Internet上实时视频流传输框架的研究

论述在Internet上进行实时视频流传输的特点以及对传输带宽、延迟和丢包率的要求，研究视频传输中的应用层QoS控制方法(速率控制，错误控制)．改进了实时视频流传输的框架，在传输框架中引入代理高速缓存技术．结果表明，代理高速缓存技术能够减轻视频服务器的负载和网络拥塞，提高视频播放质量．     

基于WinCE的无线视频监控系统

提出了一种基于winCE平台的无线视频监控系统。由于无线网络带宽的波动性和高误码率,系统引入了RTP速率控制单元,优化了传统的RTcP拥塞控制,在客户端中加入丢包处理模块,通过采用分级速率调节,重传关键帧I帧数据包等策略为无线视频传输提供了有效的QoS保障,提高了视频传输质量和稳定性。     

单向链路下高可靠数据传输方法

提出了一种基于最大速率估计的自适应编码方法,该方法实现了单链路网络中高可靠的数据传输.利用单向链路中数据发送速率和丢包率之间的相关性,研究了在数据发送速率不超过最大速率的情况下冗余编码对丢包率的影响,即在低丢包率下采用基于ErasureCode算法的单向控制机制,并基于最大速率估计来调整编码策略,在传输报文间建立冗余校验,利用线路的最大安全速率传输冗余编码信息,将丢失的数据包尽可能高的冗余恢复出来.实验结果表明:该自适应编码方法能够在低丢包率的环境下进一步有效降低丢包率,较好地提高单向传输的容错性,实现单链路传输的可靠性.     

无线多媒体传感器网络拥塞感知的流控制机制

为研究和改进无线多媒体传感器网络实时传输视频数据的性能,首先深入分析和研究在无线传感器网络环境下实时传输MPEG视频流存在的主要问题与性能瓶颈,通过分析端到端吞吐量与视频帧发送速率之间的关系,以IFQ队列长度作为反应网络拥塞程度的重要指标.在此基础上,提出一种基于跨层设计的拥塞感知通信流量控制机制,其基本思路是根据MPEG编码视频序列的特点,当无线链路质量变差,通信拥塞可能出现时,发送节点主动丢弃部分对接收方播放质量不太重要的低优先级视频帧数据,以降低通信负载,增加高优先级视频帧的成功传送概率.为验证该策略的效果,分别设置了简单与复杂场景下的视频传输实验,分析了在多种视频帧发送速率下平均端到端时延,丢包率,可解码帧率等参数指标的变化.实验结果证明,这一策略可以改进视频流在接收方的播放质量,同时减少不必要的能耗.仿真实验结果表明该策略有效克服了性能瓶颈,提高了无线多媒体传感器网络实时多媒体传输的服务质量.     

一种基于神经网络的无线TCP性能改进机制

传统TCP拥塞控制机制由于无法区分拥塞丢包与无线误码丢包,使其在无线环境中传输性能急剧恶化。从避免无线误码丢包出发,提出一种利用传统拥塞控制机制得到的参数（往返时间、重传数据量、拥塞窗口等）,基于无线环境的误码情况和神经网络算法进行TCP段尺寸调整的TCP性能改进方案。仿真结果表明,基于神经网络的TCP改进机制性能得到明显改善。     

避免假重传使TCP更健壮的RR-CETEN算法

许多研究表明,在高并行度和不同链接速率的无线网和卫星网中都存在包的重排序．由于重排序将导致对网络拥塞过高的估计,它大大降低了网络的TCP性能．CETEN（Cumulative Explicit Transport Error Notification）虽然解决了出错丢包对网络拥塞估计偏差的问题,但由于没有考虑无线网络下包的重排序情况,同时也使LEAST（Loss Estimations AlgorithmS for TCP）算法的丢包估计值不准确,导致出错丢包率产生偏差．为此,通过在接收方增加显式的假重传通告方案,使发送方不仅能区分丢失（出错和拥塞）的包,还能处理重排序包,提高了LEAST算法的精确度,使TCP更加健壮．试验仿真结果表明这种方法的有效性．     

