【摘要】：隨著技術的進步與人們需求的提高,互聯(lián)網(wǎng)正飛速發(fā)展,多媒體業(yè)務流量已經(jīng)成為網(wǎng)絡中的主體流量,如何在滿足消費者日益增長的視頻觀看需求的同時提高網(wǎng)絡帶寬資源的利用效率是一個非常重要的研究課題。這些研究可以分為三種方向,第一種是對于可變伸縮編碼(SVC)視頻編碼方式的研究,核心是通過分層編碼方式適應不同場景下的應用需求(帶寬不同、屏幕尺寸不同或計算能力不同);第二種是對于動態(tài)自適應流(DAS)視頻傳輸機制優(yōu)化的研究,核心是由客戶端根據(jù)收集到的狀態(tài)信息、用戶需求以及優(yōu)化目標動態(tài)自適應地請求指定碼率的視頻碼流;第三種是對于新型的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(NDN)的研究,核心設計思想是在獲取網(wǎng)絡資源時關注于內容本身而非位置,其網(wǎng)內緩存與多路特性更適用于海量視頻分發(fā)與獲取的需求。由于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡的端到端傳輸機制使得在IP之上的視頻傳輸與優(yōu)化逐漸遇到瓶頸,并且無法充分發(fā)揮新型視頻編碼方式與傳輸機制的優(yōu)勢。鑒于NDN的日益完善以及DAS與SVC的技術成熟,設計與搭建基于NDN的視頻傳輸系統(tǒng)不僅是對NDN的功能論證與應用補充,也是對新型視頻傳輸機制的一種探索。因此,本文針對NDN中動態(tài)自適應流媒體傳輸與優(yōu)化開展了廣泛且深入的研究,主要的工作成果如下:1)對比分析了 IP與NDN在視頻傳輸機制與優(yōu)化上的異同,設計了基于NDN架構的以SVC為編碼方式的DAS傳輸系統(tǒng)模型。2)基于李雅普諾夫最優(yōu)化理論,將基于NDN架構的以SVC為編碼方式的DAS傳輸系統(tǒng)模型抽象并建模為一種排隊論模型,并在不同的網(wǎng)絡模型假設下提出了兩種不同的基于李雅普諾夫最優(yōu)化理論的動態(tài)自適應流媒體傳輸優(yōu)化算法。3)設計與實現(xiàn)了基于NDN架構的以SVC為編碼方式的DAS傳輸系統(tǒng)模型的實驗平臺NDP(NDN DAS Platform),包括架構設計、模塊設計、工作流程以及相關技術細節(jié)。4)為了驗證設計的視頻傳輸模型與動態(tài)自適應傳輸優(yōu)化算法,分別設計了基于ndnSIM仿真實驗平臺的實驗與基于NDP真實平臺的實驗,并通過與其他自適應算法的實驗結果進行對比,驗證了本文設計的視頻傳輸模型的可行性與動態(tài)自適傳輸應優(yōu)化算法的性能。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.8
【圖文】：

