在当前和未来网络中提高视频流马蒂亚斯·拉科引用此版本：马蒂亚斯·拉科致力于提高当前和未来网络中视频流质量的实用解决方案。网络和互联网架构[cs.NI]。波尔多大学，2020年。英语NNT：2020BORD0143。电话：03019507HAL Id：tel-03019507https://theses.hal.science/tel-030195072020年11月23日提交HAL是一个多学科的开放获取档案馆，用于存放和传播科学研究文件，无论它们是否已这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构，或来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaireTHE PRESENTÉE POUROBTENIR LE GRADE DE波尔多大学博士数学与信息博士学校信息专业马蒂亚斯·拉胡德在实际研究和未来研究中帮助解决视频问题的实用方法旨在提高当前和未来网络导演：Daniel Négru2020年10月8日陪审团成员：Xavier BlancMesseur，波尔多...................................................................... 大学陪审团主席Yérom-David Bromberg专家，雷恩大学特别............................................................. 报告员Adlen KsentiniEurseur，欧洲委员会特别.....................................................................报告员Sonia Ben Mokhtar研究主任，LIRIS-CNRS审查员Evangelos PallisMrs. Seur，希腊地中海大学............................................................考官Daniel NegruMaintree de Confébé，BordeauxINP...................................Directeur de thèseiii简历标 题 ： Vers des solutions pragmatiques pour amélibrary la qualité des diffusionsvidéo dans les réseaux actuels et les réseaux du futur到2022年，互联网上的视频传播将占到总流量的82%它有两个成功的理由：视频内容来源 的 增 加 和 互 联 网 连 接 的 民 主 化 。 Les principales platformes de streamingvidéodependent然而，这些基础设施并不复杂，而且可能会影响到当地的计划或不可或 缺 的 地 方 。 La diffusion pair-à-pair est une solution alternative permettant auxclients de récupérer les segments vidéo déjà téléchargés parUn système permettantde diffuser pusieurs pairs fournirait une haute fiabilité et une meilleure qualité此外，5G网络在世界范围内的发展也取得了进展，并解决了视频传播方面的问题。实际上，这些无内部结构的网络架构与其他技术相结合。Il est ainsi nécessaire de trouver dessolutions fiables et pragmatiques pour garantir la stabilité des diffusions vidéo sur demultiple chemins.本文提出了两个实用的贡献：Mots-clés：流媒体，体验质量Bordelais de Recherche en Informatique（LaBRI）UnitéMixte de Recherche CNRS（UMR 5800）351 cours de la Libération，33400 Talence，Francev摘要标题：提高当前和未来网络中视频流质量的务实解决方案预计到2022年，视频流将占所有互联网流量的82%。这一成功有两个原因：视频源的倍增和高质量互联网连接的普及主流视频流媒体平台依赖于大规模的基础设施来应对对高质量体验和高比特率内容日益增长的需求。然而，这些基础设施是昂贵的，并且可能会过载或不可用.点对点流是一种替代解决方案，使客户端能够从其他对等端下载视频片段。能够同时从多个对等体检索内容的流传输系统将是高度可靠的，同时提供更高质量的体验。与此同时，5G网络正在全球范围内部署，并提出了有关视频流的几个问题室内无线网络架构将包括异构技术。目前没有可靠的解决方案能够在多个异构路径上实现高质量的体验视频流。本文提出了两个实用的贡献，以提高最终用户关键词：流媒体，体验质量，多源，对等，5GBordelais de Recherche en Informatique（LaBRI）UnitéMixte de Recherche CNRS（UMR 5800）351 cours de la Libération，33400 Talence，Francevii雷默西芒Les travaux de recherche présentés donc ce document ont été possibles grâce à denom-breuses personnes.我特别感谢丹尼尔·内格鲁，我的导演，他一直陪伴着我，在我的监督下完成了我的第一阶段非常感谢约阿希姆·布鲁诺-奎赖，感谢他让我认识了世界上的研究者，并开始了我的第一次工作非常感谢西蒙·达席尔瓦来给我当助手，他是我们257局的第一位助手，也是我们257局的第一位助手我感谢所有在LaBRI取得进展的合作者为我提供了一个学习的地方在同一个想法中，我感谢JOADA的所有设备，以支持和帮助我们，因为企业客户Viewsurf的设备，为三年来的某些经验做出了巨大贡献感谢利奥和斯特凡来到我的办公室，也感谢所有的实验室医生来到我的办公室，我们在烹饪和咖啡机的自动化方面也有着无休止的争论我要感谢无线电光互联网项目的每一位合作者，感谢他们在项目期间做出的贡献，这些贡献导致了成功的交付成果和有希望的结果。我特别要感谢Adam和John，他们分别是后勤和技术负责人。