视频失真优化的分布式视频点播服务系统及性能分析

本文提出一种用于分布式视频点播服务系统的速率分配算法和实现框架。在考虑负载均衡与满足服务器带宽限制的前提下,速率分配能将以失真为度量的全局视频质量最优化。确定各服务结点的输出码率被建模成一个最优化问题：优化目标是最小化多个视频总失真,限制条件为最低可接受视频质量、服务器带宽限制以及发送速率对客户端TCP流量的友好性。根据优化算法的计算结果,视频节目使用可变码率编码,由多个视频分发服务器同时向客户端传输;同时服务器检测与客户端之间端到端链路的时变特性和估计网络拥塞情况,使优化速率分配结果适应网络状态的变化。本方案应用跨层设计的思想,将应用层视频质量建模为网络层参数的函数,当网络状态波动时,动态调整编码码率和发送速率以适应带宽变化,提前避免链路拥塞,降低接收端解码器丢包率,从而使总体视频质量得到提升。     

基于拍卖的P2P内容分发网络带宽分配机制

为了解决P2P内容分发网络中带宽资源稀缺且分配不合理这一突出问题,抑制节点的自私性行为,设计了一种基于拍卖的带宽分配机制。该机制通过上载带宽支付方式,迫使自私请求节点选择合适的带宽需求,使得整个P2P网络中的节点良性竞争带宽资源,避免了"公共地悲剧"的发生;且带宽分配算法在资源节点和请求节点并行执行,能很好适应P2P网络的分布式特性。仿真结果表明,该机制能够有效遏制搭便车行为,从而缩短P2P内容分发的平均完成时间,降低内容源服务器的上传数据比例。     

民航空地通信中的多链路数据分配算法

针对民航空地通信数据丢失率高、吞吐量低问题,提出了一种基于丢包感知负载均衡(Packet Loss-Aware Load Balancing)的分配算法。在空地多链路通信中,每条链路的数据损失率随着链路状态与传输环境等情况实时变化。该算法通过控制每次空地通信中数据流的分割比率,动态分配给每条链路不同大小的数据流,使每条链路的传输损失率趋于相近,提高了空地通信系统吞吐量并减少了数据传输损失,以应对空地通信中丢包率高与吞吐量低等问题。仿真结果表明,所提算法在数据传输损失率和吞吐量上都优于现有的多链路子流分配算法。     

P2P流媒体系统最大数据传输速率研究

 个人计算机性能的提高和网络带宽的增加使得P2P流媒体应用系统迅速发展,本文对P2P流媒体系统模型和最大数据传输速率进行研究.提出一种P2P流媒体系统稳定状态下的系统模型,该模型使用较少的参数刻画系统在稳定状态下的属性.推导证明系统在稳定状态下支持的最大数据传输速率,并提出一种集中式算法WFSOT,快速构造支持最大数据传输速率的节点拓扑结构及分配节点带宽.对WFSOT算法进行分析,重点讨论节点在拓扑结构中深度的变化.     

基于非线性规划的链路丢包率推理算法

针对目前大多数链路丢包率推理算法不能兼顾精度和速度的问题,该文提出一种新的覆盖网链路丢包率推理算法,算法通过将链路丢包率推理问题转换为求解非线性规划的最优化解问题,从而较准确地计算出所有链路的丢包率。该算法仅需对每条端到端路径进行一次测量,且没有额外部署成本。通过软件模拟和Internet实验对算法性能进行了验证,实验结果证明了算法的可行性及优越性。     

AdaCode:IEEE 802.11n长距离无线链路自适应编码算法

通过在实验床上的大量真实测量,分析了长距离无线链路中导致吞吐率低下的原因,总结了数据帧出错模式和丢包特点.在此基础上,提出了MAC（Media Access Control）层自适应编码算法AdaCode.该算法将帧间编码和帧内编码有机结合起来,帧间编码使用喷泉码LT（Luby Transform）码,帧内编码使用RS（Reed Solomon）码,根据链路中数据帧误比特率和丢包率的实时变化,动态选择最佳编码率,使接收端能够解码出所有数据帧,从而避免重传,极大提升了链路吞吐率.在MATLAB平台上实现了AdaCode,并使用实验床测得的真实数据进行仿真.仿真结果表明在固定物理层发送速率和可变发送速率两种情况下,AdaCode都能有效提升链路吞吐率.     

软件定义车辆网络中自适应负载均衡路由算法

城市交通车辆密度高,为解决车辆通信过程中,数据包转发时中继节点负载分配不均衡、限制车联网中吞吐量等性能问题,本文提出在基于软件定义的移动自组网络架构中引入强化路由,来自适应学习负载分配决策,根据邻居节点的带宽状态学习负载分配收益;通过强化学习构建状态-策略表,使节点在不同状态下进行带宽分配决策,最终实现SDN数据层内的车辆相互协调,寻找最优路径。仿真结果表明,该算法可实现网络负载的均衡分配。与传统的路由算法相比,当车辆数为300辆时,该算法的丢包率可低至20%以下,端到端时延低于4 s,网络能量消耗更加均衡。     

基于子树丢包模式的链路丢包率快速推断算法

为提高网络链路丢包率的测量速度,本文提出一种基于子树丢包模式的链路丢包率推断算法.该算法通过选择合理的链路丢包率初始值以减少迭代次数;根据端到端测量结果将网络拓扑划分为传输状态确定性区域和非确定性区域,避免确定性区域冗余分解造成的时间开销;通过对非确定性区域子树丢包模式按层分解,以子树丢包模式为基本计算单元,减少非确定性区域链路丢包的重复分解过程,提高链路丢包率计算速度.仿真结果表明,该算法能在不损失测量精度的前提下,减少链路丢包率测量总时间,提高测量速度.     

