董志[1]2004年在《MPEG-4文件分片策略及流量控制机制的研究》文中研究说明互联网、集群和多媒体技术的发展,使多媒体数据日益成为下一代互联网信息数据的代表。多媒体信息压缩的技术是多媒体通信领域的关键技术,因此编码标准MPEG-4也成为了研究的焦点。MPEG-4编码标准压缩的多媒体文件在保证高质量的同时,文件需要的存储空间和流传输时的发送速率都很小。这些特性满足了集群视频服务器提高存储系统性能和网络传输性能的要求。根据多媒体文件的逻辑特性,论文采用了一种UDFS (Uniform Description File Striping Method) 方式对MPEG-4文件进行分片处理。该分片方式采用对文件内部逻辑进行分析后再分片的方式,比采用物理位置进行分片的方式更适合多媒体文件的特性。UDFS方式对分片文件预处理并生成流媒体文件描述信息,可以使服务器透明地对不同格式多媒体文件进行流传输,增强了集群视频服务器的可扩展性。论文根据在分布式集群视频服务器上多媒体文件的相关点播统计特性,提出了一种分片文件冗余算法RAS(Strip File Redundancy Algorithm based on Statistic)和Chained Decluster放置策略。采用这种冗余和放置策略很好地保证了视频服务器的负载平衡和容错性能。实验表明,该分片方式和冗余放置策略对服务器性能的提高非常有帮助。通过分析MPEG-4标准媒体格式的特点,论文在分片过程中生成了流信息描述层,方便了服务器进行流量控制。对比其他流量控制方式,论文采用了一种文件级流量控制机制。这种机制利用分片产生的流描述信息得到文件的流发送速率等级,在网络拥塞时选择发送较小编码速率的文件数据,从而达到了服务器端控制发送速率的目的。实验表明在网络拥塞时,这种机制能很好地减少发送速率,提高系统的性能。
吴敏娜[2]2004年在《集群视频服务器的拥塞控制研究》文中进行了进一步梳理随着人们对视频点播等视频服务的需求迅猛增长,视频服务器得到广泛应用。集群视频服务器具有较好的扩展性、可靠性和高性价比越来越受到关注。高质量的视频服务需要持续的高带宽,但是互联网提供的是尽力而为的服务,网络带宽动态变化,当网络拥塞时,数据包大量丢失。为了改善视频服务质量,服务器必须实施拥塞控制,减少丢包率。然而,现有的拥塞控制策略有些计算量较大,影响视频服务器提供的最大并发流个数;有些需要客户端播放器的特殊支持,不适用于QucikTime等常用的播放器;有些只能适用于特定编码格式的文件,缺乏通用性。因此,有必要研究一种新的适合集群视频服务器的拥塞控制策略,以便提高视频服务质量。该策略基于视频点播常用的MPEG(Moving Picture Expert Group)文件的编码格式和传输特点,在MPEG系统层解码单元内进行速率平滑,减少了对客户端缓存要求,缩短了启动延迟;在速率控制中采用探测网络带宽常用的AIMD(Additive Increase and Multiplicative Decrease)算法,并结合特定文件提供的速率进行速率调整,能够使客户较快摆脱拥塞状况;在丢帧策略中,首先根据丢帧个数和类别进行细粒度的媒体文件发送级别划分,然后在丢帧时根据速率控制计算出的发送速率确定发送级别,迅速判别丢弃哪些帧,计算简单。该拥塞控制策略成功应用于集群视频服务器WanLian系统。实验表明,在采用拥塞控制后,丢包率明显减少,同时减少了在网络拥塞时客户播放影片出现的声音断续、图像马赛克现象。
