Internet视频流传输策略分析

以分组交换和TCP/IP传输协议为主要技术基础的Internet是个只提供Best-Effort的异构网络,带宽随位置和时间随机变化,由拥塞而导致的分组丢失、传输延迟及抖动不可避免.为了在Internet上有效、高质量地传输视频,需要根据信道特性设计网络和编码器接口,即JSCC(信源信道联合编码).文中在Internet视频传输系统结构的基础上,从拥塞控制、差错控制、面向传输的视频编码等几方面分析了基于JSCC的视频传输控制策略,并对Internet视频流传输前景做了展望.     

Internet视频流传输策略分析

以分组交换和TCP/IP传输协议为主要技术基础的Internet是个只提供Best-Effort的异构网络,带宽随位置和时间随机变化,由拥塞而导致的分组丢失、传输延迟及抖动不可避免。为了在Internet上有效、高质量地传输视频,需要根据信道特性设计网络和编码器接口,即JSCC(信源信道联合编码)。文中在Internet视频传输系统结构的基础上,从拥塞控制、差错控制、面向传输的视频编码等几方面分析了基于JSCC的视频传输控制策略,并对Internet视频流传输前景做了展望。     

基于TCP友好的无线网络拥塞控制机制研究

网络实时多媒体业务的广泛应用对传统传输层协议提出了新的挑战:拥塞控制机制的缺乏使得UDP严重抢占TCP应用的共享带宽,从而降低网络的公平性,甚至导致网络拥塞.针对无线网络的高误码特性,将传输延时抖动引入到TFRC控制机制中,提出了一种基于速率控制的TCP友好拥塞控制算法TFRC-JI.该算法基于传输延时抖动有效区分无线链路的拥塞和误码,并以此反馈至发送端,实现不同的速率控制机制.实验结果表明,与传统的TFRC相比,改进的TFRC-JI在保持对TCP业务友好性的同时实现了链路的高效使用,并降低了传输时延抖动,从而较好地适应多协议共存的无线网络实时业务传输.     

基于RTT的TCPW拥塞控制算法的改进

无线网络受传输介质的限制,传输过程中会受到较大干扰,产生抖动,这种抖动会产生零星丢失而被拥塞控制机制误认为拥塞发生.TCP Westwood 协议(简称TCPW)就是这样不能区分拥塞丢失和无线抖动丢失,导致拥塞机制过于敏感,降低了带宽利用率.基于此,根据RTT值的估计对TCPW协议进行修改--称之为TCPW BR.该算法以测得的平滑RTT值并依据加权平均思想划分拥塞等级,判断拥塞丢失和无线抖动丢失.仿真结果表明,TCPW BR算法增强了无线网络对拥塞和随机差错的判断处理能力,提高了带宽利用率和吞吐量,并保持良好的公平性与友好性.     

基于数据分组到达时间的无线ad hoc拥塞避免算法

提出一种新型基于通信数据分组到达时间的拥塞避免算法,以数据分组的到达时间差异来判断网络带宽的拥塞情况,为发送端速率控制提供拥塞控制的依据.在模型控制中建立VTP虚拟传输协议,实现拥塞避免和实时传输协议之间解耦合.该算法通过对拥塞控制建模和优化,较好地解决了针对ad hoc网络的实时流媒体传输的带宽适应性难题.     

视频流传输中拥塞控制策略的研究

网络带宽的拓展及因特网服务的多样性使视频流得到了广泛的应用,同时为保证网络传输的可靠性和稳定性,对视频流的拥塞控制也提出了一定的要求。在研究视频流传输特点和拥塞控制机制的基础上,提出了一种更适合视频流传输的拥塞控制算法,并通过实验对其在速率变化平滑性、传输有效性及延迟抖动等方面进行验证,可以作为对传输质量和稳定性要求较高的视频流服务的拥塞控制策略。     

基于E-Model的语音帧分组传输性能研究

voIP的语音帧分组大小是实时语音传输的关键参数。为提高网络效率和最大话路数,采用EModel的方法分析了RTP包中语音帧个数、语音长度、丢包概率和抖动缓冲区大小对语音质量的影响,给出了不同带宽时的最佳传输分组大小。仿真结果表明,在保证最基本的话音质量情况下,为不同链路确定合适的分组语音帧数能有效提高链路的最大话路数。     

