IP分组网和无线网实时视频流地研究

来源:互联网
更新时间:2017/1/14 11:07:07
责任编辑:李志喜
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 摘 要:本文分析了IP分组网和无线网对于实时视频流的质量影响因素,研究了基子网络和终端的解决方案及其可实现性,并着重研究了基于终端解决方案的策略。

  关键词:IP网络 无线网络 视频通信 QOS 多媒体应用

一、前言

  未来的通信网络是以数据业务为中心的网络。语音也将由数据业务的网络承载,最终所有业务将集中于以包交换为核心的光网络中。Internet将以其开放式的接口和标准加速发展和普及。

  移动通信是目前发展最快的通信系统之一,因其具有独有的灵活性和随意性而能满足人们的实际需要。IP分组网和无线网的多媒体业务将是未来的主流,传送有一定的QOS(服务质量)保证的实时视频流是多媒体应用的主要内容。移动通信系统的共同点是误码率很高,因此在无线通信系统开展视频业务十分困难,要求视频编解码和传输系统能够克服信道的高误码比、包丢失以提供QOS保证。

二、IP分组网中的多媒体传输

  1.基于网络的QOS解决策略

  传统电信网络的建立是先有业务后有网络,因此有QOS保证。IP网络的建立具有不同的思路:先构造网络再开展多种业务。但是每增加一种业务,都要占用一定的网络带宽资源,因此网络必然出现拥塞。一方面,排队时延对实时业务造成质量下降;另一方面,因为排队超时的丢包导致质量下降。为了提高网络的服务质量,必须对带宽进行有效管理,QOS就是针对这种管理策略的协议。QOS本身并不增加带宽,只是对带宽进行有效的管理。现在的QOS主要分为二种:

  (1)资源预留管理(集成业务)

  根据申请QOS请求进行资源分配,根据带宽资源进行管理。RSVP提供了这一种管理机制。

  (2)优先级管理(区分业务)

  对网络流量进行分类,根据带宽资源管理策略的准则进行资源分配。为了保证QOS,对于要求高的业务给与更高的优先级。QOS的协议和算法不是相互排斥和竞争的,它们是相互补充的,它们的制定就是为了用于不同的网络环境。

  2.基于终端的解决策略

  基于网络的解决方法虽然在技术上简单有效,但是在实际工作时有相当的困难:因为视频业务是端到端的服务,要求网络上的节点都支持QOS通常是不可能的;所以基于终端的QOS策略是一个可行的方法。IP分组网中的实时多媒体业务在网络中传输时,由于在每一个网络节点中都要进行路由选择,而且传输包要进行排队导致包传输的时延,延时超过一定时间后会采取丢包处理。这些都对视频处理的质量造成影响。根据网络中图象降级的原理,基于终端的解决策略主要有拥塞控制和差错控制。

  (1)拥塞控制

  因为TCP重传造成的时延对于实时业务质量的影响是不能承受的,通常采用UDP包来传输实时业务。但UDP包没有提供拥塞控制和质量保证的机制,所以需要在UDP的上层加上拥塞控制的机制。这个过程主要是通过调整视频编码的速度使其适应网络的带宽。因为网络的带宽是时变而非固定的,而且是一个未知量,所以不能直接设定一个编码速率来适应网络状态。通常采用两个方法实时调节:一是窗口法:通过逐渐增大传送的码率,当发现网络上出现包的碰撞(检测到了丢包)时,再减小发送的码率;另外是基于速率的方法:先估计网络的带宽资源,再调整编码的目标速率来适应网络的状态。基于窗口的解决方案会引入类似TCP的重传,这是不能忍受的。通常采用基于速率的三类解决方案:基于收端、基于发端和混合控制。

www.xue163.com true /3/35452.html report 1798 IP分组网和无线网实时视频流地研究,摘要:本文分析了IP分组网和无线网对于实时视频流的质量影响因素,研究了基子网络和终端的解决方案及其可实现性,并着重研究了基于终端解决方案的策略。关键词:IP网络无线网络视频通信QOS多媒体应用一、前言未来的通信网络是以数据业务为中心的网络。语音也将由...
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