在教育方面，我一直希望得到电信部和ENSEIRB RSI的教学设备，这些设备可以帮助我整合和准备我所需要的感谢所有的学生提供一个oreille或更多的注意力，因为我有一个很好的导游谢谢戴尔芬为我准备viii感谢我的朋友们（马克西姆、本、阿尔诺、杰瑞米、约安、埃斯特尔和其他人）随时帮助我改变想法，让我看到一个小女孩的腰部，或者一个小女孩的谢谢我的家人，还有我的父母埃里克和玛丽，给他们留言，让他们相信我不会听我的话，因为我是在这方面感谢老乔的卡亚的欢乐音乐家们，让他们能够适应一个不那么简单的时间，让我能够在音乐会上重温悲伤谢谢露西，她今天和我分开，为了我过去的一切，为了儿子没有失败的支持和耐心，特别是在监禁期间。一句话：谢谢。ix内容简历三摘要v回忆录七目录ix缩略语列表xv图表19表251介绍11.1动机11.1.1当前网络：工业视频平台系统的质量和可扩展性问题21.1.2未来的网络：可靠性和高质量的视频流5G室内网络51.2捐款61.2.1论文贡献61.2.2组织结构72背景：视频流9x2.1数字视频的定义92.2HTTP AdaptiveStreaming（HAS）112.3HTTP自适应流（HAS）142.3.1HTTP16上的动态自适应流2.3.2HTTP自适应视频流的QoE。.....................................................................202.3.3关于内容改编的212.4内容交付网络272.5多路径流283前期工作：MS-Stream和MUSLIN333.1MS-STREAM333.2MUSLIN：多源直播394最先进的技术：P2P和5G视频传输4.1P2P流媒体系统4.1.1P2P流媒体解决方案概述454.1.1.1P2P流媒体作为一个研究课题464.1.1.2P2P流媒体作为一个商业机会474.1.2混合P2P/CDN流媒体概述4.1.3基于P2P的流媒体架构504.1.4与基于P2P的流媒体解决方案534.1.5结论554.2未来5G网络4.2.15G网络定义、要求和架构4.2.1.15G网络574.2.1.2网络虚拟化584.2.2建筑物内无线系统614.2.2.1光无线电互联网（IoRL）61xi4.2.2.2IoRL62中确定的用例4.2.2.3在IoRL65中构建的系统架构4.2.35G中的视频流解决方案674.2.3.1未来5G网络中的视频流。..........................................................684.2.4结论695PMS+：一个实用的协作多源P2P流媒体系统改善QoE和可伸缩性的715.1一、导言. 715.2迈向实用P2P流媒体系统的第一步：PMS735.2.1系统规格和结构5.2.2质量选择算法805.3迈向实用P2P系统的第二步：PMS+835.3.1系统规格和结构845.3.2算法865.4大规模评价和结果5.4.1大型平台说明955.4.2分析服务985.4.3被评估的玩家和实现1025.4.4实验结果1025.4.5与最新成果的讨论和比较1085.5结论1106远程无线电灯头上的多源流媒体：面向未来室内5G网络的实用视频流媒体系统1116.1导言. 1116.2IORL视频流场景和整体架构1136.2.1使用案例和视频流场景113xii6.2.2总体结构和要求1146.3MSS/RRLH解决方案1156.3.1MSS/RRLH系统描述和整体架构中的集成1156.3.2MSS/RRLH深入概念1176.3.3用于VoD121的MSS/RRLH机制6.3.4用于低延迟实时流媒体1296.4评价1316.4.1实验装置1326.4.2评估设想1326.4.3评价结果1346.5结论1377结论与展望1417.1捐款1417.1.1MS-Stream和Muslin1427.1.2 PMS+1427.1.3 MSS/RRLH7.2前景143附录A出版物1471在国际同行评审会议上发表的论文1472在国际同行评审期刊上发表的文章1483在国际同行评审会议上发表演示和海报1484奖项1495光无线电互联网（IoRL）交付成果149附录B Résuméen Français153xiii1导言. 1532初级工作：多源流1543PMS+：一个实用的成对视频传播系统，以解决儿童通过和经验质量问题dans lesréseaux actuels现实网络1553.1Descriptiondu système1563.2评估1574Multiple-SourceStreaming over Remote Radio Light Head：一个系统dediffusion de vidéos pragmatique et efficace pour les réseaux 5G dufutur1604.1系统描述1614.2评估162参考书目164xv缩略语表5G PPP5G基础设施公私合作3GPP第三代合作伙伴计划AS自治系统CAP候选辅助对等CDN内容分发网络CMAF通用媒体应用格式DASH 基于HTTP的动态自适应流DTLS数据报传输层安全GoP图片组HASHTTP自适应流HeNB家庭eNode B，蜂窝家庭网络HGHome GatewayHIPGHome IPGatewayHLS HTTP LiveStreamingIoRL无线电互联网光ISP互联网服务提供商MNO移动网络运营商MPD媒体呈现描述XVIMS-Stream多源流MSS/RRLH多源数据流在远程无线电灯头上的传输网络功能虚拟化减少管理费用OTTOver-The-Top点对点POF塑料光纤QoE体验质量RF射频远程无线电灯头RTMP实时消息协议RTP 实时传输协议RTSP实时流协议流控制传输协议SDN软件定义网络会话描述协议SRTP安全实时传输协议STUN UDP通过NAT的简单传输使用NAT周围的中继的TURNTrafficUDP用户数据报协议vHG虚拟家庭网关VLC可见光控制器VM 虚拟机xviiVNF-MANO网络功能虚拟化管理和部署VoD视频点播WebRTCWeb实时通信WLAN无线局域网xix图目录图1.1 CDN示意图2图1.2 HAS图示3图1.3 P2P辅助CDN示意图4图2.1转码视频中的IPB帧10图2.2视频流协议11图2.3 DASH16图2.4 DASH媒体演示文稿结构的高级概述任务说明（MPD）17图2.5以客户端为中心的HTTP自适应流会话示例视频点播和直播内容19图2.6对内容交付网络的高层次理解图3.1 MS-Stream：聚合来自三个不同服务器的带宽34图3.2 MS-Stream模块化架构35图3.3来自两个不同来源的高质量和低质量GoP的两个子流36图3.4描述汇总37图3.5具有GoP的三个子流，其中一个可以用各种质量的所有GoP解码，而另外两个则不能可解码且不拥有所有GoP38图3.6MUSLIN概览
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