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随着计算机技术、压缩技术以及网络技术的发展,网络中的流媒体业务也得到了飞速的发展和应用。与传统IP数据业务相比,视频流媒体需消耗更多网络带宽,而且希望网络具有面向连接的特性,如数据包有时间顺序、数据包必须在限定时间内到达、数据包丢失率尽量小以及在流数据传送期间需持续占据网络带宽。
而Internet是“尽力而为”的,IP是纯粹的分组交换体制,无法保证端到端QoS(带宽、数据包丢失、包延迟等)。目前有两类支持实时视频传输的QoS方法:集中于终端系统和集中于网络。集中于终端系统的解决方法采取拥塞控制、差错控制和能量控制来最优化应用层的视频质量。集中于网络的解决方法主要包括网络的QoS支持、信道模型、QoS的调整和QoS的匹配以满足视频传输的QoS需求。
本文在参加“宽带信息网流媒体业务分发集成平台的研制”的转码课题基础上,研究了基于IP的网络视频流分发的QoS问题。论文首先介绍了3Tnet宽带信息网的电路和分组混合的传输体制,并结合前端视频媒体传送平台的功能,提出了一种端到端的QoS系统模型,描述其体系结构和功能,主要探讨了QoS控制和边界路由器的QoS。
QoS控制除了静态地将媒体流业务的QoS信息映射为服务类型之外,还可根据实时视频传送要求及实时视频接收终端的特点进行视频格式转换、视频编码格式转换,以便于媒体服务器可以根据用户的接入带宽提供不同QoS的服务。
在前端媒体传送平台的软件环境中,本文在LINUX9.0下,基于UCD-SNMP,使用VLC 软件,根据远程用户的需求和VLC转码板提供的功能,实现了一个基于SNMP的视频流转码的控制方案。
而边界路由器的QoS主要包括业务分类、拥塞管理和拥塞避免机制。业务分类使网络管理者能够制定将网络业务分成几种优先级别或业务级别的策略。拥塞管理是一旦发生拥塞,可对拥塞进行控制,也就是调度排队。而避免拥塞可尝试向通信量的源发送信号,降低发送速度以限制队列自身的大小。
同时,本文结合先进的网络仿真工具OPNET,基于3Tnet的Internet TV的实际视频业务,构建网络仿真模型,对各种拥塞控制的排队调度机制和拥塞避免机制进行了分析。