發(fā)布時間：2020-07-28 18:20

【摘要】：近年來,隨著互聯網視頻行業(yè)的不斷發(fā)展以及手機、平板電腦等移動終端數量的不斷增加,使用移動設備進行視頻的上傳、點播、直播等新應用、新功能不斷涌現,這提高了視頻內容在整個互聯網中的流量占比。目前,網絡視頻主要采用流媒體技術來為用戶提供服務,但是互聯網網絡狀況的高度動態(tài)性會造成流媒體文件傳輸的不穩(wěn)定問題,不同屏幕尺寸、接入網絡等異構的終端設備會帶來視頻服務的適配問題�；贖TTP的動態(tài)自適應流媒體(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP,DASH)技術在一定程度上可以解決上述問題,并且很快成為了主流的互聯網視頻傳輸技術之一。但是,傳統(tǒng)的DASH使用AVC編碼,存在編碼塊復用性低、碼率波動性高等問題。如今,許多終端設備都具有多網絡接入。本文以多網絡接入為背景,提出基于多網絡接口和SVC編碼的DASH調度算法,能有效地利用網絡多接口和SVC編碼適配異構的客戶端和網絡的動態(tài)性,提升用戶端的播放質量和體驗,并緩解服務器和網絡的存儲及帶寬壓力。實驗結果表明,在使用了 SVC編碼以及本文的多接口調度算法之后,相比于AVC編碼,服務器端存儲下降了約50%,相比于單接口的基于帶寬和緩沖的調度算法,平均的播放質量提高約45%,視頻的切換次數下降約37%。另外,在DASH中,MPD文件通常只描述了可獲取的視頻質量和對應的平均比特率。然而,粗粒度的平均比特率相對于精確的客戶端調度器是不夠的。對于VBR來說,視頻的比特率通常在時間維度上呈現劇烈波動,這可能會導致對未來獲取視頻塊的比特率高估或者低估,進而導致次優(yōu)的調度決策,甚至有可能造成緩沖區(qū)的干枯。不幸的是,對于使用AVC編碼的視頻,難以有效應對比特率高估或低估問題。本文首先觀察到在使用SVC編碼的視頻中,不同層次的視頻塊文件大小具有很高的相關性,從而允許使用基礎層的視頻文件塊大小來預測對應的加強層的文件大小�；谶@一發(fā)現,本文提出了一個SIZE-Predict調度算法,利用視頻塊層次之間的文件大小相關性來緩解比特率的高估或者低估問題。實驗結果表明,相比于基于速率的調度算法,SIZE-Predict算法可以在平均播放比特率上提高約20%,只略低于一些知道未來帶寬的理論最優(yōu)調度算法。同時,SIZE-Predict算法也可以減少播放過程中的暫停次數和rebuffering的時長。
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN919.81
【圖文】：

２．１邐ＤＡＳＨ流媒體技術標準逡逑２．１．１邐ＤＡＳＨ系統(tǒng)架構逡逑ＤＡＳＨ系統(tǒng)的整體架構如圖２－１所示。服務器端是一個基本的ＨＴＴＰ服務器，逡逑主要用來存放視頻切片文件和ＭＰＤ文件�？蛻舳酥饕桑停校慕馕瞿K、視頻逡逑切片解析模塊、ＨＴＴＰ下載模塊、媒體播放模塊和自適應控制模塊等組成。ＤＡＳＨ逡逑系統(tǒng)的核心思想就是碼率的動態(tài)自適應。在服務器端，視頻被提前編碼成多種碼逡逑率，碼率有低有高，并且被切成固定時間長度的視頻片段，存放到ＨＴＴＰ服務器逡逑中�？蛻舳瞬シ艜r，先請求ＭＰＤ文件，并對ＭＰＤ文件進行解析，得到該視頻逡逑的所有詳細信息，然后通過ＨＴＴＰ請求向服務器請求視頻的初始化切片，并根據逡逑網絡狀況的變化，請求相應質量的視頻切片，從而達到對網絡帶寬的最大利用，逡逑并且保證播放流暢。逡逑／邋＂＂邋／邋＼逡逑ＨＴＴＰ邋ｓｅｒｖｅｒ邐ＤＡＳＨ邋ｃｌｉｅｎｔ逡逑ＩｐｐＭｉＷｉ＊邐Ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｈｅｕｒｉｓｔｉｃｓ逡逑W灄邋Ｉ邋．邋ｌ邋ｉｍｉｒＸ逡逑Ｌ．．．ＭＰＤ＿＾ｅ＾逡逑Ｉ邋？邐Ｍｅｄｉａ逡逑！邐？邐ｇ，邐ＷｉＢＢＷ邋Ｐｌａｙｅｒ逡逑＆邋？邋＾逡逑ａ邋丨邋＠邐，邐ｒ邐１—逡逑ｆ邐ＨＴＴＰ＿Ｕ＿邋邋邋ＨＴＴＰ邋ｃｌ