改进TCP VEGAS拥塞控制协议及其在无线链路中的应用

针对无线信道的随机丢包和时延抖动提出一种基于TCP VEGAS的改进拥塞控制算法。发送端基于确认包中的ec_位估计前向链路的拥塞概率,发生丢包时如果该拥塞概率没有增加则认为是信道引起的丢包。另外,利用低通滤波器对回程时间（RTT）进行平滑,作为TCP VEGAS拥塞控制的基础。基于NS-2的仿真实验验证了算法的有效性。     

基于主动丢帧的实时视频自适应传输

网络传输过程中的丢包现象会对接收端的视频回放质量产生严重的不利影响.为了尽量消除丢包对视频回放质量的影响,提出一种主动丢帧策略,即在视频数据发送之前根据当时的网络状态,选择性的丢弃部分不太重要的帧.仿真结果表明,这一策略显著改善了视频的回放质量,并有效地降低了网络发生拥塞的可能性.     

基于BBR的NDN拥塞控制算法

随着网络传输带宽以及用户对实时应用需求的增加,如何在充分利用瓶颈带宽的同时降低缓存占用率以及传输时延,成为传输控制的一个新问题.提出了一种基于瓶颈带宽以及往返时延(round-trip time,RTT)的命名数据网络(named data networking,NDN)拥塞控制算法.该算法不使用传统的基于丢包的拥塞感知与调节方法,而是主动控制注入网络的流量,使其匹配链路的传输能力.通过在接收端对一定时间范围内反馈的即时带宽和往返时延进行统计,估计传输链路的瓶颈带宽以及物理链路延迟的值,配合由状态决定的增益来控制Interest包的发送速率以及窗口的大小.在ndnSIM模拟器中实现了该算法,并与ICP(interest control protocol)拥塞控制算法进行对比,证明了在充分利用瓶颈带宽的同时,该算法能够实现更低的传输时延以及更快的收敛速度.     

大数据量TCP友好视频流传输拥塞控制研究

分析TCP友好的拥塞控制机制.通过分析实时视频流传输过程中丢包事件的发生率来预测网络负载状况,并根据网络负载动态调整接收缓冲区大小.提出一种基于RTCP反馈的TCP友好(TCP-Friendly)拥塞控制方法,运用NS-2对该控制方法的TCP友好性、视频的回放质量进行试验和结果分析.     

一种新的自适应视频流拥塞控制方法

提出了一种新的面向终端的基于Rrr（Round Trip Time）的自适应视频流拥塞控制方法——New—AVSP（New Adaptive Video Stream Protocol）。New-AVSP采用基于波形平滑指数和波形突变指数的滑动窗口加权平均RTT估计算法（FMMA）对RTT值进行平滑估计；并采用基于参数自适应的速率预测方法（PAMA），调整终端注入网络的业务流量。仿真结果表明：New—AVSP与已有的针对流媒体应用的拥塞控制方法相比，在突变情况下具有更快的逼近速度；在小幅度渡动情况下具有更为平滑的控制曲线。     

受限网络带宽下遥操作机器人的视频传输控制

针对搭载多个视像传感器的遥操作机器人系统,提出一套适用于遥操作系统网络应用层的视像传输带宽分配算法.根据遥操作机器人当前执行的任务计算得到各视像的传输权重,采用多目标优化方法,在总传输数据量不超过系统传输带宽的前提下,依据权重公平将传输带宽分配给各个视像传感器.该算法对于带宽受限的传输网络,通过修改视像采集分辨率与帧率达到控制传输带宽的目的,避免了因网络拥堵导致的传输丢帧现象,从而保障传输视像的实时性和完整性,使系统可以依赖于视觉图像质量完成遥操作任务.设计的算法已运用于实际变电站环境中的巡检机器人,为系统提供流畅完整的视频传输服务,验证了算法的实用性.     

