基于自適應模糊理論的實時視頻傳輸?shù)膽醚芯?pdf

1、視頻實時傳輸過程中存在的問題隨著視頻點播、遠程視頻傳輸?shù)榷嗝襟w飛速發(fā)展日益凸顯,視頻會議、視頻點播、遠程教學、遠程監(jiān)控等多媒體信息實時傳輸過程中包含大量數(shù)據(jù),這使得用戶在網(wǎng)絡的傳輸容量和服務質(zhì)量提出更高的要求。突發(fā)數(shù)據(jù)延遲和包丟失會嚴重降低客戶端圖像質(zhì)量。因此,視頻傳輸對網(wǎng)絡帶寬,丟包率以及端到端的延遲都有一定的要求,由于網(wǎng)絡動態(tài)環(huán)境的大時滯性、非線性以及參數(shù)的時變特性,使得建立精確地數(shù)學模型這一問題相對比較困難,本文在國內(nèi)外視頻實時傳

2、輸研究現(xiàn)狀的基礎上,進一步深入分析了視頻實時傳輸過程中存在的問題及現(xiàn)有的控制策略,將智能控制理論算法引入到視頻傳輸中,提出一種基于自適應變論域模糊Smith預估PID控制策略。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)流體理論對視頻傳輸系統(tǒng)擁塞控制機制進行建模。
　　(2)模型的不精確性對視頻實時傳輸影響的研究。引入了模糊PID控制算法對視頻傳輸系統(tǒng)進行控制,通過仿真實驗驗證了模糊PID控制策略控制的優(yōu)越性,系統(tǒng)輸出能夠快速跟蹤穩(wěn)定

3、值。若突發(fā)視頻流進入系統(tǒng),系統(tǒng)都能夠維持在期望值附近,然而當參數(shù)鏈路容量有較大變化時,系統(tǒng)輸出隊列長度跟蹤效果較差。
　　(3)網(wǎng)絡環(huán)境的大時滯性對視頻實時傳輸影響的研究。采用了一種基于Smith預估的模糊PID實時視頻傳輸控制算法。該算法將模糊控制與Smith預估控制相結(jié)合,采取Smith預估策略補償系統(tǒng)滯后,同時運用模糊控制在一定程度上克服了傳統(tǒng)Smith預估器對模型結(jié)構(gòu)與參數(shù)的精確性過于敏感、魯棒性差的缺點,使擁塞控制性能有

4、明顯提高。仿真實驗結(jié)果表明,該算法在大時滯的網(wǎng)絡環(huán)境下能很好地將路由器隊列長度收斂于期望值。
　　(4)自適應變論域模糊Smith預估控制在視頻傳輸中的應用研究。采用一種自適應變論域模糊Smith預估控制策略,并應用于視頻傳輸?shù)膿砣刂浦小Ｗ詈笸ㄟ^仿真表明,采用變論域模糊控制方法能保證系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性以及控制精度,能使隊列快速收斂到目標值,超調(diào)量較小,且當網(wǎng)絡參數(shù)在較大范圍內(nèi)變動時,仍然保持較好的控制性能,并具有較好的穩(wěn)定性和魯棒