自适应多媒体传输策略研究及实现文献综述
2020-04-28 20:16:22
对于网络资源的发送方和接收方来说,Internet网络是不限制数据发送的网络,拥有文本、图片、语音、视频等多种数据传输格式,并且在过去几十年中以IPTV,IP语音,VoD,视频聊天等形式迅速发展。其中,以包含多种传输格式的复合多媒体传输为首的各种技术都对网络传输能力有更高要求。如果用户向Internet发送数据时,忽略了网络传输能力,发送数据的同时,会导致网络拥塞或者网络资源的闲置。因此,研究不同网络传输环境下的合适的网络传输策略显得格外重要,从而能应用拥有自适应能力的多媒体传输策略。
目前,Internet网络视音频传输模型可以主要分为三种:音频数据传输、视频数据传输和视音频数据混合传输。其中,音频数据传输主要应用于各类网络电话。视频数据传输主要应用于视频监控,网络桌面等。而视音频混合数据传输的应用更加广泛,包括各类视频通话、多方会议、远程教学。在本次研究中,我们主要讨论基于视频传输平台的各类视频传输策略在不同传输情况下的优劣,以期实现实时自适应动态多媒体通信。
此外,为了在Internet上进行有效的、高质量的传输视频和语音流,需要多种技术的支持,其中数字视频和语音的压缩编码技术是Internet视频传输中的关键技术之一, 实际上最终用户关心的是:清晰度、存储量(带宽)、稳定性还有价格。 所以采用不同的压缩技术,将很大程度影响以上几大要素。视频编码技术主要是压缩原视频图像数据中的冗余信息(分为时域和空域冗余信息),通常采用了帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。而语音编码是将模拟语音信号转变为数字信号在信道中传输,语音编码的目的是在保持一定算法复杂程度和通信时延的前提下,占用尽可能少的通信容量,传送尽可能高质量的语音。它可分为波形编码、参量编码和混合编码三大类。本文中,将对几种主要的视音频传输所应用的传输策略进行讨论和实验。
与此同时,我们需要利用适当的质量指标进行衡量多媒体传输效果。传统上,这已经通过诸如信噪比(SNR),误码率(BER)或峰值信噪比(PSNR)等措施来完成。已有研究表明,这些措施并不一定与最终用户能够感知的质量相关。以给定的成本最大化服务质量是网络运营商和内容提供商的主要关注点。因此,已经引入了服务质量(QoS)和经验质量(QoE)等概念,使运营商和服务提供商能够更好地利用网络资源,满足用户期望。质量指标的应用领域非常广泛,可以包括传输质量的在线监测和压缩算法的优化。我将把评估重点放在那些与最终用户感知的质量相关的指标上。{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}研究内容
多媒体数据流实时传输协议,主要包括:UDP、RTP、DASH等网络传输协议及LDA 等多媒体动态传输策略。以高质量远程传输多媒体内容对传输策略要求很高,尤其是在带宽有限或动态条件较高的网络中。与网络上的内容有关的几个因素,包括带宽,数据包丢失,延迟,抖动和编码都会影响视频通话质量。本研究将在UDP、RTP、DASH等多媒体数据流实时传输协议的基础上,探索TCP友好适应的LDA 动态传输策略、基于RTP的H.264视频传输策略、面向视频传输的SVC码流排序策略等多媒体传输策略在不同网络环境下的适应性,并依据RTCP网络包和网络带宽预测信息判断实时网络情况,调整相应编码方案,如降低或调节编码速率和帧率,实现实时自适应动态多媒体通信。
研究目标
1)功能预期目标:本项目拟达到实时自适应动态多媒体通信,实现搭建视频传输平台系统,并在此基础上研究各种网络传输策略在不同传输网络条件下的性能及各类网络传输策略对传输效果的影响,实时自适应动态多媒体通信;
2)性能预期目标:本项目拟达到判断实时网络情况,实现自适应的多媒体通信系统,并在此基础上研究系统在服务质量(QoS)和经验质量(QoE)标准下的性能及其影响;
3)其他预期目标:本项目拟达到搭建视频传输平台,实现单对单或者一对多视频通信,并在此基础上研究性能指标在不同条件下的适应性及变化的网络环境对自适应效果的影响。