TCP單邊加速技術(shù)在音視頻傳輸中的應用
發(fā)布時間:2021-10-09 09:37
網(wǎng)絡攝像頭(IP CAMERA,以下簡稱IPC)視頻監(jiān)控現(xiàn)如今被普遍的應用于連鎖類型公司對旗下運營門店的監(jiān)督管理中。公司要求運營門店實時定向傳輸IPC監(jiān)控數(shù)據(jù)給總部以達到管控目的。但是IPC音視頻傳輸基于的傳統(tǒng)TCP協(xié)議,其落后擁塞判斷及丟包判斷機制在越加復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中表現(xiàn)性能越來越差。鏈路擁塞、丟包判斷不及時和誤判情況時常發(fā)生,導致?lián)砣觿『痛罅縼G包,嚴重地影響鏈路的傳輸效率,造成帶寬資源的浪費。TCP單邊加速技術(shù)具有更準確的擁塞判斷和丟包判斷機制,可以及時的對鏈路異常做出感知,有效地避免鏈路大量丟包和擁塞加劇的情況發(fā)生。不僅如此,TCP單邊加速技術(shù)還可以對鏈路的實際可用帶寬進行偵測,通過滑動窗口控制發(fā)送速率,提高鏈路帶寬利用率。此外TCP單邊加速技術(shù)復用原有的TCP協(xié)議棧,始終保持網(wǎng)絡拓撲全透明,可以完美地替換傳統(tǒng)TCP協(xié)議工作,彌補其不足。TCP單邊加速技術(shù)傳統(tǒng)部署方式都是部署在服務器端,以此實現(xiàn)多種復雜客戶端訪問的響應速度。本文將基于learning-based引擎開發(fā)的TCP加速技術(shù)部署在客戶端且創(chuàng)新性地將加速程序集成系統(tǒng)資源較少的網(wǎng)關中,通過自動學習狀態(tài)機及時感知鏈路異常...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?Learning-based自動學習狀態(tài)機原理圖??圖2-1中的流量監(jiān)測機制主要用于對外學習,在數(shù)據(jù)傳輸時該模塊可以提取網(wǎng)??
章IPG音視頻數(shù)據(jù)加速傳輸實現(xiàn)??基于以上對現(xiàn)今我國連鎖公司運營門店網(wǎng)路建設現(xiàn)狀的討論,為了更好的保??證這些公司旗下運營門店視頻數(shù)據(jù)的高效傳輸,本章我們將利用給我們開發(fā)時TCP??單邊加速技術(shù),詳細對門店視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)募铀俳榻B。??4.1系統(tǒng)環(huán)境??感??腿?f???:???發(fā)?v......&..........?丨園_?|??I?\?/?\?f?I??m?\?\?1?J?^ggig/i?^???ill?;??管:?m??,警[??■存??—oca?緒??圖4-1連鎖運營型公司網(wǎng)路布局圖??如圖4-1所示,目前我國幾乎所有連鎖門店類型的公司都采用如上的網(wǎng)絡布局,??這些公司旗下都擁有數(shù)以千計的運營門店,每個本店擁有前臺,儲物間,客戶消??費區(qū)等2-5個攝像頭,每個門店設立一個網(wǎng)關,門店所有攝像頭處于一個局域網(wǎng)內(nèi),??由網(wǎng)關統(tǒng)一管理,網(wǎng)關主要負責門店內(nèi)所有攝像頭的狀態(tài)管理和數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)關??通過外網(wǎng)多個路由設備與公司媒體服務器建立連接,而后將店內(nèi)所有攝像頭數(shù)據(jù)??進行定向傳輸。而公司總部的媒體服務器則負責接收這些網(wǎng)路數(shù)據(jù),而后在局域??網(wǎng)內(nèi)傳輸給存儲服務器。??此次采用的TCP單邊加速技術(shù)是基于華夏公司第三代TCP單邊加速技術(shù)??learning-based引擎開發(fā)的。門店網(wǎng)關和公司總部媒體服務器建立連接,TCP單邊加??速技術(shù)在原有的TCP協(xié)議上,進行優(yōu)化,使得針對每一個TCP連接,在TCP加速下??的門店網(wǎng)關,可以對鏈路中的丟包進行準確的預測和判斷,并能智能的偵測當前??鏈路可用帶寬,以及間接控制對端發(fā)送速率,通過以上幾點可以及時預測鏈路傳??輸狀態(tài),發(fā)現(xiàn)鏈路阻塞前兆,及時的引導對端傳輸速
