多級聯(lián)實時流媒體系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，國內(nèi)涌現(xiàn)出很多生產(chǎn)監(jiān)控流媒體產(chǎn)品的廠商，這些廠商的產(chǎn)品主要以音視頻壓縮板卡，嵌入式視頻服務(wù)器為主。同時，每個廠商都開發(fā)專有的監(jiān)控流媒體軟件平臺。但目前市場上的此類產(chǎn)品主要存在以下三個問題：1）視頻編碼器硬件產(chǎn)品彼此不兼容；2）只能支持幾百個點的小規(guī)模聯(lián)網(wǎng)；3）當(dāng)部署在Internet 上時，在易變和不可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，服務(wù)質(zhì)量不穩(wěn)定。監(jiān)控流媒體系統(tǒng)的大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)涌現(xiàn)出巨大的商機。有很多行業(yè)都制定了自己的視頻聯(lián)網(wǎng)規(guī)范，例如中國電

2、信的“全球眼2.0 視頻聯(lián)網(wǎng)規(guī)范”等，但目前市場上并無相應(yīng)的真正支持大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控流媒體平臺問世。本文針對以上問題展開研究。
　　 監(jiān)控流媒體系統(tǒng)以視頻編碼技術(shù)為基礎(chǔ)。H.264/AVC 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)有著優(yōu)異的壓縮性能。我們發(fā)現(xiàn)H.264的幀內(nèi)預(yù)測方法對已知信息的利用并不充分，只利用可用參考像素的30%～60%，此外，H.264/假定同一紋理上所有的像素值是相同的，這沒有充分的體現(xiàn)紋理特性。因此，提出一種改進的幀內(nèi)插值預(yù)測技術(shù)

3、來改善上述問題。實驗結(jié)果表明，與JM9.5 相比，本文方法使PSNR 提高約為0.0088dB，同時碼率降低約0.76%。在視頻編碼中，一個宏塊的DCT系數(shù)被量化為全零的概率是很高的，在運動估計的過程中，如果能夠早期的發(fā)現(xiàn)全零的宏塊將極大的節(jié)省計算資源。
　　 為此提出一種改進的快速的模式選擇算法，與JM9.5 相比，可以節(jié)約平均約37.31%的計算復(fù)雜度，僅以PSNR降低約0.054dB為代價。
　　 為了在Inter

4、net 上部署大規(guī)模的監(jiān)控流媒體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提出一種SVSON（Survillance Video Service Overlay Network）監(jiān)控流媒體服務(wù)覆蓋網(wǎng)模型。SVSON分為層次的服務(wù)管理層和網(wǎng)狀的媒體覆蓋層兩層結(jié)構(gòu)，可以為用戶提供需求定制的組合服務(wù)。此外，在分析了SVSON的QoS 路由問題的基礎(chǔ)上，提出一種集中式負(fù)載均衡啟發(fā)式算法SVSHA（SVS Heuristic Algorithm）。該算法綜合的考慮了用戶功能需求

5、，QoS（Quality of Service）和鏈路資源，在覆蓋網(wǎng)內(nèi)搜索出最優(yōu)的服務(wù)鏈路，同時可達到較好的負(fù)載均衡。實驗表明，SVSHA性能非常接近最優(yōu)路由算法的性能，在用戶請求率為每秒250 次的情況下，請求成功率可達到40%。
　　 實時流媒體服務(wù)具有嚴(yán)格的實時性要求，而Internet 是一種不可靠的網(wǎng)絡(luò)，由于帶寬的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致頻繁的產(chǎn)生較大的時延和抖動現(xiàn)象。為了能夠提供良好的實時流QoS 性能，流服務(wù)器系統(tǒng)必須能夠?qū)?/p>

6、時地檢測網(wǎng)絡(luò)狀況，及時地調(diào)整幀率和發(fā)送碼率。為此提出一種反饋的實時流媒體QoS控制方案，采用TCP-Like的方法，根據(jù)當(dāng)前碼率和客戶端的反饋信息來動態(tài)調(diào)整發(fā)送速率，以獲得穩(wěn)定的服務(wù)質(zhì)量。實驗結(jié)果證明，這種方法使系統(tǒng)的平均抖動時間下降約80％。
　　 針對SVSON中分布式存儲的視頻錄像的點播問題，提出一種分段的流媒體代理服務(wù)器緩存系統(tǒng)。該系統(tǒng)由流引擎，緩存引擎、調(diào)度器和緩存文件管理器四個主要的模塊構(gòu)成。使用分段感知的文件輸入輸