基于自适应流媒体传输的直播系统建设

为了解决互联网上流媒体直播所面临的网络容量不足和用户访问变化的问题,首先通过讨论控制IP网络中流媒体传输的控制技术,实时引入了自适应媒体传播策略,以适应网络带宽动态变化,通过认证信件和RTP/RTCP,成功实现了流媒体的实时传输,采用这种策略有效地解决了网络容量不足和用户访问变化所带来的挑战,实现了流媒体的成功实时传输。然后,对自适应传输算法进行了详细的分析和设计,并利用多线程技术实现了网络状况监测和实时流切换控制功能。最后,通过对研究和实验数据的比较分析,验证了所提出解决方案在提高并发流传输效率和提供优秀用户体验方面的有效性。

视频流自适应传输框架的设计与实现

针对网络视频应用交互性、实时性、突发性、数据量大等特点,设计并实现一个基于RTP/RTCP的端到端的视频流传输框架.通过反馈控制协议自适应地调整视频传输码率,提高视频应用的服务质量并达到对网络带宽的高利用率.测试结果表明在网络状况波动的情况下,视频流自适应传输框架具有较高的网络利用率和较低的包丢失率.

自适应动态分组预约多址协议

该文提出一种基于自适应传输的动态分组预约多址协议。用来在业务量和信道都时变的环境下,灵活、高效地支持需要各种不同质量需求的无线多媒体通信。在这个方案中根据特点不同将空闲时隙分为“自由”、“长可用”或“短可用”三种。以“自由”时隙数目作为系统实时业务量的判决标准,根据系统实时业务量分别采用不同的多址接入策略,将长数据和短数据安排在语音传输的空隙传输。同时采用了自适应传输体制来进一步提高系统性能。仿真实验表明,通过合理选择系统参数,可以有效地增加系统总容量。

流媒体直播系统的多路并发流自适应传输控制

为了解决流媒体直播在Internet中传输带宽不足、用户接入多样性等问题,本文探讨了流媒体在IP网络中一般的传输控制技术,提出了一种基于联播的流媒体实时传输控制策略以适应网络带宽的动态变化。首先通过组播方式以及RTP/RTCP协议实现流媒体的实时传输;之后对自适应传输的算法进行了详细的分析和设计,并采用多线程技术实现了网络状况监测和实时码流切换控制;最后通过研究及实验数据分析对比,证明该方案可提高多路并发流传输效率的有效性,并且可以给客户端用户带来较好的用户体验。

基于模糊控制的流媒体自适应传输算法

基于HTTP的动态自适应流媒体DASH传输协议可以使用户根据自身的终端显示能力和信道条件选择合适的视频质量,是网络视频服务技术的发展方向。如何根据网络吞吐量的变化自适应地选择视频码率,以获得最佳的用户体验质量QOE,在已有的DASH系统中还没有得到很好的解决。提出了一种基于模糊控制的自适应传输算法,将缓存的视频余量以及用户申请的视频码率和网络吞吐量的码率失配度作为输入,将预期的缓存变化量作为输出,通过模糊逻辑实现以下控制目的:(1)将缓存稳定在一个安全的区间;(2)使传输视频的平均质量最大化;(3)避免因带宽波动所造成的视频播放中断。最后,分别在两种虚拟网络环境和两种实际网络环境下进行性能测试,实验结果表明,与已有的算法相比较,本文提出的算法可以给用户带来更好的QOE。

基于动态频谱接入的短波数据传输协议的设计与实现

针对短波信道质量变化大的实际,提出了将动态频率预选、自适应变帧长及基于动态信道接入的数传技术应用于短波数据通信,实现在复杂的短波信道条件下数据高效、可靠传输的新思路。设计了可根据信道质量的变化自适应调整参数的数据传输协议,阐述了协议的具体实现方式,给出了动态频率预选、自适应变帧长及基于动态信道接入的数据传输等技术的软件实现流程和计算机仿真结论。

基于HTTP的视频流网络传输

近年来,基于HTTP(Hyper Text Transport Protocol)的网络视频流传输方式越来越受到人们的关注,同时出现了若干相近的解决方案,实现了在HTTP上的动态自适应视频流传输。MPEG和3GPP在这些方案的基础上制定了一个新的基于HTTP的网络动态自适应流传输标准——DASH,并成为ISO/IEC国际标准于2012年正式发布。DASH系统工作于普通的Web服务器/客户端方式,它将同一内容的多个不同质量的视频流分片、定位和描述,使得这些视频分片能够如同普通文件一样通过HTTP协议在网络中传输。用户可以向服务器请求所需的视频,动态自适应地根据自己的网络带宽、接受能力进行选择、接收、解码和播放。DASH为视频流传输提供了一种高效、便捷的传送方式,特别适用于视频直播、点播、多屏显示等业务。随着DASH标准的逐渐完善,基于HTTP的网络视频流传输必将具有更加广泛的应用前景。

