【摘 要】
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随着移动互联网的发展,越来越多的用户使用移动终端获取视频相关服务。视频传输要求高带宽和低时延,如何在网络中高效传输视频流,并为用户提供高质量的视频服务,是个急需解决的问题。多路径传输是在多条不相交的路径上进行数据传输,可以聚合网络带宽,提高传输性能。路径分配和端到端传输控制是影响多路径传输质量的重要因素。软件定义网络(SDN)将控制平面和数据平面分离,可以高效地实现对视频流的路径分配和端到端传输控
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随着移动互联网的发展,越来越多的用户使用移动终端获取视频相关服务。视频传输要求高带宽和低时延,如何在网络中高效传输视频流,并为用户提供高质量的视频服务,是个急需解决的问题。多路径传输是在多条不相交的路径上进行数据传输,可以聚合网络带宽,提高传输性能。路径分配和端到端传输控制是影响多路径传输质量的重要因素。软件定义网络(SDN)将控制平面和数据平面分离,可以高效地实现对视频流的路径分配和端到端传输控制。可伸缩视频编码(SVC)将视频编码成基础层和若干个增强层,使其可以与SDN技术相结合,在应用层实现视频流多路径传输。同时由于终端的移动性,无线接入点切换也是一个需要考虑的问题。本文针对移动边缘网络,基于SDN技术,研究并设计无线接入点切换方法和SVC视频流的多路径传输方法。本文的主要工作和贡献包括:(1)在移动边缘网络下,提出了基于QoS的无线接入点切换方法。在直线移动模型的仿真实验中,本文方法相对于被动切换方法降低了4.35%的平均时延,提高了2.1%的平均吞吐量。在基于高斯-马尔科夫移动模型的仿真实验中,本文方法相对于被动切换方法和基于RSS方法分别减少了18.42%和58.06%的AP切换总次数。(2)针对SVC视频媒体信息描述文件只包含每个视频层的平均比特率,通过分析发现了SVC视频层的层次相关性,提出比特率预测方法。进一步提出了多路径发现算法和多路径传输决策算法,形成了SVC视频流多路径传输方法。(3)根据上述方法设计并实现了视频流多路径传输系统,并在仿真平台Mininet-wifi上进行了对比实验,通过峰值信噪比、结构相似性和视频卡顿次数等指标评估了视频传输质量。在终端静止的视频传输实验中,对于视频Big Buck Bunny,本文多路径传输方法相对于基础传输方案在PSNR指标上分别提升了3.98和4.79,在SSIM指标上分别提升了0.0351和0.0431。在终端移动的视频传输实验中,对于视频Big Buck Bunny,本文AP切换方法相对于传统AP切换方法分别减少了38.46%和55.56%的卡顿次数。
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