昌玉芳[3]2006年在《分布式VOD系统中集群视频服务器的设计与实现》文中指出近年来,为了满足日益增大的网络视频流量,VOD系统在网络和视频服务器端都面临着极大的挑战。由于网络带宽的增长远远快于服务器性能的提高,所以瓶颈问题主要集中在视频服务器上。服务器集群由于具备负载均衡、高可用性和可扩展性,成为提高服务器性能问题的一种较为理想的解决方法。本文从建设大规模视频点播系统出发,针对提升服务器系统的性能这一目标,对VOD视频服务器集群系统的设计与实现方法作了一些系统性的探讨和研究,力图使廉价的PC机通过低耦合的分布式体系构成一种可扩展、负载均衡、高可用、高性能的VOD视频服务器。通过对VOD系统的概念和基本结构、集群系统的理论及其负载均衡技术的分析,提出了基于集群的VOD系统视频服务器模型,分为广域网框架和局域网框架两层。基于集群的广域网分布式VOD系统由一个中心和多个分中心的二级架构组成;每个分中心相当于一个局域网,其中包含一个视频服务器集群。每个视频服务器集群又由一个集群管理节点和若干个视频服务节点组成。首先给出了局域网视频服务器集群负载均衡、高可用性和动态扩展的设计方案。负载均衡是由视频服务器集群中集群管理节点上的负载均衡调度器,根据某种负载均衡算法来实现的。针对视频服务中不同的点播方式、视频文件存储调度的特点和视频文件的播放信息等问题,在一般负载均衡算法的基础上,给出了适用于视频点播服务的负载均衡算法。高可用性的实现包括集群管理节点和视频服务节点两方面,集群管理节点可采用联机热备份来避免单点故障,视频服务节点的高可用性基于它和集群管理节点之间汇报包的检测,其故障由集群管理节点检测和接管。动态扩展在不改变原来系统正常运行的情况下,通过添加视频服务节点来提升系统的性能。随后,将设计方案扩展到广域网中,讨论了广域网下系统的负载均衡和扩展性。整个系统须构建在Linux之上,视频服务器采用Linux Virtual Server(LVS)集群系统,给出了局域网视频服务器集群系统的实现方案:详细描述了基于LVS的视频服务器集群的构建过程,并对视频服务器集群系统中集群管理节点和视频服务节点两者间及其对外的交互功能的实现进行了探讨。最后给出了这个VOD视频服务器集群的测试方案和测试结果。测试实验表明,此方案能够实现负载均衡、高可用性和可扩展性,达到了提高视频服务器性能的要求。
谭鹏[4]2005年在《流媒体内容发布技术的研究及其应用》文中研究说明随着网络技术、通信技术和多媒体技术的发展,在网络上传输的数据不仅包括文本数据,而且包括声音、视频等多媒体信息。流媒体业务的迅速发展使得流媒体技术已经开始受到学术界和业界的广泛关注。为了解决目前流媒体传输的服务质量问题,论文主要进行了流媒体内容发布技术的研究。采用接收方缓冲区驱动的自适应多播方法解决了在不可预约带宽网络环境中的视频自适应传输,并且建立了流媒体信息发布与管理系统,实现了流媒体服务的交互功能,从而为 IP 电视综合服务系统(ITIS)完成了提供服务质量(QoS)保证的多播模块以及交互模块。首先,提出了一种接收方缓冲区驱动的自适应视频多播系统。为了解决现有网络基础上的实时视频多播问题,利用基于控制理论的自适应传输机制,实现了在不可预约带宽网络环境中的视频自适应传输。仿真结果验证了方法的有效性,而且可适用于不同的拥塞控制算法和编码算法,扩展性良好。接着,建立了流媒体信息发布与管理系统。流媒体信息发布服务器是用户与流媒体服务系统进行交互的媒介,负责进行节目内容的动态发布,用户还可以通过它从认证计费服务器中获取用户信息。流媒体信息管理系统则可以对节目内容、运营信息以及用户信息等进行远程维护。最后,介绍了流媒体内容发布技术的依托项目——IP 电视综合服务系统。作为一个通用的服务平台,IP 电视综合服务系统以 DVB over IP、 IP overEverything 为技术框架,融合了叁大网络技术和媒体技术,涵盖了流媒体服务器、转码服务器和无线多媒体传输及播放等系统,从而可以实现在任何时间,任何地点,通过任何终端设备和任何网络享受丰富的数字音视频信息。系统所有的服务组件都运行于 Linux 操作系统,具有最优的性能价格比和最大的安全性。系统投入运行一年多以来,效果良好。
