一个适合远程教育的应用级组播协议研究

一个适合远程教育的应用级组播协议研究

田立军[1]2004年在《一个适合远程教育的应用级组播协议研究》文中提出本文首先分析了Internet环境下具有大量信息交互的远程教育应用的多方通信特征,提出了为远程教育系统设计多方通信协议的基本原则。参照这些原则对多种可靠组播协议和应用级组播协议进行了分析和比较,并且探讨了这两类协议的优势和不足。 在以上研究基础上,本文针对网络教育多方通信的特征提出了一个新的应用级组播协议:可扩展混合组播(SHM)。SHM主要包括一个地址映射方案、一个拓扑管理协议STMP以及一个内容发布协议SCDP。 为解决IP组播地址问题以及现有应用级组播协议中地址方案的不足,本文提出了一个新的叁段式地址方案。为了将成员构建成更有效的迭织网,作者在STMP中提出了使用“活动成员”以及树深控制的方法。并且使用NS-2对其进行了模拟分析,模拟结果表明这种方法可以增加树的效率,降低资源开销和加入延迟。在构建好的迭织网上传输数据也是SHM的一个关键部分,作者在SCDP中设计了一个数据命名方案、一个差错控制机制以及一个简单而灵活的流量控制机制,并且考虑了对多种传输模式的使用。

邓杨敏[2]2004年在《多媒体实时交互技术在远程教育的应用》文中研究说明随着计算机网络通信技术和多媒体技术的发展,人们不再满足于传统的网络应用,如WWW服务、文件传输、电子信箱、远程登录等;现在,集音频、视频和共享数据于一身的多媒体应用已成为新型应用的热点。 本论文研究的内容是基于Web的远程教育综合服务系统的一部分:多媒体实时交互技术在远程教育的应用。旨在讨论多媒体实时通讯技术和Sun公司提出的Java媒体框架的使用。争取拥有自主版权的多媒体实时交互技术产品,推动国内多媒体应用和远程教育的发展。 本论文先简单的讨论多媒体实时传输及其相关技术,分析了RTP和RTCP等协议和服务质量,以及媒体压缩技术及其实现,对于一些最常用的媒体压缩技术进行了详细的分析,然后讨论了远程教育的解决方案;最后,着重讨论了基于JMF的多媒体实时交互技术的实现。

崔学敬[3]2004年在《基于流媒体技术的视频会议系统的原理和实现方法》文中提出随着人们生活节奏的加快和活动范围的扩大,远程视频会议系统日益受到人们的青睐和重视。视频会议系统具有节省大量的差旅费用、减少在旅途中的时间,提高企业对市场的响应效率、缩短上层领导的决策周期、随时可以召集和举行会议和培训等优点,所以它被广泛应用在诸多领域。然而,虽然目前国际国内市场上也有成熟的视频会议系统,但价格不菲,多则几百万,少则几十万,而本论文给出了基于目前网络条件下的以流媒体技术为核心的视频会议系统解决方案,它具有视音频压缩比率高,所需带宽视用户带宽自动调整,网络自适应能力强,其最大优点是费用低(它只需在原有计算机的基础上,加上话筒和摄像头)、效率高,操作方便,应用灵活,既适合局域网,也适合广域网,既适合个人使用,也适合大范围内使用,是目前个人、企业、政府、远程医疗、远程教育等领域自己构建视频会议系统的有效解决方案。本论文主要包括以下内容:视频会议系统概述、基于小波变换的视频压缩技术、流媒体的基本概念、简述世界叁大流媒体技术、详细论述以Windows media产品为例配置视频会议系统的解决方案、Windows media sever在防火墙下的配置及内容安全管理和Windows media性能评估。本文的重点是小波变换的视频压缩技术、Windows media流媒体技术下的视频会议系统的解决方案、在防火墙下的配置及内容安全管理和Windows media性能评估,它是本人长期实践经验的总结,具有较深的理论基础和较强的指导意义。

