近年来随着计算机技术、视频压缩技术、高带宽存储设备和宽带网络的发展,在Internet上的实时流媒体应用应运而生。然而,当前的Internet网络以尽力而为(Best-effort)的方式提供数据传输,带宽波动、延迟抖动和丢包等现象时有发生。传统的非伸缩性编码方法产生的码流不能适应网络带宽的波动。为此,希望采用可伸缩性编码(Scalable Coding)来提供网络自适应(Network adaptive)的流媒体服务。基于位平面编码的精细可伸缩性编码方法(Fine Granular Scalalbe, FGS)已经被MPEG-4标准接受,提供了细粒度的可伸缩性。该编码方法通常生成两种视频流:基本层码流和增强层码流。基本层码流必须传输,并且码率较低;增强层码流可以根据带宽网络状况任意截取,甚至可以不传。由于可伸缩性码流可以在一个很大的范围内自适应调整,因此能够适应复杂的网络带宽波动。本论文主要研究如何选择和调度数据包,来提供交互式的实时流媒体服务。主要贡献如下:1.本论文提出了基于端到端的网络自适应的实时流媒体系统体系结构。在这个框架中,我们引入了“实时”的概念,也就是,每一个数据包应该在一定的最终期限(Deadline)之前达到客户端,否则将不能被解码。这是本论文的出发点。2.本论文分析了可伸缩性流媒体的实时特征,并提出了基于分层的实时调度算法。在此基础上,本论文还提出了一个基于不精确计算(Impricise computation)的负载模型(Workload Model)和实时调度算法来处理可伸缩性流媒体的调度任务。每一个可伸缩性的视频流的调度任务被分成两部分:强制执行的子任务(Mandatory subtask)和可选择执行的子任务(Optional subtask)。强制执行的子任务用于调度基本层的数据,可选择执行的子任务用于调度增强层的数据包,不同的子任务采用不同的优先级。基于不精确计算负载模型和实时调度算法为网络自适应的可伸缩性流媒体服务提供了灵活的调度策略,增强了系统的容错性,提高了资源利用率和客户端播放质量。该算法的低复杂度使得其可以在实际的系统中得以实现。3.本论文提出了一个在线平滑的调度算法,在可用网络带宽波动的情况下,能够提供较平滑的视频质量。由于网络带宽的波动和不可预测性,容易产生视频质量的剧烈变化。通常,人们宁愿看到质量稍低但平滑的视频节目,也不愿意看到质量稍高但波动的视频质量。该算法采用了基于失真度的性能评价函数并结合实时调度算法来选择要发送的数据包,使视频质量波动最小的同时,提高网络带宽资源的利用率。4.本论文提出了一个动态的资源分配策略为并发的多用户公平地分配服务器资源。由于流媒体服务器资源有限,特别服务器吞吐率(也就是I/O带宽)的限制,只能接入一定数量的并发用户请求。不同的用户在不同的时刻带宽的波动不相同,传输码流的码率也不相同。根据每个用户的可用带宽和码流的码率状况,动态、公平地分配服务器资源。该策略不仅可以公平地分配服务器资源,而且还提高了系统资源的利用率和客户端的总的播放质量。5.本论文提出了一种支持VCR(Video Cassette Recoder)功能的新框架。在流媒体