基于自適應(yīng)流媒體的信道編碼技術(shù)、傳輸機(jī)制以及QoE評(píng)價(jià)模型的研究
本文關(guān)鍵詞:基于自適應(yīng)流媒體的信道編碼技術(shù)、傳輸機(jī)制以及QoE評(píng)價(jià)模型的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文研究了HTTP自適應(yīng)流媒體的信道編碼技術(shù)、自適應(yīng)流媒體傳輸機(jī)制及流媒體業(yè)務(wù)的QoE (Quality of Experience)評(píng)價(jià)模型。論文的主要內(nèi)容可以分為三個(gè)部分:針對(duì)自適應(yīng)流媒體技術(shù)的非對(duì)等錯(cuò)誤保護(hù)(Unequal Error Protection, UEP)信道編碼的研究;基于該UEP信道編碼方案的自適應(yīng)流媒體傳輸機(jī)制的研究;以及對(duì)包括恒定速率(Constant Bitrate, CBR)和自適應(yīng)速率在內(nèi)的流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量的QoE評(píng)價(jià)模型研究。DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)等自適應(yīng)流媒體技術(shù)的提出及演進(jìn)為用戶提供了更為優(yōu)質(zhì)的流媒體業(yè)務(wù)播放體驗(yàn),因此對(duì)DASH技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),定量地分析和預(yù)測(cè)用戶對(duì)DASH業(yè)務(wù)的主觀感知,用以幫助DASH技術(shù)的進(jìn)一步提升是極其重要的。本文首先介紹DASH等自適應(yīng)流媒體技術(shù)的基本特征并討論了DASH技術(shù)存在的缺陷以及改進(jìn)的可能。接下來(lái)圍繞DASH技術(shù)存在的缺陷以及H.264/SVC (Scalable Video Coding)分層信源編碼的思想,提出了具有UEP特性的無(wú)比率信道編碼方案,并基于該方案設(shè)計(jì)了新型的自適應(yīng)流媒體傳輸機(jī)制。此外,本文還展開(kāi)了對(duì)CBR流媒體業(yè)務(wù)和DASH業(yè)務(wù)的QoE評(píng)價(jià)算法的建模,并將對(duì)DASH的QoE研究應(yīng)用于DASH技術(shù)的管理和優(yōu)化。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括以下幾個(gè)部分:1、提出一種基于UEP的應(yīng)用層信道編碼方案:UEP LT (Luby Transform) Code。該編碼方案對(duì)不同重要等級(jí)的數(shù)據(jù)采取了不同程度的保護(hù)措施。經(jīng)過(guò)理論分析和仿真驗(yàn)證,本文提出的UEP LT Code編碼方案能夠以很小的編碼開(kāi)銷為代價(jià)保證具有不同重要等級(jí)的數(shù)據(jù)在解碼成功率和解碼優(yōu)先級(jí)上具有很好的分離度。2、基于上述提出的UEP LT Code信道編碼方案,并結(jié)合H.264/SVC信源分層編碼方案,本文提出了一種新型的自適應(yīng)流媒體傳輸模型HASUR (HTTP Adaptive Streaming based on UEP Rateless Code)。HASUR模型節(jié)省服務(wù)器存儲(chǔ)空間、無(wú)需預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)帶寬,不但克服DASH機(jī)制存在的不足,而且能夠保證媒體流對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化具有很好的自適應(yīng)性。此外,由于信道編碼方案的UEP特性,HASUR模型能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)丟包具有很強(qiáng)的抵抗能力。通過(guò)與DASH和HLS (HTTP Live Streaming)業(yè)務(wù)進(jìn)行性能仿真,仿真結(jié)果表明在單用戶場(chǎng)景下,HASUR模型能夠?yàn)橛脩籼峁└恿鲿掣忧逦臉I(yè)務(wù)體驗(yàn)。3、本論文展開(kāi)了對(duì)自適應(yīng)流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量的QoE研究。比較和討論了DASH業(yè)務(wù)相比于CBR業(yè)務(wù)對(duì)用戶體驗(yàn)帶來(lái)的提升。在此基礎(chǔ)上分別提出針對(duì)CBR業(yè)務(wù)和DASH業(yè)務(wù)的QoE客觀評(píng)價(jià)模型,來(lái)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)用戶對(duì)于兩種業(yè)務(wù)的主觀感知;谏鲜鯭oE研究,本文還提出一種QoE驅(qū)動(dòng)的帶寬自適應(yīng)策略,用以提高DASH的業(yè)務(wù)性能。