王军[4]2002年在《交换式以太网上多媒体组播的研究》文中认为以太网以其低成本、高速率和功能强大的优势成为未来宽带接入的主流,同时组播技术为在计算机网络中实施传统广播业务提供了技术基础,并且促进通信协作和共享服务的发展。但传统以太网对组播业务和实时业务的支持不够,无法保证多媒体组播服务的质量,并且网络利用效率低下。针对上述缺陷,本文对交换式以太网中多媒体组播通信的机制进行了深入的研究,解决了宽带以太网接入环境中传统广播和新兴多媒体组播业务的有效传输和服务质量保证问题。本文的主要贡献和创新点如下: 1.设计和实现交换式以太网中基于IGMP Snooping的二层组播协议。利用交换机的侦听功能,将IGMP报文中IP组播组所包含的主机群体对应到链路层组——VLAN的端口集上,利用终端和路由器或者智能交换机的IGMP协议模块管理VLAN组的动态加入和退出,结合交换式以太网中VLAN的组通信功能实现二层组播。此方法在不需修改终端和路由器设计的前提下,充分利用现有VLAN技术实现交换式以太网对组播的支持,达到有效节省带宽,在以太网上实现传统广播业务和新兴组播业务,并且与IP组播实现无缝连接的功能。 2.提出并实现一种基于DLB的自适应整形算法。通过监视数据缓冲区和令牌缓冲区中有效长度的动态变化,在线估计通信量的输入速率和速率整形的输出效果,动态调整DLB的参数设置,使输出通信量在数据无丢失和最大延迟约束条件下达到最佳速率平滑效果。此算法使速率整形器不需预先对源通信量进行统计分析,就可以根据源通信量的实时变化进行动态调整,达到最佳整形效果,从而使速率整形的应用范围扩展到具有平均速率波动的多媒体数据流。 3.针对以太网低延迟、平坦拓扑和高可靠性的传输特点,提出和实现一种实时连续媒体流的可靠组播协议。协议采用反馈重传、组播NAK抑制和重传实时限制等技术在多媒体数据实时传输和同步播放的时间限制范围内通过重传进行错误恢复,同时尽量减少反馈和不必要的重传,使实时连续流媒体在预先指定的时间限制内,提高传输的可靠性和高效性。 最后,本文基于如上技术提炼综合出一个多媒体组播应用框架,为交换式以太网上的数字电视接入、Multicast Streaming和WebCasting等应用提供一个能够保证服务质量的多媒体组播应用平台,并且基于此框架提出和实现一个宽带综合业务社区网络系统的实现方案,其中的典型组播应用是数字电视接入服务。

曹银银[5]2009年在《实时视频传输的关键技术的研究》文中认为近年来,由于互联网的广泛普及和多媒体技术的飞速发展,基于网络的视频流式传输技术得到了广泛的应用。本文在研究了H.264编码标准的内容和优势的基础上,选择H.264运动图像压缩编码标准作为网络视频流式传输系统的视频压缩技术,并对各种网络传输协议进行比较,选用RTP/RTCP/UDP作为系统传输协议。通过对H.264中的NAL概念和RTP负载格式进行分析后,引入了基于RTP的H.264视频数据流的封装设计。在此分析和研究的基础上,用VC开发工具设计并实现一个基于RTP/RTCP协议的实时视频流传输系统,分别对系统的服务器端和客户端设计并实现。在传输方式上,采用Winsock网络编程技术来完成IP的组播,从而实现了传输系统的高效性。面对通信网络上存在的各种丢包、延时、抖动和终端异构等不利因素,如何保证网络实时视频传输的高效性并改善视频传输的QoS成了一项具有挑战性和实用价值的研究课题。本论文对系统的视频传输服务质量进行了分析和研究,主要是针对网络视频传输过程中出现的延时抖动,设计了一种基于循环队列的环形缓冲区的对策,并提出了一种自适应的拥塞控制方法,即基于RTCP反馈的拥塞控制策略来保证实时视频传输过程中的服务质量,实现了视频传输的可靠性和稳定性。本文所设计的实时视频流传输系统己经成功运行在局域网上,并且也可以在广域网上使用,具有一定的实用和推广价值。

杜根远[6]2005年在《基于IP的实时在线教学系统研究与开发》文中研究说明由于多媒体数据的大信息量和有限的传输带宽,使得视音频的压缩编码、网络协议的选择以及流媒体服务器的架构成为实时教学系统中的关键技术。本文主要研究了纯软件环境下基于IP的实时在线教学系统的实现,目的是为了适应网络状况,充分利用网络资源,在应用层获得好的服务质量,从最终的结果来看,有较好的效果。 本文介绍了视音频编码标准MPEG-4、G723.1以及IP组播技术和实时传输协议RTP,研究了实时教学系统中流媒体服务器的服务方式、体系结构、磁盘缓存管理策略、接入控制管理策略及流调度策略,基于以上的策略利用VisualC++语言具体实现了本教学系统的服务器模块。在上述研究的基础上,设计并实现了该教学系统的客户端,客户端使用缓存技术来弥补数据的延迟,减少了流媒体的传输和播放延时;同时,利用VFW编程及底层音频函数实现视音频数据的采集,并采用基于UDP协议的RTP/RTCP机制来传输视音频数据。作者主要设计了封装视音频采集和回放模块的动态链接库,功能测试表明本系统可基本满足实时教学的要求。

