本论文研究对象是MPEG数字视频内容在以太网上传输的相关问题,包括传输机制、流量控制和同步处理.以太网在技术上和市场上有了飞快的发展和长足的进步,先进的以太网现在已经成为有能力承载多种数字业务的新兴网络,将它作为视频传输的网络主体进行研究对以太网在视频服务领域的应用必然有着积极的影响.本论文提出了用于数字电视传输的MPEG over Ethernet协议.文中观点认为以太网链路层能够提供数字电视传输所需要的传输资源和可靠性,基于MPEG over Ethernet协议的传输能够使数字电视直接获取资源并得到可靠的QoS服务保证,同时使得传输效率更高.基于MPEG over Ethernet协议,本论文同时提出了IP捆绑MPEG(IP banding MPEG)协议栈,并用它们实现数字电视综合业务的传输.IP捆绑MPEG协议栈首先解决以太网协议的局域性问题,并提供或辅助远程的端到端的连接和路由协助;同时它提供简单而灵活的传输方式包括单播、组播和广播,这使基于以太网数字电视综合业务的传输能够实现多种个性化的业务需求模式;再者,它也解决了基于以太网上的多种协议并存问题,是对处于争论中的IP over MPEG和MPEG over IP的一种新的解决方式.文中讨论了相应的QoS服务策略,并提出了数字电视传输QoS服务保障策略.文中还通过修改NHRP协议和GMRP协议提出基于以太网链路的单播和组播的链路连接方法和组播连接方法.MPEG视频流量建模是基于以太网的视频流量控制基本问题.本论文总结了流量模型的最新进展――多重分形流量模型,考察了多重分形模型用于视频流量建模的乘数分布,提出了一种新的多尺度流量模型进行视频流量建模.该多尺度流量模型对GOP尺度视频流量和帧尺度流量分别用多重分形模型和线性模型进行建模.在对GOP流量的建模过程我们发现小尺度时多重分形模型中的乘数分布是非高斯型并具有不常见的特征,因此本文提出一种新的统计分布:对称帕罗多分布(Symmetric Pareto)来描述小尺度流量的乘数分布.在对一些视频的GOP流量建模过程中,本论文也发现多重分形模型的乘数独立性假设不成立,因此在对这些流量进行建模过程中提出了基于乘数相关性的GOP流量模型.在对视频帧尺度流量建模过程中,本文考察了帧流量和GOP流量的相关关系,发现了帧尺度流量和GOP尺度流量的相关性要强于GOP内帧与帧之间的相关性,基于此本文提出了基于帧流量和GOP流量间的相关性的线性模型.实验验证了本文提出的各种尺度下的流量模型的重建流量和原始流量在排队表现、边缘分布和多重分形谱上都有着较好的符合.流量复用是流量控制的另一个重要问题.本论文分别研究了视频流量和数据流量复用、多个视频流量的复用.在视频流量和数据流量的复用研究中,我们改进了基于FBM的流量模型,并用以对非高斯边缘分布的流量进行建模.在考察流量复用过程中视频包的延迟抖动过程中,本文给出了一个新的延迟抖动定义,并基于改进的FBM模型,推导出基于离散化忙期的延迟抖动的计算方法.然后本文考察在1)多种参数(丢失率和延迟抖动)作为QoS测度;2)使用多种复用策略(非优先级复用、优先级复用和共享缓存优先级复用)的情况下,视频流和数据流的复用等效带宽,做了详细的分析,同时提供了等效带宽的估计方法.最后本文对各种情况下的复用进行了仿真实验.实验不仅验证了基于改进FBM模型的对等效带宽估计的有效性,而且指出了取得正的优先级复用增益的QoS配置条件.在多个视频流量的复用研究中,本文使用了前面提出了多尺度流量模型.通过分析,多个视频流量的复用仍然可以使用多尺度流量模型,但其中的乘数分布适合采用高斯分布.基于给定的单个视频流量乘数多尺度流量模型参数,本文推导了聚合流量在GOP尺度上和帧尺度上的多尺度模型参数估计公式.最后本文研究了基于以太网的MPEG-2视频流量传输时钟恢复.