【關(guān)鍵詞】:DASH UEP 無(wú)比率信道編碼 自適應(yīng)傳輸機(jī)制 QoE客觀評(píng)價(jià)模型 QoE管理
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN919.8;TN911.22
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 研究背景及意義10-12
- 1.2 DASH發(fā)展概述及主要技術(shù)特征12-14
- 1.3 流媒體業(yè)務(wù)QoE研究概述14-16
- 1.4 自適應(yīng)流媒體技術(shù)研究概述16-17
- 1.5 論文主要貢獻(xiàn)及結(jié)構(gòu)安排17-22
- 1.5.1 論文主要貢獻(xiàn)17-18
- 1.5.2 論文章節(jié)安排18-22
- 第二章 自適應(yīng)流媒體技術(shù)的基本原理22-34
- 2.1 DASH技術(shù)22-27
- 2.1.1 DASH技術(shù)的基本特征22-25
- 2.1.2 DASH的編碼方案和帶寬估計(jì)機(jī)制25-27
- 2.2 DASH業(yè)務(wù)與CBR流媒體業(yè)務(wù)27-31
- 2.2.1 實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的測(cè)試樣本集建立及人群主觀測(cè)試27-28
- 2.2.2 DASH業(yè)務(wù)與CBR業(yè)務(wù)的QoE性能比較28-31
- 2.3 DASH技術(shù)的缺陷31-32
- 2.4 章后小結(jié)32-34
- 第三章 UEP無(wú)比率信道編碼技術(shù)的研究34-60
- 3.1 H.264信源編碼技術(shù)34-41
- 3.1.1 H.264/AVC編碼技術(shù)研究概述34-37
- 3.1.2 H.264/SVC編碼技術(shù)研究概述37-40
- 3.1.3 H.264/SVC和AVC編碼技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)40-41
- 3.2 針對(duì)分層編碼的UEP RATELESS CODE技術(shù)方案41-51
- 3.2.1 研究點(diǎn)背景41-42
- 3.2.2 Rateless Code技術(shù)簡(jiǎn)介42-45
- 3.2.3 Rateless Code度分布研究45-48
- 3.2.4 UEP Rateless Code編碼設(shè)計(jì)48-51
- 3.2.5 研究點(diǎn)小結(jié)51
- 3.3 UEP RATELESS CODE技術(shù)方案性能分析51-58
- 3.3.1 開(kāi)銷分析51-53
- 3.3.2 解碼成功率性能分析53-56
- 3.3.3 解碼優(yōu)先級(jí)性能分析56-58
- 3.3.4 結(jié)論58
- 3.4 章后小結(jié)58-60
- 第四章 基于UEPLT CODE的HTTP自適應(yīng)流媒體傳輸機(jī)制的研究60-70
- 4.1 研究點(diǎn)背景60-61
- 4.2 自適應(yīng)流媒體傳輸模型建立61-64
- 4.3 仿真模型和結(jié)果分析64-67
- 4.3.1 仿真環(huán)境建立64-65
- 4.3.2 仿真結(jié)果分析65-67
- 4.4 研究點(diǎn)小結(jié)67-70
- 第五章 自適應(yīng)流媒體業(yè)務(wù)的QoE研究70-98
- 5.1 研究點(diǎn)背景70-71
- 5.2 CBR流媒體業(yè)務(wù)QoE評(píng)價(jià)模型71-82
- 5.2.1 QoE影響因素提取71-76
- 5.2.2 QoE評(píng)價(jià)模型建立76-79
- 5.2.3 性能評(píng)估和結(jié)果分析79-82
- 5.2.4 研究點(diǎn)小結(jié)82
- 5.3 自適應(yīng)流媒體業(yè)務(wù)QoE評(píng)價(jià)模型82-94
- 5.3.1 QoE損傷因素分析及提取83-87
- 5.3.2 QoE損傷函數(shù)建立87-92
- 5.3.3 QoE評(píng)價(jià)建模及性能分析92-94
- 5.3.4 研究點(diǎn)小結(jié)94
- 5.4 基于QoE的DASH帶寬自適應(yīng)策略94-96
- 5.4.1 QoE驅(qū)動(dòng)帶寬自適應(yīng)策略94-95
- 5.4.2 仿真結(jié)果和分析95-96
- 5.5 研究點(diǎn)小結(jié)96-98
- 第六章 結(jié)束語(yǔ)98-102
- 參考文獻(xiàn)102-112
- 附錄 縮略語(yǔ)表112-116
- 致謝116-118
- 作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄118-119
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