TCP单边加速技术在音视频传输中的应用
发布时间：2021-10-09 09:37
网络摄像头（IP CAMERA,以下简称IPC）视频监控现如今被普遍的应用于连锁类型公司对旗下运营门店的监督管理中。公司要求运营门店实时定向传输IPC监控数据给总部以达到管控目的。但是IPC音视频传输基于的传统TCP协议,其落后拥塞判断及丢包判断机制在越加复杂的网络环境中表现性能越来越差。链路拥塞、丢包判断不及时和误判情况时常发生,导致拥塞加剧和大量丢包,严重地影响链路的传输效率,造成带宽资源的浪费。TCP单边加速技术具有更准确的拥塞判断和丢包判断机制,可以及时的对链路异常做出感知,有效地避免链路大量丢包和拥塞加剧的情况发生。不仅如此,TCP单边加速技术还可以对链路的实际可用带宽进行侦测,通过滑动窗口控制发送速率,提高链路带宽利用率。此外TCP单边加速技术复用原有的TCP协议栈,始终保持网络拓扑全透明,可以完美地替换传统TCP协议工作,弥补其不足。TCP单边加速技术传统部署方式都是部署在服务器端,以此实现多种复杂客户端访问的响应速度。本文将基于learning-based引擎开发的TCP加速技术部署在客户端且创新性地将加速程序集成系统资源较少的网关中,通过自动学习状态机及时感知链路异常...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｌｅａｒｎｉｎｇ－ｂａｓｅｄ自动学习状态机原理图??图２－１中的流量监测机制主要用于对外学习，在数据传输时该模块可以提取网??
章ＩＰＧ音视频数据加速传输实现??基于以上对现今我国连锁公司运营门店网路建设现状的讨论，为了更好的保??证这些公司旗下运营门店视频数据的高效传输，本章我们将利用给我们开发时ＴＣＰ??单边加速技术，详细对门店视频数据传输的加速介绍。??４．１系统环境??感??腿?ｆ???：??？發?ｖ．．．．．．＆．．．．．．．．．．?丨園＿?｜??Ｉ?＼?／?＼?ｆ?Ｉ??ｍ?＼?＼?１?Ｊ?＾ｇｇｉｇ／ｉ?＾?？?ｉｌｌ?；??管：?ｍ??，警［??■存??—ｏｃａ?緒??图４－１连锁运营型公司网路布局图??如图４－１所示，目前我国几乎所有连锁门店类型的公司都采用如上的网络布局，??这些公司旗下都拥有数以千计的运营门店，每个本店拥有前台，储物间，客户消??费区等２－５个摄像头，每个门店设立一个网关，门店所有摄像头处于一个局域网内，??由网关统一管理，网关主要负责门店内所有摄像头的状态管理和数据传输。网关??通过外网多个路由设备与公司媒体服务器建立连接，而后将店内所有摄像头数据??进行定向传输。而公司总部的媒体服务器则负责接收这些网路数据，而后在局域??网内传输给存储服务器。??此次采用的ＴＣＰ单边加速技术是基于华夏公司第三代ＴＣＰ单边加速技术??ｌｅａｒｎｉｎｇ－ｂａｓｅｄ引擎开发的。门店网关和公司总部媒体服务器建立连接，ＴＣＰ单边加??速技术在原有的ＴＣＰ协议上，进行优化，使得针对每一个ＴＣＰ连接，在ＴＣＰ加速下??的门店网关，可以对链路中的丢包进行准确的预测和判断，并能智能的侦测当前??链路可用带宽，以及间接控制对端发送速率，通过以上几点可以及时预测链路传??输状态，发现链路阻塞前兆，及时的引导对端传输速
