基于可分级编码的无线Mesh网络视频传输研究

摘要

无线Mesh网络(WMN)是一种新型的宽带高速无线多跳网络，它融合了WLAN和Ad hoc网络的特点，具有很高的可靠性和灵活性。多媒体是它的主流业务，如何在WMN中可靠地传输宽带视频业务是一个值得研究的课题。目前，JVT组织将可分级视频编码(SVC)作为H.264标准的扩展，以更好地适应视频信号的网络传输需求。
　　 本文考虑到H.264/SVC优越的编码性能和灵活的可分级性技术，是解决视频在WMN中可靠传输的有效措施之一。结合WMN的网络特性、传输协议和可分级编码的特点，采用两种跨层设计方案，以提高WMN中压缩视频流的传输质量。第一种方案是借鉴自下而上的跨层设计方法，利用IEEE802.11MAC层的ACK应答帧对发送端MAC层的收包率进行统计，通过统计结果来估计信道误码状况，并根据信道估计来调整分级视频的传输，以达到分级视频与信道状况大致匹配的目的，优化视频传输效果。通过NS2仿真实验验证了该信道估计方法的可行性；在此基础上综合考虑视频传输的QoS参数，得到最佳的匹配方案；根据该方案进行视频传输测试，仿真实验获得的数据初步证明了该方法对视频传输质量的改善。第二种方案是借鉴自上而下的跨层设计方法，考虑将分级编码中不同层次数据的重要程度，与802.11e EDCA协议中提供的QoS优先级相结合，采取一种针对分级视频传输的跨层映射方案，使重要性不同的层次的数据对应不同优先级的信道接入参数集，从而实现对分级视频的不等保护，提高了视频在WMN中传输的可靠性。通过对不同序列在不同拓扑环境下的NS2仿真实验，验证了该方案在保护重要数据方面的有效性。本文对两种方案的结合进行了初步的分析和实验，为今后进一步的研究打下了良好的基础。