流媒体传输中的QoS研究及其实现

文中提出的对视频会议的服务质量控制策略是为解决以下问题:视频会议对涉及到的实时数据流传输对网络带宽、时延和丢包率有较高要求,但是,目前得到广泛应用的IP网络是一种尽力而为的网络,它并没有对实时多媒体提供任何服务质量保证.该策略从两个方面对服务质量加以控制:在发送端控制发送流量;在数据再现端通过缓冲机制控制媒体同步.     

适用于实时应用的网络服务自适应系统

随着网络带宽可用性的提高以及网络延迟的减少,如何在端主机上保证网络传输的服务质量(End-hostQoS)已经逐渐成为一个关键的问题。尤其是针对分布式实时应用的环境:媒体流服务器,视频会议以及VoIP((Voiceover Internet Protocol)是一种以IP电话为主,并推出相应的增值业务的技术应用)。End-hostQoS的实现需要操作系统的支持,比如提供网络层的系统调度和流量控制。笔者在这篇文章中提出的QoS自适应系统可以在最优使用系统资源的基础上提供per-flow或者per-service-class的差别服务。并且通过将EDF调度算法同PID控制理论相结合,保证系统的实时响应、适应网络波动,在服务器瞬间过载的情况下,保证网络服务质量的平稳过渡。     

一种实用的音视频传输控制机制及实现

音视频传输对网络的带宽、时延和丢包率有较高的要求。但是Internet是一个尽力而为的网络．没有提供任何的服务质量（QoS,Quality of Service）。本文方案基于应用层对QoS加以控制：在发送端控制发送速率；在接受端进行纠错控制以实现连续播放。     

基于服务质量机会测量的传感器网络协作控制机制*

为了消除制约无线传感器网络性能的因素和提高网络控制效率,基于实时网络服务质量机会测量,提出了传感器网络协作控制机制。首先,基于发送端节点和接收端节点状态以及中继节点的协作,测定无线传感器网络实时状态。其次,分析能耗品质和负载品质对网络性能的影响规律。接着,讨论不同分频调制方式对网络性能的影响规律。最后,制定了网络状态感知的机会分频调制的传感器网络协作控制机制。数学分析和实验结果表明,所提出的传感器网络协作控制机制对无线传感器网络的实时性、可靠性和吞吐率等方面具有较强的保障能力。     

RSVP协议端到端QoS控制机制的研究

1 引言为了支持在Internet/Intranet上开发多媒体应用,IETF开发了两个支持多媒体通信的传输协议:实时传输协议RTP和资源保留协议RSVP,这两种传输协议都是在无连接协议UDP上提供端到端实时传输服务的、本文主要讨论RSVP协议。 RSVP目标是在网络中为建立特定的服务质量(QoS)提供一种方法,以减小网络传输延迟。RSVP定义了一种称为会话(session)的特殊QoS控制关系,支持端到端的QoS协商和控制。 RSVP的基本原理是发送者在发送数据前首先发送Path消息与接收者建立一个传输路径,Path     

Ad hoc网络中基于TDMA的定向发送和接收算法

近期研究结果表明利用有向天线实现定向发送和定向接收比用全向方式能显著提高系统吞吐量.为了支持多媒体和实时业务,在Ad hoc网络中提供服务质量(QoS)是一个关键部分.提出了一种利用有向天线且提供QoS支持适用于Ad hoc网络的分布式媒体接入控制(MAC)算法.仿真结果表明该算法与IEEE 802.11相比提高了系统吞吐量并降低了端-端延迟.     

基于双时间尺度QoS分层的拥塞控制算法

该文针对网络流量的自相似特性提出了一种基于双时间尺度QoS分层的拥塞控制算法,该算法以丢包率作为标准对网络服务质量（Qos）进行分层,质量越高的层次对应越低的丢包率,在小时间尺度上,根据网络传输时延及丢包率等信息,由接收端完成速率的计算工作,并反馈给发送端,发送端根据此速率选择一定层次质量的数据发送;在大时间尺度上,通过预测未来流量水平的变化趋势,控制相邻服务质量层次之间变换的难易程度,以减少发送速率在相邻质量层次间来回振荡。实验表明,与TFRC算法相比,该算法能够有效降低业务流的丢失率,为系统提供更好且更稳定的服务质量。     