樣運算量小,編碼簡單而且解碼方便,但是畫面質(zhì)量不高,當畫面劇??烈跳動時,視覺上容易出現(xiàn)較為嚴重的波紋現(xiàn)象,導致圖像不清晰。這里我們選??擇復雜度較高的變碼率,以保證視頻畫面的高清晰質(zhì)量;碼率上限代表著攝像頭??視頻數(shù)據(jù)傳輸速率,我們根據(jù)門店的實際可用帶寬在不影響主訂單業(yè)務的前體下,??設置碼率上限。此處如果調(diào)用了?QoS(QualityofService)機制,動態(tài)分配門店帶寬??資源,可以直接將門店最大上行帶寬設置為碼率上限,我們這里設置碼率上限為??IMb/s。各參數(shù)配置結(jié)果如圖4-2所示:????http?;;?l9Z168.3.100/c。铮迹穑幔纾澹悖迹妫颍妫椋梗幔担??Q?R0'??g?賊碼laasan跡)? ̄ ̄v|??|??□?M?—?瞬?……. ̄=另??m?^?財3*?^?.?3??SI?蝴?^??H3UJ8??|K0p???概糊?.....—?_—一.....y.l??Smart2S4?丨關閑?v]??\mm?Kft? ̄ ̄I??svc?|?蝴?v|??碼》平漘???—■■■■_■■■"■??r5〇 ̄|?3l?^^F;*|??圖4-2?IPC頂層參數(shù)配置圖??4.3網(wǎng)關模塊設計與實現(xiàn)??4.3.1網(wǎng)關交互模塊設計與實現(xiàn)??網(wǎng)關作為系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)交互模塊,對下負責門店各個網(wǎng)絡攝像頭的維護,包括??攝像頭發(fā)現(xiàn)、異常偵測、建立重連、接收攝像頭推流數(shù)據(jù)等;對上負責與服務器??的交互包括數(shù)據(jù)流傳輸、文件流傳輸、傳輸加速等。具體模塊交互流程如圖4-3所??示:??25??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Active Queue Management Exploiting the Rate Information in TCP-IP Networks[J]. Abderrahmane Boudi,Malik Loudini. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[2]深度解析ZetaTCP單邊加速技術(shù)[J]. 鐘琳華. 硅谷. 2015(01)
[3]關于QQ等小數(shù)據(jù)流量業(yè)務感知性優(yōu)化[J]. 劉超. 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(11)
[4]TCP在數(shù)據(jù)包隨機延遲網(wǎng)絡中的性能分析[J]. 徐偉,許胤龍,林曉斌,崔德鑫. 中國科學技術(shù)大學學報. 2012(02)
[5]一種協(xié)同改進FAST TCP公平性算法[J]. 陳曉龍,章云,劉治. 廣東工業(yè)大學學報. 2010(04)
[6]基于穩(wěn)定性的FAST TCP參數(shù)γ調(diào)整[J]. 梁偉,張順頤,寧向延,徐蘇磊. 通信學報. 2010(07)
[7]一種基于歷史連接的網(wǎng)絡擁塞控制算法及其性能分析[J]. 陳晶,鄭明春,孟強. 計算機研究與發(fā)展. 2003(10)
本文編號:3426104
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?Learning-based自動學習狀態(tài)機原理圖??圖2-1中的流量監(jiān)測機制主要用于對外學習,在數(shù)據(jù)傳輸時該模塊可以提取網(wǎng)??
