实时可伸缩视频输系统的若干关键技术研究.pdfVIP

摘 要 实时可伸缩视频传输系统的若干关键技术研究 摘 要 近年来，流媒体技术广泛应用于视频会议、远程教育、实时网络 视频流等诸多领域。随着视频压缩技术以及计算机和网络技术的不断 进步，流媒体技术有了很大的发展；而流媒体技术的不断发展，又促 进了流媒体的广泛应用。因此，研究流媒体系统技术，有着非常重大 的意义。 然而，当前的Internet 网络以尽力而为（Best-effort ）的方式提供 数据传输，带宽波动、延迟和丢包现象时有发生，因此，传统的非可 伸缩性编码生成的码流难以适应网络带宽的波动，加上终端设备的多 样性，这都给流媒体的推广和发展产生了巨大的挑战。为此，希望采 用新的编码方式来提供网络自适应的流媒体服务。可伸缩性视频码流 由不同的时间、空间、质量层码流组成，可以在一个很大的范围内适 应网络带宽的变化和终端的多样性。因此，本文提出了基于可伸缩性 视频编码（SVC ）的自适应网络传输方案，并构建了基于Darwin 流 媒体服务器的实时视频传输系统进行验证测试。 本文正是围绕着在异构网络下针对不同的客户和网络带宽研究 可伸缩视频码流的层数截取策略。 首先，在流媒体系统中，如何及时准确的了解网络带宽状况，对 于提高 QoS 有着重要的意义。拥塞控制技术就是对网络可用带宽进 行估计，然而，现有的拥塞控制机制大多是基于加性增加乘性递减 （AIMD ）算法。Darwin 流媒体服务器是Apple 公司QuickTime 流媒 体服务器的开源版本，且支持的平台和协议丰富，本文分析了Darwin 流媒体服务器的拥塞控制算法，并提出了基于 TCPW 的流媒体端到 端拥塞控制策略，利用 TCPW 的带宽估计算法，来调节拥塞窗口和 慢启动窗口，使得网络带宽变化更加平滑，并在本文提出的系统中进 第 I 页 摘 要 行验证，实验结果表明，改进后的拥塞控制算法不仅有很好的端到端 传输性能，而且还大大提高接收端的视频质量。 其次，鉴于 SVC 码流的可伸缩特性，本文提出了基于网络带宽 的自适应码流截取和传输方案，针对不同终端的分辨率，发送不同层 数的空间层，然后由RTCP 的接收报文和估计带宽共同来决定发送质 量层和时间层的数量，具有很强的自适应性。 最后，本文在Darwin 流媒体服务器上搭建了基于SVC 的实时传 输系统，并用软件实现了上述策略，且给出了测试结果。 关键词：可伸缩性视频编码，流媒体系统，带宽估计，拥塞控制，自 适应传输 第 II 页 ABSTRACT STUDY ON KEY TECHNIQUES OF REAL-TIME SCALABLE VIDEO STREAMING SYSTEM ABSTRACT Recently, streaming media has been widely applied in various areas, such as video conference, distance learning, real-time internet video streaming and so on. With the improvement of video compression technology, computer and network technology, streaming media technology has been developed rapidly. Development of streaming media technology promotes the applications of s