（计算机应用技术专业论文）基于感知的自适应流式视频传输研究.pdf

摘要 基于感知的自适应流式视频传输研究+ 摘要 f f 随着因特网的飞速发展和人们观看视频的需求不断增加，视频传 输在近几年得到了快速发展。由于流式视频传输具有等待时间短，对 用户硬盘空间影响小，和支持与网站内容无缝集成等突出优点，已经 成为主流的视频传输方法。由于目前流式视频传输都运行在英特网的 i p 协议之上，而英特网的设计却不是用来进行实时传输的，所以，怎 样在英特网上传输流式视频并支持服务质量变得十分重要。英特网是 一种共享的媒体，使用尽力而为的传输机制，因此，有限的带宽，传 输延迟，数据包丢失，数据包重传，和数据包乱序都是影响在英特网 上传输流式视频质量的严重问题。在核心i p 网络和接入网络改进网 络服务质量的同时，必须支持端到端的服务质量，从而在服务器端和 客户端提高流式视频传服务质量。端到端的服务质量解决方案的核心 是服务器端能够在适应动态网络情况和有效利用网络资源的同时，努 力提高所传输视频的感知质量。在网络发生拥塞时，发送端适当和敏 捷的发送码率调节对端到端的服务质量至关重要。同时，为了保持英 特网的稳定性以及保持传输协议间和英特网用户间的公平性，在发送 端进行码率调节也至关重要。进行端到端的码率调节可以更好地利用 网络资源，使英特网不会因为负载过大而崩溃，保证英特网的稳定 性，还可以使所有在英特网上传输的数据流和用户更公平地共享带宽 资源。 在因特网应用飞速发展的同时，网络连接速率也表现出越来越大 异构性，从移动终端和调制解调器的低速码率，到i s d n 和d s l 的中 速码率，再到以太网和光纤网的高速码率，都可以作为流式视频传输 的网络连接速率。所以，流式视频传输应该适应各种网络连接速率， 根据连接速率的不同而自动控制发送码流的码率。实际上，网络拥塞 发生时相当于流式视频传输的网络可用带宽的下降。同时，对于服务 器来说对网络连接速率的自适应可以折算到对网络可用带宽的自适 应。所以，自适应流式流式视频传输集中于对网络可用带宽的自适 应，其核心问题就是传输时的码率控制问题，而码率控制的目标是在 有限的网络可用带宽下，最大限度地提高传输视频的用户感知质量。 + 本论文得到国家自然科学基金( n s f6 0 0 7 2 0 2 9 ) 的资助。 摘要 为了提高端到端的服务质量和保持英特网的稳定性和公平性，服 务器端的发送码率应该根据网络情况动态地调节，自动适应变化的可 用带宽。f 当可用带宽下降时，服务器端应该马上降低发送码流的码 率。由于视频流的播放帧率是恒定的，因此，为了保持恒定的播放帧 率，码率控制器应该将不重要的部分视频码流丢弃，而将最重要的码 流传输给用户，最大限度的提高用户的感知视频质量。这样，我们必 须知道哪些视频码流更重要，哪些视频码流不重要。另一方面，当可 用带宽稳定时，应该充分地利用带宽资源，最大限度地提高传输码流 的感知视频质量。所以刃本论文研究的自适应流式视频传输的码率控 制问题包括两个方面：从视频码流中分析和提取对用户感知质量最重 要的码流和有效地利用可用带宽。本论文通过视频内容分析，将视频 码流表达成基于优先权的传输结构。这样，在码率调节时可以很容易 地将最重要部分的视频码流从结构化表达中抽取出来并传输给用户。 同时，带宽是流式视频传输中最宝贵的资源，本论文通过有效利用可 用带宽来提高传输视频的用户感知质量。 f 本论文从感知的层次，根据视频流对人眼感知视频质量的相对重 要程度，将视频流表达成基于优先权的传输结构。相对于从码流层次 和语意层次的基于优先权的视频流结构化表达来说，从感知层次来进 行基于优先权的视频流结构化表达有如下突出优点。首先，感知层次 的视频内容分析考虑了人眼视觉系统的感知特性。人是视频质量的最 终评价者，从感知层次进行基于优先权的视频流结构化表达可以保证 在码率调节时，对感知视频质量最重要的码流被传输。而如果从码流 层次进行基于优先权的视频流结构化表达，视频流的内容和用户的感 知视频质量没有被考虑，码流调节不一定符合用户的期望，也不一定 使用户的感知视频质量最大化。其次，从感知层次进行视频内容分析 具有一般性。因为每个人的视觉系统特性都是相似的，所以，感知层 次的视频内容分析得到的感知模型对所有的人都是适用的。同时，感 知模型将低层次的特征映射为用户的感知视频质量，而且感知模型是 从大量的实验数据中统计学习得到，所以，感知模型能适用于所有的 视频源。而如果从语义层次进行视频内容分析并进行基于优先权的视 频流结构化表达，视频源的多样化使精确的语意事件模型和分割方法 只能局限于特定的应用，而且用户喜好的多样化使语意事件模型符合 所有用户的偏爱和兴趣变得十分困难。所以，从感知层次进行基于优 先权的视频流结构化表达比从码流层次和语意层次进行基于优先权的 视频流结构化表达具有突出的优越性，这是本论文的主要贡献之一。 摘要 从感知层次进行基于优先权的视频流结构化表达方面，本论文的 工作包括两个方面。