基于dash的自适应流媒体传输技术研究与实现

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1、硕士学位论文基于DASH的自适应流媒体传输技术研究与实现RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFADAPTIVESTREAMINGTRANSMISSIONTECHNOLOGIESBASEDONDASH谭加豪哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TN919.8学校代码：10213国际图书分类号：006.7密级：公开工学硕士学位论文基于DASH的自适应流媒体传输技术研究与实现硕士研究生：谭加豪导师：何震宇副教授申请学位：工学硕士学科：计算机科学与技术所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:

2、TN919.8U.D.C:006.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFADAPTIVESTREAMINGTRANSMISSIONTECHNOLOGIESBASEDONDASHCandidate：JiahaoTanSupervisor：AssociateProf.ZhenyuHeAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：ComputerScienceandTechnologyAffiliati

3、on：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：Dec,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着“互联网+”行动计划于2015年上升为国家战略，我国互联网的发展呈现出更加广阔的前景。网络视频的广泛应用促使关键的流媒体传输技术不断发展。流媒体传输在移动互联网中依然存在网络抖动、智能移动设备性能差异等问题。自适应流媒体传输技术是目前最前沿和最高效的解决方案之一。码率自适应算法是流媒体传输技术中的核心。目前某些算法都以某一个影响因素

4、为主展开，并且只在仿真环境中进行实验，缺乏对自适应流媒体技术的应用开发。在分析各类型的流媒体传输协议以及现有的码率自适应算法后，本课题提出一种基于带宽和缓存的码率自适应优化算法，并设计实现了一个MPEG-DASH自适应传输系统。本课题将MPEG-DASH标准与其它传输协议分别进行纵向和横向比较分析，并深入探讨现有的码率自适应算法，分析出带宽和客户端本地缓存是影响基于HTTP流传输质量的两大主要因素。本课题提出基于带宽和缓存的码率自适应优化算法，通过设计优化方程来量化带宽和本地缓存这两大因素。总体工作为首先利用带宽预测的方法，估算分片码率集合中可选子集的上限值。然后调整两大因

5、子的相关系数，计算出下一个分片数据的最优码率质量。最后将该算法移植到MPEG-DASH自适应系统中并进行对比实验。实验表明，该算法具有以下特点：1）使视频播放质量远远超过普通的流媒体传输技术，能在网络质量不好的情况下，流畅播放视频；2）该算法接近或超过现有的自适应算法，通过采用较低码率质量的媒体分片，抵消带宽抖动的影响，同时把本地缓存中的媒体分片长度维持在一个最小值，避免下溢导致的播放卡顿。本课题实现了一种使用自适应优化算法的MPEG-DASH系统，并在实际应用场景下对该系统进行性能评测。该系统具有以下特点：1）采取“浏览器/服务器”架构，结合HTML5技术，以解决移动互联

6、网环境中出现的不兼容、不稳定等问题；2）借助优化的码率自适应算法，克服了网络抖动、设备性能差异等问题，最大限度地利用带宽资源传输流媒体，提供尽可能好的网络视频服务质量。参考MPEG-DASH协议规范与应用场景，通过PC和移动终端两种不同设备、不同数量的码率分片组合以及不同的分片时长等三组对比实验，得出使系统自适应性能最优的参数配置值。关键词：流媒体传输；码率自适应；MPEG-DASH；HTML5-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsthe“Internet+”actionplanbecomesanationalstrategyofChina,thefutu

7、reoftheInternetindustryinChinaisbrighterthaneverbefore.Thenetworkmediaiswidelyapplied,whichpromotesthedevelopmentofonekeytechnology,mediastreamingmedia.Streamingmediastillhasnetworkjitter,equipmentperformancefragmentationandsomeotherlimitationsinthemobileInter