基于H.332的纯软件视频会议系统研究与实现

按照H.323的扩展协议H.332,研究并开发了一个分布式视频会议系统。系统基于IP组播网络,具有与会成员的身份认证机制,会议全过程采用分布式控制和管理,并基于RTP/RTCP协议,对系统音视频实时发送和接收过程中的丢包、同步和时延抖动问题给出了有效的处理方法,保证了一定的服务质量。系统主要功能由软件完成,成本较低,具有一定的实用价值。     

一种基于组播的视频转码系统的设计与实现

视频会议是一种支持人们远距离进行实时信息交流、开展协同工作的应用。基于组播骨干网(MBone)的视频应用已成为研究的热点。目前,在组播视频会议中,视频发送者基本上都是按事先设定的带宽进行数据发送。这种按固定速率发送视频的方式无法同时满足所有接收者对视频质量的要求。该文提出并实现了一个视频转码系统,该转码系统被配置在窄带网络和宽带网络的连接处,一方面接收来自宽带网络的组播视频数据,另一方面能够针对窄带网络的可用带宽对接收到的视频数据进行码率转换,实时降低输出视频的码率并将转码后的视频发送到另一个组播组,使窄带网络上的用户能通过该组播组参与视频会议。     

基于H.332协议的纯软件视频会议系统的研究与实现

按照H.323的扩展协议H.332,研究并开发了一个分布式视频会议系统。系统基于IP组播网络,具有与会成员的身份认证机制,会议全过程采用分布式控制和管理,并基于RTP/RTCP协议,对系统音视频实时发送和接收过程中的丢包、同步和时延抖动问题给出了有效的处理方法,保证了一定的服务质量。系统主要功能由软件完成,成本较低,具有一定的实用价值。     

A multi-layer experimental study of multimedia and QoS communication in wireless mesh networks

A significant issue in Mesh networks is to support multimedia transmissions while providing Quality of Service (QoS) guarantees to mobile users. For real-time multimedia streaming, unstable throughput or insufficient bandwidth will incur unexpected delay or jitter, and it remains difficult to provide comprehensive service guarantees for a wireless mesh environment. In this paper, we target the problem of providing multimedia QoS in wireless mesh networks. We design and implement a campus test-bed for supporting multimedia traffic in mobile wireless mesh networks, and investigate in detail some possible improvements on a number of layers to enable multimedia transmission over wireless networks with QoS support. We first study a number of improvements of some existing routing protocols to support multimedia transmissions. Some new admission control and rate control mechanisms are studied and their performance gains are verified in our experiments. In our new cross-layer adaptive rate control (CLARC) mechanism, we adaptively change the video encoder’s output bit rate based on the available network bandwidth to improve the quality of the received video. We also design a mobile gateway protocol to connect the MANET to Internet and a wireless LAN management protocol to automatically manage WLAN to provide some QoS.     

基于自适应节的多媒体流QoS保证的研究

分布式多媒体计算机系统的一个关键问题是保证连续多媒体流的服务质量（QoS),大多数多媒体流要求的QoS是在一定范围内,即[QoSmin,QoSmax]。为了保证QoS,计算机系统和网络系统必须分配足够的CPU、I/O、内存和网络带宽资源。在多媒体流传输过程中,这些资源的可利用率是动态变化的,尤其是带宽资源,如Internet,文中提出了自适应节的概念,采用PID调节技术,在[QoSmin,QoSmax]内,动态调节QoS,自适应动态的可利用资源变化,既保证了多媒体流的QoS,又提高了资源的利用率。     

IP视频会议质量

本文从确保IP视频系统QoS的方法,网络设计上对QoS的保证,IP视频业务本身的QoS的实现等几个方面,详细地介绍了如何确保IP视频会议的质量。     

下一代网络多媒体流自适应QoS研究

下一代网络是一个支持话音、数据和视频的多媒体网络。随着网络的发展,如何保障下一代网络多媒体流QoS是一个重要的研究课题。为保证多媒体流QoS,系统必须分配足够的CPU、I/O、网络带宽资源,在多媒体传输过程中,这些资源是动态变化的。论文提出一种带优先级的自适应节调节方法,采用AIMD调节技术调节数据帧长度,自适应调节QoS,实验表明,该方法保证了NGN多媒体流的QoS,也使得网络资源得到充分利用。     

