基于MPEG4的流媒体服务器端缓冲区管理

不错的

第３３卷

第５期

计算机工程

２００７年３是

Ｖ０１．３３

Ｎｏ．５

ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｍａｒｃｈ２００７

多媒体技术及应用

文章■号；１０００－－３４２８（２００７）０５－－－０２０８－－－０３

文献标识璃ｔ

Ａ

巾啊分类鼍ｔＴＰ３７

基于ＭＰＥＧ．４的流媒体服务器端缓冲区管理

杨格兰１，曹理字２张建孵１

≤１．瀑瘫城市学院｝｝算税科学系，益鞭４１３０４９；２．巾Ｉ￥Ｉ久鼹麟援军９５１４７熬麸，兴宁５１０２００）

■英：服务器端缓冲技术是流媒体系统巾常用的一种应用控制技术，能够平滑网络抖动，减少数据丢失，提高客户端视频播放质量。该文鹃缓律嚣管理增麓了褥攀控裁豹秘黥，控裁策略麓透一爹提高褫频质量，特蒡ｌ适含手系统资源鸯黻、带爨窄或强实薅经瓣视频滚式传章龛。关镰嗣：码率控制；ＭＰＥＧ一４；流媒体；缓冲区

ＭａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆＳｅｒｖｅｒＢｕｆｆｅｒｆｏｒＳｔｒｅａｍｉｎｇＭｅｄｉａＳｙｓｔｅｍ

ｉｎ

ＭＰＥＧ－４

ＹＡＮＧＧｅｌａｎｌ，ＣＡＯＬｉｙｕ２，ＺＨＡＮＧＪｉａｎｍｉｎ９１

（１．Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｕｎａｎＣｉｔｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｙａｎｇ４１３０４９；２．９５１４７ＡｒｍｉｅｓｏｆＰＬＡ，Ｘｉｎｇｎｉｎｇ

５１０２００）

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｓｅｒｖｅｒｂｕｆｆｅｒｉｓ

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［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］Ｒａｔｅ

ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＰＥＧ－４；Ｓｔｒｅａｍｉｎｇｍｅｄｉａ；Ｂｕｆｆｅｒ

由于当前ＩＰ网络的Ｂｅｓｔ—ｅｆｆｏｒｔ设计思想和底层硬件的局的视频编码码率，ｄｒａｉｎｉｎｇ—ｒａｔｅ（ｔ）取决于当前的网络状况，而限靛还不熊够提供充分霹靠鹃箴务凌鼙缳证（ＱｏＳ），鬻魏在褫频编弱弱率帮瓣络状提二者之瓣莠没有必然联系，魏暴不Ｃ／Ｓ模式传输时要引入服务器端缓冲技术来弥补当前网络传在应用级加以控制，式（１）是难以满足的。即便在应用级加以辘鹣缺陷。ＭＰＥＧ．４翡裰频编弱漉褥率泼番极大，它跑一觳按翱，氇无法绦证缓冷送不溢出，哥凳式（｛）在现蠢鹣技寒条的Ｃ／Ｓ模式传输更需要引入缓冲区来吸收这种码率波动。服件下实际上是无法满足的，除非将缓冲区设置得足够大，但务器端缓洚蘧怼予基子ＭＰＥＧ一４懿流媒俸系统是蘩常重要是辩暴缓狰涯是移大，一剜游耗大量麓系统资源，褥簧｜ｌ旗糙的。本文结合ＭＰＥＧ＇－４视频流编码的特点，探讨服务器端缓了流媒体系统的实时性，故主疆考虑在缓冲区有限的情况下獐嚣褥率控麓策蝰。

如秘在疲臻缀翔以有效控裁采尽量滚跫式≤１）的馕况。

１服务器螭缓冲区描述

由于目前的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ只熊提供“尽力而为”服务，无法赧务器壤缓砖技寒爨一耪应耀缀视频凑量控翩技术，荚接剿ｌＰ分组的露蛙量、丢毽率、时延秘辩动，嚣越瓣终状泼思想是在服务器端划分一块内存作为缓冲区，通过缓冲一定和网络特性都随时间而不断变化。已有许多ＱｏＳ管理机制，豹数据量寒乎漕瓣络辩动。魏露ｌ搿示，ｆｉｌｌｉｎｇ—ｒａｔｅ（ｔ）表示ｔ如分配优先级纛粪源预甓。分聚傀先缓对不麓酶薅终藏量分时刻已经编码的视频流填入缓冲区的速度，如果要求编码视配不同的优先级。但怎样为不同的网络流量设置优先级并将簇滚无损失地填入缓｛唾｝嚣，这封，ｆｉｌｌｉｎｇ—ｒａｔｅ（ｔ）实际上等于当应雳级别的优先级映射淹不屈鳇路由器优先级以及该方法璜前视频编码码率。ｄｒａｉｎｉｎｇ—ｒａｔｅ（ｔ）表示ｔ时刻视频流流出缓冲带来的性能增被仍在研究之中ｕｌ。资源预留（例如ＲＳＶＰ协区懿速度，嚣为视貘滚滚感后夔嚣将遥过强终发送出去，掰议１２１）要求沿途彤有妁路由器支持该协议，否则服务壤量就得以ｄｒａｉｎｉｎｇｒａｔｅ（ｔ）实际上等于当前网络发送速率。不到保证，而目前大多数路由器没有诧功能；而且为提供ＱｏＳＢｕｆｆｅｒ＿ｆｉｌｌｅｄ（ｔ）表拳ｔ时刻缓ｉ枣区已经缓菇视频滚的总大小。

保证，ＲＳＶＰ经鬻造成薅络资源的过度分配，未能充分剩朋网络资源；同时由于预留状态信息与业务流个数成正比，使ｆｉｌｌｉｎｇ＿ｒａｔｅ（ｔ）

Ｂｕｆｆｅｒ＿ｆｉｌｉｅｄ（９

ｄｒａｉｎｉｎｇ＿ｒａｔｅ蛙

得路由器的负担会随着网络业务流的增加面加重，因此网络的可扩展性和寄棒性不是很好。综上所述，在现有的网络条

强１纛务暴凑纛狰区攘述

件下，为了满足式（１），只好将调节的目标集中到ｆｉｌｌｉｎｇ＿ｒａｔｅ（ｔ）理想情况下，视频流数据经过缓冲区不会产生损失，这上，即遥过调节ＭＰＥＧ一４视颓编码器的码率或控利编码流填菰要求填入缓捧送貔数攥葱量必簇等予滚凄缓冲区酶数据慧薹盎瑗矗：溯南省教育厅科磅｝基龛资助顼强（０５Ｃ７７７）

量，即满慰式（１）。

作者簧介：杨格兰（１９７５一），男，讲师、硕士，主研方向：Ｉ鞫像处理，ｆ＂ｆｉｌｌｉｎｇ—ｒａｔｅ（ｔ）ｄｔ＝ｆ

ｄｒａｉｎｉｎｇ—ｒａｔｅ（ｔ）ｄｔ

（１）

纛凝技术；饕瑾字，工程萍、硬圭；张建耱，薄素生然而，由前面的分析可以知道，ｆｉｌｌｉｎｇ—ｒａｔｅ（ｔ）取决于当前

收藕日期：２００６—０４—２９

Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｇｅｌａｎ＠１２６．ｃｏｒｎ

—－２０８一