【摘要】：近年來(lái),隨著互聯(lián)網(wǎng)視頻行業(yè)的不斷發(fā)展以及手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端數(shù)量的不斷增加,使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行視頻的上傳、點(diǎn)播、直播等新應(yīng)用、新功能不斷涌現(xiàn),這提高了視頻內(nèi)容在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)中的流量占比。目前,網(wǎng)絡(luò)視頻主要采用流媒體技術(shù)來(lái)為用戶(hù)提供服務(wù),但是互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況的高度動(dòng)態(tài)性會(huì)造成流媒體文件傳輸?shù)牟环�(wěn)定問(wèn)題,不同屏幕尺寸、接入網(wǎng)絡(luò)等異構(gòu)的終端設(shè)備會(huì)帶來(lái)視頻服務(wù)的適配問(wèn)題。基于HTTP的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)流媒體(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP,DASH)技術(shù)在一定程度上可以解決上述問(wèn)題,并且很快成為了主流的互聯(lián)網(wǎng)視頻傳輸技術(shù)之一。但是,傳統(tǒng)的DASH使用AVC編碼,存在編碼塊復(fù)用性低、碼率波動(dòng)性高等問(wèn)題。如今,許多終端設(shè)備都具有多網(wǎng)絡(luò)接入。本文以多網(wǎng)絡(luò)接入為背景,提出基于多網(wǎng)絡(luò)接口和SVC編碼的DASH調(diào)度算法,能有效地利用網(wǎng)絡(luò)多接口和SVC編碼適配異構(gòu)的客戶(hù)端和網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性,提升用戶(hù)端的播放質(zhì)量和體驗(yàn),并緩解服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)及帶寬壓力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在使用了 SVC編碼以及本文的多接口調(diào)度算法之后,相比于AVC編碼,服務(wù)器端存儲(chǔ)下降了約50%,相比于單接口的基于帶寬和緩沖的調(diào)度算法,平均的播放質(zhì)量提高約45%,視頻的切換次數(shù)下降約37%。另外,在DASH中,MPD文件通常只描述了可獲取的視頻質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的平均比特率。然而,粗粒度的平均比特率相對(duì)于精確的客戶(hù)端調(diào)度器是不夠的。對(duì)于VBR來(lái)說(shuō),視頻的比特率通常在時(shí)間維度上呈現(xiàn)劇烈波動(dòng),這可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)未來(lái)獲取視頻塊的比特率高估或者低估,進(jìn)而導(dǎo)致次優(yōu)的調(diào)度決策,甚至有可能造成緩沖區(qū)的干枯。不幸的是,對(duì)于使用AVC編碼的視頻,難以有效應(yīng)對(duì)比特率高估或低估問(wèn)題。本文首先觀察到在使用SVC編碼的視頻中,不同層次的視頻塊文件大小具有很高的相關(guān)性,從而允許使用基礎(chǔ)層的視頻文件塊大小來(lái)預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)的加強(qiáng)層的文件大小�；谶@一發(fā)現(xiàn),本文提出了一個(gè)SIZE-Predict調(diào)度算法,利用視頻塊層次之間的文件大小相關(guān)性來(lái)緩解比特率的高估或者低估問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于基于速率的調(diào)度算法,SIZE-Predict算法可以在平均播放比特率上提高約20%,只略低于一些知道未來(lái)帶寬的理論最優(yōu)調(diào)度算法。同時(shí),SIZE-Predict算法也可以減少播放過(guò)程中的暫停次數(shù)和rebuffering的時(shí)長(zhǎng)。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.81
【圖文】：

２．１邐ＤＡＳＨ流媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逡逑２．１．１邐ＤＡＳＨ系統(tǒng)架構(gòu)逡逑ＤＡＳＨ系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖２－１所示。服務(wù)器端是一個(gè)基本的ＨＴＴＰ服務(wù)器，逡逑主要用來(lái)存放視頻切片文件和ＭＰＤ文件。客戶(hù)端主要由ＭＰＤ解析模塊、視頻逡逑切片解析模塊、ＨＴＴＰ下載模塊、媒體播放模塊和自適應(yīng)控制模塊等組成。ＤＡＳＨ逡逑系統(tǒng)的核心思想就是碼率的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)。在服務(wù)器端，視頻被提前編碼成多種碼逡逑率，碼率有低有高，并且被切成固定時(shí)間長(zhǎng)度的視頻片段，存放到ＨＴＴＰ服務(wù)器逡逑中。客戶(hù)端播放時(shí)，先請(qǐng)求ＭＰＤ文件，并對(duì)ＭＰＤ文件進(jìn)行解析，得到該視頻逡逑的所有詳細(xì)信息，然后通過(guò)ＨＴＴＰ請(qǐng)求向服務(wù)器請(qǐng)求視頻的初始化切片，并根據(jù)逡逑網(wǎng)絡(luò)狀況的變化，請(qǐng)求相應(yīng)質(zhì)量的視頻切片，從而達(dá)到對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的最大利用，逡逑并且保證播放流暢。逡逑／邋＂＂邋／邋＼逡逑ＨＴＴＰ邋ｓｅｒｖｅｒ邐ＤＡＳＨ邋ｃｌｉｅｎｔ逡逑ＩｐｐＭｉＷｉ＊邐Ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｈｅｕｒｉｓｔｉｃｓ逡逑W灄邋Ｉ邋．邋ｌ邋ｉｍｉｒＸ逡逑Ｌ．．．ＭＰＤ＿＾ｅ＾逡逑Ｉ邋？邐Ｍｅｄｉａ逡逑！邐？邐ｇ，邐ＷｉＢＢＷ邋Ｐｌａｙｅｒ逡逑＆邋？邋＾逡逑ａ邋丨邋＠邐，邐ｒ邐１—逡逑ｆ邐ＨＴＴＰ＿Ｕ＿邋邋邋ＨＴＴＰ邋ｃｌ

