校園局域網中視頻教學系統(tǒng)的分層傳輸研究.pdf

1、隨著信息化的發(fā)展和教學形式的多樣化，多媒體教學系統(tǒng)在整個教學體系中占有越來越重要的地位。最早傳統(tǒng)的多媒體教學系統(tǒng)一般選擇在局域網內采用廣播方式，隨著校園網絡結構組成的復雜化，這種結構越來越無法滿足實際教學的需要。90年代中期，隨著視頻傳輸技術研究的發(fā)展，一種新的視頻傳輸技術出現(xiàn)了，它就是流媒體技術。這種技術被迅速地應用到多媒體視頻教學系統(tǒng)中。采用流媒體方式的視頻系統(tǒng)有一般有兩種工作模式。采用多碼率單播雖然可以保證高帶寬用戶獲得高質量服務

2、，但會導致網絡主干線流量過高，從而限制了用戶的接入量；采用組播技術可以控制干線流量，但高帶寬的用戶被迫接收低碼率的視頻信號，無法體現(xiàn)網絡的服務質量QOS。針對傳統(tǒng)視頻教學系統(tǒng)中無法充分利用信道容量的局限性，有必要提出新的解決方案。 一種采用PFGS編碼技術的視頻教學系統(tǒng)解決方案能在減少校園網絡主干線數(shù)據(jù)流量、提高網絡資源利用率的同時用戶端接收到盡可能高質量的視頻。精細的可伸縮性的視頻編碼FGS(FineGranularScala

3、ble)是MPEG-4標準的視頻編碼框架中的關鍵技術。PFGS(ProgressiveFineGranularScalable)是由微軟亞洲研究院提出的一個漸進的精細可伸縮性的視頻編碼框架。與FGS相比，PFGS在增強層的編碼過程中采用了高質量的參考來提高編碼效率，能更有效地提高視頻編碼對網絡帶寬的適應性，能更好地實現(xiàn)網絡的QOS質量服務保證。 在這種新的視頻教學系統(tǒng)中，服務器方發(fā)送一個多層次的視頻流，其基本層可以提供分辨率較低

4、的有效視頻質量，每一個附加增強層將逐步提升圖像質量，接收方變被動為主動，根據(jù)自身的信道條件決定接收多少層的媒體流。 采用PFGS編碼技術后，數(shù)據(jù)包的丟失是網絡視頻教學中面臨的最大問題。為了使接收方能獲得高質量的解碼效果，在新的解決方案中，針對不同層次的視頻編碼對視頻質量的貢獻不同，對視頻信號采用了不等長的前向糾錯編碼技術FEC(ForwardErrorCorrection)，對視頻數(shù)據(jù)進行非均勻保護，并且在接收方的解碼設計中引入