命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)自適應(yīng)流媒體傳輸?shù)膬?yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著技術(shù)的進步與人們需求的提高，互聯(lián)網(wǎng)正飛速發(fā)展，多媒體業(yè)務(wù)流量已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)中的主體流量，如何在滿足消費者日益增長的視頻觀看需求的同時提高網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的利用效率是一個非常重要的研究課題。這些研究可以分為三種方向，第一種是對于可變伸縮編碼(SVC)視頻編碼方式的研究，核心是通過分層編碼方式適應(yīng)不同場景下的應(yīng)用需求（帶寬不同、屏幕尺寸不同或計算能力不同）;第二種是對于動態(tài)自適應(yīng)流(DAS)視頻傳輸機制優(yōu)化的研究，核心是由客戶端根據(jù)收集到的狀

2、態(tài)信息、用戶需求以及優(yōu)化目標動態(tài)自適應(yīng)地請求指定碼率的視頻碼流;第三種是對于新型的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(NDN)的研究，核心設(shè)計思想是在獲取網(wǎng)絡(luò)資源時關(guān)注于內(nèi)容本身而非位置，其網(wǎng)內(nèi)緩存與多路特性更適用于海量視頻分發(fā)與獲取的需求。
　　由于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的端到端傳輸機制使得在IP之上的視頻傳輸與優(yōu)化逐漸遇到瓶頸，并且無法充分發(fā)揮新型視頻編碼方式與傳輸機制的優(yōu)勢。鑒于NDN的日益完善以及DAS與SVC的技術(shù)成熟，設(shè)計與搭建基于NDN的視頻傳輸系

3、統(tǒng)不僅是對NDN的功能論證與應(yīng)用補充，也是對新型視頻傳輸機制的一種探索。因此，本文針對NDN中動態(tài)自適應(yīng)流媒體傳輸與優(yōu)化開展了廣泛且深入的研究，主要的工作成果如下:
　　1)對比分析了IP與NDN在視頻傳輸機制與優(yōu)化上的異同，設(shè)計了基于NDN架構(gòu)的以SVC為編碼方式的DAS傳輸系統(tǒng)模型。
　　2)基于李雅普諾夫最優(yōu)化理論，將基于NDN架構(gòu)的以SVC為編碼方式的DAS傳輸系統(tǒng)模型抽象并建模為一種排隊論模型，并在不同的網(wǎng)絡(luò)模型假

4、設(shè)下提出了兩種不同的基于李雅普諾夫最優(yōu)化理論的動態(tài)自適應(yīng)流媒體傳輸優(yōu)化算法。
　　3)設(shè)計與實現(xiàn)了基于NDN架構(gòu)的以SVC為編碼方式的DAS傳輸系統(tǒng)模型的實驗平臺NDP(NDN DAS Platform)，包括架構(gòu)設(shè)計、模塊設(shè)計、工作流程以及相關(guān)技術(shù)細節(jié)。
　　4)為了驗證設(shè)計的視頻傳輸模型與動態(tài)自適應(yīng)傳輸優(yōu)化算法，分別設(shè)計了基于ndnSIM仿真實驗平臺的實驗與基于NDP真實平臺的實驗，并通過與其他自適應(yīng)算法的實驗結(jié)果進行對