２．１．２邋ＭＰＤ文件結構逡逑ＭＰＤ文件是一個ＸＭＬ文件，用于描述服務器上的媒體內容的碼率信息、媒逡逑體內容包含的音頻和文本組件特征等。ＭＰＤ文件的整體結構如圖２－２所示。ＭＰＤ逡逑文件中的主要由以下標簽組成：逡逑片段（Ｐｅｒｉｏｄ）：它表示一個視頻在時間軸上的一段時間，每個ＭＰＤ文件通常逡逑由多個時間長度相同的片段組成。每一個片段都可以包含多個自適應集合。逡逑自適應集合（ＡｄａｐｔａｔｉｏｎＳｅｔ）：自適應集合可以代表視頻和多個不同的音頻集合。逡逑當然，如果是音頻視頻混合編制的情況下，那就只需要一個自適應集合。每一個逡逑自適應集合都包含多個媒體呈現。逡逑媒體呈現（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）：每一個媒體呈現就代表一個獨立的視頻流，其中包逡逑含了對視頻的分辨率、編碼方式、碼率、幀率等信息的描述。例如，一個媒體呈逡逑現可以是ｌ0８０ｘ７２０／３０0５ｓ／ｌＭｂｐｓ的一個視頻流，另一個媒體呈現則是逡逑１０８０ｘ７２０／３０Ｑ＞ｓ／２Ｍｂｐｓ的一個視頻流。不同的視頻呈現允許ＤＡＳＨ實現碼率自適逡逑應調整。逡逑視頻切片（Ｓｅｇｍｅｎｔ）：因為每個視頻流都被切成時間長度相等的切片，因此每逡逑個視頻呈現都包含一個視頻初始化切片和多個視頻內容切片。每個切片都包含其逡逑實際的ＵＲＬ地址，ＤＡＳＨ客戶端通過分析ＭＰＤ文件得到每個切片的ＵＲＬ地址，逡逑然后根據調度邏輯去請求視頻切片。逡逑除了上面的屬性標簽之外

邐第２章國內外研究現狀邐逡逑２．２自適應調度算法逡逑ＤＡＳＨ標準中提出的幾個設計原則：視頻緩沖區(qū)的初始化能夠盡可能快速、逡逑高效率地利用網絡帶寬、視頻碼率能夠進行自適應切換、可以支持和利用ＣＤＮ逡逑網絡的特性、可以利用現有的ＨＴＴＰ服務器和緩存功能、能夠利用現有的媒體播逡逑放機制、能夠支持點播和直播等。逡逑從ＤＡＳＨ的整體架構來看，自適應調度算法是ＤＡＳＨ實現動態(tài)自適應碼率逡逑的最主要的手段。自適應調度算法主要可以分為基于客戶端的自適應調度算法、逡逑基于服務器的自適應調度算法、基于網絡協助的自適應調度算法。逡逑２．２．１基于客戶端的自適應調度算法逡逑

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本文編號：2773269