首先，建立了一个基于感知的m p e g 一4f g s ( 精 细粒度渐进可伸缩) 基本层编码码率控制器和一个基于优先权的 m p e g 4f g s 视频流结构化表达。本论文介绍了在m p e g - 4f g s 基本 层码流中，虽然某些i 帧的p s n r 很平滑，但有尖锐的感知质量下降 这一现象。然后提出了一个度量该感知质量下降的量度，建立了一个 能在编码之前预测这种感知质量下降的预测模型。接着，将这个预测 模型和t m 5 码率控制器结合成一个基于感知的码率控制器，有效地 提高了基本层码流的感知质量。同时，本论文还提出了一个基于优先 权的m p e g 4f g s 视频流结构化表达。 其次，本论文建立了二个描述视频帧对人眼感知重要性的感知模 型和一个基于优先权的视频帧传输模型。在这些感知模型中，使用了 感知运动能量的这一特征来描述视频中的运动，而且提出了一个三角 形模型将视频序列分割成具有相似特征的片段。该些感知模型将每一 片段的感知运动能量峰值映射为该片段中视频帧对人眼感知的重要 性。这二个感知模型通过统计分析大量的主观m o s 测试结果得到。 评价结果证明这二个感知模型相当准确。在这二个感知模型的基础 上，本论文建立了基于优先权的视频帧结构化表达，用来支持在码率 调节中进行基于感知的丢帧，有效地提高了传输视频流的感知质量。 在有效利用可用带宽方面，本论文提出了一个主动码流丢弃传输 方法。主动码流丢弃意味着主动地丢弃一些不太重要的码流，即使当 前的带宽是稳定的。主动码流丢弃后节省的带宽用来前移后面的重要 码流，将这些重要的码流提前储存到客户端的缓冲中。当可用带宽尖 锐减少时，客户端缓冲提供解码器所需的码流。这样，尖锐的带宽下 降对用户来说被隐藏起来。当带宽恢复后，主动码流丢弃和码流前移 又马上启动，准备下一次的带宽下降。在主动码流丢弃传输方法中， 不重要的码流被主动丢弃，而重要的码流得到保护。主动码流丢弃传 输方法将基于优先权的视频表达模型与保护最重要的码流有效结合起 来，有效利用了可用带宽。本论文建立了两个基于主动码流丢弃技术 的传输方法：主动m p e g 4f g s 层丢弃方法和主动丢帧方法。主动码 流丢弃传输方法通过一个系统码率控制器实现。通过系统码率控制器 的自动状态机的状态和模态转移，系统码率控制器实现在广泛时间刻 度上提供粗糙粒度和精细粒度的平滑质量调节，来适用带宽和码流码 率的变化。实验证明我们提出的主动码流丢弃传输方法和码率控制器 能够吸收短期带宽或码流码率的波动和适应长期的带宽变化。所以， 摘要 码流的先验信息，可用带宽，和客户缓冲都得到有效的利用。主动码 流丢弃传输方法和系统码率控制器是本论文的另外一个主要贡献。 在带宽严重不够而无法支持运动视频的传输时，抽取关键帧是 种简单而有效的方法。同过只传输关键帧图像可以有效地节省带宽。 本论文提出了三种关键帧抽取算法。在第一种算法中，关键帧的多少 和在哪里放置关键帧都由视频中的运动模式来决定，同时，用运动模 式中所积累的感知运动能量决定关键帧的相对重要性。一个运动模式 通常对应一个运动事件，且由一个运动加速过程和一个跟随的运动减 速过程组成。所以，每一个运动模式都用一个关键帧来表达，而且运 动加速和减速的转折点选择为关键帧。理由是运动加速和减速的转折 点通常是一个行动事件最显著的点，而且从转折点能粗略推论出运动 加速和减速时的运动。第二种关键帧的抽取算法也是基于运动模式分 析，但是，每个运动事件有两个关键帧对应，一个关键帧位于运动加 速的起点，另一个关键帧位于运动加速的终点。理由是，根据运动加 速的开始点和运动加速的结束点，能粗略推论出在它们之间的运动内 容。而且，运动加速开始点的视觉内容通常与前一个运动减速结束点 的视觉内容非常相似，这样，根据运动减速的开始点和运动减速的结 束点也能粗略推论出它们之间的运动内容。第三种关键帧的抽取算法 则是基于优势区域的跟踪。当较多的优势区域跟踪消失或新的优势区 域跟踪产生时，就产生一个新的关键帧。区域跟踪通过在m p e gd c 序列上的区域映射进行。这种方法的优点是可以粗略推出关键帧之间 的内容，而且该方法非常快速。 本论文针对自适应流式视频传输的码率控制问题，从感知层次进 行基于优先权的视频流结构化表达，使用主动码流丢弃传输方法来有 效利用可用带宽和保护重要码流，提高了流式视频传输的用户感知质 量。同时，本论文还提出了三种关键帧抽取算法进行视频到图像的模 态变换，来支持当带宽严重下降时的码率调节。实验证明了这些方法 的有效性。j r 一 关键词：自适应，流式视频传输，码率控制， 频质量，壬荪亏琉丢葬一“ t 一一一一。 