张志刚[5]2007年在《基于Web的煤矿视频监控系统的研究与开发》文中认为视频监控系统由于其直观、方便、能实时、形象、真实地反映被监控对象以及远距离操控等独特优势,被作为一种重要的安防手段在各行业中广泛使用。特别是近几年重大煤矿事故连续不断的发生,使得在煤矿安全生产系统中引入视频监控更为迫切。视频监控与其它监测监控系统综合使用将是未来煤矿安全监控发展的必然趋势。本论文的课题是河南省科技攻关计划项目“多媒体煤矿安全生产综合监控系统研究”的子系统——煤矿安全视频监控系统。目的是在综合现有的模拟与数字视频监控系统优点的基础上,结合煤矿行业视频监控的特点,设计开发一套低成本的、适合于煤矿行业特点且符合当前技术发展的现代化煤矿安全视频监控系统。论文首先从视频监控系统的监控方式分析入手,将先进的数字视频技术、网络技术有效的结合在一起,提出了系统的总体设计方案。该方案将系统分为前端服务器、远程客户端及Web服务器叁部分,在视频服务器端,完成图像的采集、转换、MPEG-4压缩编码及网络发送、视频录像;在远端监控部分,负责视频数据的接收、解码显示、云台控制;Web服务器则负责为用户提供基于浏览器的集中控制和多点访问、用户认证和权限管理、视频服务器管理等服务。作者以模块化的软件设计思想对系统软件进行了模块划分和细化,详细介绍了视频服务器端、客户端以及Web服务器端的核心功能模块的设计和主要功能函数的设计。同时,论文在研究网络拥塞控制技术的基础上,对一种组播环境下基于发送端速率调整的拥塞控制算法进行了优化,在此基础上提出了一种基于量化参数和帧率的码率调整策略,提高了网络视频传输的可靠性和客户端视频回放的平滑性,并对该调整算法进行了测试和性能评价。最后,作者对该课题的后续工作进行了展望。
侯德林[6]2006年在《流媒体技术在电子商务信息发布中的应用研究》文中研究说明在电子商务活动中,增强商家对客户的信息发布能力可以提高客户对商品及相关信息的了解程度。随着电子商务的发展,人们对支持电子商务信息发布的信息媒体形式及相关技术有了更高的需求。流媒体技术可以支持大数据量的文件以流式方式在网络上传输发布,客户端无需等待整个文件下载完,就可以边接收边观看大数据量的信息了。流媒体技术支持文本流、图片流、音频流、视频流的网络流式传输和客户端的流式接收。其中,对数据量较大的视频文件和音频文件的流式传输发布的需求最为常见。对于参与电子商务活动的“良币”商家来说,其要体现自身优势的策略之一,便是最大化地向客户发布其商品的质量信息和其它相关信息,以满足客户的商务信息需求。商家可以采用流媒体技术向客户发布其商品及其它相关的视频、音频等信息,促进客户对商务信息的更多了解,最终达到提高电子商务交易成功率的目的,这也对电子商务的发展有着积极的作用。本文对流媒体技术应用于电子商务信息发布的理论和技术进行了较系统的研究。 探讨了流媒体技术应用于电子商务信息发布的理论基础。在电子商务活动中商家向客户的有效的信息发布是减弱信息不对称不利影响的对策之一,流媒体技术可以很好地支持商家的信息发布行为。 分析并总结了电子商务活动中信息发布所采用的各种媒体形式及网络信息组织方式。解决了为什么采用流媒体技术能更好地支持电子商务信息发布行为的问题。 介绍了流媒体技术的基本原理,探讨了流媒体技术应用于电子商务信息发布的基本机制和框架。构建了流媒体播放系统与电子商务信息系统的集成模型、流媒体信息发布的点播和直播机制的应用模型、一种基于P2P技术的流媒体信息发布模型。分析了移动流媒体信息发布的基本逻辑框架。 分析并概括了将流媒体技术应用于电子商务信息发布的一些制约性的问题及其相关解决方案。
