可伸缩视频在无线网络中的多播技术的研究

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将无线局域网技术作为Last Mile技术,并在其上进行多媒体业务的承载具有确定的业务需求。而在传统IEEE802.11无线接入层上承载多媒体业务,并高效利用有限带宽提供较高的业务质量,需要进行大量的研究以及技术改进。在无线网络中的视频多播技术中,可伸缩视频编码,混合FEC/ARQ可靠多播机制,联合信源信道编码多播机制与视频多播资源分配算法是主要的关键技术。现有无线终端技术的发展使得无线终端种类不断增加,大幅增加了网络中的视频终端异构性;同时因为无线移动终端将在基站覆盖范围内随意停留以及移动,每个终端的信道状态各不相同,造成多播网络中具有传输信道状态差异性。而可伸缩视频编码在异构网络中具有良好的适应性。无线信道与传统有线信道相比,具有信道带宽低,信道传输损耗大,以及信道稳定性低等特点。且基于IEEE802.11协议的多播机制是不可靠的协议,因此为了更加高质量地承载多媒体数据业务流,无线多播网络的可靠性问题需要被着重考虑。另外,在组建并管理多播网络时,针对网络中的多个无线视频终端的终端设备异构性以及信道状态异构性,服务器需要利用有限的带宽资源进行有效的资源分配。综上所述,本文针对无线多播网络中可伸缩视频传输技术进行研究,主要工作包含以下三方面:首先,本文对无线多播网络中可伸缩视频传输可靠性问题进行了研究。对四种无线控制算法进行性能分析以及通过仿真实验进行性能对比。并基于仿真结果进行对本文提出的无线多播网络中可伸缩视频传输机制进行设计。其次,基于分层混合FEC/ARQ可靠多播机制,利用合作博弈论中的非对称纳什谈判解创新性地提出了无线多播中带宽资源分配算法,实现无线可伸缩视频多播系统的良好性能以及在所有多播视频接收者间保持了资源分配公平性,并通过算法复杂度分析证明该算法的实用价值。最后,结合用户体验QoE评判模型,创新地提出了基于联合信源信道编码的可伸缩视频无线多播资源分配最优化模型。该最优化模型的计算复杂度与多播网络中用户数无关,适用于大型的多播网络。基于视频用户体验QoE指数设计了多播系统效益的映射函数,在有限的带宽资源下,利用动态规划算法计算最优的可伸缩视频信源编码策略与信道保护力度。并通过仿真实验证明了该算法的系统适应性。
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