【摘要】：隨著技術(shù)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(wù)流量已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(yīng)不同場景下的應(yīng)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(yīng)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(biāo)動態(tài)自適應(yīng)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(luò)(NDN)的研究,核心設(shè)計思想是在獲取網(wǎng)絡(luò)資源時關(guān)注于內(nèi)容本身而非位置,其網(wǎng)內(nèi)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(luò)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(shù)成熟,設(shè)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(yīng)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(yīng)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(shè)計了基于NDN架構(gòu)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(gòu)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(luò)模型假設(shè)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(yīng)流媒體傳輸優(yōu)化算法。3)設(shè)計與實現(xiàn)了基于NDN架構(gòu)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(gòu)設(shè)計、模塊設(shè)計、工作流程以及相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)。4)為了驗證設(shè)計的視頻傳輸模型與動態(tài)自適應(yīng)傳輸優(yōu)化算法,分別設(shè)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(yīng)算法的實驗結(jié)果進行對比,驗證了本文設(shè)計的視頻傳輸模型的可行性與動態(tài)自適傳輸應(yīng)優(yōu)化算法的性能。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.8
【圖文】：

一年產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量將達(dá)到３．３ＺＢ，并且由于便攜式智能設(shè)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(luò)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(chǎn)逡逑生的網(wǎng)絡(luò)流量中所占的比重己經(jīng)達(dá)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(fù)合增長率約為３１％，逡逑而網(wǎng)絡(luò)總流量的復(fù)合增長率僅為２４％。由此可見，產(chǎn)生視頻流量的視頻服務(wù)業(yè)逡逑務(wù)在整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)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(wù)體驗的要求越來越高，如何在當(dāng)下愈加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供可靠高效逡逑的視頻服務(wù)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(luò)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(luò)總流量與視頻流量的變化趨勢逡逑當(dāng)下視頻內(nèi)容的分發(fā)一般通過有線接入網(wǎng)絡(luò)或者無線接入網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，網(wǎng)逡逑絡(luò)接入環(huán)境的異構(gòu)性使得在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中遇到的問題變得愈加復(fù)雜。

（ｂ）逡逑圖２．１通信模式對比：ＩＰ網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（ａ）與ＮＤＮ網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（ｂ）逡逑ＮＤＮ在設(shè)計體系結(jié)構(gòu)時吸收了邋ＩＰ架構(gòu)的分層特性的優(yōu)點。如圖２．２所示，這兩逡逑種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在協(xié)議棧結(jié)構(gòu)上都具有沙漏型的分層結(jié)構(gòu)，最大的區(qū)別也是在沙漏逡逑型結(jié)構(gòu)的中央：傳統(tǒng)ＩＰ網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(luò)架構(gòu)的核心是內(nèi)容本身，ＮＤＮ數(shù)據(jù)包依據(jù)內(nèi)容的命名進行傳輸。逡逑ＮＤＮ網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)解除了邋ＩＰ設(shè)計之中內(nèi)容與所在位置兩者之間的強相關(guān)性與強依逡逑賴性，關(guān)注內(nèi)容本身更適應(yīng)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(luò)傳輸帶來質(zhì)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(yīng)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