基于Mesh网络的视频图像多路径传输策略研究

发布时间：2017-09-07 02:13

  本文关键词：基于Mesh网络的视频图像多路径传输策略研究

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【摘要】：二十一世纪是信息大爆炸的时代,未来的发展趋势将会是物联网,随着物联网规模日益增大,对无线网络传输的服务质量提出了更高的要求,尤其是无线视频的传输质量,视频服务占据带宽大,实时性要求高,然而目前无线链路之间相近频段干扰、外界环境干扰以及信号不稳定等使得无线网络的传输带宽更小,无线传输视频面临带宽、链路中断、能量消耗、传输延时等诸多问题,所以无线网络视频的流畅传输成为亟待解决的问题。针对此问题,本课题通过对多描述编码以及Mesh多路径路由协议经行了研究,设计实现了一种多描述编码和Mesh多路径相结合的视频图像传输方案。该方案采用多描述编码为多路径并行传输产生视频信源,实现主要分为两方面来实现,针对多描述编码,方案采用基于采样的多描述,通过对时域奇偶采样获取多个描述,即通过对连续的视频帧进行奇偶采样获得两组帧,接收端在接收部分缺失的情况下,利用接收到的视频帧对丢失的视频帧根据二者的相关来进行恢复,最后通过采用FFmpeg的开源的编码库实现基于H.264视频编码的多描述编码。针对多路径路由方面,通过对分析BATMAN协议原理及其协议行为,针对其单路径特点以及周期性发送OGMs在多路径中会加大协议开销的问题,提出一种周期性广播和非周期性广播相结合的优化方案设计实现MP-BATMAN(Multi Path-BATMAN)协议,通过每个节点保留两个最优一跳邻居来实现多路径,并且引入描述,哈希值,内部标识符简化路由发现和路由更新过程,以此来降低protocol overhead(协议开销)。在NS2网络仿真平台上进行仿真测试,实验结果表明多描述编码和多路径路由MP-BATMAN相结合的视频传输在有损,网络链路不可靠的无线环境中,与传统的视频传输相比,获得了较好的视频图像质量以及视频传输的鲁棒性和可靠性。
【关键词】：多描述编码 WMN 多路径传输 BATMAN
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 研究背景及目的意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 无线MESH网络现状9-13
• 1.2.2 多描述编码现状13-14
• 1.3 本课题的主要研究内容14-16
• 第2章 多描述编码及多路径原理分析16-25
• 2.1 多描述编码原理16
• 2.2 多描述的基本思想16-20
• 2.2.1 多描述编码的特性17-18
• 2.2.2 多描述编码的分类18-19
• 2.2.3 多描述编码对网络的要求19-20
• 2.3 多路径路由原理20-24
• 2.3.1 多路径路由的关键技术20-21
• 2.3.2 多路径路由的分类21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 多描述视频编码设计与实现25-34
• 3.1 引言25
• 3.2 系统方案设计25-26
• 3.3 基于H.264 的采样多描述编码的设计26-31
• 3.3.1 H.264 编码标准介绍26-27
• 3.3.2 DCT变换及量化27-29
• 3.3.3 编码方法29-31
• 3.4 基于H.264 的采样多描述编码的实现31-33
• 3.4.1 FFmpeg介绍32
• 3.4.2 编码实现32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 多路径路由MP-BATMAN设计与实现34-47
• 4.1 BATMAN协议原理34-37
• 4.1.1 系统模型34
• 4.1.2 算法34-35
• 4.1.3 BATMAN行为分析35-37
• 4.2 MP-BATMANA协议设计与实现37-46
• 4.2.1 优化方案37-38
• 4.2.2 周期性的数据帧38-40
• 4.2.3 非周期性数据帧40-41
• 4.2.4 节点发现和建立链接41-42
• 4.2.5 节点学习邻居节点的描述42-44
• 4.2.6 路由更新原理44-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 性能测试及结果分析47-55
• 5.1 多描述编码性能测试47-48
• 5.2 网络性能仿真测试48-54
• 5.2.1 仿真环境48
• 5.2.2 仿真场景及性能指标48-49
• 5.2.3 性能分析49-54
• 5.3 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 田波;蔡述庭;;面向Ad hoc网络的视频多描述编码及其传输方法[J];铜仁学院学报;2014年04期

2 罗骁;李卫忠;;适用于丢包信道的多描述图像量化方法[J];计算机工程与设计;2015年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 白慧慧;多描述图像/视频编码的研究[D];北京交通大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 肖兴权;无线Mesh网络路由协议研究[D];北京邮电大学;2009年

2 余东;多描述视频编码研究[D];太原科技大学;2013年

3 张鹏;多描述分布式视频编码研究[D];西安电子科技大学;2013年

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本文编号：806804