一年產生的網(wǎng)絡流量將達到３．３ＺＢ，并且由于便攜式智能設備的不斷增加以及人逡逑們需求的不斷擴大，它仍會以驚人的速度繼續(xù)增長。而在這龐大的網(wǎng)絡流量中，逡逑視頻流量占據(jù)了絕對的主體地位，如圖１．１所示，在２０１６年視頻流量在全球產逡逑生的網(wǎng)絡流量中所占的比重己經(jīng)達到７３％，而到２０２１年，這個比例將會擴大到逡逑８２％。在增長率上來看，從２０１６年到２０２１年，視頻流量復合增長率約為３１％，逡逑而網(wǎng)絡總流量的復合增長率僅為２４％。由此可見，產生視頻流量的視頻服務業(yè)逡逑務在整個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務業(yè)務中所扮演的角色越來越重要，并且由于人們對于視逡逑頻服務體驗的要求越來越高，如何在當下愈加復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中提供可靠高效逡逑的視頻服務是一個非常重要的課題。逡逑數(shù)據(jù)流量（ＺＢ）逡逑３５邋Ａ，邐逡逑＿視頻流量邐W逡逑３邋＿網(wǎng)絡總流１：邐＿逡逑２邐？邋ｊ邋■（邋｜｜逡逑ｉｉｌｌｌｌｌ逡逑２０１６邐２０１７邐２０１８邐２０１９邐２０２０邐２０２１邋年份逡逑圖１．１網(wǎng)絡總流量與視頻流量的變化趨勢逡逑當下視頻內容的分發(fā)一般通過有線接入網(wǎng)絡或者無線接入網(wǎng)絡進行傳輸，網(wǎng)逡逑絡接入環(huán)境的異構性使得在網(wǎng)絡傳輸過程中遇到的問題變得愈加復雜。

（ｂ）逡逑圖２．１通信模式對比：ＩＰ網(wǎng)絡架構（ａ）與ＮＤＮ網(wǎng)絡架構（ｂ）逡逑ＮＤＮ在設計體系結構時吸收了邋ＩＰ架構的分層特性的優(yōu)點。如圖２．２所示，這兩逡逑種網(wǎng)絡架構在協(xié)議棧結構上都具有沙漏型的分層結構，最大的區(qū)別也是在沙漏逡逑型結構的中央：傳統(tǒng)ＩＰ網(wǎng)絡架構的核心是ＩＰ地址，ＩＰ數(shù)據(jù)包依據(jù)ＩＰ地址進行逡逑傳輸；ＮＤＮ網(wǎng)絡架構的核心是內容本身，ＮＤＮ數(shù)據(jù)包依據(jù)內容的命名進行傳輸。逡逑ＮＤＮ網(wǎng)絡架構解除了邋ＩＰ設計之中內容與所在位置兩者之間的強相關性與強依逡逑賴性，關注內容本身更適應現(xiàn)在網(wǎng)絡狀況與需求，并且其上層與下層也能依據(jù)逡逑ＮＤＮ特性進行重新設計與改造，能夠極大拓展ＮＤＮ的想象空間，從而給未來網(wǎng)逡逑絡傳輸帶來質的改變。逡逑Ｙ邋Ｅｍａ邋ｉ邋Ｉ、ＷＷＷ、Ｐｌａｙｅｒ．．．邋丨邋１邐Ｂｒｏｗｓｅｒ、Ｃｈａｔ．邋．邋．邐ｊ逡逑＼邋ＨＴＴＰ，邋ＲＴＰ，邋ＳＭＴＰ．．．邋／邐＼邋Ｆｉｌｅ．邋Ｓｔｒｅａｍ．邋．邋．￣／逡逑ＵＤＰ．＾＾邐＾＾＾Ｓｅｃｕｒｉｔｙ．逡逑ｊ邋ＩＰ邋Ａ邐＼邐Ｃｏｎｔｅｎｔ／＾逡逑ｙＰａｃｋｅｔｓＶ邐ｙ邋Ｃｈｕｎｋｓ邋Ｖ逡逑ｙ＾ＰＰＰｓ邋ＥｔｈｅｒｎｅｔＴ＾ｘ邐Ｓｔｒａｔｅｇｙ￣＾ｖＮｖ逡逑／ＣＳＭＡｖ邋Ａｓｙｎｃｘ邋Ｓｏｎｅｔ．ＴＴＮ，邋，邋ＩＰ、ＵＤＰ、Ｐ２Ｐ…邐＼逡逑Ｉ邋Ｃｏｐｐｅｒｖ邋Ｆｉｂｅｒ、Ｒ

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1 陳桂霞;;動態(tài)自適應人工魚群算法研究[J];無線互聯(lián)科技;2018年20期

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本文編號：2790082