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随着流媒体信息处理技术的迅猛发展,流媒体视频业务正在呈现普适化的趋势,用户对在线视频的应用需求也不断增加。由于传统视频传输系统需要巨大的存储空间和带宽资源,长期以来视频服务器的有限负载一直是传输系统的性能瓶颈。覆盖网络技术已经开始应用于在线视频业务,其充分利用了终端的本地存储空间和上传带宽资源,减轻了服务器的带宽负载,在解决大规模视频内容共享难题方面是一个很有前景的通信方案。但是针对异构终端如何构建有效的覆盖网络结构以及自适应视频传输质量成为目前的研究热点和难点。 本文以提高用户观看质量为目的展开研究,首先从终端节点在覆盖网络内随机行为特征出发,基于节点间的偏好连接度高低,自适应构建覆盖网络环境。其次根据可伸缩视频编码的分层依赖性,基于自适应传输技术计算滑动窗口高度,即节点所能接收的最高视频分层。最后,根据zigzag优先级数据调度算法计算滑动窗口内的分片请求顺序,实现数据自适应调度。本文主要完成以下工作: 第一,分析终端节点的随机加入、退出行为以及其在覆盖网络内的生命周期,建立统计分布模型如指数分布模型,根据生命周期分布概率,自适应调节邻居环境的规模大小。确定邻居环境的规模大小后,根据自适应偏好连接算法计算节点间的偏好连接度,按照偏好连接度由高到低的顺序选择邻居节点,构建稳定的邻居环境,能很好地解决peerchurn问题。 第二,当终端带宽资源充足但仍无法接收到期待的视频质量时,传输系统会出现质量瓶颈问题。为解决该问题,研究了基于可伸缩视频编码的滑动窗口分层自适应技术,实时调节终端节点的滑动窗口高度,接收的视频质量得以平滑调节。然后,在最大化滑动窗口高度基础上建立基于zigzag优先级的最优化数据调度模型,并确定请求分片的传输顺序。 第三,将覆盖网络构建、自适应传输和视频数据调度等技术相结合,应用到仿真环境中。实现了面向在线视频的终端协作传输OPNET仿真平台,实时观测视频数据调度过程。通过性能评估显示,提出的终端协作方案能避免视频质量瓶颈问题,增强系统的可靠性和健壮性,并实现带宽利用率最大化。