WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Рис. 3. План эксперимента с дублированием пакетов Следует отметить, что последняя ре- упорядоченных RTP/UDP-пакетов. Подакция VideoLan VLC (январь 2011) само- этому разработанная утилита отбрасывает стоятельно отбрасывает дублирующиеся только те пакеты, номера которых совпапакеты. При получении RTP/UDP-пакета с дают с полученными ранее.

порядковым номером N автоматически Данные по ухудшению качества вибудут отбрасываться все последующие део Q в беспроводной сети Wi-Fi для пакеты с порядковыми номерами, не преразличных вариантов дублирования привышающими N. Нарушение порядка слеведены в табл. 5.

дования пакетов, обусловленное сетевым джиттером, приводит к потере всех неВестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 2 (26) 2011 г.

Таблица 5. Ухудшение качества видео при разных вариантах дублирования для сети Wi-Fi С дублированием С полным дублиро№ Кодек Без дублирования ключевых кадров ванием MPEG1 0,7 0,3 1,2 DivX 1,2 0,4 1,3 WMV9 1,2 0,4 1,Дублирование ключевых кадров В работе были учтены пропущенные увеличивает объём передаваемой инфор- ранее [4] из-за недостатка инструментов мации приблизительно на 7%, а качество кодек WMV и сеть WiMAX.

связи улучшается почти в три раза. Низ- Вновь произведённые расчеты по кие показатели качества, полученного при всему массиву данных позволили уточдублировании всех кадров видео, объяс- нить значения коэффициентов аналитиченяются увеличением объёма передавае- ской модели. Наиболее перспективными мой информации в два раза. Чем больше сетями для видеотрансляций следует прискорость потока, тем больше процент по- знать беспроводные сети четвёртного потерь пакетов, причём зависимость нели- коления, в частности WiMAX. Как поканейна, а процент потерь пакетов растёт зали расчёты, качество этих сетей сравопережающими темпами при росте сред- нимо с качеством фиксированных сетей.

ней загрузки сети. Кроме того, при Библиографический список уменьшении межпакетного интервала ви1. Cisco Systems, Cisco Visual Networking деопотока усиливается эффект нарушения Index: Forecast and Methodology, 2008– порядка следования пакетов.

2013 [Электронный ресурс]. – 2009. – Выводы Электрон. текстовые дан. on-line. – Загл. с В данной работе рассматривались титул. экрана URL:

пути улучшения качества потокового ви- http://www.cisco.com/en/US/solutions/collat део в беспроводных сетях путём дублиро- eral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_ вания пакетов. Для проверки высказанных paper_c11-481360.pdf (Дата обращения ранее гипотез была разработана утилита, 20.04.2011).

которая позволила дублировать как клю- 2. Claypool M. The Effects of Jitter on the чевые кадры, так и все кадры RTP-потока. Perceptual Quality of Video [Электронный Дано описание функционирования утили- ресурс] / M. Claypool and J. Tanner // ACM ты и приведён алгоритм определения Multimedia. – 1999.

ключевых кадров. 3. Calyam P. Performance Measurement and В результате тестирования утилиты Analysis of H.323 Traffic [Электронный было найдено, что дублирование только ресурс]/P. Calyam, M. Sridharan and et. al.

ключевых кадров является идеальным // PAM Workshop. - 2004.

способом улучшения качества видеопото- 4. Sagatov E.S. Influence of Distortions of ков. При увеличении объёмов передавае- Key Frames on Video Transfer in Wireless мого трафика на 7% качество принимае- Networks [Электронный ресурс]/E.S. Sagaмого видео улучшается более чем в три tov, A.M. Sukhov, P. Calyam//IEEE Internaраза. Парадоксально, но дублирование tional Symposium on Image/Video Commuвсех кадров видеопотока приводит к nications over fixed and mobile networks ухудшению качества видео даже по срав- (ISIVC). – 2010.

нению со случаем без дублирования. 5. Haghani E. VoIP Traffic Scheduling in WiMAX Networks [Электронный ресурс] / Управление, вычислительная техника и информатика E. Haghani, S. De, N. Ansari // IEEE Global текстовые дан. on-line. – Загл. с титул. экTelecommunications Conference. – 2008. рана. URL: http://www.videolan.org/ (Дата 6. Hei X. A Measurement Study of a Large- обращения 20.04.2011).

Scale P2P IPTV System [Текст] / X. Hei, C. 13. Wireshark Foundation, Wireshark. Go Liang, and et. al. // IEEE Trans. on Multime- deep. [Электронный ресурс]. – Электрон.

dia. – тома 9, 8. – 2007. – С. 1672–1687. текстовые дан. on-line. – Загл. с титул. эк7. Won Y. End-User IPTV Traffic Meas- рана. URL: http://www.wireshark.org/ (Дата urement of Residential Broadband Access обращения 20.04.2011).

