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。     

MPEG/DASH中基于码率预测补偿的自适应调度算法

动态图像专家组/基于超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流媒体(MPEG/DASH)是一种典型的视频自适应传输技术,该技术使得客户端可以根据网络带宽波动情况动态地选择合适码率的视频,从而提高带宽利用率和观看体验。该文面向MPEG/DASH提出了一种基于码率预测和补偿的自适应调度算法。首先预测出后续所需下载分片的码率,然后根据已接收分片的实际码率对预测结果进行补偿修正。该算法降低了预测带宽与实际带宽间的差距,提高了用户观看的体验。实验结果表明,与传统的码率切换算法相比,该文算法能够减少播放卡顿次数和视频码率切换次数。     

联合信源信道编码的分级编码视频网络传输

提出了在丢包网络传输过程中,针对精细粒度分级编码(FGS)视频流存在的数据重要性差异,利用前向纠错编码(FEC)对视频流提供非均匀保护.考虑采用一致的信源信道联合统计率失真模型作为约束,根据信道的传输带宽和平均丢包率,联合优化信源编码码率和非均匀FEC编码码率的分配.该方法应用于丢包网络的视频传输,可以根据网络传输条件的变化,自适应地分配信道编码码率,提高信道带宽利用率,增强视频的传输质量.仿真结果表明,所提方法对不同的信道条件具有较好的适应性,并且能够有效地提高视频传输的鲁棒性.     

基于HTTP流化的自适应码率混合控制算法

HTTP流化自适应流媒体技术已逐渐应用于媒体视频传输. 提出一种新的自适应码率控制算法, 将视频资源缓存、网络吞吐量共同作为混合控制的主要参数. 在视频资源缓存控制机制中, 通过采用缓存空间均衡的方式, 调整单个视频分片进入缓存区所消耗的时间, 使视频数据总量保持在均衡范围内. 在网络吞吐量控制机制中, 根据当前网络状况, 利用保守策略提升视频码率, 并利用逻辑斯谛方程确定码率下调幅度. 通过使用双参数进行码率决策, 能有效避免单一使用某一个参数而产生的决策精度上的不足, 从而实现控制性能最优. 在实际网络带宽情况下, 该算法已在使用MPEG-DASH标准的参考平台上得到验证.     

3G视频传输中码率自适应调整算法

为了实现移动视频监控,介绍了一种基于中国联通3G网络的视频监控系统,并提出一种码率自适应调整算法.分析了3G网络视频传输中自适应调整码率的必要性,指出引起网络状况变化的两个主要因素.为了减小丢包率和获得平稳的视频流,提出了一种基于改进的AIMD算法来调整视频码率的流量控制算法.根据丢包率和视频延时把网络状况分为5个等级,对5个等级采取不同的码率调整策略:网络状况越差,码率减小越快,网络状况越好,码率增长越快.另外,为了保证视频质量,在减小码率的同时,减小帧率.实验结果表明,该算法可以正确地判断网络质量变化,把丢包率控制在很小的范围内,有效地改善了视频质量.在3G网络环境下,相比于现有的码率自适应调整算法,该算法在码率波动和丢包率方面都有一定的优势.     

面向IP网络的多视点立体视频的实时容错传输

提出了一种在IP网络上实时传输多视点立体视频的传输系统.视频流采用H.264/AVC格式编码.由于多视点立体视频庞大的数据量,系统通过2个IP信道分别进行传输.针对网络中的丢包现象,该系统采用一种新的数据包处理方法,利用各个视点之间的相关性进行丢失数据恢复.提出了一种多视点立体视频错误掩盖的算法,用来解决IP网络传输中的丢包问题.实验结果表明了该多视点立体视频传输系统的可行性.     

面向现代教育的流媒体技术研究及应用

流媒体是一种以音视频数据流的方式在网络上传递多媒体信息的技术,流媒体传输具有实时性和连续性的特点,边播放边下载的流式传输方式可以使用户不必等待所有的数据下载到本地.采用不同的码率传输,保证了用户在低带宽网络环境中也能在线浏览到连续多媒体信息,为流媒体在现代教育的应用提供了技术支持.     