陈晋奎[7]2007年在《基于MIP-RS & MobiCast的分层移动组播管理》文中提出随着移动通信的高速发展和Internet用户数目的急剧增加,越来越多的人希望在移动过程中使用移动终端通过无线方式接入Internet,以获取所需的信息,并且能够在移动的时候获得与静态联网者相同的网络应用。但移动用户在网络中不断切换和无线带宽的限制成为移动通信发展的瓶颈。而组播是传输大量数据到一组接收者的高效机制。路由器只在遇到组播树的分叉时才在每个分叉上传送一个复制的数据分组副本,这样能够有效地节省网络带宽。很多新兴的互联网应用,如远程教育、网络电视和视频会议等都使用组播通信方式。所以,移动与组播的结合引起了人们越来越多的重视。本文首先对几种现有的移动组播算法进行了分析与研究,在讨论存在问题的基础上,提出了基于MIP-RS与MobiCast结合的分层移动组播方案。然后通过分层移动组播管理的方法,将节点在域内的移动节点对外屏蔽,提高了域间组播转发树主干的稳定性。并利用快速组播机制,从而减少了切换延迟以及由此引发的分组丢失。最后的仿真模拟显示,基于MIP-RS与MobiCast结合的分层移动组播方法具有分组丢失率低、组播分组传送效率高以及组播维护开销少等优点,是一种高效的移动组播解决方案。

谢高岗[8]2002年在《IP网络性能测量技术研究》文中进行了进一步梳理以Intemet为代表的IP网络正在逐渐成为人类社会的基础设施。网络规模不断扩大,异构化程度不断增加,带宽成倍增长,网络日益复杂。在IP网络中实时、精确检测网络性能,对于网络性能管理和监控有重要意义。开展”网络性能测量技术研究将为因特网的科学管理和有效控制、科学规划和合理利用、高效协议、设备、应用的开发提供科学的依据。 本文在完成大量网络测试工程的基础上,重点探讨带宽和流量测量技术,在实际测量实验的基础上建立流量模型以及性能测量技术在网络监控系统中应用。作者在攻读博士学位期间主要工作描述如下: 1.提出一个高效精确的带宽测量方法,消除背景流量和误差累积的影响。 下载和调试带宽测量工具pathchar、clink、pchar、nettimer以及bing,在ICT网络中进行测量实验。实验分析结果表明,背景流量和误差累积是影响测量性能最主要的因素。本文提出一个高效精确的带宽测量方法,消除背景流量和误差累积影响,降低测量负载,提高测量速度。该算法通过测量探测数据包返回情况可以得到丢包率、双向延迟、延迟抖动等性能指标。 2.设计与实现流量测量系统SNMPER和LANMon。 SNMPER基于SNMP,实现SNMPv3框架,并可以兼容SNMPv1和SNMPv2。LANMon通过数据包捕获方式测量链路流量。在模式1时,测量流量速率可以达到毫秒级。工作在模式0时,可以实现不同协议层次的流量分析。LANMon采取文件存储和数据库存储相结合的存储方式,数据库按照协议层次存储数据包在文件中的位置索引,文件存储捕获的数据包。LANMon和一般的协议分析仪不同点在于适合大规模网络长期性能测量。SNMPER和LANMon被用于实际网络测量,为长期流量特征分析提供实验数据。 3.提出一个适合实时应用的周期性对数流量模型。 在大量流量测量实验数据的基础上,提出一个周期性对数流量模型。该模型主要描述流量的突发特性,不对流量做任何限制性的假设。流量用R(t)=αIn(βt+1)描述,α主要标识突发量的大小,β标识突发量出现的时间。利用该模型,估计路由器输入、输出接口的传输能力、缓存大小以及交换单元处理能力等必须满足的性能指标,预测网络端到端的最大延迟和最小延迟。 4.提出了一个流量预测模型。 在展开LAN和WAN流量测量实验的基础上,提出流量预测模型。流量可以分为时间相关分量和时间无关分量。其中时间相关的分量是时间的周期性函数,时间无关的分量服从正态分布。利用该模型设计动态在线流量预测算法。 IP网络性能测量技术研究5.提出一个高效的SNMP轮询策略,设计基于网络性能测量的网络监控框架。 应用网络性能测量技术,提出一个层次式的NMS框架,并正在网络管理平台项目中实现该框架。该框架的主要特点是提供端到端的性能指标和网段的协议统计分析,并有极强的可伸缩性。利用SNMPV3管理工作站之间的通信机制,采用系统级故障诊断技术保证管理工作站的可靠性。提出每条被测链路流量可测的充分条件,该条件包含弱顶点覆盖。利用该充分条件设计SNMP轮询策略,极大减少被测设备数目和测量产生的流量。6.承担网络测试与性能优化工程项目,出色地完成任务。 负责实施重庆网通信息港宽带城域网系统测试与性能优化、北京市委市政府办公厅ATM网络综合测试、广州宽带城域网传输与***8系统测试以及华北石油网络系统测试与改进等项目,将测试理论应用于各种网络环境,积累了大量的测试实验数据。重庆网通测试项目分为网络主干p.SG POS卿试、小区端用户行为与性能测量、安全测试、设备测试以及仿真优化等部分。发现网络在汇聚层叁层交换性能问题,设备测试过程中验证该结论。并由测量结果建立网络模型进行仿真实验,提出优化性能方案。后期测试表明,改进后的网络性能和可靠性得到提升。

