远程视频及控制信息实时网络传输系统的开发研究

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1、摘要在网络控制系统中由于网络的介入，不可避免的带来了一系列的问题。由于目前网络有限的带宽、Intemet的分组丢失率、网络异构性以及网络延迟等多种因素的影响，使实现实时准确地进行网络控制系统的信息传输有特别重要的意义。在参考了大量国内外网络实时信息传输方法的基础上，综合考虑了信息编码、传输、解码恢复，设计出应用于网络控制系统中实用的实时信息传输方案。首先，基于粒子群优化算法(PSO)基本原理，考虑到网络控制系统对实时信息传输的要求，给出包含延迟、延迟抖动、带宽、丢包率和最小花费五个约束条件在内的异步模式的PSO求解Q

2、oS组播路由问题的算法。该算法首先给出数学模型，设计适应度函数，再给出受限的网络模型，通过PSO最大化适应度函数来求解最优Steiner树。仿真结果表明，与传统的遗传算法和同步模式的粒子群优化算法相比，该算法有较好的收敛速度和寻优效果。其次，考虑到当解码端检测到误码或丢包时，必须立即向服务器发送RR包，对实时信息传输的核心技术之一的RTP协议进行了软件优化，使得编码端能够动态地调整编码参数，实时地适应网络的动态变化。最后，对视频信息的编码，设计出优化的MPEG-4方法，使图像的质量有所提高；对控制信息的编码，提出了一

3、种简单，高效的数据编码方式，可根据实时的现场视频确定更为精确的控制命令，并进行传输。与传统的实时信息传输方案相比，本方案在现有网络带宽等条件下，在权衡考虑可靠性和低延迟的基础上，使信息传输的实时性和准确性有明显的改善，是实现网络控制系统信息传输的一个有特色的新方案。关键词网络控制系统；实时；信息传输；粒子群优化；MPEG-4燕山大学工学硕士学位论文AbstractAsaresultofthenetworkinvolvementinthenetworkcontrolsystem,aseriesofquestionsis

4、inevitable．Forlimitedbandwidtll，pocketlostrateininternet，heterogeneityanddelayofnetworks，real—timeandveracityisspeciallyvitalsignificancetonetworkcontrolsysteminformationtransmission．Theexperienceissummarizedbasedonthereferenceofreal—timeinformationtransmission

5、methodsofinsideandoutside，Designareal·timeinformationtransmissionplanwhichCanapplytonetworkcontrolsystemafterconsidertheencoding，transmission,thedecodingrestores．Firstly,inordertofulfilltherequestofreal—timeinformationtransmission,anewqualityofservice(QoS)multi

6、castmutingalgorithmbasedonasynchronouspatternparticleswarmoptimization(PSO)algorithmisproposed．Itcontainsdelay,delayjitter,bandwid饥packetlossandtheleastcostconstraints．Networktopologygraphandfitnessfunctionaregeneratedanddesignedfirst；andrestrictednetworkmodeli

7、sputforwardandPSOmaximizefitnessfimctionisusedtogettheoptimizedSteinertree．SimulationresultsshowthatthealgorithmgivesthebetteroperationeffectandthefasterspeedofconvergencewithcomparetogeneticalgorithmandsynchronouspatternPSOalgorithm．Secondly,Whenfind@n'orcodeo

8、rlost—packetindecodingend，mustsendRRpackageimmediatelytoserver,carryonthesoftwareoptimizationtoRTP,causgt0theadjustmentcodeparameterinthecodeenddynamicallyandreal-timedynami