基于Gossip协议的P2P流媒体算法优化

通过分析具有代表性的P2P流媒体系统中所使用的Gossip协议,针对其没有考虑节点和网络的动态异质性等因素,提出动态自适应Gossip协议,该协议采取对节点的能力度进行排序的方式,充分利用能力强的节点,具有良好的适应性,能够反映P2P网络中节点和资源的动态性,在一定程度上提高了系统的整体效率。

流媒体传输技术综述

流媒体技术是一种＂边下载,边播放＂的网络传输技术,网络传输是流媒体技术实现的关键。该文对比分析了流媒体的主要传输技术,对自适应流媒体传输技术的研究现状进行了综述和讨论,展望了自适应流媒体传输技术的研究重点和发展趋势。

一种自适应的流媒体拥塞控制系统研究

在端到端视频单播结构中,结合实时传输协议RTP的特性,设计了一种基于发送端的流媒体拥塞控制系统,并提出一种自适应速率控制算法来避免网络拥塞的发生,试验表明该算法能够有效地保证视频流的实时传输,并能提高多媒体的传输质量。

基于mSCTP的移动流媒体传输方案研究

多网络覆盖的无线网络环境下由于存在路径选择和切换等机制,对于移动流媒体的传输方案有更高的要求,mSCTP协议是在流媒体控制传输协议SCTP的基础上增加了动态地址配置特性,可在用户移动的同时进行IP地址的动态增加和删减,从而选择最佳的传输路径,现结合mSCTP的动态地址配置特性和SCTP本身具有的多宿特性,提出一种在用户慢移动状态下,针对点播模式的移动流媒体业务的优化传输方案,制定传输路径选择策略,在主路径满足业务要求前提下不进行不必要的路径性能测试与切换,并通过NS2仿真验证。

一种基于HTTP/3传输特性的加密视频识别方法

视频流量逐渐在网络中占据主导地位,且视频平台大多对其进行加密传输。虽然加密传输视频可以有效保护用户隐私,但是也增加了监管有害视频传播的难度.现有的加密视频识别方法基于TCP(Transmission Control Protocol)传输协议头部信息和HTTP/1.1(Hypertext Transfer Protocol Version1.1)的传输模式,提取应用层音视频数据单元传输长度序列来实现视频识别.但是随着基于UDP(User Datagram Protocol)的QUIC(Quick UDP Internet Connections)协议及基于QUIC实现的HTTP/3(Hypertext Transfer Protocol Version 3)协议应用于视频传输,已有方法不再适用.HTTP/3协议缺少类似TCP的头部信息,且使用了多路复用机制,并对几乎所有数据进行了加密,此外,视频平台开始使用多片段合并分发技术,这给从网络流量中精准识别加密视频带来了巨大挑战。本文基于HTTP/3协议中的控制信息特征,提出了从HTTP/3加密视频流中提取数据传输特征并进行修正的方法,最大程度复原出应用层音视频长度特征.面向多片段合并分发导致的海量匹配问题,本文基于明文指纹库设计了键值数据库来实现视频的快速识别.实验结果表明,本文提出的基于HTTP/3传输特性的加密视频识别方法能够在包含36万个真实视频指纹的YouTube大规模指纹库中达到接近99%的准确率,100%的精确率以及99.32%的F1得分,对传输过程中加人了填充顿的Facebook平台,在包含28万个真实视频指纹的大规模指纹库中达到95%的准确率、100%的精确率以及96.45%的F1得分,在具有同样特性的Instagram平台中,最高可达到97.57%的F1得分,且本方法在所有指纹库中的平均视频识别时间均低于0.4秒.本文的方法首次解决了使用HTTP/3传输的加密视频在大规模指纹库场景中的识别问题,具有很强的实用性和通用性.

基于状态机的视频码率自适应算法

由于链路带宽存在随机性,已有的基于超文本传输协议的动态自适应流媒体传输技术(DASH)的码率自适应算法不能很好解决播放流畅性和视频质量之间的矛盾。为解决该问题,提出一种基于状态机的DASH(SDASH)算法,将码率切换过程用状态机进行分析与控制。首先充分考虑客户端观看体验质量(QoE)的影响因素,对影响因素进行数值分析,并设定6个码率等级状态;然后将视频码率与影响因素的数值变化之间的联系作为状态转移条件;最后在保证播放缓存和码率偏移率处于一定阈值的条件下将视频码率切换至视频质量和播放流畅性整体性能相对最佳的码率等级上。实验结果表明,该算法与基于模糊逻辑控制的码率自适应算法相比能够提高客户端请求视频的平均码率,且尽量避免出现码率骤降等情况,从而较好地平衡播放流畅性和视频质量之间的关系,提升了视频观看过程的体验质量。

