异构网络中视频流传输的研究

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Internet从诞生到现在,已经经历了相当长的一段发展历史,它的快速发展给人们的生活和工作方式带来了巨大的变化。随着多媒体技术和网络技术的不断发展,人们已经不再满足于文字等一些要求简单的数据,视频和音频等多媒体数据流在Internet上的传送需求日益增长,人们希望在任何时间任何地点,都可通过网络获取多种类型的信息,用不同的通信渠道与远方的亲人朋友进行交流。多媒体流的传送要求网络必须保证一定的通信服务质量来达到令人满意的播放效果,这就对底层网络的带宽,延迟或抖动等参数都提出了一定的要求。同时,同一个网络上传输的其他数据流也会对多媒体信息流的传输质量产生影响。另一方面,Internet是由多种异构网络组成的,不同的网络有不同的技术特征,从而能够提供的服务也不相同。如何协调好网络通信服务质量的局限性与与网络的传输能力是非常有挑战性的工作。特别是在不同的底层网络上传输同一个多媒体数据流更是一个值得研究的问题。目前,关于异构网络中视频流的传输,主要有两种思想,一种是基于端系统的,也就是从信源、信道编码入手,研究采用怎样的方式进行编码能有效的传输视频流;另外一种是基于网络的,要求网络中的路由器、交换机为视频传输提供带宽、延迟、抖动、丢失率等的服务质量保证。本文提出的视频传输机制是以后一种思想为基础,通过调整网络参数来实现保证视频服务质量。网络传输的一个关键就是网络设备,而Internet中最重要的网络设备是路由器,路由器的功能主要是寻路和转发。传统的路由器都是基于硬件的,其特点是性能好,但是费用高。特别是在科学研究中,根据研究的需求,不断更换网络设备以获取不同的功能是不现实的。因此,采用网络仿真工具是一种更为有效的研究手段。目前的用于网络模拟的仿真工具很多,有商用的和开源的两大类。本文对目前常用的网络仿真软件进行了比较,并详细阐述了文中使用的Click Modular Router的架构,语言等方面的内容。本文主要完成了两部分工作:首先,本文以普通的PC机作为硬件平台,用网络模拟工具Click Modular Router搭建了一个由IEEE802.3以太网和IEEE802.11无线局域网构成的异构网络环境。其次,在前面搭建好的网络平台基础上,本文利用VideoLAN作为视频服务器软件,设计了一种自适应的视频流传输机制,以保证网络参数发生改变时,客户端接收到的视频流服务质量。
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