李飞[7]2005年在《IP网络视频组播关键技术研究》文中指出网络视频应用的快速增长引起了带宽急剧消耗和网络拥塞等问题,如何更为有效地提高视频传输质量成为目前网络视频研究热点。组播技术可以有效地节约带宽并提高网络的利用率,已成为网络视频传输的必选方案。网络视频的可靠组播主要涉及组播协议、网络架构、流量控制、自适应编解码等关键技术,非常具有挑战性,也是流媒体研究的重点和趋势。 本文是作者在参与“3TNET网络数字电视关键技术研究”和“移动自组网环境下的可靠组播技术的研究”等课题的基础上,针对以太网视频可靠组播、组播发送速率控制、无线自组网组播扩展性及可靠组播等关键性的技术,提出了一些创新性的思想和方法,并设计了相应的实现算法。仿真实验和项目实施结果说明这些算法的有效性和可靠性。具体内容如下: 1.提出并实现了错误恢复和组播拥塞控制相结合的网络数字电视可靠组播方案。视频可靠组播研究的核心是如何减少组播过程中的数据包丢失,同时有效地恢复丢失的数据,使客户端获得良好的视频质量。在错误控制方面,采用了前向纠错编码VDM和交织技术相结合的方案,有效地恢复丢失的数据;在拥塞控制方面,通过对服务器端组播发送速率进行控制来完成对拥塞的处理,减少因拥塞造成的网络数据包丢失。该方案已经成功应用于863重大专项3TNET“基于纯软件的网络数字电视系统”中,实验结果表明:它能够有效地提高网络电视的视频质量。 2.提出了用于网络电视服务器的具有网络自适应能力的组播发送速率控制方法ITSRC。网络拥塞是造成视频传输过程中丢包的主要原因,因此组播视频流应具有对拥塞自适应的能力。本文在改进TFMCC协议的基础上,综合考虑了视频流发送所需的基本速率,实现了对网络状况自适应的发送速率控制。实验结果表明:该方法具有网络适应性好、有效降低拥塞造成的网络丢包的特点,非常适合MPEG-2视频流的组播传送。 3.提出了一种基于发送缓冲区管理的视频组播速率控制方法BNMRC。该方法立足于确保发送缓冲区不发生上溢和下溢,首先确定发送速率的范围,然后根据接收者反馈得到的网络可用带宽,进一步确定发送速率。该方法可应用于网络电视组播速率控制系统中。实验结果表明:该算法实现简便,系统开销小,有效减少了数据包丢失。
许先斌, 赵睿[8]2005年在《基于LVS的视频服务器集群系统的研究与设计》文中进行了进一步梳理通过分析Linux服务器集群系统LVS的特点,设计了一种基于LVS的视频服务器集群系统的实现方案,并详细介绍了该系统的工作原理和数据传输流程。同时,在实验过程中针对视频数据流的特殊性进行了处理,有效提高了数据传输的实时性和连续性。
曹双贵[9]2007年在《基于流媒体技术的非实时教学VOD系统关键技术研究与系统开发》文中研究指明流媒体VOD教学能够满足连续媒体实时性和高吞吐量的要求,解决了以视频、音频信息为代表的多媒体信息资源在中低带宽网上的传输问题,增强了学习者的主动性和视频、音频资源的可控制性,更好地满足了学习者的学习需求。VOD网络教学已经成为现代教育流行的教学模式。本论文主要研究流媒体关键技术及其在非实时教学系统中的应用。论文首先从流媒体的基本原理入手,介绍了流媒体的相关格式,如常见的媒体压缩格式(JPEG系列标准)、微软的流式媒体格式(ASF)等。然后,结合流媒体的网络传输特征,详细介绍了实时传输协议(RTP)和实时流化协议(RTSP),并从bprobe改进算法和追尾算法中得到启发,重点研究了一种基于RTP/RTCP的带宽自适应传输策略的校园网VOD应用。本论文的核心是研究流媒体教学系统音视频服务器技术。通过对服务器进行数学建模分析得出结论:采用大容量点播服务器协同工作是提高点播系统服务质量的关键,并由此设计了视频服务器模型。论文还研究流了媒体教学系统中音视频同步问题。使得音视频的同步也通过时间戳、缓冲区等方法的使用得以较好的解决。最后在调度算法方面,通过对比分析知道补丁流调度算法性能优于其他基于成批调度的流合并算法的原因,这种算法利用了补丁策略的特点,从而可以获得更好的性能,并把经过改进的补丁流调度算法移植到校园VOD教学系统中。