AODV带宽估计和链路稳定度的QoS扩展研究

在AVAODV协议的基础上增加带宽估计选项,提出了一种基于带宽估计和链路稳定度的QVAODV路由协议。QVAODV协议在路径寻找的过程中,通过带宽估计和链路稳定度的计算,从众多备选路径中选择出一条满足带宽需求和链路稳定度最好的路径来提供QoS保证。仿真实验结果表明,在相同实验条件下QVAODV协议在数据丢包率、平均端到端分组时延和平均路由开销性能方面与AVAODV协议相比均有提高。     

单源多径路由网络拥塞链路识别

针对多径路由带来的端到端测量路径不确定性以及布尔模型不能很好地解决多拥塞链路的问题,该文在识别端到端测量路径的基础上,提出一种基于扩展状态空间的网络拥塞链路识别算法。首先基于探测流时延相关性进行自适应聚类,进而得到各路径与探测流之间的映射关系。其次采用多门限的方式,将具有不同丢包程度的拥塞路径赋予不同的拥塞状态。最后将拥塞链路识别问题转化为一个约束最优化问题,并提出基于扩展状态空间的拥塞链路识别算法(ESSCLI)算法求解该问题。仿真结果表明,ESSCLI算法能够在多种不同网络场景下取得比当前算法更高的拥塞链路检测率。     

Path diversity for enhanced media streaming

Media streaming over best effort packet networks such as the Internet is quite challenging because of the dynamic and unpredictable available bandwidth, loss rate, and delay. Recently, streaming over multiple paths to provide path diversity has emerged as an approach to help overcome these problems. This article provides an overview of the benefits and use of path diversity for media streaming. The different approaches to media coding and streaming over multiple paths are examined, together with architectures for achieving path diversity between single or multiple senders and a single receiver. Important examples include using the distributed servers in a content delivery network to provide path diversity to a requesting client, using multiple 802.11 wireless access points to provide path diversity to a mobile client, and using relays to provide low-latency media communication. The design, analysis, and operation of media streaming systems that use path diversity are considered, with emphasis on the accurate performance models needed to select the best paths or best servers.     

基于SIP+P2P系统的多业务流分离传输方案

针对多业务媒体流传输的QoS问题,提出了一种分离传输方案。该方案基于SIP+P2P系统,利用系统提供的路径多样性,为每种媒体流分别选择路径传输并分离地进行切换。该方案将多个媒体流分布于多样性的路径中,减少了带宽对路径质量的影响。分别进行了仿真和实际网络测试,结果表明该方案比原来的单路径传输方法进一步提高了路径质量,能够有效地改善多业务流传输服务质量。     

基于多属性决策的异构网络选择算法比较研究

本文提出层次分析法结合逼近理想解法共同组成的算法对备选网络进行网络选择,主要考虑带宽、时延、抖动和丢包率四个QoS属性以及价格属性对网络选择的影响,判断了四类典型业务下,网络的综合性能,最后选择出适合用户业务的最佳网络。仿真结果表明,该算法适用于流类业务较多的情况,与层次分析法相比,该算法既能准确选择适合用户业务的接入网络,同时还能将网络负载从16.61%下降到了8.63%。     

P2P网络流媒体播放系统研究

介绍了一种基于P2P网络平台上新的流媒体播放技术,它将P2P网络技术和流媒体技术结合起来,充分利用网络闲置的带宽资源和存储资源,突破了传统的流媒体播放系统带宽瓶颈.它采用多点下载和文件分块重组方法,一边下载一边播放,能够保持节目流完整而流畅地播放.     

一种基于P2P流媒体的网络教学系统设计

随着互联网的迅速发展,远程网络教育已经逐渐普及。然而已有的网络技术不支持动态多媒体数据和实时流数据,且存在着流媒体技术中服务器的承载问题。针对这些问题设计基于P2P流媒体技术的网络教育系统,其中每个网络节点既是服务的消费者又是服务的提供者,针对Web服务模式,有效地解决了流媒体系统中存在的问题,同时具有对网络带宽和服务器处理能力要求低、易部署和易扩展的特点。     

Evolved data scheduling scheme based on layered P2P streaming in mobile network

To relieve the negative effect brought by the intricate wireless network environment and unstable user behavior in layered mobile peer-to peer(P2P) streaming service,an evolved layered P2P (E-LP2P) dat...     

Video Streaming with Network Coding

Recent years have witnessed an explosive growth in multimedia streaming applications over the Internet. Notably, Content Delivery Networks (CDN) and Peer-to-Peer (P2P) networks have emerged as two effective paradigms for delivering multimedia contents over the Internet. One salient feature shared between these two networks is the inherent support for path diversity streaming where a receiver receives multiple streams simultaneously on different network paths as a result of having multiple senders. In this paper, we propose a network coding framework for efficient video streaming in CDNs and P2P networks in which, multiple servers/peers are employed to simultaneously stream a video to a single receiver. We show that network coding techniques can (a) eliminate the need for tight synchronization between the senders, (b) be integrated easily with TCP, and (c) reduce server’s storage in CDN settings. Importantly, we propose the Hierarchical Network Coding (HNC) technique to be used with scalable video bit stream to combat bandwidth fluctuation on the Internet. Simulations demonstrate that under certain scenarios, our proposed network coding techniques can result in bandwidth saving up to 60% over the traditional schemes.     

P2P技术在IPTV中的应用

IPTV是基于宽带高速IP网的流媒体服务，提出基于对等网络模式的IPTV系统，从而克服了现在IPTV系统的“瓶颈”问题，对P2P技术存在的问题进行分析并提出对策。