面向5G的视频传输QoS保障机制的研究与仿真

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随着通信网络的迅速发展,人们对移动通信的需求与日俱增。为用户提供更高的带宽、更好的服务质量以及更低的资费以满足用户对高交互式多媒体的需求成为关键问题。其中衡量网络性能的一个很重要的指标就是服务质量(QoS)。本文以H.264编码标准为基础,分析研究了将数字喷泉码应用于移动网络中视频传输的可行性,设计了一种以数字喷泉码为基础的具有不等差错保护特性的算法来保证移动网络中视频传输的QoS。同时本文提出一种基于视频内容并结合视频抖动、丢包率等参数的QoE评价模型用来评估用户体验。本文首先研究了H.264视频编码标准的原理,分析了该标准实现编译码的具体过程和关键技术。然后结合数字喷泉码特有的渐进恢复思想设计了一种基于数字喷泉码的不等差错保护算法。接下来将该算法在面向5G的移动网络环境下进行仿真实验。同时提出一种基于视频内容的QoE评价模型来验证该算法的性能。该算法提高了移动网络中视频传输的QoS,整体性能达到压缩视频流的实时性要求。该QoE评价模型除了获取视频丢包率和视频抖动率等参数外,还结合了视频的内容特性,在视频载荷信息中获取视频的帧类型、宏块类型、运动矢量等信息,利用运动矢量和帧内编码宏块的相关参数,来描述视频内容的运动特性。本文使用ns-3仿真平台对该算法进行仿真,并用基于视频内容的QoE评价模型进行验证。实验结果表明,该算法能够有效的保证接收端的视频质量,提高视频传输的QoS。
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