智能手机流媒体技术的设计与实现

"流媒体"是应用流技术在网络上传输的多媒体,将视频、音频等多媒体信息进行特定的压缩处理,然后由视频服务器向用户计算机连续、实时地传送,用户可以一边下载一边收看.本文设计了一种智能手机上的无线流媒体传输系统,提出了基于RTP协议的端到端反馈拥塞控制策略,解决了无线网络传输时所产生的高误码率和带宽时变等问题,结合MPEG-...     

一种Ad hoc网络的跨层拥塞控制改进方案

针对传统的TCP拥塞控制协议不能很好适用于无线Ad hoc网络的问题,本文利用跨层设计思想和优化理论,通过提取协议栈各层的特性参数,给出了无线Ad hoc网络跨层拥塞控制的改进方案CCIM (cross-layer control improvement methods). 提出了将MAC层输入、输出速率与网络层缓存队列长度相结合的拥塞检测新方法,并依据ECN显示拥塞反馈机制和扩展信令传递机制,对拥塞控制和随机接入进行建模,以便获取最优发送速率. NS2仿真结果表明,该方案能够降低端到端传输时延,使网络吞吐量和公平性得到了明显改善.      

Internet实时视频传输的拥塞控制研究

在Internet上进行实时视频传输是多媒体网络应用的重要组成部分。实时视频传输具有带宽、时延和数据丢失率要求。基于终端系统的解决方案,从传输的拥塞控制方面综述了各种拥塞控制的原理和实现方法,为实现实时视频传输提供解决方案。     

基于窗口调节的GAIMD拥塞控制算法研究

现行的多媒体数据传输大多没有拥塞控制,容易造成网络拥塞和不公平竞争,而用传统TCP传输多媒体数据则存在传输速率波动大的问题。文章针对多媒体数据在网络中的传输特点,利用模拟器进行仿真研究,验证了基于窗口调节的GAIMD拥塞控制方法在引入α、β控制参数后用于传输多媒体数据,具有较好的平滑性和TCP友好性。     

一种有线-无线异构网络的媒体感知ARQ控制方案

在基于IEEE802.11b协议的无线局域网(WLAN)中,针对MPEG4视频数据在有线-无线异构网络中最后一跳的传输,当无线网络出现较严重的拥塞和干扰情况下,会导致视频播放的图像质量下降。提出了一种基于路由代理的媒体感知ARQ(automatic repeat request)机制,该机制通过利用路由代理接收视频信息并将该信息反馈给无线接入点(AP)以实现选择性的视频数据包的重传,并根据时延要求进行优先数据包重传以保障时延的要求,提高异构IP网络的视频播放质量和用户感受质量。仿真结果表明,本算法对无线链路的丢包和队列拥塞丢包进行了保护,可以提高视频的播放质量。     

基于流量和拥塞控制最佳速率调整算法的研究

流量和拥塞控制的目的是限制网络中分组传输的平均时延和缓冲区溢出,并公平地处理各Session.基本的流量和拥塞控制的方法有两种。一是窗口式流量和拥塞控制。二是输入速率控制。输入速率控制可以采用两种方法:第一种是采用漏斗式的控制算法来限制和平滑输入业务的突发性,使得输入业务的突发性在可控的范围内,从而实现对网络拥塞的控制;第二种方法是采用最佳速率调整方法,以维持适当的分组时延,追求高的通过量或公平性作为目标函数,采用最佳流控和最佳路由结合算法或最大最小公平速率控制算法。本文主要简述第二种方法。     

Transmission delay based control over networks with wireless links

To achieve the mobility of computers during communication, the TCP connections between fixed host and mobile host may often traverse wired and wireless networks, and the recovery of losses due to wireless transmission error is much different from congestion control. The paper analyzes the side effect of RTT estimation while making the TCP source to handle congestion and wireless error losses properly. Then present a strategy using information feedback by the last hop acknowledgement and monitoring the queuing level of the wired bottleneck link by calculating the changes in transmission delay along the path. With the identification of the early stage of congestion, it can respond to wired congestion quickly while keeping wireless link more reliable, and make TCP react to the different packets losses more appropriately. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (69874025) Biography: Zhou Zhi-zhao (1973-), male, Ph. D. candiate, research direction: data communication over heterogeneous networks.