样运算量小，编码简单而且解码方便，但是画面质量不高，当画面剧??烈跳动时，视觉上容易出现较为严重的波纹现象，导致图像不清晰。这里我们选??择复杂度较高的变码率，以保证视频画面的高清晰质量；码率上限代表着摄像头??视频数据传输速率，我们根据门店的实际可用带宽在不影响主订单业务的前体下，??设置码率上限。此处如果调用了?ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）机制，动态分配门店带宽??资源，可以直接将门店最大上行带宽设置为码率上限，我们这里设置码率上限为??ＩＭｂ／ｓ。各参数配置结果如图４－２所示：??？?ｈｔｔｐ?；；?ｌ９Ｚ１６８．３．１００／ｃ！ｏ＜／ｐａｇｅ／ｃ＜ｆｒｆｉ９．ａ５ｐ??Ｑ?Ｒ０＇??ｇ?贼码ｌａａｓａｎ跡）?￣￣ｖ｜??｜??□?Ｍ?—?瞬?……．￣＝另??ｍ?＾?财３＊?＾?．?３??ＳＩ?蝴?＾??Ｈ３ＵＪ８??｜Ｋ０ｐ？??概糊?．．．．．—?＿—一．．．．．ｙ．ｌ??Ｓｍａｒｔ２Ｓ４?丨关闲?ｖ］??＼ｍｍ?Ｋｆｔ?￣￣Ｉ??ｓｖｃ?｜?蝴?ｖ｜??码》平漘???—■■■■＿■■■＂■？?ｒ５〇￣｜?３ｌ？＾＾Ｆ；＊｜??图４－２?ＩＰＣ顶层参数配置图??４．３网关模块设计与实现??４．３．１网关交互模块设计与实现??网关作为系统的中转交互模块，对下负责门店各个网络摄像头的维护，包括??摄像头发现、异常侦测、建立重连、接收摄像头推流数据等；对上负责与服务器??的交互包括数据流传输、文件流传输、传输加速等。具体模块交互流程如图４－３所??示：??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Active Queue Management Exploiting the Rate Information in TCP-IP Networks[J]. Abderrahmane Boudi,Malik Loudini. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[2]深度解析ZetaTCP单边加速技术[J]. 钟琳华. 硅谷. 2015(01)
[3]关于QQ等小数据流量业务感知性优化[J]. 刘超. 电子技术与软件工程. 2014(11)
[4]TCP在数据包随机延迟网络中的性能分析[J]. 徐伟,许胤龙,林晓斌,崔德鑫. 中国科学技术大学学报. 2012(02)
[5]一种协同改进FAST TCP公平性算法[J]. 陈晓龙,章云,刘治. 广东工业大学学报. 2010(04)
[6]基于稳定性的FAST TCP参数γ调整[J]. 梁伟,张顺颐,宁向延,徐苏磊. 通信学报. 2010(07)
[7]一种基于历史连接的网络拥塞控制算法及其性能分析[J]. 陈晶,郑明春,孟强. 计算机研究与发展. 2003(10)
本文编号：3426104
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｌｅａｒｎｉｎｇ－ｂａｓｅｄ自动学习状态机原理图??图２－１中的流量监测机制主要用于对外学习，在数据传输时该模块可以提取网??