余少勇[10]2007年在《基于DM642的流式网络视频监控系统研究》文中研究指明目前市场上关于网络视频监控的主流产品有两大类:网络摄像机和网络视频服务器。网络摄像机结构简单,使用方便,但其对多用户并发访问支持不够,所以主要适用于小规模的视频监控。网络视频服务器因把服务器功能用专用嵌入式系统来实现,在性能上有了很大提高,对用户的并发访问支持度也较高。网络视频服务器以专用的高性能嵌入式系统在一定程度上增加了对用户访问度的支持,然而相应的系统成本也提高了。当应用规模不断扩大时,它只有通过提高硬件性能才能够满足应用规模的变化的需求。能否在已有的硬件条件下以软件的方式来提高监控系统的性能而满足应用规模的变化呢?因此,本文提出了一个基于DM642的流式网络视频监控系统模型,该模型通过把一个具有分布式计算功能的视频服务器软件放在网络中不同的PC机上,多台PC机之间协同工作构成一个分布式的视频服务器集群,当应用规模扩大时,只要在原来的分布式系统中增加PC机模块就可以了,没有必要花很高的成本去提高系统的硬件性能。本文在北京合众达开发的数字媒体DSP实验平台VPM642的基础上进行了系统的开发。系统需要分别实现运行在DSP端和PC端的软件。DSP端几个关键软件模块是:视频采集、视频压缩和网络传输。本文中以实现TVP5150硬件驱动的方式来达到视频采集的功能;采用了最新的视频编码标准H.264,通过在DSP上移植和优化X264实现了视频压缩模块;通过在嵌入式环境下使用RTP协议实现了视频数据的实时传输。PC端软件包括:实时流媒体数据接收模块、流媒体视频服务器模块以及文件服务器模块。实时流媒体数据接收模块是DSP端系统与PC端系统衔接的桥梁,由于本课题的流媒体视频服务器采用的是RealServer,所以可以通过用RealSystem SDK开发RealServer广播插件的方式来实现该模块,文中给出了实现插件的方法;在大规模应用下,流媒体视频服务器应该架构成一种分布式的结构,各个服务器之间协调工作来为用户提供视频服务,这就牵涉到服务器负载均衡问题,文中给出了两种解决负载均衡的方法;最后对为用户提供视频数据检索的文件服务器给出了详细的设计。
参考文献：
[1]. MPEG-4文件分片策略及流量控制机制的研究[D]. 董志. 华中科技大学. 2004
[2]. 集群视频服务器的拥塞控制研究[D]. 吴敏娜. 华中科技大学. 2004
[3]. 分布式VOD系统中集群视频服务器的设计与实现[D]. 昌玉芳. 华中科技大学. 2006
[4]. 流媒体内容发布技术的研究及其应用[D]. 谭鹏. 清华大学. 2005
[5]. 基于Web的煤矿视频监控系统的研究与开发[D]. 张志刚. 河南理工大学. 2007
[6]. 流媒体技术在电子商务信息发布中的应用研究[D]. 侯德林. 华中师范大学. 2006
[7]. IP网络视频组播关键技术研究[D]. 李飞. 复旦大学. 2005
[8]. 基于LVS的视频服务器集群系统的研究与设计[J]. 许先斌, 赵睿. 微计算机应用. 2005
[9]. 基于流媒体技术的非实时教学VOD系统关键技术研究与系统开发[D]. 曹双贵. 南京理工大学. 2007
[10]. 基于DM642的流式网络视频监控系统研究[D]. 余少勇. 厦门大学. 2007
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