基于CDN的可伸缩视频分发理论与技术研究

Scalable video coding enables streaming media transmission becoming reality with the adaptive network as well as terminals; however the existing network nowadays still cannot burden the load of the scalable video coded transmission. Combining the Content Delivery Network (CDN), this project is aim at finding an efficient method to achieve the goal by perceiving the network and adapting the route. According to the network condition, we can flexibly adjust scalable video coding strategy and slice the streaming media to achieve the adaptive streaming media transmission. The main subjects of research are as the following issues:.1）building a CDN framework for adaptive streaming media transmitting. Stading the technologies about the CDN storage, content distributtion and multi-services loading, the CDN framework will be proposed to adaptively transmit SVC stream..2）perceiving the condition of the loading network according to the content delivery command in order to transmit adaptively..3）Using the scalable video coding methods, slicing and managing schemes for the streaming media transmission will be proposed based on the condition of network and terminal. .4）propose an adaptive route schemes. According to the service node load, resource state and network condition, the optimal routing schemes are completed .5）verify that the adaptive streaming media transmission system based on the China Telecom CDN platform.

可伸缩视频编码能够为流媒体传输提供自适应网络及终端的需求，但是现有的承载网络还无法适应可伸缩视频编码传输的需求。本项目结合内容分发网络（CDN），研究网络感知、自适应路由，利用可伸缩视频编码策略对流媒体按照网络感知信息进行分片传输实现自适应流媒体传输。本课题主要研究和解决以下问题：.1）.研究可伸缩视频传输的CDN架构。对CDN存储、内容分发、多业务承载等关键技术研究，提出适合可伸缩视频流在CDN上实现网络自适应传输的体系架构。.2）.研究承载网络状态感知技术，为自适应媒体流提供网络决策参数。.3）.研究自适应流媒体切片及管理。利用可伸缩视频编码策略，根据媒体流按照不同的网络参数及需求切片，提出管理策略。.4）.研究网络状态的数字媒体自适应路由策略。根据服务节点负载、资源状况以及承载网络通信质量、路径拥塞状况等制定最佳路由策略。.5）.基于中国电信CDN平台，测试验证自适应流媒体传输系统。

可伸缩视频编码能够为流媒体传输提供自适应网络及终端的需求，但是现有的承载网络还无法适应可伸缩视频编码传输的需求。本项目结合内容分发网络（CDN），研究网络感知、自适应路由，利用可伸缩视频编码策略对流媒体按照网络感知信息进行分片传输实现自适应流媒体传输。本课题主要研究和解决以下问题：.a)研究可伸缩视频传输的CDN架构。对基于CDN的流媒体分发采用弹性扩容方法，同时提出基于PHP模型的CDN资源调度方法，取得良好效果。提出基于用户行为的CDN缓存策略。定义基于用户行为的CDN流媒体分发系统的热点，并在热点的基础之上基于2-8规则对流媒体进行两种不同的缓存和分发策略，提高系统的QoE。.b)研究承载网络状态感知技术，提出承载网终端状态和网络带宽的感知方法，并构建基于承载网状态的CDN传输系统，在边缘服务器和终端之间建立自适应流媒体传输系统，能够根据终端的需求和网络带宽提供相应的流媒体传输，并构建基于自适应流媒体传输的远程桌面共享系统。.c)提出基于自适应滤波的方法进行动态自适应调整，构建基于相关信息熵的码率自适应调整略和基于最优配准的图像区域ROI传输方案，使得可伸缩视频编码能都动态自适应网络带宽、有限选择ROI传输，实现灵活的编码及传输。.d)研究自适应视频传输路由策略，提出可伸缩视频编码的自适应路由机制和流媒体的自适应缓存策略，实现可伸缩视频在CDN网络中的自适应传输。.e)针对中国电信业务对流媒体传输需求，构建音频和视频的CDN传输架构，提高音频和MV的 CDN传输效率。研发CDN流媒体播放终端，已经在中国电信网络进行测试，与传统流媒体分发相比，提升用户体验质量。.在国家基金面上项目的支持下，发表学术期刊论文11篇（均SCI检索），发表会议论文9篇；申请发明专利12项，授权4项，申请海外专利4项；培养博士研究生3名，硕士研究生16名；制定国家标准2项；获得广东省技术发明一等奖和教育部科学技术（技术发明类）二等奖；并将项目成果在中国电信和合立正通进行推广应用。