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【摘 要】本文介绍了相关传输协议与基于网络的QoS，分析了基于网络的QoS，有IntServ模型、Diffserv模型、MPLS等模型，指出基于终端的QoS，有拥塞控制、抖动控制，并对仿真环境进行分析。
【关键词】网络传输 实时视频流 服务质量 控制
一、前言
流媒体以其可以一边下载一边播放的强大实用性占据了网络多媒体业务的主导地位，但Internet提供的是一种尽力而为（best-effort）服务，没有提供资源配置、预留等措施。所以必须在网络中引入一定的QoS机制。因此，必须采取相应的QoS控制机制，以控制丢包、时延、时延抖动等问题。
二、相关传输协议与基于网络的QoS
（一）相关传输协议
1. TCP与UDP。TCP和UDP都是传输层协议。TCP是一种面向连接的协议，该协议可以保证可靠、安全的网络通信。UDP是一种无连接的协议，不能保证可靠、安全的通信，但由于速度快，因此通常在要求速度和效率的场合会实用UDP。
2.RTSP协议。流式传输的实现需要合适的传输协议。由于Internet中的文件传输都是建立在TCP协议基础之上的，但是TCP的特点决定了它并不适合用于传输实时数据。一般都采用建立在UDP协议之上的RTP/RTSP来传输实时的影音数据。
3.RSVP、RTP与RTCP。资源预留协议RSVP是基于在IP网中引入QoS机制这方面考虑而开发的，它可以让流数据传输时所会途经的所有路由器响应请求，为该流数据分配链路带宽和缓存空间，将相关的流状态信息保留在路由器中，从而保证一定的服务质量。
（二）基于网络的QoS
为满足QoS的需求，IETF建议了很多服务和机制，主要有：综合服务模型（IntServ）、区分服务模型（Diffserv），多协议标记交换（MPLS），流量工程等。
1.IntServ模型。IntServ模型的基本思想是在传送数据之前，根据业务的QoS需求进行网络资源预留，从而为该数据流提供端到端的QoS保证。
2.Diffserv模型。由于IntServ模型的难以实现，IETF提出了Diffserv模型，它利用IP分组中的DS域来标识该分组的优先级。
3.MPLS。MPLS是一种面向连接的转发策略，主要特点是将路由控制和分组转发分离。分组在进入MPLS作用域时被赋予一定的标记，它对应一个预先建立的路径，随后分组的分类、转发和服务都将基于标记完成。标记及路径可以复用，从而提高系统的可扩展性。
三、基于终端的QoS
（一）拥塞控制
2.接收端的速率控制。基于接收端的速率控制是采用视频分层编码的方式。视频在编码的过程中，通常会划分几个不同的层次，由接收端调整接收的视频层次来调整速率。接收的层次越多，速率越高，视频质量越高；反之，接收层次越少，速率越低，视频质量就越差。调整的依据也是通过上面两种方法预测带宽的结果。
3.混合速率控制。基于发送端的速率控制能够较好地提供自适应于网络可用带宽的速率调整，有效地减少网络拥塞，在单播情况下，它能灵活提供个性化的服务，但它的缺点是带宽利用率不高，能提供的服务用户数目不多。
（二）抖动控制
视频传输是将视频划分为包含一定信息的许多个分组再传输的。发送端发送这些分组的时间间隔是相等的（即等时的），但由于网络传输的不确定性，这些分组到达接收端时是非等时的（产生时延抖动）。
四、OPNET仿真
（一）仿真环境
仿真部分的设计是希望通过OPNET仿真DiffServ模型和基于终端的QoS控制，并对比分析二者的端对端延时和丢包率。
（二）仿真结果及分析
设置中QoS Configuration的属性为DiffServ，Video Conferencing的ToS为EF（加速性），可将网络模型更改为DiffServ网络。
五、总结
综观下来，基于终端的QoS控制机制更具有实用性和普遍性。但是随着网络的不断建设，相信完全实现基于网络的QoS控制即将成为可能，届时多媒体的应用将更为有效，以满足用户日益增长的需要。
参考文献：
[1]张丽. 流媒体技术大全[M]. 北京： 中国青年出版社， 2001： 4-19
[2]李小平， 曲大成. 多媒体网络通信[M]. 北京： 北京理工大学出版社， 2001：328-330
[3]武奇生， 潘若禹， 汪贵平等. 网络与TCP/IP协议[M]. 西安： 西安电子科技大学出版社， 2010： 141-157
[4]何东健.数字图像处理[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003.
[5]杨志伟，冯宗哲，郭宝龙.实时视频网络传输系统实现技术[J].电讯技术，2005（8）.
[6]杨征，袁琦.视频通信技术的发展与应用[J].电信网技术，2005（05）.
[7]潘啸.浅谈MPEG-4视频编码[J].芜湖职业技术学院学报，2005（02）.