延迟抖动在TFRC拥塞控制策略中的应用

研究在多媒体实时业务中得到广泛应用的基于速率控制的TCP友好性拥塞控制机制TFRC,分析其基本工作流程、吞吐量模型和关键参数的计算。针对实时业务对于网络传输的要求,提出将延迟抖动作为网络拥塞的预警信号应用于TFRC的拥塞控制中,并采用自适应抖动阈值和调整因子来改进TFRC的速率调整机制。仿真实验结果表明,该方法在实时业务的网络传输中能够取得较好的效果,其友好性和平滑性均得到一定程度的改善。     

抗语音分组丢失的自适应传输调整算法的实现

为提高语音的传输质量,减少语音分组因网络状况恶化造成的丢失现象,在研究实时语音传输技术的基础上,提出了一种抗语音分组丢失的自适应传输调整算法.通过量化接收端反馈回发送端的语音分组丢失率等信息来判断网络状态,并通过改进AIMD(和式增加乘积减少)拥塞控制算法来自适应地随网络状态调整语音的传输速率,以此来达到抗语音分组丢失的效果.通过自行搭建拓扑结构的网络环境,对算法进行了测试分析,验证了该算法的有效性.     

一种改进的流媒体TFRC拥塞控制算法

为了解决流媒体传输拥塞控制机制的不足,提出了一种基于链路延迟抖动趋势的TFRC改进算法。对传统的TFRC拥塞控制算法以及链路延迟抖动变化趋势进行了分析,采用对链路拥塞状况进行预测的策略,引入抖动因子来修正TFRC的吞吐量公式,由链路延迟抖动的趋势自适应地调整发送速率。仿真实验结果表明,改进算法在保持TCP友好性的前提下,有效提高了流媒体数据传输的平滑性和稳定性。     

基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进

针对TCP Westwood(TCPW)在高误码率无线网络环境下不能区分无线丢包和拥塞丢包的问题,提出了一种基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进协议,称之为TCPWBJ。它根据测得的往返延迟抖动划分拥塞等级,区分无线丢包和拥塞丢包,并根据拥塞等级进行相应的拥塞控制。仿真结果表明,TCPW BJ算法在高误码率无线网络中,显著提高了带宽利用率和吞吐量,并保持良好的公平性与友好性。     

基于RED算法的非线性拥塞控制

由于RED算法是采用丢包率随平均队列长度线性变化的方法,因此导致网络在拥塞并不严重的时候丢包率较大,在拥塞比较严重的时候丢包率较小,拥塞控制能力较低。该文提出非线性平滑算法通过对RED算法的丢包率函数进行非线性平滑,在最小阈值时丢包率增长速度比较小,在最大阈值时丢包率增长速度比较大,有效地控制了平均队列长度,具有较好的拥塞控制能力。NS2仿真结果表明该算法对丢包率、端到端时延、吞吐量以及时延抖动等性能均有较明显的提高。     

遥操作系统的数据传输和无源性保证

数据变换网络使得建立低成本、大范围、分布式控制系统变得可行。同时,有限带宽共享通信叫络也带来拥塞、时间延迟和丢包等方面不确定性问题。针对遥操作系统的网络数据传输,通过主动丢包进行网络拥塞控制,使用接收缓冲器避免延时抖动以后,利用指数衰减律替代丢包信号,通过网络耗散能量限制其有界能量,以保证网络传输的无源性且有好的能量平衡性。仿真验证了这种数据传输和处理方法的有效性。     

基于延迟抖动分析的TCP友好拥塞控制算法

基于因特网的以UDP为传输协议的实时多媒体数据传输需要在保证实时性和可靠性的基础上,能够与因特网其他服务所使用的TCP协议公平共享有限的带宽。本文采用基于实时传输协议（RTP）和实时传输控制协议（RTCP）的反馈拥塞控制算法,提出一种简单的拥塞控制机制,使UDP数据流能与TCP数据流和平共处;研究了基于速率控制的TCP友好拥塞控制策略-TFRC,分析了其基本机制和关键问题;提出利用延迟抖动作为潜在拥塞信号来改进TFRC的速率控制机制,以适应实时业务低抖动的要求,并通过NS仿真验证了改进的TFRC算法对实时业务的良好性能。     

