媒体信息在网络传输中的延迟分析与优化策略的研究

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本文主要研究媒体信息在网络传输中的拥塞控制以及引起的延迟。Internet上承载的音频、视频信息与日剧增,面对这如潮的信息流,如何解决实时流媒体在网络中顺畅、无误的传输,无论在科学研究还是在实际应用领域都是一个很有潜力的研究课题。为使媒体信息在网络传输中得到及时、准确、流畅、快捷等高质量的传输保证,本文从详细分析传输协议入手,追根溯源,找出其延时问题所在,提出解决问题的方法。首先,针对基于端到端TCP拥塞控制导致实时流媒体传输的延迟问题,详细分析了造成TCP协议引起延时的原因,并针对由发送端缓存所引起的延时给出了一种基于调整TCP发送端缓存的拥塞控制算法。通过调整发送端缓存,减小网络拥塞程度进而可以减少数据包的传输延迟。其次,针对媒体信息在网络传输中的拥塞和导致的延迟问题,分析了影响实时流媒体传输的主要因素,比较和分析了现有改进的基于Padhye TCP吞吐量模型的TFRC(TCP Friendly Rate Control)算法,并对TFRC协议中采用的Padhye公式进行改进。通过在参数估计与速率调整上做出相应的改进,设置链路的拥塞度和优先级,以更好的适应突发流量的情况。缓解网络拥塞程度,降低实时流媒体的延迟和抖动。最后,利用NS2仿真平台,对改进的基于TCP吞吐量模型的TFRC拥塞控制算法和本文提出的动态调整TCP发送缓存的拥塞控制算法分别进行模拟实验并分析实验结果,证明在给定条件下算法的有效性。
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