基于带宽估计的实时流媒体传输策略的研究

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流媒体是现今Internet上最为流行的网络应用之一。通过流媒体技术,用户不需要下载完成全部的多媒体信息(包括音频和视频),就可以边接收数据流边播放,这不仅可大大缩减系统对用户的响应时间,而且用户也不需要设置太大的缓存区。因而近些年来,流媒体获得越来越广泛应用,吸引了学术界和工业界的广泛注意。无线通信使人们摆脱了物理连线的限制。一个很自然的步骤就是把这些技术结合起来,支持无线多媒体。   无线移动网络是一个动态的环境。无线移动通信的特性包括信道带宽有限,高误码率,不稳定的、动态变化的信道质量、结点移动、信道竞争,以及来自共享信道上其他用户的干扰等。无线通信的这些特性使得我们在无线网络环境下为实时流媒体应用提供QoS保证面临新的挑战。研究表明,传统的Internet协议在无线网络中性能明显下降,目前现存的解决方案仍然不能在无线移动环境下工作得很好。本论文着眼于通过采用新型传输协议来取代传统的UDP传输无线流媒体应用,为无线实时流媒体传输提供用户满意的QoS支持。   本文首先探讨支持实时流媒体应用的相关技术和原理,也详细分析了MPEG编解码技术。   第二,深入分析、研究流控制传输协议(SCTP)。SCTP是基于不可靠的、无连接的分组IP网络上的一种面向消息的、可靠的新型传输层协议,具有多宿和多流等特性。这些特性使得它在一些应用上比传统传输层协议TCP或UDP更优越。   第三,本文设计了一系列实验,通过SCTP支持实时流媒体传输。实验结果表明SCTP更适合在网络带宽较高的环境下流媒体传输;而作为一种部分可靠版本的PRSCTP在带宽受限的网络环境下,有更好的性能表现。   第四,我们提出一种适合实时流媒体网络应用的方案BMSCTP,它通过带宽估计机制,实现自适应地在SCTP和PRSCTP之间进行切换。出于性能分析和评估的需要,我们设计了一组仿真实验。实验结果显示,在动态网络环境下传输实时流媒体时,投递率和传输延迟等性能指标方面,BMSCTP要优于SCTP和PRSCTP。   最后,总结全文并对下一步的工作进行展望。
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