一种基于缓冲区阈值调整的动态自适应码率选择算法

基于HTTP的动态自适应流媒体(Dynamic adaptive streaming over HTTP,DASH)是一种可利用Web服务器提供在线高质量视频流的自适应码率流技术,决定了视频播放性能。传统动态自适应码率选择算法存在考虑因素单一、播放缓冲区长度受限、带宽不稳定等问题,因此,改进与优化动态自适应码率选择算法十分必要。针对客户端缓冲区长度受限和带宽不稳定造成的视频播放卡顿现象,综合考虑网络带宽和客户端缓冲区因素,提出一种基于缓冲区阈值调整的动态自适应码率选择算法(Dynamic adaptive rate selection algorithm based on buffer threshold adjustment,BT-DARA)。该算法首先通过获取不同视频段大小和下载速率,计算网络吞吐量并对视频下载时间进行预测,然后结合缓冲区视频片段长度状态进行码率选择。特别地,在视频播放过程中对不同阶段采取不同的视频码率选择策略,并在客户端缓冲区达到临界值时动态调整缓冲区阈值参数,以此增加缓冲区长度,减少码率切换次数,确保视频播放的稳定性。实验结果表明,该算法能提高视频播放的码率,保证视频播放质量和稳定性,减少了视频开始播放的启动时间,为用户提供良好的视频播放体验。     

基于H.264的码率控制算法

为了更好地控制视频压缩码流的输出,该文基于最新的视频编码标准H.264提出一种改进的码率控制算法.该算法解决标准中原算法码率分配过于平均和不能充分利用已编码帧历史信息的问题.该算法引入内容复杂度因子使得码率分配更加准确,并在预测量化参数时引入量化参数调整因子,根据已编码帧的历史信息更准确地调整当前帧要使用的量化参数.实验结果表明: 与原算法比较,该算法在更能准确控制码率的情况下,视频输出序列的峰值信噪比平均提高0.23 dB, 取得更好的码率控制效果,便于接收端获得更加稳定的压缩视频流.     

基于 TOPSIS 的匹配博弈网络选择算法

针对无线通信中网络资源利用率的重要性,提出一种基于逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）的匹配博弈论异构网络选择算法,联合考虑用户端的网络选择和网络端的用户选择,分析用户和网络的时延、传输速率、丢包率,运用匹配博弈的原理选择出双方满意度最高的网络选择方案。仿真结果表明,在多用户同时存在的情况下,给出 TOPSIS 的匹配博弈论异构网络选择算法具有较低的阻塞率和较高的满意度。     

异构家庭网络中基于环境感知的流媒体自适应分发系统

随着无线网络与智能终端的普及,移动流媒体业务量正在逐级攀升。在异构家庭网络中,有线网络的带宽变化、抖动和丢包,无线网络的带宽变化以及多种样式的用户终端,都对可靠QoS保证的流媒体分发带来了很大程度的挑战。在充分考虑上述可能影响流媒体分发的因素后,文章提出了一种基于环境感知的流媒体自适应分发系统,实现了有线网络感知,无线网络感知,终端感知以及策略分析模块,分别感知有线无线网络参数和终端参数,并对现有的流媒体QoS模型进行了优化,最终实现系统基于环境变化的流媒体自适应分发。在论文的测试阶段,笔者设计了12种测试环境分别对系统各个模块和整体性能进行了测试。通过测试结果可知,文章提出的系统可以根据不断变化的用户环境(网络参数和终端性能等)来动态调整服务策略,为用户提供可靠QoS保证的流媒体分发服务。     

异构网络中下行链路的干扰抑制研究

针对蜂窝网与无线局域网(WLAN)共存的异构网络干扰问题,提出一种干扰抑制方案:在发送端加设预编码矩阵,最大化期望信号强度,减小干扰信号强度;在接收端加设干扰抑制编码矩阵,抑制蜂窝网络基站对无线局域网内用户设备的干扰及无线接入点(AP)对非期望用户设备的干扰.仿真结果表明:该方案可以抑制异构网络下行链路的干扰问题,提高异构网络用户的传输速率.     

