基于自適應(yīng)模糊理論的實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)膽?yīng)用研究.pdf

1、視頻實(shí)時(shí)傳輸過程中存在的問題隨著視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程視頻傳輸?shù)榷嗝襟w飛速發(fā)展日益凸顯,視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等多媒體信息實(shí)時(shí)傳輸過程中包含大量數(shù)據(jù),這使得用戶在網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量和服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求。突發(fā)數(shù)據(jù)延遲和包丟失會(huì)嚴(yán)重降低客戶端圖像質(zhì)量。因此,視頻傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬,丟包率以及端到端的延遲都有一定的要求,由于網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)環(huán)境的大時(shí)滯性、非線性以及參數(shù)的時(shí)變特性,使得建立精確地?cái)?shù)學(xué)模型這一問題相對(duì)比較困難,本文在國內(nèi)外視頻實(shí)時(shí)傳

2、輸研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深入分析了視頻實(shí)時(shí)傳輸過程中存在的問題及現(xiàn)有的控制策略,將智能控制理論算法引入到視頻傳輸中,提出一種基于自適應(yīng)變論域模糊Smith預(yù)估PID控制策略。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)流體理論對(duì)視頻傳輸系統(tǒng)擁塞控制機(jī)制進(jìn)行建模。
　　(2)模型的不精確性對(duì)視頻實(shí)時(shí)傳輸影響的研究。引入了模糊PID控制算法對(duì)視頻傳輸系統(tǒng)進(jìn)行控制,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模糊PID控制策略控制的優(yōu)越性,系統(tǒng)輸出能夠快速跟蹤穩(wěn)定

3、值。若突發(fā)視頻流進(jìn)入系統(tǒng),系統(tǒng)都能夠維持在期望值附近,然而當(dāng)參數(shù)鏈路容量有較大變化時(shí),系統(tǒng)輸出隊(duì)列長(zhǎng)度跟蹤效果較差。
　　(3)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的大時(shí)滯性對(duì)視頻實(shí)時(shí)傳輸影響的研究。采用了一種基于Smith預(yù)估的模糊PID實(shí)時(shí)視頻傳輸控制算法。該算法將模糊控制與Smith預(yù)估控制相結(jié)合,采取Smith預(yù)估策略補(bǔ)償系統(tǒng)滯后,同時(shí)運(yùn)用模糊控制在一定程度上克服了傳統(tǒng)Smith預(yù)估器對(duì)模型結(jié)構(gòu)與參數(shù)的精確性過于敏感、魯棒性差的缺點(diǎn),使擁塞控制性能有

4、明顯提高。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法在大時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能很好地將路由器隊(duì)列長(zhǎng)度收斂于期望值。
　　(4)自適應(yīng)變論域模糊Smith預(yù)估控制在視頻傳輸中的應(yīng)用研究。采用一種自適應(yīng)變論域模糊Smith預(yù)估控制策略,并應(yīng)用于視頻傳輸?shù)膿砣刂浦?。最后通過仿真表明,采用變論域模糊控制方法能保證系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性以及控制精度,能使隊(duì)列快速收斂到目標(biāo)值,超調(diào)量較小,且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)在較大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí),仍然保持較好的控制性能,并具有較好的穩(wěn)定性和魯棒