视频内容分析，感知视 摘要 p e r c e p t i o n b a s e d a d a p t i v e d e os t r e a m i n g + a b s t r a c t w i t ht h er a p i dp r o g r e s so fi n t e m e ta n dg r o w i n go f p e o p l e sd e m a n do n v i e w i n gv i d e o ，t h ea p p l i c a t i o no f v i d e od e l i v e r yh a sb e e nd e v e l o p e dg r e a t l y i nr e c e n t y e a r s a ss t r e a m i n gv i d e oh a sm a n ya d v a n t a g e ss u c ha s ，l o w w a i t i n gt i m e ，l o wd e m a n d o nu s e r ss t o r a g e ，a n ds e a m l e s si n t e g r a t i o nw i t h w e b a p p l i c a t i o n s i th a sr e c e i v e dg r e a ti n t e r e s t sf r o mb o t ha c a d e m i ca n d i n d u s t r ya r e a s s i n c et h ei n t e m e ti sas h a r e dm e d i u ma n du s e sab e s te f f o r t d e l i v e r ym e c h a n i s m ，l i m i t e db a n d w i d t h ，t r a n s m i s s i o nl a t e n c y ，p a c k e tl o s s ， p a c k e tr e t r a n s m i s s i o n ，a n do u to fp a c k e to r d e ra r ea l lp r o b l e m st h a tc a n a f f e c tt h eq o s ( q u a l i t yo f s e r v i c e ) o f v i d e os t r e a m i n go v e rt h ei n t e m e t t o t a c k l et h e p r o b l e m o f q o s ，s o l u t i o n sa tt h ec o r ei pn e t w o r ka n d s o l u t i o n sa t t h ea c c e s sn e t w o r ka r e a p p l i e dt oi m p r o v et h en e t w o r ko o sp a r a m e t e r s h o w e v e r ，t oi m p r o v ee n d t o e n dq o sp a r a m e t e r s ，t h ee n d t o e n ds o l u t i o n s h a v eb e e nw i d e l ya d o p t e d t h ee n d t o e n do o ss o l u t i o n sa i mt oa c h i e v e g o o dp e r c e p t u a lq u a l i t ya tt h ea p p l i c a t i o nl e v e lw h i l eb e i n ga b l et oa d a p tt o v a r y i n gn e t w o r kc o n d i t i o n s a n dt ou t i l i z en e t w o r kr e s o u r c e s e f f i c i e n t l y b e c a u s et h ei n t e r n e ti sas h a r e de n v i r o n m e n ta n dd o e s n o t c u r r e n t l y m i c r o m a n a g eu t i l i z a t i o no fi t sr e s o u r c e s ，e n ds y s t e m sa r ee x p e c t e dt ob e c o o p e r a t i v eb yr e a c t i n gt oc o n g e s t i o na n da d a p t i n gt h e i rt r a n s m i s s i o nr a t e s p r o p e r l ya n dp r o m p t l y t op e r f o r