宽带无线IP接入网视频业务的协议优化

宽带无线IP接入网视频业务的协议优化

论文摘要

随着无线IP接入技术的日趋成熟、无线网络带宽的不断提高,视频流在宽带无线IP接入网中的传播已成为现实。与一般的数据业务不同,视频流的播放有严格的实时性要求,这就要求网络为视频传输提供足够的带宽、有保障的时延和误码率。与之相对,承载视频业务的无线网络却具有带宽波动、时延和时延抖动大、差错率高等弱点。同时,传统的视频业务在传输层采用UDP协议会造成对TCP流的不公平现象,并且加重网络的拥塞。因此如何让视频流在无线网络中更好的传输、最大限度的保证视频播放质量成为了业界研究的热门问题。以解决无线视频业务存在的问题为出发点,本文首先分析了MPEG-4视频流层次结构,并在此基础上提出了以视频图像重建时VOP重要性为依据的视频流细粒度等级划分算法;其次采用TFRC(TCP Friendly Rate Control)协议对视频流的发送速率进行控制,使视频流具有对TCP的友好性,并结合视频流等级划分算法实现内容敏感的视频速率控制机制,最大限度的保证了接收端的视频播放质量;随后针对传统的TFRC在无线网络中存在带宽利用率差的缺点,提出了对TFRC加入LDA(Loss Differentiation Algorithm)算法,使其能区分产生丢包事件的原因,从而提高了带宽利用率,形成适用于无线网络环境下的无线TFRC;最后,本文提出了结合视频流等级划分与无线TFRC速率控制机制的视频业务传输体系,仿真结果表明本系统不但实现了对TCP流的友好性,同时最大限度的保证了接收端的视频质量,在无线信道误码情况下亦具有很高的带宽利用率。

论文目录

  • 内容提要
  • 第一章 绪论
  • 1.1 无线视频业务的前景
  • 1.2 视频业务在无线传输中的关键问题
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.4 本文的主要内容及各章组织结构
  • 第二章 基于网络QOS 的视频流等级划分
  • 2.1 MPEG-4 标准简介
  • 2.2 基于MPEG-4 标准的视频流层次结构
  • 2.3 基于无线信道环境下的MPEG-4 视频流细粒度等级划分算法
  • 2.4 视频流等级划分算法在速率控制方面的应用
  • 第三章 基于无线视频业务的TFRC 协议优化
  • 3.1 TCP 友好速率控制机制概述
  • 3.2 TFRC 协议机制的实现
  • 3.3 基于无线信道环境下的TFRC 协议的优化
  • 3.4 结合视频流等级划分的无线TFRC 视频传输系统
  • 第四章 无线视频业务仿真环境构建
  • 4.1 无线视频业务仿真环境分析
  • 4.2 视频业务生成模块的开发
  • 4.3 无线信道模型在NS 中的实现
  • 4.4 在NS 仿真环境中无线局域网的搭建
  • 第五章 仿真结果与分析
  • 5.1 真实视频流TRACE 文件流量仿真法
  • 5.2 无线信道对视频传输质量的影响
  • 5.3 理想无线网络中UDP 与TFRC 对TCP 友好性的对比
  • 5.4 TFRC 协议在无线网络中的改进
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 本文所做的工作
  • 6.2 有待研究的问题
  • 参考文献
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 致谢
  • 导师及作者简介
  • 相关论文文献

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