２．１．２邋ＭＰＤ文件結(jié)構(gòu)逡逑ＭＰＤ文件是一個(gè)ＸＭＬ文件，用于描述服務(wù)器上的媒體內(nèi)容的碼率信息、媒逡逑體內(nèi)容包含的音頻和文本組件特征等。ＭＰＤ文件的整體結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。ＭＰＤ逡逑文件中的主要由以下標(biāo)簽組成：逡逑片段（Ｐｅｒｉｏｄ）：它表示一個(gè)視頻在時(shí)間軸上的一段時(shí)間，每個(gè)ＭＰＤ文件通常逡逑由多個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度相同的片段組成。每一個(gè)片段都可以包含多個(gè)自適應(yīng)集合。逡逑自適應(yīng)集合（ＡｄａｐｔａｔｉｏｎＳｅｔ）：自適應(yīng)集合可以代表視頻和多個(gè)不同的音頻集合。逡逑當(dāng)然，如果是音頻視頻混合編制的情況下，那就只需要一個(gè)自適應(yīng)集合。每一個(gè)逡逑自適應(yīng)集合都包含多個(gè)媒體呈現(xiàn)。逡逑媒體呈現(xiàn)（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）：每一個(gè)媒體呈現(xiàn)就代表一個(gè)獨(dú)立的視頻流，其中包逡逑含了對(duì)視頻的分辨率、編碼方式、碼率、幀率等信息的描述。例如，一個(gè)媒體呈逡逑現(xiàn)可以是ｌ0８０ｘ７２０／３０0５ｓ／ｌＭｂｐｓ的一個(gè)視頻流，另一個(gè)媒體呈現(xiàn)則是逡逑１０８０ｘ７２０／３０Ｑ＞ｓ／２Ｍｂｐｓ的一個(gè)視頻流。不同的視頻呈現(xiàn)允許ＤＡＳＨ實(shí)現(xiàn)碼率自適逡逑應(yīng)調(diào)整。逡逑視頻切片（Ｓｅｇｍｅｎｔ）：因?yàn)槊總�(gè)視頻流都被切成時(shí)間長(zhǎng)度相等的切片，因此每逡逑個(gè)視頻呈現(xiàn)都包含一個(gè)視頻初始化切片和多個(gè)視頻內(nèi)容切片。每個(gè)切片都包含其逡逑實(shí)際的ＵＲＬ地址，ＤＡＳＨ客戶(hù)端通過(guò)分析ＭＰＤ文件得到每個(gè)切片的ＵＲＬ地址，逡逑然后根據(jù)調(diào)度邏輯去請(qǐng)求視頻切片。逡逑除了上面的屬性標(biāo)簽之外

邐第２章國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀邐逡逑２．２自適應(yīng)調(diào)度算法逡逑ＤＡＳＨ標(biāo)準(zhǔn)中提出的幾個(gè)設(shè)計(jì)原則：視頻緩沖區(qū)的初始化能夠盡可能快速、逡逑高效率地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬、視頻碼率能夠進(jìn)行自適應(yīng)切換、可以支持和利用ＣＤＮ逡逑網(wǎng)絡(luò)的特性、可以利用現(xiàn)有的ＨＴＴＰ服務(wù)器和緩存功能、能夠利用現(xiàn)有的媒體播逡逑放機(jī)制、能夠支持點(diǎn)播和直播等。逡逑從ＤＡＳＨ的整體架構(gòu)來(lái)看，自適應(yīng)調(diào)度算法是ＤＡＳＨ實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)碼率逡逑的最主要的手段。自適應(yīng)調(diào)度算法主要可以分為基于客戶(hù)端的自適應(yīng)調(diào)度算法、逡逑基于服務(wù)器的自適應(yīng)調(diào)度算法、基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)助的自適應(yīng)調(diào)度算法。逡逑２．２．１基于客戶(hù)端的自適應(yīng)調(diào)度算法逡逑

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本文編號(hào)：2773269