李艳鹍[9]2006年在《基于QoS的流媒体代理缓存的研究与实现》文中研究表明Internet技术的不断发展和普及使得简单的文本、图像和声音信息已经不再能够满足人们要求,取而代之的是音频、视频以及数据综合形成的新的多媒体信息。“流媒体”技术的产生使用户可以边下载边观看、收听这些多媒体文件,从而无需等到整个文件下载完毕。据不完全统计,至今为止,网络中50%以上的存储内容是流媒体数据。基于流媒体的应用系统、国际标准和基础研究正成为目前产业界和科研机构研究关注的焦点。QoS问题是流媒体应用中的核心问题。本文分析了流媒体系统中的QoS问题的影响和制约因素,基于流媒体代理缓存的优点,在参考已有的流媒体代理缓存理论和传统的流媒体技术中基于流媒体服务器端-客户端(即C/S模式)的QoS控制机制的基础上,使用流媒体代理缓存技术对流媒体传输系统进行QoS处理。前缀缓存可以降低启动延迟保证服务质量,采用在前缀缓存、分段缓存、动态缓存的流媒体代理缓存策略的最前端设置部分代理缓存的方法,可以有效地缓解在流媒体代理缓存中片面增加前缀缓存来保证QoS所带来的不必要的缓存资源浪费;同时也可以有效地对在网络传输异常状态下的服务器-代理服务器-客户端的流媒体传输体系中的QoS(服务质量)进行保障。在利用代理缓存保证服务质量的实现方法中综合QoS指标的多要素即带宽、延迟、延迟抖动、丢包率及错误控制等,利用启发式算法精确计算了流媒体代理缓存的大小,保证了流媒体缓存的效率。同时利用代理缓存对包丢失率、延迟抖动、以及网络拥塞等QoS指标的控制进行了证明,提出了利用代理缓存控制拥塞的方案主要在于:(1)在网络出现拥塞时,即丢包发生时,由拥塞控制机制(协议部分)决定包的选择性——比较数据包的p值决定该包是否被舍弃;(2)在缓存的FIFO算法中根据拥塞状态决定增加时间限制量或是减小相对时间的程度,以使缓存可以更少的丢弃可用的数据包;(3)在使用过程中针对前阶段的网络流量计算未来的网络流量期

温秀梅[10]2002年在《流媒体技术中数据压缩算法的研究》文中研究表明流媒体作为因特网不可或缺的媒体之一,已广泛应用于互联网多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网的信息服务的方方面面。在宽带还没有普及的今天,压缩编码算法是流媒体技术中非常重要的技术之一。本文围绕这一主题进行了深入的理论和实验研究,主要完成的工作和取得的创造性成果如下: 1.为了适应不同的网络带宽,编码时应该考虑用户带宽的不同。根据网络用户带宽的不同,进行不同的流式编码。 2.基于MPEG-4的DCT压缩算法适合流媒体数据压缩。 3.采用面向对象的程序设计思想和方法,定义了编码器类,给出了重要成员函数如编码开始、编码结束、获取图像类型、图像类型转换的程序实现;根据用户带宽的不同,调整编码时用到的位率并且进行了程序的模拟实现。 此算法的研究及成功的实现,对视频点播、远程医疗、实时视频会议等Internet信息服务的迅猛发展起着积极的推动作用。

参考文献:

[1]. 一个适合远程教育的应用级组播协议研究[D]. 田立军. 湖南大学. 2004

[2]. 多媒体实时交互技术在远程教育的应用[D]. 邓杨敏. 南京理工大学. 2004

[3]. 基于流媒体技术的视频会议系统的原理和实现方法[D]. 崔学敬. 安徽大学. 2004

[4]. 交换式以太网上多媒体组播的研究[D]. 王军. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2002

[5]. 实时视频传输的关键技术的研究[D]. 曹银银. 安徽理工大学. 2009

[6]. 基于IP的实时在线教学系统研究与开发[D]. 杜根远. 成都理工大学. 2005

[7]. 基于MIP-RS & MobiCast的分层移动组播管理[D]. 陈晋奎. 兰州大学. 2007

[8]. IP网络性能测量技术研究[D]. 谢高岗. 湖南大学. 2002

[9]. 基于QoS的流媒体代理缓存的研究与实现[D]. 李艳鹍. 吉林大学. 2006

[10]. 流媒体技术中数据压缩算法的研究[D]. 温秀梅. 河北工业大学. 2002

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一个适合远程教育的应用级组播协议研究
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