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网络视频自适应传输技术研究与应用

2020-12-14阅读(564)

网络视频自适应传输技术研究与应用

论文摘要

随着网络技术的不断推进与发展,现在的Internet是一个由多种介质互联而成的异构网络,网络链路和终端设备存在着诸多差异。Internet提供尽力而为（Best-effort）传输服务的工作方式,无法为实时视频数据传输提供相应的服务质量（Quality of Service:QoS）保证。为保证接收端视频序列高质量、平滑播放,要求多媒体传输系统的设计必须具有很强的适应性。在诸多视频传输自适应控制方法中,选择性丢帧具有极低的时间复杂度和很好的实时性,在多数场合都能应用。但现有的丢帧算法大都采用分级的速率调整方式,相当于一种粗粒度的带宽匹配方法,使码率及解码质量呈阶梯型变化,无法达到与信道带宽的精确匹配。本文针对选择性丢帧的缺点,采用主动丢帧算法,通过对非关键帧按概率丢弃,能够更为精准地控制码率以充分利用带宽资源,避免带宽资源的浪费。在研究丢帧率与视频帧可解码比例关系的基础上,利用RTP/RTCP自适应拥塞控制算法,给出了基于探测与基于模型两种根据网络状况调整丢帧率的方法。仿真结果表明,主动丢帧算法是一个有效的码率控制方法,可以有效地缓解网络拥塞,保持网络稳定,减小丢包率,缩短传输端到端时延,显著的改善视频的传输质量。然而与现有选择性丢帧算法相比,主动丢帧算法会出现连续丢帧的情况,从而导致接收端出现视频播放的跳跃和中断,影响视频播放的质量。为了改善接收端用户对视频播放的主观体验,本文对主动丢帧算法进行了改进,通过对改进算法的控制参数与平均丢帧率的关系进行研究,给出了确定控制参数的方法,并通过仿真实验验证了改进算法的有效性。最后本文把主动丢帧策略与缩小分段长度相结合,通过减少发送视频帧数量让出部分带宽用于视频帧分段数增加所引起的额外开销的传输,来提高数据传输的并行性,以改善时延敏感型数据传输的实时性要求,取得了较好的效果。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题的研究背景和意义
  • 1.1.1 课题的研究背景
  • 1.1.2 课题的研究意义
  • 1.2 视频自适应传输研究现状分析
  • 1.3 本文的主要研究工作及论文内容安排
  • 1.3.1 本文的主要研究工作
  • 1.3.2 论文内容安排
  • 第2章 基于主动丢帧的网络视频自适应传输
  • 2.1 视频压缩编码介绍
  • 2.2 丢包对视频解码质量的不利影响
  • 2.3 主动丢帧算法
  • 2.4 主动丢帧仿真实验
  • 2.4.1 仿真原理
  • 2.4.2 仿真实现
  • 2.4.3 结果分析
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 最佳丢帧率及其确定
  • 3.1 最佳丢帧率分析
  • 3.2 RTP/RTCP自适应传输控制系统简介
  • 3.2.1 RTP/RTCP协议
  • 3.2.2 TCP-Friendly拥塞控制
  • 3.2.3 RTP/RTP自适应传输控制系统
  • 3.3 基于RTP/RTCP自适应网络传输控制算法的丢帧率调整方法
  • 3.3.1 探测法
  • 3.3.2 模型法
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 连续丢帧的度量与改进
  • 4.1 连续丢帧及其度量
  • 4.1.1 等概率丢帧
  • 4.1.2 等差级数概率丢帧
  • 4.1.3 等比级数概率丢帧
  • 4.2 提高丢帧均匀性的改进算法
  • 4.3 改进算法控制参数的确定
  • 4.3.1 探测法
  • 4.3.2 模型法
  • 4.4 改进算法的仿真验证
  • 4.4.1 控制参数h与平均丢帧率P.关系的验证
  • 4.4.2 丢帧均匀性的验证
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 主动丢帧在改善视频传输实时性上的应用
  • 5.1 分段传输与视频传输时延
  • 5.2 主动丢帧在缩短传输时延上的应用
  • 5.3 视频帧最佳分段长度
  • 5.4 缩短传输时延的仿真验证
  • 5.5 本章小结
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文

    • 相关论文文献

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