發布時間：2014-11-03所屬分類：管理論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：目前，通信網絡的不可靠傳輸、信號易衰落和被干擾等特點使其無法滿足未來無線數據傳輸業務的要求。因此，設計一套魯棒性較高的多媒體傳輸和差錯控制技術是當前多媒體技術發展的關鍵問題。由于理論上網絡編碼技術能夠使數據速率達到信道容量的最高值，
摘 要：目前，通信網絡的不可靠傳輸、信號易衰落和被干擾等特點使其無法滿足未來無線數據傳輸業務的要求。因此，設計一套魯棒性較高的多媒體傳輸和差錯控制技術是當前多媒體技術發展的關鍵問題。由于理論上網絡編碼技術能夠使數據速率達到信道容量的最高值，所以網絡編碼技術成為解決多媒體傳輸關鍵問題的必要手段。筆者主要基于網絡編碼技術，對無線多媒體技術的發展和應用進行了簡單的探討。
關鍵詞：網絡編碼技術,無線多媒體,技術發展
一、網絡編碼技術簡介
網絡編碼融合了編碼與路由信息交換等多種技術，以傳統的存儲轉發技術為基礎，通過對接收的數據包重新進行編碼融合，能夠增加單次的信息傳輸量，顯著提高網絡傳輸的整體性能。
在新的結構體系下，通過網絡編碼能夠達到理論上的數量傳輸最大量，隨著我國無線傳輸速率和質量要求的提高，人們對無線網絡編碼的研究也越來越重視。網絡編碼雖然是一種新的技術，但是不會對現有的網絡軟硬件設備及相應協議產生較大修改。同時，還能夠顯著改善無線傳輸的能量利用效率和吞吐量，使得傳輸的安全性和可靠性都得到了保證。
將網絡編碼應用于多媒體技術中并不簡單，需要對無線網絡的特點和多媒體傳輸的要求和特性進行綜合分析，例如數據傳輸的端到端延遲、帶寬容量、視頻比特率和信道誤碼率等。因此，根據實際要求設計合理的網絡編碼方案十分重要。在具體實施過程中，要對采用網絡編碼技術后的多媒體傳輸延遲、復雜度和魯棒性等多個因素進行綜合權衡。
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二、網絡編碼技術在無線多媒體技術發展中的應用
網絡編碼能夠提高無線傳輸系統的性能，在網絡吞吐量的提高、節點能耗的降低和網絡魯棒性的增強等多個方面效果明顯，是多媒體傳輸技術的有力支持。
1.多媒體組播
多媒體組播技術能夠充分利用無線網絡的帶寬資源，使得流媒體業務的速率和質量得到了很大的提高。同時，網絡編碼又能夠提高組播網絡吞吐量和傳輸的可靠性，所以人們對流媒體組播中網絡編碼的應用機制進行了廣泛的研究。目前，基于流媒體在Ad-hoc網絡組播中的低帶寬率和高誤碼率特點，已經提出一種基于網絡編碼技術的組播優化模型。該技術能夠使得無線多媒體傳播得到最大的組播速率和有效的差錯控制。另外，學者們還對基于優先級的網絡編碼視頻組播技術進行了研究，應用多入度、多層的組播樹模型，保證了無線視頻組播系統中優先級網絡編碼的有效性。在此基礎上，又通過對無線碼率的分配和路由進行優化，實現了網絡視頻組播技術的分布式優化，保證了接收節點可用帶寬的最大化，從而獲得了最佳視頻傳輸效果。
2.多媒體廣播
多媒體廣播是一種特殊的組播形式，由于無線網絡在物理層上本身具有廣播特性，所以對流媒體廣播傳輸的實現非常便捷。利用網絡編碼技術對無線流媒體的廣播服務進行優化，已經成為目前無線多媒體技術的研究熱點。對于單跳網絡中的實時廣播，一種合理的方案是在得知哪些數據包丟失以后，不對丟失的數據包本身進行簡單的重傳，而是對數據包的一個線性編碼組合進行重傳。這樣就可以同時恢復多個數據包，從而能夠充分利用網絡的帶寬資源傳輸數據。 multi-homed移動終端多媒體業務，可以應用協作對等修復NC-CPR技術來提高MBMS的業務服務質量。這種技術使用了結構化的網絡編碼方案，通過強制編碼的系數矩陣結構化，使網絡終端在接收不到滿意的無關數據包時，還能夠獲取部分解碼。這種編碼方案能夠顯著提高多媒體傳播的魯棒性，對優化視頻或游戲的傳輸質量具有重要的意義。
3.多媒體單播
通過網絡編碼技術還能夠顯著提高無線流媒體單播服務的效率和質量。例如，針對多路單播數據流，可以采用基于機會主義的網絡編碼數據轉發技術。這樣對提高網絡的吞吐量具有重要意義。在上述轉發技術中，基于無線網絡的特點，網絡中的每個節點都對通信范圍內的數據進行偵聽，并定期向鄰居廣播以通知其緩存的數據內容。這樣通過每個節點的網絡編碼，就可以使更多節點利用該編碼數據包，從而有效提高信息傳輸的質量和效率。而overlay網絡，則可以基于網絡編碼進行多源視頻的協作傳輸，該技術主要是通過一種非系統網絡編碼技術來提高無線多媒體傳輸數據的分集性能。這對具有源分集與路徑分集特征的分布式網絡信息傳輸具有顯著的提升效果。同時，還可以將無線網中通過中間節點進行信息交換的兩個節點看作兩個方向相對的單播會話。這樣基于無線網物理層的廣播特征，就可以應用網絡編碼技術實現無線節點的信息交換，從而有效提高無線網絡中的多媒體信息傳播速率。這對優化流媒體的傳輸質量具有重要作用。
4.視頻會議
網絡編碼技術能夠實現高效、穩定的多方無線視頻會議。具體實施過程中，通過將各節點的視頻數據與鄰居節點偵聽到的數據結合起來進行網絡編碼，然后將生成的數據包發送到基站。如果某節點無法直接從偵聽到的數據中提取源數據，則可以請求基站發送更多數據以協助解碼。而基站在接到請求后，計算所有請求節點的最大值，并應用廣播的方式傳輸數據。這種方式能夠有效保證多方無線視頻會議數據信息傳輸過程中的質量和速率，保證了信息傳播的有效性，能夠滿足視頻會議的基本要求。
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