作者简介：
田建菲，（1990年01月19）籍贯：山东省威海市，学历：本科，研究方向：电子信息科学与技术专业。
【关键词】网络传输 实时视频流 服务质量 控制
一、前言
流媒体以其可以一边下载一边播放的强大实用性占据了网络多媒体业务的主导地位，但Internet提供的是一种尽力而为（best-effort）服务，没有提供资源配置、预留等措施。所以必须在网络中引入一定的QoS机制。因此，必须采取相应的QoS控制机制，以控制丢包、时延、时延抖动等问题。
二、相关传输协议与基于网络的QoS
（一）相关传输协议
1. TCP与UDP。TCP和UDP都是传输层协议。TCP是一种面向连接的协议，该协议可以保证可靠、安全的网络通信。UDP是一种无连接的协议，不能保证可靠、安全的通信，但由于速度快，因此通常在要求速度和效率的场合会实用UDP。
2.RTSP协议。流式传输的实现需要合适的传输协议。由于Internet中的文件传输都是建立在TCP协议基础之上的，但是TCP的特点决定了它并不适合用于传输实时数据。一般都采用建立在UDP协议之上的RTP/RTSP来传输实时的影音数据。
3.RSVP、RTP与RTCP。资源预留协议RSVP是基于在IP网中引入QoS机制这方面考虑而开发的，它可以让流数据传输时所会途经的所有路由器响应请求，为该流数据分配链路带宽和缓存空间，将相关的流状态信息保留在路由器中，从而保证一定的服务质量。
（二）基于网络的QoS
为满足QoS的需求，IETF建议了很多服务和机制，主要有：综合服务模型（IntServ）、区分服务模型（Diffserv），多协议标记交换（MPLS），流量工程等。
1.IntServ模型。IntServ模型的基本思想是在传送数据之前，根据业务的QoS需求进行网络资源预留，从而为该数据流提供端到端的QoS保证。
2.Diffserv模型。由于IntServ模型的难以实现，IETF提出了Diffserv模型，它利用IP分组中的DS域来标识该分组的优先级。
3.MPLS。MPLS是一种面向连接的转发策略，主要特点是将路由控制和分组转发分离。分组在进入MPLS作用域时被赋予一定的标记，它对应一个预先建立的路径，随后分组的分类、转发和服务都将基于标记完成。标记及路径可以复用，从而提高系统的可扩展性。
三、基于终端的QoS
（一）拥塞控制
2.接收端的速率控制。基于接收端的速率控制是采用视频分层编码的方式。视频在编码的过程中，通常会划分几个不同的层次，由接收端调整接收的视频层次来调整速率。接收的层次越多，速率越高，视频质量越高；反之，接收层次越少，速率越低，视频质量就越差。调整的依据也是通过上面两种方法预测带宽的结果。
3.混合速率控制。基于发送端的速率控制能够较好地提供自适应于网络可用带宽的速率调整，有效地减少网络拥塞，在单播情况下，它能灵活提供个性化的服务，但它的缺点是带宽利用率不高，能提供的服务用户数目不多。
（二）抖动控制
视频传输是将视频划分为包含一定信息的许多个分组再传输的。发送端发送这些分组的时间间隔是相等的（即等时的），但由于网络传输的不确定性，这些分组到达接收端时是非等时的（产生时延抖动）。
四、OPNET仿真
（一）仿真环境
仿真部分的设计是希望通过OPNET仿真DiffServ模型和基于终端的QoS控制，并对比分析二者的端对端延时和丢包率。
（二）仿真结果及分析
设置中QoS Configuration的属性为DiffServ，Video Conferencing的ToS为EF（加速性），可将网络模型更改为DiffServ网络。
五、总结
综观下来，基于终端的QoS控制机制更具有实用性和普遍性。但是随着网络的不断建设，相信完全实现基于网络的QoS控制即将成为可能，届时多媒体的应用将更为有效，以满足用户日益增长的需要。
参考文献：
[1]张丽. 流媒体技术大全[M]. 北京： 中国青年出版社， 2001： 4-19
[2]李小平， 曲大成. 多媒体网络通信[M]. 北京： 北京理工大学出版社， 2001：328-330
[3]武奇生， 潘若禹， 汪贵平等. 网络与TCP/IP协议[M]. 西安： 西安电子科技大学出版社， 2010： 141-157
[4]何东健.数字图像处理[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003.
[5]杨志伟，冯宗哲，郭宝龙.实时视频网络传输系统实现技术[J].电讯技术，2005（8）.
[6]杨征，袁琦.视频通信技术的发展与应用[J].电信网技术，2005（05）.
[7]潘啸.浅谈MPEG-4视频编码[J].芜湖职业技术学院学报，2005（02）.
作者简介：
田建菲，（1990年01月19）籍贯：山东省威海市，学历：本科，研究方向：电子信息科学与技术专业。