如表1所示，其中將源設(shè)備和協(xié)作設(shè)備分別命名為設(shè)備 1、2、3、4、5．用戶反饋窗口長度與正確率如圖3所示．

從圖 3(a)中可以看出，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分組的用戶反饋窗口長度為 40時(shí)正確率最高；用戶反饋窗口長度低于 40時(shí)，由于用戶反饋窗口長度較短，不能如實(shí)反映數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，因此導(dǎo)致算法正確率下降；用戶反饋窗口長度超過 40后，對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤的識(shí)別能力降低，因此導(dǎo)致算法正確率下降；用戶反饋窗口長度超過 400后，能夠如實(shí)反映數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，但是對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤不敏感，算法正確率趨于平穩(wěn)．

表1 反饋窗口長度仿真中設(shè)定的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤情況Tab.1 Error conditions supposed in simulation of feedback window length

圖3 不同數(shù)據(jù)下用戶反饋窗口長度與正確率Fig.3 Algorithm accuracy versus the length of user feedback window for different data

從圖 3(b)中可以看出，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分組的用戶反饋窗口長度為 40時(shí)正確率最高；用戶反饋窗口長度低于 40時(shí)，由于用戶反饋窗口長度較短，不能如實(shí)反映數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，因此導(dǎo)致算法正確率下降；用戶反饋窗口長度超過 40后，對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤的識(shí)別能力降低，因此導(dǎo)致算法正確率下降；用戶反饋窗口長度超過 800后，能夠如實(shí)反映數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，但是對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤不敏感，算法正確率趨于平穩(wěn)．

從圖 3(c)中可以看出，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分組的用戶反饋窗口長度為 80時(shí)正確率最高；用戶反饋窗口長度低于 80時(shí)，由于用戶反饋窗口長度較短，不能如實(shí)反映數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，因此導(dǎo)致算法正確率下降；用戶反饋窗口長度超過 80后，對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤的識(shí)別能力降低，因此導(dǎo)致算法正確率下降；用戶反饋窗口長度超過 600后，能夠如實(shí)反映數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，但是對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤不敏感，算法正確率趨于平穩(wěn)．

由此可以看出，當(dāng)數(shù)據(jù)包含隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤時(shí)，用戶反饋窗口長度在40～100之間時(shí)算法的正確率較高．因此，本文選取用戶反饋窗口長度為70．

將本文提出的基于用戶反饋加窗的數(shù)據(jù)不一致消除算法(M-Fb-Windows)和其他3種典型算法進(jìn)行3組不同數(shù)據(jù)的仿真，比較 4種算法的正確率，源設(shè)備和協(xié)作設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的具體錯(cuò)誤率和突發(fā)錯(cuò)誤長度如表2所示．3種典型算法包括基于不一致性次數(shù)判決的數(shù)據(jù)不一致消除算法(M-Vote)、基于用戶反饋加權(quán)的數(shù)據(jù)不一致消除算法(M-Trust)以及基于用戶反饋選擇的數(shù)據(jù)不一致消除算法(M-Fb)．4種算法正確率比較如圖4所示．

表2 正確率性能仿真中設(shè)定的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤情況Tab.2 Error conditions supposed in simulation of accuracy performance

圖4 不同數(shù)據(jù)情況下4種算法正確率比較(設(shè)備1)Fig.4 Accuracy comparison of four algorithms for different data(device 1)

如圖 4(a)所示，在所仿真的 4種算法中，MTrust算法的正確率與其他 3種算法相比較低，M-Fb算法和 M-Vote算法的正確率變化趨勢類似．本文所提M-Fb-Windows算法的正確率超過其他3種算法，在設(shè)備 1的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率為 29%時(shí)其正確率比其他算法中正確率最高的M-Vote算法提高了1.83%．

如圖 4(b)所示，在所仿真的 4種算法中，MTrust算法的正確率在設(shè)備 1的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率為 5%～30%時(shí)與其他 3種算法相比較低，其他錯(cuò)誤率下的正確率與M-Fb算法和M-Vote算法相比較高；M-Fb算法和 M-Vote算法的正確率變化趨勢類似．本文所提M-Fb-Windows算法的正確率超過其他3種算法，其正確率在設(shè)備 1的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率為 29%時(shí)比其他算法中正確率最高的M-Fb算法提高了2.21%．

如圖 4(c)所示，在所仿真的 4種算法中，MTrust算法的正確率在設(shè)備 1的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率高于 6%時(shí)與其他算法相比較低，M-Fb算法的性能優(yōu)于 MVote算法和M-Trust算法．本文所提M-Fb-Windows算法的正確率超過其他3種算法，其正確率在設(shè)備1的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率為 28%時(shí)比其他算法中正確率最高的M-Fb算法提高了2.96%．

通過在不同數(shù)據(jù)情況下的正確率比較，可以看出本文提出的算法在正確率上優(yōu)于其他3種算法，這是由于通過用戶反饋提高了算法正確性，通過加窗反饋錯(cuò)誤率提升了抗突發(fā)錯(cuò)誤的能力．

3 結(jié) 語

本文研究了一種感知環(huán)境下多媒體數(shù)據(jù)共享的節(jié)點(diǎn)協(xié)作感知模式，該模式通過運(yùn)用于無線傳屏環(huán)境中加以驗(yàn)證，確立了基于協(xié)作感知的無線傳屏模型和工作方法，提升了無線傳屏的穩(wěn)定性和可靠性；同時(shí)，提出了基于用戶反饋加窗的無線傳屏數(shù)據(jù)不一致消除算法，該算法通過用戶反饋和加窗獲取加窗反饋錯(cuò)誤率，提高了傳屏數(shù)據(jù)不一致性消除的正確性和算法抗突發(fā)錯(cuò)誤的能力．仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的正確率優(yōu)于目前已有的3種典型算法，在不同數(shù)據(jù)情況下，正確率提高了1.83%～2.96%．

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(責(zé)任編輯：金順愛)

Data Inconsistency Resolution for Wireless Screen Transmission Based on Collaborative Context-Awareness

Xu Hongji1,2,3，Xie Zhigang1，Wang Leitao1，Wang Jian4，Yang Huazhong2，Zhuang Wenjun3
(1. School of Information Science and Engineering，Shandong University，Jinan 250100，China；2. Department of Electronic Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China；3. Inspur Company Limited，Jinan 250101，China；4. School of Electronic Information Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

In order to improve the stability and reliability of the wireless screen transmission，and enhance the visual effect，a collaborative context-aware pattern of multimedia data sharing was presented，and a model of wireless screen transmission based on collaborative context-aware technology was established as well. To overcome the problem of data inconsistency in wireless screen transmission，a data inconsistency resolution algorithm for the burst error was proposed. By using feedback and windowing processing，the accuracy of algorithm is improved，and hence the stability and reliability of the transmission can be guaranteed in complicated environment. Simulation results show that the new algorithm outperforms its counterparts in accuracy when burst errors occur.

collaborative context-awareness；wireless screen transmission；user feedback；windowing；inconsistency resolution

TP301.6

A

0493-2137(2014)08-0728-07

10.11784/tdxbz201306061

2013-06-28；

2013-11-12.

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61002030)；中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2011M501092)；山東省博士后創(chuàng)新專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(201103003)；山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金資助項(xiàng)目(BS2012DX024)；山東大學(xué)自主創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(2012ZD035).

許宏吉（1976— ），男，副教授.

許宏吉，hongjixu@sdu.edu.cn.

時(shí)間：2013-12-05.

http：//www.cnki.net/kcms/detail/12.1127.N.20131205.1006.001.html.