Networks [Электронный ресурс] / Y. Won, 14. Avery Lee, Welcome to virtualdub.org! – M. Choi // IEEE NOMS. – 2008. virtualdub.org [Электронный ресурс]. – 8. Methodology for the subjective assess- Электрон. текстовые дан. on-line. – Загл. с ment of the quality of television pictures титул. экрана. URL:

(ITU-R BT.500-11) [Электронный ресурс] / http://www.virtualdub.org/ (Дата обращеInternational Telecommunication Union. – ния 20.04.2011).

2002. 15. Main Page – Avisynth [Электронный 9. Bradner S. RFC2544 - Benchmarking ресурс]. – Электрон. текстовые дан. onMethodology for Network Interconnect De- line. – Загл. с титул. экрана. URL :

vices [Электронный ресурс] / S. Bradner, J. http://avisynth.org/mediawiki/Main_Page McQuaid. – 1999. (Дата обращения 20.04.2011).

10. Sukhov A. Towards an analytical model 16. D. Vatolin, A. Moskvin, O. Petrov, S.

for characterizing behavior of high-speed Putilin, S. Grishin, MSU Video Quality VVoIP applications [Текст] / A. Sukhov, P. Measurement Tool (PSNR, MSE, VQM, Calyam, W. Daly, A. Ilin // Computational SSIM) [Электронный ресурс]. – Электрон.

Methods in Science and Technology. – 11(2). текстовые дан. on-line. – Загл. с титул. эк– 2005. – С. 161–167. рана. URL: http://www.compression.ru/ 11. Traces of video stream in wireless net- video/quality_measure/video_measurement_t works (WiMAX, 3G, WiFi) [Электронный ool_en.html (Дата обращения 20.04.2011).

ресурс]. – Электрон. текстовые дан. on- 17. MSDN, NDIS Intermediate Drivers line. – Загл. с титул. экрана. URL: (Windows Driver Kit) [Электронный http://www.ip4tv.ru/stati/aaa.html (Дата об- ресурс]. – Электрон. текстовые дан. onращения 20.04.2011). line. – Загл. с титул. экрана. URL:

12. VideoLAN team, VideoLAN, Free http://msdn.microsoft.com/enstreaming and multimedia solutions for all us/library/ff565773.aspx (Дата обращения OS! [Электронный ресурс]. – Электрон. 20.04.2011).

IMPROVING INTERNET VIDEOSTREAMING QUALITY USING DUPLICATION OF KEY FRAMES © 2011 Ye. S. Sagatov, A. M. Sukhov Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolyov (National Research University) In this paper we investigate technological solutions to improve the quality of video streaming in wireless networks. Specially developed programs are investigated that allow duplicating the packets of video streams. We conducted tests of video streaming with the duplication of all frames, key frames only and without duplication.

Experiments have shown that the best result is obtained by the technology with duplication packets containing only key frames. We have found the coefficients for the most popular codecs, which describe the dependence of video quality on packet loss and delay variation.

Wireless networks, subjective assessment of video quality, packet loss percentage, packet delay variation, network jitter, video stream..

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 2 (26) 2011 г.

Информация об авторах Сагатов Евгений Собирович, аспирант, ассистент кафедры общей информатики.

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет). Область научных интересов:

передача видео в беспроводных сетях, кодеки, протоколы, WiFi, WiMAX, 3G сети.

E-mail: sagatov@ya.ru.

Сухов Андрей Михайлович, д.т.н., профессор кафедры общей информатики.

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет). Область научных интересов:

компьютерные сети, телекоммуникационная и информационная поддержка научных исследований, инвестиции в телекоммуникационный сектор, теоретическая физика.

E-mail: amskh@yandex.ru.

Sagatov Yevgeny Sobirovitch, post-graduate student, assistant of the department of general information science, Samara State Aerospace University named after academician S.

P. Korolyov (National Research University), sagatov@ya.ru. Area of research: video broadcasting along wireless networks, transmission methods, codecs, protocols, Wi-Fi, WiMAX, 3G network.

Sukhov Andrei Mikhailovitch, doctor of technical sciences, professor of the department of general information science, Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolyov (National Research University), amskh@yandex.ru. Area of research:

high-speed networking, telecommunication and information support of scientific research, telecommunication investments in Russia, theoretical physics.

Управление, вычислительная техника и информатика УДК 629.7.05 + 004.К ВОПРОСУ О ПОСТРОЕНИИ СПЕЦИФИКАЦИИ ДЛЯ БОРТОВЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ АЛГОРИТМОВ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ © 2011 А. А. Тюгашёв, А. Ю. Богатов Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет) Предлагается подход к решению проблемы спецификации управляющих алгоритмов реального времени, основанный на специально построенной формальной теории. Рассматривается возможность автоматизации синтаксической редукции спецификации управляющих алгоритмов.

Математическая модель, спецификация, управляющий алгоритм реального времени, эквивалентные преобразования, функциональная задача, система уравнений, бинарное дерево, предикат.

Введение сматриваются методы синтаксической редукции спецификации УА РВ.

Основными требованиями, предъявляемыми к спецификации программ, яв- Алгебраическая система УА РВ ляются точность, однозначность и полноУправляющие алгоритмы реального та, а также возможность формальной вевремени можно представить в виде четвёрификации построенной спецификации.