一种新的异构无线接入网垂直切换方法

为了提高异构无线网络中垂直切换的准确度、减少连接掉线,提出了一种新的垂直切换方法.该方法改进了基于RSS的切换触发机制,并且采用基于模糊逻辑的归一化量化决策算法,从可用的接入网中选择最优的切换目标网络.为验证方法的可行性,采用由UMTS和WLAN构成的仿真场景.仿真结果表明,提出的方法通过平衡用户的偏好、网络状态和系统性能,有效地选择了最优的网络;同时,在垂直切换次数和切换掉话率方面优于其他方法.     

一种异构无线网络的多属性垂直切换方案

为满足在异构无线网络中的用户对不同业务的需求,减少无线网络垂直切换所造成的乒乓效应,给出了一种异构无线网络的多属性垂直切换方案.该算法采用模糊逻辑对网络进行预判决,给出切换的代价函数以选择最佳网络,代价函数中采用了层次分析法来确定不同业务情况下信噪比,时延以及价格和用户偏好等参数的权重.针对WiMAX和UMTS网络重叠覆盖的环境所进行的仿真表明,该算法能够在满足用户需求的条件下有效地减少切换次数和功率消耗.     

一种适用于 5G 融合网络的接入选择算法

提出一种适用于5 G融合网络的接入选择算法：灰色层次分析法（grey analytic hierarchy process,GAHP）。该算法基于层次分析法的思想,结合网络性能和用户体验类指标选出QoS参数,对其进行分类处理;运用模糊理论将用户偏好转化为定量参数,结合灰色关联法对 QoS 参数进行筛选,并对候选网络进行排序选择。仿真表明, GAHP在负载均衡方面优于传统算法,可以更加快速准确地选择最优网络,提高用户满意度。     

基于播放时隙与图像质量的P2P分层流媒体倾斜分配算法

在发送方多源异构、流媒体采用分层编码前提下,综合考虑流媒体数据的播放时隙以及图像质量因素,提出了针对P2P分层流媒体数据分配的倾斜分配算法.该算法适用于多发送方、单接收方情况,以AI MD(Additive Increase and Multiplicative Decrease)原则周期性调整发送数据包量进行拥塞控制,通过倾斜排序算法调整数据包的分配顺序,再根据发送方传输能力的分配数据予以传送,以保障在P2P动态网络环境下的流媒体传输质量.     

机会式网络编码的用户协作

在两用户相互协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于机会式网络编码的协作策略:发送数据的用户节点把正确接收到的伙伴信息与自己将要发送的原始信息进行异或相加后再编码(或把两组信息先编码后再异或相加),然后将所得数据再发送出去。在假设所有的信道都存在衰落现象下,给出了传统的协作传输和机会式网络编码的协作传输策略下系统中断概率公式。仿真结果说明,相对于非协作传输与传统的协作传输,机会式网络编码协作策略具有较好的性能。     

一种低复杂度的基于加权速率和最大化的多用户MIMO系统调度算法

针对多用户多输入多输出系统中,基于脏纸编码的迭代注水算法加权速率和最大化复杂度很高的问题,提出了一种基于迫零 脏纸编码的低复杂度多用户资源调度算法.该算法在发射功率限制条件下,结合功率分配和多用户调度,根据信道状态信息构造用户选择参量,依次选择用户.由于只需要有限次循环,同时根据用户摒弃准则去除了信道状态不好的用户,从而降低了复杂度.仿真结果表明, 所提出的算法与迭代注水算法相比,在相同的仿真条件下,可以获得后者90%以上的加权速率和,随着用户数的增加,加权速率和性能趋向于后者,同时复杂度由与用户数的平方成正比降到了与用户数成正比.     

基于万有引力的个性化推荐算法

本文把物理学中的万有引力定律引入推荐系统,提出一种个性化推荐算法,即基于万有引力的个性化推荐算法。算法把用户使用的标签看作用户喜欢物体的组成颗粒,标注项目的标签被看作项目物体的组成颗粒,社会标签的类型就是颗粒的类型,由此构建了用户喜好物体模型和项目物体模型。喜好物体和项目物体间存在着万有引力,并且引力大小遵循万有引力定律。计算喜好物体和项目物体间的万有引力,并把该引力大小作为二者的相似度度量,引力越大,二者的相似度就越高,对应的项目物体就越有可能被用户喜欢。实验结果证明本文提出的算法可以获得好的推荐性能。