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基于自适应关键帧提取的因果感知VR交互QoE优化

机器学习 2025-06-26 v1 人工智能

摘要

多用户虚拟现实(VR)交互的质量体验(QoE)优化需要在超低延迟、高保真运动同步和公平资源分配之间进行精细的平衡。虽然自适应关键帧提取有助于减轻传输开销,但现有方法往往忽视了分配带宽、CPU频率与用户感知之间因果关系,限制了QoE的提升。本文提出一种智能框架,通过将自适应关键帧提取与因果感知强化学习(RL)集成来最大化QoE。首先,依据韦伯-费舍尔定律构建了新的QoE指标,结合感知灵敏度、注意力驱动的优先级和运动重建精度。随后,将QoE优化问题建模为混合整数规划(MIP)任务,联合优化关键帧比例、带宽和计算资源,受限于时域公平性约束。我们提出的部分状态因果深度确定性策略梯度(PS-CDDPG)方法集成了深度确定性策略梯度(DDPG),并引入因果影响检测。通过利用QoE受影响及其决定因素的因果信息,我们探索基于从因果推断中计算的权重指导的动作,从而提高训练效率。在CMU Motion Capture Database上的实验表明,该框架显著降低了交互延迟,提升了QoE,同时保持公平性,相较于基准方法取得优异性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.19890,
  title  = {Causal-Aware Intelligent QoE Optimization for VR Interaction with Adaptive Keyframe Extraction},
  author = {Ziru Zhang and Jiadong Yu and Danny H. K. Tsang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19890},
  year   = {2025}
}