多媒体远程教育系统中实时视频传输的研究

分别对多媒体远程教育系统中视频传输的特点，网络延迟，以及视频传输中网络延迟产生的问题等进行了分析。从改进速率控制算法入手，提出了在发送数据包时，根据网络状态动态地选择增量因子或减量因子，对发送速率进行自适应调整以适应网络传输状态，把改进视频实时传输的设计方案应用到系统中。测试结果表明系统运行良好。     

基于H.323协议的实时多媒体网络系统中QoS的保证与实现

H．323是国际电信联盟标准部(ITU-T)制定且全球普遍接受的关于多媒体通讯的标准之一。本文主要对因特网上H．323实时多媒体通信进行研究，着重分析影响实时多媒体网络系统中QoS服务质量保证的因素，提出实现实时多媒体网络系统中QoS服务质量的具体措施和方法。区分服务(Diff-Serv)模型具灵活性，可扩展性和简单易于实现的特点，是实现对实时多媒体网络系统中服务质量QoS的可取的技术。     

Providing QoS through machine-learning-driven adaptive multimedia applications

We investigate the optimization of the quality of service (QoS) offered by real-time multimedia adaptive applications through machine learning algorithms. These applications are able to adapt in real time their internal settings (i.e., video sizes, audio and video codecs, among others) to the unpredictably changing capacity of the network. Traditional adaptive applications just select a set of settings to consume less than the available bandwidth. We propose a novel approach in which the selected set of settings is the one which offers a better user-perceived QoS among all those combinations which satisfy the bandwidth restrictions. We use a genetic algorithm to decide when to trigger the adaptation process depending on the network conditions (i.e., loss-rate, jitter, etc.). Additionally, the selection of the new set of settings is done according to a set of rules which model the user-perceived QoS. These rules are learned using the SLIPPER rule induction algorithm over a set of examples extracted from scores provided by real users. We will demonstrate that the proposed approach guarantees a good user-perceived QoS even when the network conditions are constantly changing.     

一种无线实时流媒体增强型自适应FEC控制机制

无线网络动态的信道特性和带宽有限等特点,使得在无线环境下为流媒体应用提供QoS保证面临更大的挑战。提出一种用于无线实时流媒体传输的增强型自适应前向纠错控制策略,以提高接收方的播放质量。该策略采用跨层设计的方法,根据当前的网络状态,自适应地调整MPEG视频帧的发送速率,在视频源数据和冗余数据之间动态分配网络带宽。仿真结果表明,该策略能使接收方获得最大的可播放帧率,有效提高流媒体传输的可靠性和实时性。     

调度算法在节点延时PMF正态化条件下的延时分析

若假设网络带宽足够大,可以将网络传输的QoS保证表示为以网络延时保证为前提,以丢包率为判决条件.本文分析网络现有调度算法对网络业务延时的影响,选择节点状态延时的概率函数（PMF）表示网络节点状态的统计信息.并利用其PMF的正态形式作为网络节点状态信息,分析调度算法的延时性能.通过仿真验证,当节点延时的PMF分布近似正态,即如果网络业务经过整形后以近似正态延时概率到达网络节点,业务在节点经过调度算法输出时其PMF仍近似保持正态分布形式.仿真分析了这种情况下各调度算法的延时表现,得到EDF算法在这种情况下延时随节点级数增加的特性最好.     

Combined Asynchronous/Synchronous Packet Switching Architecture: QoS Guarantees for Integrated Parallel Computing and Real-Time Traffic

This paper focuses on the challenging problem of integrating real-time traffic with data traffic on the same network, while having predictable quality of service (QoS) guarantees. Predictable QoS guarantees mean both deterministic and probabilistic (with a known probability distribution) functions of loss, delay, and jitter. As of today there are only limited solutions to this problem. This work presents, to the best of our knowledge, the first coherent system solution, for combining, on one hand, bursty data traffic with deterministic no loss due to congestion, and on the other hand, periodic real-time traffic with deterministic bandwidth guarantees, constant jitter, and bounded delay. The principles of this architecture facilitate the implementation of a scalable multimedia system that will combine or integrate distributed/parallel computing (e.g., over a network of PC/workstations) with real-time applications (e.g., interactive video teleconferencing).