章IPG音視頻數(shù)據(jù)加速傳輸實現(xiàn)??基于以上對現(xiàn)今我國連鎖公司運營門店網(wǎng)路建設現(xiàn)狀的討論,為了更好的保??證這些公司旗下運營門店視頻數(shù)據(jù)的高效傳輸,本章我們將利用給我們開發(fā)時TCP??單邊加速技術(shù),詳細對門店視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)募铀俳榻B。??4.1系統(tǒng)環(huán)境??感??腿?f???:???發(fā)?v......&..........?丨園_?|??I?\?/?\?f?I??m?\?\?1?J?^ggig/i?^???ill?;??管:?m??,警[??■存??—oca?緒??圖4-1連鎖運營型公司網(wǎng)路布局圖??如圖4-1所示,目前我國幾乎所有連鎖門店類型的公司都采用如上的網(wǎng)絡布局,??這些公司旗下都擁有數(shù)以千計的運營門店,每個本店擁有前臺,儲物間,客戶消??費區(qū)等2-5個攝像頭,每個門店設立一個網(wǎng)關,門店所有攝像頭處于一個局域網(wǎng)內(nèi),??由網(wǎng)關統(tǒng)一管理,網(wǎng)關主要負責門店內(nèi)所有攝像頭的狀態(tài)管理和數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)關??通過外網(wǎng)多個路由設備與公司媒體服務器建立連接,而后將店內(nèi)所有攝像頭數(shù)據(jù)??進行定向傳輸。而公司總部的媒體服務器則負責接收這些網(wǎng)路數(shù)據(jù),而后在局域??網(wǎng)內(nèi)傳輸給存儲服務器。??此次采用的TCP單邊加速技術(shù)是基于華夏公司第三代TCP單邊加速技術(shù)??learning-based引擎開發(fā)的。門店網(wǎng)關和公司總部媒體服務器建立連接,TCP單邊加??速技術(shù)在原有的TCP協(xié)議上,進行優(yōu)化,使得針對每一個TCP連接,在TCP加速下??的門店網(wǎng)關,可以對鏈路中的丟包進行準確的預測和判斷,并能智能的偵測當前??鏈路可用帶寬,以及間接控制對端發(fā)送速率,通過以上幾點可以及時預測鏈路傳??輸狀態(tài),發(fā)現(xiàn)鏈路阻塞前兆,及時的引導對端傳輸速
樣運算量小,編碼簡單而且解碼方便,但是畫面質(zhì)量不高,當畫面劇??烈跳動時,視覺上容易出現(xiàn)較為嚴重的波紋現(xiàn)象,導致圖像不清晰。這里我們選??擇復雜度較高的變碼率,以保證視頻畫面的高清晰質(zhì)量;碼率上限代表著攝像頭??視頻數(shù)據(jù)傳輸速率,我們根據(jù)門店的實際可用帶寬在不影響主訂單業(yè)務的前體下,??設置碼率上限。此處如果調(diào)用了?QoS(QualityofService)機制,動態(tài)分配門店帶寬??資源,可以直接將門店最大上行帶寬設置為碼率上限,我們這里設置碼率上限為??IMb/s。各參數(shù)配置結(jié)果如圖4-2所示:????http?;;?l9Z168.3.100/c。铮迹穑幔纾澹悖迹妫颍妫椋梗幔担??Q?R0'??g?賊碼laasan跡)? ̄ ̄v|??|??□?M?—?瞬?……. ̄=另??m?^?財3*?^?.?3??SI?蝴?^??H3UJ8??|K0p???概糊?.....—?_—一.....y.l??Smart2S4?丨關閑?v]??\mm?Kft? ̄ ̄I??svc?|?蝴?v|??碼》平漘???—■■■■_■■■"■??r5〇 ̄|?3l?^^F;*|??圖4-2?IPC頂層參數(shù)配置圖??4.3網(wǎng)關模塊設計與實現(xiàn)??4.3.1網(wǎng)關交互模塊設計與實現(xiàn)??網(wǎng)關作為系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)交互模塊,對下負責門店各個網(wǎng)絡攝像頭的維護,包括??攝像頭發(fā)現(xiàn)、異常偵測、建立重連、接收攝像頭推流數(shù)據(jù)等;對上負責與服務器??的交互包括數(shù)據(jù)流傳輸、文件流傳輸、傳輸加速等。具體模塊交互流程如圖4-3所??示:??25??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Active Queue Management Exploiting the Rate Information in TCP-IP Networks[J]. Abderrahmane Boudi,Malik Loudini. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[2]深度解析ZetaTCP單邊加速技術(shù)[J]. 鐘琳華. 硅谷. 2015(01)
[3]關于QQ等小數(shù)據(jù)流量業(yè)務感知性優(yōu)化[J]. 劉超. 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(11)
[4]TCP在數(shù)據(jù)包隨機延遲網(wǎng)絡中的性能分析[J]. 徐偉,許胤龍,林曉斌,崔德鑫. 中國科學技術(shù)大學學報. 2012(02)
[5]一種協(xié)同改進FAST TCP公平性算法[J]. 陳曉龍,章云,劉治. 廣東工業(yè)大學學報. 2010(04)
[6]基于穩(wěn)定性的FAST TCP參數(shù)γ調(diào)整[J]. 梁偉,張順頤,寧向延,徐蘇磊. 通信學報. 2010(07)
[7]一種基于歷史連接的網(wǎng)絡擁塞控制算法及其性能分析[J]. 陳晶,鄭明春,孟強. 計算機研究與發(fā)展. 2003(10)
本文編號:3426104
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