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基于NS-2的无线网络视频QoS平台的实现
来源:本站整理  作者:佚名  2009-12-15 13:57:30




    (2)根据所研究的真实网络的特性,设置物理层(MAC层)的基本属性;建立各种节点并配置其参数,设定节点的运动特性;配置网络拓朴结构,确定链路的基本特性,如延迟、带宽和选择策略等。
    (3)建立协议代理,将协议代理绑定到相应的节点上,建立代理之间的连接;确定网络上的业务量分布,将视频业务量和各种背景业务量绑定到相应的协议代理上。
    (4)设置Trace对象。Trace对象把仿真过程中发生的特定类型事件记录在trace文件中。NS-2通过trace文件保存整个仿真过程。仿真完成后,可以分析研究trace文件。
    (5)编写其他辅助过程,设定仿真结束时间,至此OTcl脚本编写完成。用NS-2解释执行已编写的OTcl脚本。
    (6)分析trace文件,得出所需的数据。也可用Nam等工具观看网络仿真运行过程。根据trace文件判断编码产生的压缩视频分组流中哪些分组要在传输过程中丢失。基于该方法,可以从压缩视频文件中丢弃传输丢失的分组,从而产生新的传输后的视频压缩文件。
    (7)利用视频解码器对传输后的视频压缩文件进行解码,从主观和客观上可观察视频的传输质量。

4 应用分析
   
图2是进行实例分析的视频传输系统结构示意图,视频摄像产生视频文件,通过发送节点传输到接收节点,中间通过无线接入点AP1和AP2;发送节点还带有一个CBR流发生器,经中间节点AP1和AP2向接收节点发送,作为影响视频传输的背景流。设置CBR流使用UDP协议,速率为512 Kb/s。AP1和AP2之间的带宽为0.5 Kb/s。AP和移动节点之间的链路为1 Mb/s的IEEE802.11b。使用100帧的图像测试序列foreman_cif.yuv,利用MPEG4编解码器编写仿真脚本文件,在NS中运行仿真,产生一个trace文件。

    利用视频压缩文件和trace文件编写分析程序,从视频压缩文件中将由于丢包所丢失的分组去掉,得到新的压缩视频文件,解码后可从主观和客观评价视频质量。在无线网络中,视频流的传输受CBR流的影响,产生丢包现象,造成视频图像失真,图3中的b2.dat和n2.dat分别展示有无CBR背景流存在的情况下视频序列的PSNR,表明CBR流的存在使视频质量急剧恶化。

    图4从主观角度对比两种情况下第74帧视频的质量,右边帧为没有CBR背景流的情况,图像质量基本正常,左边帧出现马赛克表明图像出现失真。


5 结论
   
本文选取NS-2网络模拟器作为仿真环境,设计并实现一个无线视频QoS分析的试验平台。提出视频QoS分析对于试验平台的需求,分析全部的实现过程后。通过实例进行论证。对于需要在NS中加入新的视频传输协议模块的仿真试验,可以应用该实验平台,分析和验证协议的有效性。通过试验证明,所提出的方案完全可行。根据结果视频文件直观评价网络性能,便捷反映实际网络的运行状态,可大大增强仿真结果的可靠性,对于复杂网络拓扑及相关协议设计与研究具有重要意义。

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