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移动P2P视频流媒体体系下的帧位分配算法_论文

第 1 5卷 第 5期  21 年 l   00 O月 文 章 编号 : 1o —2 9(mo 0 -0 60   o 70 4 2 ) 50 4 -6 电路 与 系 统 学 报  J 0URNAL OF CI     RCUI   TS AND  YS M S S TE   VO .5 1   1 No 5 .   Oco e , 2 1   t b r  0 0 移 动 P P 频 流 媒 体 体 系 下 的帧 位 分 配 算 法  2 视 谢满德 , 凌 云 , 魏 贵义      ( 江 工 商 大 学 计算 机 与信 息 工程 学 院 , 浙 江 杭 州 3 o 1 ) 浙 10 8  摘要 。针对移 动 P P流媒 体系统 中存在 多视频 源 的特点 ,提 出 了多视频 源 串行 和并 行调 度算法 。 串行 调度 算法 , 2   接 收 Pe er通过 实 时侦 测 的 Qo S变化触 发视 频源 的更换 ,并 通过 流序列 时间 模型来 同步 各个视 频源 。并行 调度 算法 ,   多个 视频源 同时提 供服 务,并通 过帧位 分配 算法 分配各 视频 源的传 输任 务 。帧 位分 配算法 首先 将视 频序 列分成包 含 固  定帧数 的块 系列 ,然 后进行 块级 位分配 以充 分考虑 帧问 效应 。对 于单个帧 块位 分配 问题 ,算法将 其建 模成 了非线 性规  划 问题 ,通 过引入 分段线 性 R D模 型将 该 问题进一 步转 换成 了普通 的线 性规 划 问题 ,并提 出 了一 个贪婪 实现 策略 。实  . 验 结果 显示流 分配算 法 能获 得高 效 、平稳 的视频 质量 ,而且 时问 效率 也非常 高 ,能较 好 的满足移 动 P P视频 流媒 体系  2 统的实 时性 。   关键词 t移 动 P P 2 ;流媒 体 ;服 务质 量 :分 段线 性 R D模型  . 中 圈 分 类 号 t P 9 .9  T 3 30   文献标识 码 t    A 1 引 言    随着 手 机 功 能 的 不断 增 强 ,人 们 除 了把 手 机 作 为 自身 小 型 信 息 处理 平 台外 , 已将 其 作 为 了重 要 的  娱 乐平 台 ,希 望 在 出差 或 空 闲时 ,可 以通 过 手 机 等 移 动 设 备在 网络 上 获 取 和 观 看 感 兴趣 的 视频 。移 动  设 备一 般 是 在 移 动环 境 中使 用 ,连 接 到 网络 中的 移 动 设 备位 置 可 能经 常 变 化 。P P 系统 中 ,对 等 机 通  2 信 寻址 不 依 赖 于 D NS系 统 , 不 需 要 服 务 器而 直 接 进 行 数 据 交 换 ,其 分 布 式 结 构 使系 统 具 有 较 好 的 鲁  也 棒性 。P P网络 的 这 些特 性 使 之 非 常 适 合移 动 网络 环 境 应 用 。移 动技 术 和 P P的蓬 勃 发 展 己经 勾 勒 出  2 2 移动 P P流媒 体系 统 的广 阔 应用 前 景 。 2   在基 于 移 动 P P的 流 媒 体系 统 中 ,由于 服 务 P e 上 行 带 宽 的 限制 ,Qo 2 er S的 动态 变 化 等 ,接 收 P e  er 通 常 需要 向 多个 视 频源 请 求数 据 。文 献 [] 实 了这 种 视 频 流 框 架 中 多个 服 务器 同 时 向一 个 接 收者 发 送  1证 流 数据 的可 行 性 和有 利 性 , 同时 提 出了 一个 率 分 配 算 法 来 决 定 各 个服 务器 的发 送 速 率 以最 小化 总丢 包  率 。文献 【 ,】 择 通 过 分 层 可扩 展 编 码 流 来 处 理 异 构 带 宽 的情 况 ,其 中文 献 【] 虑 了单 个具 有 不 同粒  23选 2考 度 的 多层 视 频 流优 化 编 码 问题 ,该 算法 同样 也 可 用 在 不 可 分 级流 的多 种 版 本 上 , 以计 算每 个 版 本 的 最  佳速率 ,而文献【】 3则设计 了一个 可行 的算法来适应带宽的动态分布 ,但是他们都仅仅考虑 了粗粒度 可  扩 展 性 ,而 且没 有 通 过 R D 模 型进 行 进 一 步优 化 。文 献 【] 虑 了一 个 F — 4考 GS编码 图像 传 输 时 的 最 小化  问题 。它 将 问题 建 模 成 了一个 非线 性 规 划 问题 并 一 步转 化 成 了一 系 列 的 线 性 规划 子 问题 ,每 个 子 问题  决 定 一个 p e 分 配 ,以最 大 化给 定 时 间 内接 收 到 的位 数 量 ,但 是 文献 没 有 考 虑 视 频 序 列 的 R D 曲线 特  er . 征 。文 献 [】 出 了一 个 利 用 R D 模 型优 化有 损 网络 中 ,相 互关 联 视 频 数 据 包 的 流 化 问题 解 决 框 架 ,许  5提 . 多 文 献从 各 个 角 度对 该框 架 进 行 了泛 化 ,然 而 相 关 的所 有 文 献 都集 中在 不 可伸 缩 和 分 层 可伸 缩 的编 码  流 ,而 没 有 考 虑 目前 非 常 流 行 的 F GS编 码视 频 流 , 同 时这 些 文 献 也 没有 显 式 的指 定 具 体 的 R D 模 型 。 .   文 献[】 对 F 6针 GS编 码 序 列提 出 了一 个 优 化 分 割 方法 ,以均 衡 编 码 效 率 和 服 务 客 户 范 围 的需 求 , 设 计  并 了一 个 优 化 算法 针 对 给 定 的客 户 分布 计 算 最 优 基 本 层速 率 ,但 是这 种 算 法 立 足 于 视 频 源端 而 不 是 客 户  端 。 献 [] 究 了 F 文 7研 GS编码 序 列 不 同聚 合 层 的位 分 布 问题 , 者 形 式 化 了一 个 不

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