基于邻居节点的协同视频传输

发布时间：2017-05-20 02:11

  本文关键词：基于邻居节点的协同视频传输，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在无线网络中,视频已经成为一个重要的应用。根据近年来关于无线网络的测量研究,移动网络中的视频流量已经占据了一半以上的数据流量,并且还会持续增加。与此同时,无线网络正在经历巨大的发展。一方面,现有的LTE网络已经提升了网络的吞吐量,然而要满足无线用户对于视频质量的需求,仍然有一定的距离；另外一方面,由于各种无线接入技术的发展和激烈的市场竞争,无线终端普及率日益提高,并且市场上无线终端普遍具有多个无线接口。聚合视频源的多个邻居节点的上载带宽,是实现高质量视频传输的一种可行的方案。针对视频传输的需求和网络发展的现状,本文根据视频质量的具体特征和无线网络终端普遍具有多接口的现状,提出了两种基于邻居节点转发的视频协同传输方案。这两种方案在不改变网络基础设施的条件下,能够有效地提升视频的传输质量。具体工作如下：基于冗余的协同视频传输方案。其基本思想是视频源节点将视频分组复制多份,利用邻居节点的无线信道,冗余地传输这些复制的视频分组；然后本文建立一个针对此传输方案的视频QoE模型,根据这个模型,可以得到在给定物理信道丢失率、信道带宽及传输链路数目的情况下,为了最大化接收端的视频质量,发送端应该选择的最佳编码速率。最后通过数值分析结果验证这一方案的有效性。基于实时视频帧特征的冗余传输方案。其基本思想是：由于视频编解码的特征,不同的视频帧具有不同的传输时延要求。根据这个特征,首先我们提出对不同时延要求的视频帧采用不同冗余度的传输；然后本文建立了离散最优化模型来确定最优的视频编码速率和最优的冗余度配置,目的是最大化实时视频的传输质量。最后通过数值结果证明我们的方案能够有效地提升实时视频的画面质量。
【关键词】：无线网络 视频质量 协同传输 冗余
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.81
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-13
• 1.1 研究背景11
• 1.2 课题研究意义11-12
• 1.3 本文主要工作内容安排12-13
• 2 无线网络视频传输综述13-24
• 2.1 视频质量模型13-14
• 2.2 按照实时性分类14-16
• 2.2.1 非实时视频研究14-15
• 2.2.2 实时视频研究15-16
• 2.3 按照传输路径的分类16-17
• 2.3.1 单路径传输16
• 2.3.2 多路径传输16-17
• 2.4 无线视频在网络侧传输方面的研究17-22
• 2.4.1 无线网络运营商基站侧视频研究17-18
• 2.4.2 无线网络视频质量测量及优化方案18-20
• 2.4.3 仿真工作20-21
• 2.4.4 无线网络综合业务对视频流的影响21
• 2.4.5 视频内容提供商视频优化方案21-22
• 2.4.6 网络整合提升无线网络性能22
• 2.5 无线视频在用户侧传输方面的研究22-23
• 2.6 本章小节23-24
• 3 基于冗余的协同视频传输方案24-38
• 3.1 相关研究24-27
• 3.1.1 单链路下的最优视频速率选择24-26
• 3.1.2 通过冗余方案降低时延26-27
• 3.2 基于冗余的协同视频传输方案27-32
• 3.2.1 基本想法27
• 3.2.2 基于冗余的协同视频传输方案应用场景和排队模型27-29
• 3.2.3 负载均衡传输方案29-30
• 3.2.4 基于冗余的协同视频传输方案30-32
• 3.3 基于冗余的协同视频传输方案数值结果32-36
• 3.3.1 不同编码速率下的数值结果32-34
• 3.3.2 不同冗余度对应视频画面的影响34-36
• 3.4 冗余传输的列车应用场景36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 4 基于实时视频帧特征的冗余传输方案38-56
• 4.1 实时视频流中不同的帧具有不同的时延要求38-40
• 4.2 基于实时视频帧特征的冗余视频传输方案40-43
• 4.2.1 基本想法40-41
• 4.2.2 面临的问题41
• 4.2.3 基本场景和模型41-43
• 4.3 基于视频帧特征的冗余传输方案视频质量建模43-47
• 4.3.1 负载均衡方案43-44
• 4.3.2 基于实时视频帧特征的冗余传输方案44-47
• 4.4 基于实时视频帧特征的冗余传输方案的最佳PSNR47-50
• 4.4.1 最优解模型47-48
• 4.4.2 离散模型求解最优解48-50
• 4.5 数值结果分析50-55
• 4.5.1 物理链路丢失率为0时结果分析50-53
• 4.5.2 物理链路丢失率不为0时结果分析53-55
• 4.6 本章小结55-56
• 5 结论56-58
• 5.1 本文工作总结56
• 5.2 展望56-58
• 参考文献58-62
• 作者简历62-64
• 学位论文数据集64

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