基于网络编码的多视点视频传输系统的研究与实现

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:edisonlin123
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随着移动互联网的快速发展,4G的普及以及5G的建设,从最初的语音业务、到多媒体业务、到各种短视频娱乐,人们在移动场景下的娱乐需求逐步提升。伴随着VR技术的发展,多视点视频等新兴视频形式开始走进人们的视野。多视点视频作为VR视频的一种,可以提供沉浸式、临场式的观看体验,同时对于传输速率、网络带宽的要求也进一步提升。此外,在人员密集场所比如火车站、公共汽车、地铁,由于本身网络信号差加上多设备之间带宽竞争,导致用户观看视频的体验不佳。以上供需矛盾,一定程度遏制了多视点视频的普及和发展。传统的流媒体业务基于HTTP进行码率自适应,但是却没有充分利用智能终端的多接口特性和计算能力。本文针对多视点视频数据量大、特定场景下临近用户存在网络竞争的问题,提出了一个基于Wi-Fi直连的设备对设备D2D(Device-To-Device)协作式下载系统,并引入了分布式系统中调度中心的角色。调度中心可以辅助D2D连接的建立,支持网络重建,提高系统可用性;同时,调度中心协调用户下载,提升视频协作下载的效率;此外,当用户组发生动态变化时,调度中心还会对当前下载任务进行重新分配,保证系统的可伸缩性;最后,调度中心还会控制设备轮流发送数据,避免无线网络传输数据时由于信道碰撞而导致丢包,提高系统的效率。除了调度中心的引入以及相应下载算法的设计与实现,本文还应用了网络编码提升系统表现。随着科学技术的发展,客户端计算能力得到提升,在客户端甚至可以完成诸如图像识别、离线语音识别等CPU密集型的工作。通过在终端进行编码与解码,利用智能手机的计算能力,可以在带宽不变的情况下,进一步提升系统的吞吐量,提供更好的用户体验质量(Quality of Experience)。在本文设计并实现的多视点视频传输系统中,通过结合自有场景并利用网络编码技术,提高了系统的吞吐量。本文提出的基于网络编码的多视点视频传输系统,称为Schedule Video System Based On Network Coding(简称 NCSV),实验表明,NCSV对比现有系统,提升了下载速率,降低了客户端的流量消耗和服务端的负载压力。
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