实时语音的自适应回放算法

由于丢包和延时抖动的引入而使网络传输的实时语音质量让人难以接受，目前对丢包和延时抖动提出了很多的解决方案．但是却很少把这两者结合在一起进行研究。本文提出了一种新的自适应回放算法，通过监测接收和回放队列，结合丢包的自适应恢复技术，达到语音高质量的连续回放。实验证明，该算法能在严格的平均回放延时条件下努力减小由于超时而引起的丢包，获得较好的重建语音质量。     

面向噪声丢包感知的无线网络拥塞算法

针对无线网络链路干扰大、误码率高等特点，以及TCP Westwood算法（TCPW）存在估算带宽时过度依赖包的反馈，缺乏区分传输过程中丢包类型的缺点等问题，提出一种TCPW拥塞控制优化算法--TCPW-F。该算法利用发送速率等构建拥塞因子[F]作为判断丢包类型的依据，同时对判定发生噪声丢包时的拥塞窗口进一步调整，避免噪声丢包引起的窗口下降，提高该情况下窗口的发送效率。仿真结果表明，TCPW-F算法在时延性能方面表现更优，单位时间抖动趋于稳定的速度更快。在同一信道带宽下增大包生成速率，改进算法的实时吞吐量明显高于原算法，具备一定的噪声丢包感知能力，无线网络的TCP传输质量获得较大改善。     

嵌入式VOD码流传输同步优化方案

嵌入式视频点播在码流传输时流畅度、同步效果及资源利用率等方面存在冲突。为此,提出一种优化的码流传输同步方案。采用音视频分割同步发送算法,实现码流同步发送,使用音频自适应抖动缓冲算法、视频去抖动算法完成音视频去抖动,并降低丢包率,在解码前进行音视频2次同步,利用基于缓冲区的和式增加积式减少控制算法和实时流传输协议实现网络拥塞控制。测试结果表明,该方案的流内同步时延在100 ms内,流间同步时延在125 ms内,能优化码流流畅度和系统资源利用率。     

LTE系统中提高TCP性能的资源调度算法研究

LTE可以提供真正无处不在基于IP的移动宽带业务,但随着承载网的IP化,网络拥塞、丢包、抖动、延时等质量问题将影响到LTE业务层的QoS质量.作为LTE无线资源管理的核心,研究并设计一个良好的资源调度算法是提高数据业务的性能和终端用户的体验是一个亟待解决的重要任务.本文通过借鉴LTE对VoIP数据分组的半持续调度算法的思想,提出了一种LTE的无线资源调度的改进方案.方案将TCP确认包映射到具有更高优先级的空闲逻辑信道,从而降低了ACK包在无线信道中发生丢弃和拥塞的概率,避免了TCP拥塞控制机制的频繁开启.仿真结果表明,本文提出的TCP确认包映射转换方案在RTT时延、吞吐量等方面均有一定的提升,具有一定的稳定性和性能优势.     

BBR拥塞控制算法延迟及带宽探测优化

传统基于丢包的拥塞控制算法因为其高丢包率和引发缓冲区膨胀问题已经不能满足许多应用对网络性能的要求。谷歌提出的BBR（Bottleneck Bandwidth and Round Trip）算法以其抗丢包、高带宽利用率和低延迟等特性受到广泛关注与研究。但是BBR还存在排队延迟仍然较高、在RTT（Round Trip Time）较小环境下表现不佳、带宽探测不及时等问题。本文对BBR排队延迟和收敛性进行分析,进而提出改进方法：限制在外数据包数,并根据网络反馈适时减少拥塞窗口大小来降低延迟;在RTT较小环境下,将探测RTT阶段之前的带宽估计延续到探测RTT阶段之后;设置平稳状态最长保持时间及时退出平稳周期并进入探测周期。在NS3中的仿真实验结果表明,改进BBR降低了RTT及其抖动,提高了算法的收敛速度;能够在RTT较小环境下高效利用带宽;改进BBR能够显著提高长RTT流的带宽探测频率。     

自相似背景流量模型下的CBR流延迟抖动分析

实时业务是网络中快速增长的业务类型,但网络中需要传送多种业务的混合流量。实时 业务的性能取决于分组延迟抖动。过大的分组延迟抖动将导致语音的中断,画面的停顿和跳跃。延 迟抖动主要是背景流量在边缘路由器的干扰引起的。以往的延迟抖动分析都是假设背景流量为泊松 过程,研究表明这种假设已经不符合当前网络流量的特性。本文将对自相似背景流量下的CBR流的 延迟抖动进行分析,给出其分布函数,并以仿真结果验证其与泊松流量对CBR流的不同影响。