自适应动态视频流传输策略研究

本文主要讨论视频数据流的传输策略问题。首先根据当前与历史网络丢包信息对下一时刻的网络状态进行预测,同时综合网络传输延时及抖动情况自适应动态调整视频流传输策略,从而最大限度地提高视频流数据的传输速率与可靠性。此外,本文还讨论在网络出现拥塞、高丢包率情况下的自动选帧与丢帧算法,以保证在不明显降低接收端视频质量情况下的数据可用性。最后,论文以C++语言对文中所提算法进行了实现。

基于DASH流媒体的TCP拥塞控制算法优化

随着互联网视频流量的快速增长,流媒体传输技术也日新月异,从传统的使用UDP传输协议的实时流媒体协议到使用TCP传输协议的HTTP协议,各大视频服务提供商都在为获得更多用户不断发展新的流媒体传输技术.超文本传输协议上的动态自适应流媒体作为目前最流行的自适应流媒体传输技术,在提高用户观影体验方面具有很多的优点.但是它的分片传输所形成的ON-OFF传输模式会造成TCP流的突发.这种间歇性的流突发会对其他的应用产生一定的影响.当多个客户端同时竞争带宽时会造成播放器错误估计网络带宽,从而产生视频分辨率频繁切换,对用户体验产生极大的负面影响.TCP作为传输层的协议,其拥塞控制算法对视频的传输效率起着决定性作用,由于传统的拥塞控制算法不能很好地适应DASH流媒体的传输,提出了TCP-HAS拥塞控制算法.该算法基于TCP Vegas进行了优化,将带宽估计值与视频码率相结合用于设置TCP拥塞控制参数.实验表明TCP-HAS能够提升网络QoS,并能在多个用户共享链路带宽时提升用户观影体验.

命名数据网络中的视频传输研究综述

互联网目前已经发展为一个由实时视频和视频点播等内容分发服务主导的网络.传统IP网络对于视频分发类任务的支持存在组播的部署复杂且开销大,不能有效利用多路径获取内容、对移动性的支持差和难以同时满足可靠性以及低延时需求等问题.命名数据网络(named data networking,NDN)作为新型的下一代互联网体系结构,支持网络内缓存和多路径传输,而且由消费者驱动的传输模式使其天然地支持消费者端移动性.以上特点使NDN具有高效传输视频内容的潜力.首先介绍了视频传输和NDN的基础背景,然后阐述了一些利用NDN中优势实现视频传输的设计方案.通过对已有方案的总结与比较,最后指出了在NDN中传输视频所面临的挑战.

基于信道状态感知的多信道认知多址接入协议

针对多信道认知无线网络中预约信道与多个数据传输信道的状态不一致会降低认知多址协议性能的问题,提出了基于数据信道状态感知的多信道认知多址协议——CAM-MAC协议。该协议在预约信道上优化握手机制来减少平均成功预约时长;而在Nakagami衰落数传信道上采用跨层方法设计了基于瞬时SNR的自适应传输机制来提高数据传输速率。通过上述机制,CAM-MAC协议可以有效提升系统性能。分析与仿真均表明:该协议在饱和吞吐量上有较大提升,在特定场景下可提高约50%。

基于模糊控制理论的流媒体服务器设计

针对IP网络中传输多媒体信息存在较大延时和抖动以及带宽有限性等特征,结合RTP协议的特征设计与实现一种基于模糊控制理论的流媒体服务器质量控制系统。该系统能根据网络状况自适应地改变发送策略,结合编码后数据的特点,丢弃一些不必要的数据,这样不仅能节约一定的带宽,也保证了关键数据的传输和良好的服务质量。

基于SVC与DASH的视频流媒体系统

随着现代网络技术的高速发展,高清甚至超清流媒体视频业务在网络数据流量中占据越来越高的比例。为统一视频流媒体的传输格式,国际MPEG组织发起制定一种标准的动态自适应流媒体(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP,DASH)传输框架。然而,现有DASH框架常采用固定码率的视频编码技术,如H.264,一定程度限制其码流的网络适应性。对此,该研究将可伸缩视频编码(Scalable video coding,SVC)与DASH相结合的流媒体传输方案,提出SVC码流到DASH的映射方案,并在Internet上真正实现了这种码率可伸缩的DASH传输系统,测试验证了系统的调控性能。

基于跨层协议模型的机间自组织网络优化研究

节点高速移动、拓扑动态变化、传输质量不稳定是机间自组织网络的基本特征,空中环境的特殊性使得网络适应能力和传输效率成为机间自组织网络面临的最基本挑战。分析机间自组织网络的功能需求、传统的分层协议模型在应用过程中存在的问题,提出机间自组织网络跨层协议模型和跨层优化方法,指出研究中面临的难题和技术方向,为机间自组织网络协议设计提供参考。