章ＩＰＧ音视频数据加速传输实现??基于以上对现今我国连锁公司运营门店网路建设现状的讨论，为了更好的保??证这些公司旗下运营门店视频数据的高效传输，本章我们将利用给我们开发时ＴＣＰ??单边加速技术，详细对门店视频数据传输的加速介绍。??４．１系统环境??感??腿?ｆ???：??？發?ｖ．．．．．．＆．．．．．．．．．．?丨園＿?｜??Ｉ?＼?／?＼?ｆ?Ｉ??ｍ?＼?＼?１?Ｊ?＾ｇｇｉｇ／ｉ?＾?？?ｉｌｌ?；??管：?ｍ??，警［??■存??—ｏｃａ?緒??图４－１连锁运营型公司网路布局图??如图４－１所示，目前我国几乎所有连锁门店类型的公司都采用如上的网络布局，??这些公司旗下都拥有数以千计的运营门店，每个本店拥有前台，储物间，客户消??费区等２－５个摄像头，每个门店设立一个网关，门店所有摄像头处于一个局域网内，??由网关统一管理，网关主要负责门店内所有摄像头的状态管理和数据传输。网关??通过外网多个路由设备与公司媒体服务器建立连接，而后将店内所有摄像头数据??进行定向传输。而公司总部的媒体服务器则负责接收这些网路数据，而后在局域??网内传输给存储服务器。??此次采用的ＴＣＰ单边加速技术是基于华夏公司第三代ＴＣＰ单边加速技术??ｌｅａｒｎｉｎｇ－ｂａｓｅｄ引擎开发的。门店网关和公司总部媒体服务器建立连接，ＴＣＰ单边加??速技术在原有的ＴＣＰ协议上，进行优化，使得针对每一个ＴＣＰ连接，在ＴＣＰ加速下??的门店网关，可以对链路中的丢包进行准确的预测和判断，并能智能的侦测当前??链路可用带宽，以及间接控制对端发送速率，通过以上几点可以及时预测链路传??输状态，发现链路阻塞前兆，及时的引导对端传输速
样运算量小，编码简单而且解码方便，但是画面质量不高，当画面剧??烈跳动时，视觉上容易出现较为严重的波纹现象，导致图像不清晰。这里我们选??择复杂度较高的变码率，以保证视频画面的高清晰质量；码率上限代表着摄像头??视频数据传输速率，我们根据门店的实际可用带宽在不影响主订单业务的前体下，??设置码率上限。此处如果调用了?ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）机制，动态分配门店带宽??资源，可以直接将门店最大上行带宽设置为码率上限，我们这里设置码率上限为??ＩＭｂ／ｓ。各参数配置结果如图４－２所示：??？?ｈｔｔｐ?；；?ｌ９Ｚ１６８．３．１００／ｃ！ｏ＜／ｐａｇｅ／ｃ＜ｆｒｆｉ９．ａ５ｐ??Ｑ?Ｒ０＇??ｇ?贼码ｌａａｓａｎ跡）?￣￣ｖ｜??｜??□?Ｍ?—?瞬?……．￣＝另??ｍ?＾?财３＊?＾?．?３??ＳＩ?蝴?＾??Ｈ３ＵＪ８??｜Ｋ０ｐ？??概糊?．．．．．—?＿—一．．．．．ｙ．ｌ??Ｓｍａｒｔ２Ｓ４?丨关闲?ｖ］??＼ｍｍ?Ｋｆｔ?￣￣Ｉ??ｓｖｃ?｜?蝴?ｖ｜??码》平漘???—■■■■＿■■■＂■？?ｒ５〇￣｜?３ｌ？＾＾Ｆ；＊｜??图４－２?ＩＰＣ顶层参数配置图??４．３网关模块设计与实现??４．３．１网关交互模块设计与实现??网关作为系统的中转交互模块，对下负责门店各个网络摄像头的维护，包括??摄像头发现、异常侦测、建立重连、接收摄像头推流数据等；对上负责与服务器??的交互包括数据流传输、文件流传输、传输加速等。具体模块交互流程如图４－３所??示：??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Active Queue Management Exploiting the Rate Information in TCP-IP Networks[J]. Abderrahmane Boudi,Malik Loudini. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[2]深度解析ZetaTCP单边加速技术[J]. 钟琳华. 硅谷. 2015(01)
[3]关于QQ等小数据流量业务感知性优化[J]. 刘超. 电子技术与软件工程. 2014(11)
[4]TCP在数据包随机延迟网络中的性能分析[J]. 徐伟,许胤龙,林晓斌,崔德鑫. 中国科学技术大学学报. 2012(02)
[5]一种协同改进FAST TCP公平性算法[J]. 陈晓龙,章云,刘治. 广东工业大学学报. 2010(04)
[6]基于稳定性的FAST TCP参数γ调整[J]. 梁伟,张顺颐,宁向延,徐苏磊. 通信学报. 2010(07)
[7]一种基于历史连接的网络拥塞控制算法及其性能分析[J]. 陈晶,郑明春,孟强. 计算机研究与发展. 2003(10)
本文编号：3426104
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