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“為了建立網(wǎng)絡(luò)中視頻傳輸?shù)腝oS分析平臺(tái)，在分析EvalVid工具集的基礎(chǔ)上，選取NS-2作為仿真環(huán)境，提出一種網(wǎng)絡(luò)視頻的QoS分析方法。該方法首先從視頻流中提取仿真用的trace文件，注入模擬的網(wǎng)絡(luò)中傳輸，然后利用結(jié)果trace文件將原壓縮視頻文件中由于傳輸丟失和延時(shí)超過(guò)限制的分組”

隨著網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中的多媒體應(yīng)用層出不窮，如視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播（VOD）、遠(yuǎn)程教育等多媒體業(yè)務(wù)。由于活動(dòng)圖像的數(shù)據(jù)量很大，在具體應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒕W(wǎng)絡(luò)帶寬、路由技術(shù)以及傳輸數(shù)據(jù)包的實(shí)際分割方案等因素都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能造成影響，最終影響視頻業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。因此必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)中視頻傳輸?shù)腝oS保障問(wèn)題展開(kāi)研究。

在網(wǎng)絡(luò)QoS保障問(wèn)題的研究過(guò)程中，由于網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)條件的制約，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)就扮演著非常重要的角色。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)是一種通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)鏈路的統(tǒng)計(jì)模型，并模擬網(wǎng)絡(luò)流量的傳輸，從而獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)或優(yōu)化所需要的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)的仿真技術(shù)。本文在分析EvalVid工具集的基礎(chǔ)上，將基于NS-2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件提出一種網(wǎng)絡(luò)中視頻QoS分析方法。

1 網(wǎng)絡(luò)視頻的QoS研究技術(shù)概述

在仿真環(huán)境下，研究者通常會(huì)使用不同的尺度衡量其提出的傳輸策略對(duì)視頻質(zhì)量的影響，這些尺度包括分組丟失率、分組延時(shí)、幀丟失率和可解碼幀率等。而這些尺度很多都是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的，不能完全反映視頻的質(zhì)量。在視頻質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法中主要有主觀質(zhì)量評(píng)價(jià)和客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)2種方法。主觀質(zhì)量評(píng)價(jià)是相對(duì)較為準(zhǔn)確的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，因?yàn)橹饔^質(zhì)量評(píng)價(jià)直接反映人眼的感覺(jué)。常用的指標(biāo)是基于5級(jí)質(zhì)量制或5級(jí)損傷制的平均意見(jiàn)分（MOS分）。視頻圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)通過(guò)某些數(shù)學(xué)準(zhǔn)則來(lái)衡量，常用的有峰一峰信噪比（PSNR）。它的定義如下：

其中，M和N是視頻幀的寬度和高度的維數(shù)；x（i，j）和x′（i，j）是原始像素和重構(gòu)像素在（i，j）點(diǎn)的亮度或色度值。雖然網(wǎng)絡(luò)中視頻QoS的研究技術(shù)層出不窮，但是研究者一直沒(méi)能給出一種統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)用來(lái)對(duì)視頻的質(zhì)量從主觀和客觀上進(jìn)行評(píng)價(jià)。為此Jirka Klaue在文獻(xiàn)［4］中給出了統(tǒng)一評(píng)價(jià)視頻傳輸質(zhì)量的框架和工具集——EvalVid。EvalVid具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可以使用在所用的視頻編碼策略下，網(wǎng)絡(luò)之間的交互作用通過(guò)trace文件實(shí)現(xiàn)，很容易在任何實(shí)驗(yàn)的環(huán)境下使用。

Chih-Heng Ke等在文獻(xiàn)［4］中將Evalvid和NS2結(jié)合，給出一個(gè)視頻流質(zhì)量評(píng)估的新工具集Enhanced EvalVid。NS2和EvalVid的結(jié)合通過(guò)對(duì)NS代理的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)出3個(gè)代理，即MyTrafficTrace，MyUDP和MyUDPSink，通過(guò)這3個(gè)代理就可以將真實(shí)的視頻流放到仿真的環(huán)境中運(yùn)行。在文獻(xiàn)［4］中Chih-Heng Ke等只考慮由于網(wǎng)絡(luò)的擁塞等原因造成的丟包對(duì)視頻質(zhì)量的影響，而沒(méi)有考慮網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)對(duì)視頻質(zhì)量，尤其是對(duì)實(shí)時(shí)視頻傳輸質(zhì)量的影響。為此本文提出一種基于NS的網(wǎng)絡(luò)視頻QoS分析方法，既考慮丟包，又考慮延時(shí)對(duì)視頻質(zhì)量的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)EnhancedEvalVid的補(bǔ)充。

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