рок объектов [2]:

С точки зрения модели пред- и поУА РВ = {< fi,ti,i,li >}, i =1, N, стусловий Хоара [1] классическая послегде fi – функциональная задача (дейстдовательная или параллельная программа вие);

работает корректно: (A)(B) 1, если ti – момент начала выполнения дейстдля любого набора данных, на котором вия (целое неотрицательное число);

истинен предикат A, после выполнения i – длительность действия (целое неполучаем выходные данные, на которых истинен предикат B. В случае программ, отрицательное число);

основанных на алгоритмах реального li – логический вектор, обуславливаювремени, данное условие неприменимо и щий выполнение функциональной задачи.

должно быть заменено следующим:

Далее, пользуясь терминологией (A(D0,t0 ))(B(D1(t1), D2 (t2 ),..., Dk (tk ))), А. И. Мальцева [3], введём в рассмотрение двухосновную алгебраическую сисгде тему A(D0,t0) означает корректное задание < U, L; F; R >, начальных условий на момент времени t0, где B(D1(t1), D2(t2),..., Dk (tk )) означает, что U – множество УА РВ в смысле набов результате выполнения программы ров четвёрок объектов, были корректно выполнены целевые зада- L – множество логических условий, чи в моменты времени t1,...,tk. Данная F – множество операций, определённых на декартовом произведении U L, особенность приводит к существенному R – множество отношений между элеусложнению спецификации программ, рементами множеств U и L.

ализующих управляющие алгоритмы реДля описания алгебраической сисального времени (УА РВ). В работе растемы УА РА в работах [2, 4] было пред Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 2 (26) 2011 г.

ложено исчисление управляющих алгоT3 = T1 СК T 2 =< T3,tT 3,T 3,lT 3 >.

ритмов реального времени. Данная форТерм T 3 содержит описания всех функмальная система представляет собой исциональных задач, входящих в T1 и T 2.

числение предикатов первого порядка.

При этом для всех компонентов – функНиже приводится определение терма, а циональных задач, вошедших в состав T также набор функциональных и предииз участвующего в операции УА РВ с катных символов расширенного исчислеменьшей суммарной длительностью, нения УА РВ.

обходимо провести операцию нормировки Определение терма вводится рекур(сдвига) момента старта на величину сивно в соответствии со следующими -, если >, T1 T правилами:

tT 3 =T1 T 1) Символ функциональной задачи есть -, если >, T 2 T1 T 2 Tтерм.

T 3 = max(T1,T 2 ).

2) Если T1 и T 2 – термы, а x – целое неотрицательное число, то Логические векторы, обусловлиT1 СН T 2, вающие выполнение функциональных заT1 СК T 2, дач, не меняются.

T1 T 2, Функциональный символ описыx Н (T1,T 2, ), вает операцию непосредственного следоx ЗА (T1,T 2, ), вания. Пусть даны термы x @(T1, ) T1 =< T1,tT1,T1,lT1 > являются термами.

и Функциональные символы расширенT 2 =< T 2,tT 2,T 2,lT 2 >, ного исчисления УА РВ тогда Функциональный символ СН описыT3 = T1 T 2 =< T3,tT 3,T 3,lT 3 >, вает операцию алгебраической системы где «совпадение по началу». Пусть даны терtT 3 = tT1, T 3 = T1 + T 2.

мы Логические вектора не меняются.

T1 =< T1,tT1,T1,lT1 > Функциональный символ Н описыи вает тернарную операцию «наложение со T 2 =< T 2,tT 2,T 2,lT 2 >, сдвигом». Пусть даны термы тогда T1 =< T1,tT1,T1,lT1 >, T 3 = T1СНT 2 =< T3,tT 3,T 3,lT 3 >.

T 2 =< T 2,tT 2,T 2,lT 2 > Терм T3 содержит описания всех функи циональных задач, входящих в T1 и :

T величина сдвига tS (tS Z0 ), tT 3 = tT1, T 3 = max(T1,T 2 ) ;

тогда логические векторы, обусловливающие T3 = Н (T1,T 2,tS ) =< T3,tT 3,T 3,lT 3 >.

выполнение функциональных задач, не Терм T 3 содержит описания всех функизменяются.

циональных задач, входящих в T1 и T 2, Функциональный символ СК описыпри этом вает операцию алгебраической системы tT 3 = tT1 + tS, T 3 = max(T1,T 2 + tS ).

«совпадение по концу». Пусть даны терЛогические векторы, обусловливающие мы выполнение функциональных задач, не T1 =< T1,tT1,T1,lT1 > изменяются.

и Функциональный символ ЗА описыT 2 =< T 2,tT 2,T 2,lT 2 >, вает тернарную операцию «следование со тогда сдвигом». Пусть даны термы Управление, вычислительная техника и информатика T1 =< T1,tT1,T1,lT1 >, T 2 =< T 2,tT 2,T 2,lT 2 > предикат T1СКT 2 истинен, если T 2 =< T 2,tT 2,T 2,lT 2 > tT1 + T1 = tT 2 + T 2.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.