可變碼率視頻建模與流媒體服務(wù)器性能的改進.pdf

1、可變碼率(VBR)視頻已經(jīng)成為當今寬帶網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)流之一,它可以更加充分地利用帶寬并提供更高的影像質(zhì)量,現(xiàn)在廣泛用于電影點播、視頻監(jiān)控和視頻會議等領(lǐng)域.VBR視頻的數(shù)據(jù)率會在一個相當寬的區(qū)間內(nèi)波動,對網(wǎng)絡(luò)帶來瞬間的壓力,這種突發(fā)性對于網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序的設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn).流媒體服務(wù)程序必須能夠合理的為VBR視頻業(yè)務(wù)分配資源,達到既保證服務(wù)質(zhì)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(wù)的正確建模

2、和分析.研究發(fā)現(xiàn),VBR視頻業(yè)務(wù)具有很強的短程相關(guān)和長程相關(guān)性,傳統(tǒng)時間序列分析工具可以描述序列中的短程相關(guān)性;而描述長程相關(guān)性需要引入自相似的概念.自相似描述自然界中許多現(xiàn)象在不同時間尺度下保持特征的相似,在計算機科學(xué)的很多領(lǐng)域都發(fā)現(xiàn)了自相似現(xiàn)象.VBR視頻存在天然的長程相關(guān)和自相似結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的時間序列分析無法對其做出準確的建模.分數(shù)自回歸滑動平均模型將長程相關(guān)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(chǔ)上,構(gòu)建了一個實時流媒體服務(wù)器,該服務(wù)器在實時流媒體數(shù)據(jù)源與流媒體客戶端之間提供數(shù)據(jù)代理,可以用于視頻會議和視頻監(jiān)控系統(tǒng).服務(wù)器包括數(shù)據(jù)接受、數(shù)據(jù)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(yīng)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(shù)據(jù)突發(fā)性以及應(yīng)用中上行帶寬和下行帶寬之間的不對稱,服務(wù)器中必