可變碼率視頻建模與流媒體服務器性能的改進.pdf

1、可變碼率(VBR)視頻已經成為當今寬帶網絡的主要業(yè)務流之一,它可以更加充分地利用帶寬并提供更高的影像質量,現在廣泛用于電影點播、視頻監(jiān)控和視頻會議等領域.VBR視頻的數據率會在一個相當寬的區(qū)間內波動,對網絡帶來瞬間的壓力,這種突發(fā)性對于網絡和應用程序的設計提出了新的挑戰(zhàn).流媒體服務程序必須能夠合理的為VBR視頻業(yè)務分配資源,達到既保證服務質量又減少資源浪費,還要對VBR視頻進行流量控制.這些問題的解決,依賴于對于VBR視頻業(yè)務的正確建模

2、和分析.研究發(fā)現,VBR視頻業(yè)務具有很強的短程相關和長程相關性,傳統(tǒng)時間序列分析工具可以描述序列中的短程相關性;而描述長程相關性需要引入自相似的概念.自相似描述自然界中許多現象在不同時間尺度下保持特征的相似,在計算機科學的很多領域都發(fā)現了自相似現象.VBR視頻存在天然的長程相關和自相似結構,傳統(tǒng)的時間序列分析無法對其做出準確的建模.分數自回歸滑動平均模型將長程相關性引入了時間序列分析,可以很好的用于VBR視頻的建模.使用這個模型對來自實

3、際視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻進行了建模和分析.在理論模型的基礎上,構建了一個實時流媒體服務器,該服務器在實時流媒體數據源與流媒體客戶端之間提供數據代理,可以用于視頻會議和視頻監(jiān)控系統(tǒng).服務器包括數據接受、數據分發(fā)和客戶接受三個部分,為了讓它們靈活高效地協(xié)作,系統(tǒng)使用了反應器模式、接收器-連接器模式、主動對象模式和非阻塞緩沖輸入/輸出模式來保證效率、可維護性和可重用性.由于VBR視頻的數據突發(fā)性以及應用中上行帶寬和下行帶寬之間的不對稱,服務器中必