Đồ Án Đại Học BK Hà Nội. Loại Giỏi : Truyền video đa chặng trong mạng ad hoc

Lời nói đầu

Ngày nay, trước nhu cầu bùng nổ của việc trao đổi thông tin, nội dung thông tin
ngày càng đa dạng phong phú và không chỉ giới hạn ở các dữ liệu text đơn thuần mà đã chuyển sang cả dữ liệu multimedia. Bởi sự phát triển nhanh chóng của cơ sơ hạ tầng mạng cũng như các công nghệ nền tảng, ngày nay thông qua mạng internet chúng ta có thể dễ dàng nghe và xem tin tức, xem phim trực tuyến, chia sẻ các video clip với bạn bè và người thân tại khắp nơi trên thế giới. Sự thành công của các trang web chia sẻ ảnh số và video clip như youtube, myspace , flickr là minh chứng cho những nhu cầu ngày càng gia tăng trong lĩnh vực này. Mặt khác nhu cầu chia sẻ dữ liệu thời gian thực cho các ứng dụng truyền hình,các ứng dụng hiện trường như camera theo dõi từ xa, vvv hoạt động môi trường không dây có xu hướng phát triển rất mạnh.
Do việc không cố định vào cơ sở hạ tầng mạng nào cụ thể nên mang ad hoc ngày càng được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên do tính chất thay đổi không dự đoán được chất lượng kênh truyền trong mạng không dây ad hoc nên việc truyền các dữ liệu multimedia trên mạng không dây ad hoc gặp nhiều thử thách như hạn chế về tài nguyên đường truyền, tài nguyên của thiết bị phần cứng.Vì vậy trong đồ án tập trung vào việc xây dựng cơ chế truyền thông minh (smart transmission mechanism) dựa trên bộ mã hóa H264 để giải quyết vấn đề về truyền video với tốc độ thay đổi dựa trên chất lượng kênh truyền được phản hồi từ client về ,với chất lượng của video thu được tại client có chấp nhận được
Tóm tắt đồ án
Đồ án tập trung xây dựng cross-layer cho và cơ chế phản hồi chất lượng kênh cho mạng không dây ad hoc .Cơ chế phản hồi được xây dựng với mục đích giúp cho phía phát truyền video có tốc độ thay đổi theo chất lượng kênh truyền,dể thicsf ứng với sự thay đổi của tài nguyên mạng
Trong đồ án đã xây dựng hoàn chỉnh cơ chế phản hồi chất lượng từ client (phía thu) vế phía phát và việc thay đổi thông số bộ mã hóa từ đó dẫn tới việc thay đổi tốc độ theo ý muốn
Nội dung đồ án bao gồm 5 chương :
Ø Chương 1 Giới thiệu vấn đề cần giái quyết trong đồ án
Ø Chương 2 Tổng quan về chuẩn nén video H264
Ø Chương 3 Giới thiệu về giao thức truyền thời gian thực RTP
Ø Chương 4 Thiết kế của cross-layer cho mạng ad hoc
Ø Chương 5 Kết quả nghiên cứu ,kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo
Mục lục
199618528" Lời nói đầu. 1
199618529" Tóm tắt đồ án. 2
199618530" Abstract 3
199618531" Lời cảm ơn. 4
199618532" Mục lục. 5
199618533" Danh sách hình vẽ. 7
199618534" Thuật ngữ viết tắt 9
199618535" Thuật ngữ viết tắt 9
199618536" Chương 1 Giới thiệu chung. 11
199618537" 1.1 Mục đích thiết kế. 11
199618538" 1.2 Phương pháp nghiên cứu. 12
199618539" Chương 2 Chuẩn nén video H.264. 14
199618540" 2.1 Giới thiệu chung về bộ codec h264. 14
199618541" 2.1.1 Encoder 14
199618542" 2.1.2 Decoder 15
199618543" 2.2 Cấu trúc của H264. 16
199618544" 2.2.1 Định dạng video (video format) 16
199618545" 2.2.2 Định dạng dữ liệu được mã hóa. 16
199618546" 2.2.3 Slice. 17
199618547" 2.2.4 Macroblock. 17
199618548" 2.2.5 Ảnh tham chiếu (reference picture) 18
199618549" 2.2.6 Profile. 20
199618550" 2.3 Lớp mạng trừu tượng. 21
199618551" 2.3.1 Cấu trúc của NAL unit 21
199618552" 2.3.2 Tập tham số (parameter set) 25
199618553" 2.3.3 Trật tự của các NALU và liên kết tới các ảnh được mã hóa,đơn vị truy cập và chuỗi video 27
199618554" 2.4 Điều khiển tốc độ (Rate control) 33
199618555" 2.4.1 Tham số lượng tử (QP) 33
199618556" 2.4.2 Mô hình rate control trong h264. 33
199618557" 2.4.3 Phân loại ratecontrol 43
199618558" Chương 3 Giao thức truyền tải thời gian thực RTP. 46
199618559" 3.1 Giao thức truyền dữ liệu RTP. 46
199618560" 3.2 Giao thức điều khiển luồng RTCP. 51
199618561" 3.2.1 RTCP RR: Receiver Reports. 53
199618562" 3.2.2 RTCP SR: Sender Reports. 55
199618563" 3.3 Tải dữ liệu của RTP cho h264. 56
199618564" 3.3.1 Đơn vị NAL đơn (single nal unit) 57
199618565" 3.3.2 Gói tích lũy đơn thời gian (STAP) 58
199618566" 3.3.3 Gói tích lũy đa thời gian (Multi time aggregate packet hay MTAP) 59
199618567" 3.3.4 Đơn vị phân đoạn (Fragmentation Unit hay FU) 61
199618568" Chương 4 Cross-layer design cho mạng adhoc. 63
199618569" 4.1 Giới thiệu về cross-layer 63
199618570" 4.2 Sơ đồ thiết kế. 64
199618571" 4.2.1 Module transcode. 65
199618572" 4.2.2 Module transport 68
199618573" 4.2.3 Module routing. 77
199618574" Chương 5 Kết quả nghiên cứu, kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo. 79
199618575" 5.1 Test case. 79
199618576" 5.1.1 Test case 1: Streaming server không thay đổi tham số mã hóa khi hoạt động. 79
199618577" 5.1.2 Test case 2: Streaming server thay đổi tham số trong thời gian thực khi truyền thành công 50 gói RTP liên tiếp 80
199618578" 5.1.3 Test case 3: Streaming server thay đổi tham số trong thòi gian thực khi nhận thông tin từ phản hồi từ client 81
199618579" 5.2 Kết quả thu được. 82
199618580" 5.2.1 Test report 82
199618581" 5.2.2 Khi thay đổi tham số mã hóa. 84
199618582" 5.2.3 Danh sách gói mất tại phía phát và phía thu. 88
199618583" 5.3 Kết luận. 89
199618584" 5.4 Hướng nghiên cứu tiếp theo. 90
199618585" Tài liệu tham khảo. 92