面向MPEG-4分級(jí)編碼流的交換機(jī)調(diào)度算法的研究.pdf

1、近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普遍應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)越來越影響人們的生產(chǎn)生活方式。由于視頻信息具有直觀性強(qiáng)、內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，視頻傳輸在網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域占據(jù)了越來越重要的地位。視頻流式傳輸（也稱流媒體）是其中一項(xiàng)迅猛發(fā)展的技術(shù)。 然而，在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行流媒體傳輸，對(duì)視頻壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)忍岢隽诵碌奶魬?zhàn)。首先，對(duì)于不同的流媒體應(yīng)用，人們對(duì)流媒體的質(zhì)量、時(shí)延、交互性等方面的要求不盡相同，所以需要流媒體壓縮和調(diào)度具有在服務(wù)質(zhì)量上的可伸縮性；第二，由于網(wǎng)

2、絡(luò)的異構(gòu)性（Heterogeneity）和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）的非確保性（Best-effort Service），流媒體傳輸需要針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸中可能遇到的各種問題，提供擁塞控制、帶寬適應(yīng)性和某些容錯(cuò)功能等等；第三，用戶設(shè)備的解碼能力和播放方式多種多樣，要求流媒體傳輸具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來方便用戶設(shè)備的解碼和播放。而目前網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i主要是三層交換機(jī)，因此，如何改進(jìn)交換機(jī)的調(diào)度策略，是提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的有效途徑。 本文研究了適合于

3、實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的自相似的ON/OFF流量模型，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)交換機(jī)調(diào)度算法和MPEG-4流的傳輸特點(diǎn)及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求，結(jié)合MPEG-4可分級(jí)編碼技術(shù)，在已有的交換機(jī)調(diào)度算法基礎(chǔ)上，提出了一種基于MPEG-4流的交換機(jī)調(diào)度算法。 首先，對(duì)流媒體采用漸進(jìn)的精細(xì)可分級(jí)編碼技術(shù)（PFGS）進(jìn)行編碼，將MPEG-4流分成一個(gè)基本層和四個(gè)增強(qiáng)子層，為了區(qū)分各層數(shù)據(jù)，將基本層和四個(gè)增強(qiáng)子層以及普通數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的標(biāo)注、分類。 然后采用基于

4、VOQ的輸入排隊(duì)結(jié)構(gòu)，將到達(dá)每個(gè)輸出端口的數(shù)據(jù)按照優(yōu)先級(jí)分別放到6個(gè)不同的隊(duì)列中。將6個(gè)隊(duì)列分成三組：基本層分組、增強(qiáng)層分組和普通數(shù)據(jù)分組，其中增強(qiáng)層分組中包含四個(gè)增強(qiáng)子層。組間采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)iSLIP算法進(jìn)行調(diào)度，而對(duì)增強(qiáng)層分組中的四個(gè)增強(qiáng)子層采用輪轉(zhuǎn)法進(jìn)行調(diào)度。 最后在ON/OFF流量模型和一個(gè)8×8的交換結(jié)構(gòu)之上，對(duì)本文提出的算法進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明本文提出的算法能夠保證MPEG-4基本層分組優(yōu)先通過，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬狀況