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1、中北大學(xué)碩士學(xué)位論文視頻傳輸中擁塞控制和容錯(cuò)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)姓名:劉艷云申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師:張永梅20070523中北大學(xué)學(xué)位論文視頻傳輸中擁塞控制和容錯(cuò)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)摘要視頻流在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)時(shí)傳輸與控制是近年來(lái)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。隨著Intemet的普及與發(fā)展,視頻在網(wǎng)絡(luò)中有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,但由于實(shí)時(shí)視頻通信具有數(shù)據(jù)量大、網(wǎng)絡(luò)帶寬要求高、延時(shí)敏感等特性,而目前的Intemet尚不能對(duì)視頻流提供任何QoS保證,這使得在Intemet上的實(shí)時(shí)視頻傳輸面臨許多困難。如何在共享網(wǎng)絡(luò)上提供有效、公平而且最優(yōu)的視頻流服務(wù),
2、已成為一個(gè)無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中都具有挑戰(zhàn)性的研究課題。本文在研究了視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)、口網(wǎng)上傳輸協(xié)議和目前在網(wǎng)絡(luò)和端系統(tǒng)兩方面常見(jiàn)的實(shí)時(shí)流擁塞控制的基礎(chǔ)上,提出了一種適合實(shí)時(shí)視頻流傳輸控制算法即基于端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)發(fā)送速率控制方法(End-basedNetwork—adaptiveRateControlapproach,ENRC),仿真試驗(yàn)表明該算法具有較好的適應(yīng)性與TCP友好性。具體來(lái)說(shuō),本文的主要研究工作如下:1.給UDP數(shù)據(jù)報(bào)封裝附加報(bào)頭信息,不僅豐富了UDP協(xié)議信息,而且還可以根據(jù)序號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的重新組合,保證數(shù)據(jù)的正確解包。2.EN
3、RC建立在UDP之上,基于AIMD,通過(guò)合理地調(diào)整IPG(inter-packet-gap)去適應(yīng)發(fā)送速率。其中AIMD參數(shù)的選擇和IPG的調(diào)整減少了AIMD的波動(dòng),適合實(shí)時(shí)流的傳輸,達(dá)到TCP友好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明ENRC在視頻流的實(shí)時(shí)傳輸中取得了顯著效果,適合單播視頻流應(yīng)用。3.結(jié)合分層編碼,提出了一種ENRC和分層編碼相結(jié)合的機(jī)制。該機(jī)制不僅保證了相對(duì)高的平滑傳輸速率,而且防止了網(wǎng)絡(luò)對(duì)視頻質(zhì)量的影響。另外本文系統(tǒng)分析了視頻傳輸中的各種差錯(cuò)控制,并論述了這些差錯(cuò)控制技術(shù)在目前視頻編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的組合應(yīng)用。綜合上面的工作,本文不僅從理論上對(duì)視
4、頻傳輸進(jìn)行了深入研究,而且在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中北大學(xué)學(xué)位論文基礎(chǔ)上提出了新的算法,試驗(yàn)結(jié)果表明該算法在視頻流的實(shí)時(shí)傳輸中取得了顯著效果。關(guān)鍵詞:視頻流,實(shí)時(shí)傳輸,擁塞控制,差錯(cuò)控制中北大學(xué)學(xué)位論文ResearchandRealizationofCongestionControlandFaultToleranceTechnologyinVideoTransmissionABSTRACTThesurveyofnetworkreal—timevideostreamtransmissionandcentrelisahotiSSUe.Withthedevel
5、opmentandpopularizationofInteract,videoiswidelyappliedinnetwork.Transmissionofreal—timevideohasmuchlargedata,itrequireswidernetworkbandwidthandlowerdelay.However,thecurrentInternetcannotofferQualityofService(QoS)guaranteetoreal-timetraffic,itmakesreal-timevideoovertheInter
6、actfacemanydifficulties.Therefore,ithasbecomeabigchallengetoresearchesbothintheoryandpracticehowtoprovideefficient,fairandoptimalstreamingvideoovertheInteract.Basedontheresearchofthevideocompressionstandards,thetransportprotocolsoverIPnetworkandthecurrentcongestioncontrols
7、ofreal-timevideobothinnetworkandendsystem,thispaperpresentsanewcontrolalgorithmtoreal-timevideostreamtransmission,namelyEnd-basedNetwork-adaptiveRateControlapproach(ENRC),ThesimulationtestshowsthattheproposedalgorithmhasbetteradaptabilityandTCP-friendliness.Tobespecific,th
8、emainendeavorandcontributionsofthepaperareasfollows:1.Wehaveencapsulatedadditionalheaderi