mr a t ea d a p t a t i o nw h e nc o n g e s t i o no c c u r s i sc r i t i c a lt oe n d - t o - e n dq o s a n o t h e ri m p o r t a n ti s s u ei s t h es t a b i l i t yo f i n t e r n e ta n dt h ei n t e r - p r o t o c o la n di n t e r u s e rf a i r n e s s ：t h er a t ea d a p t a t i o nw i l l r e s u l ti nas t a b l ei n t e r n e ta n dr e s u l ti naf a i rs h a r eo fb a n d w i d t hf o ra l lt h e f l o w sa n du s e r st h a tc o e x i s to nt h ei n t e r n e t s i n c ead o m i n a n tp o r t i o no f t o d a y si n t e r n e tt r a f f i ci st c p b a s e d i ti sc r u c i a lt h a tv i d e os t r e a m sp e r f o r m t c p f r i e n d l yr a t ec o n t r 0 1 t h u s ，r a t ec o n t r o li nv i d e os t r e a m i n gi sc r i t i c a lf o r b o t ht h eh e a l t ho f t h ei n t e m e ta n df o r q o s o f t h e s ea p p l i c a t i o n s + t h i sd i s s e r t a t i o nw b s s u p p o s e db yn s f 6 0 0 7 2 0 2 9 j!，一 a tt h es a m et i m e t h ee x p a n s i o no ft h ei n t e r n e ta l s oc o m e sw i t h i n c r e a s i n gd i v e r s i t y a n dh e t e r o g e n e i t yi nt e r m so ft h e t y p e s o fn e t w o r k c o n n e c t i o n st h a tp e o p l eu s et oa c c e s sv i d e o s n e t w o r kc o n n e c t i o n sa r e h i g h l yd i v e r s e ，r a n g i n gf r o ml o wb a n d w i d t h ，s u c ha si ne e l l u l a ra n dw i r e i i n em o d e m st om i d d l eb a n d w i d t h s u c ha sw i t hi s d na n dd s l ，t oh i g h b a n d w i d t h ，s u c ha sw i t hl o c a le t h e r n e ta n df a b r i cn e t w o r k a sar e s u l t ，t h e v i d e os t r e a m i n ga p p l i c a t i o nh a st ob ea d a p t i v et ot h e s ed i v e r s ec o n n e c t i o n s p e e d s i nf a c t ，n e t w o r kc o n g e s t i o ni se q u i v a l e n tt o a v a i l a b l eb a n d w i d t h d e c r e a s e ，a n df o rt h ev i d e os e r v e r b e i n ga d a p t i v et od i p e r s ec o n n e c t i o n s p e e d sc a nb er e g a r d e da sb e i n ga d a p t i v et o a v a i l a b l eb a n d w i d t h h e n c e ， a d a p t i v ev i d e os t r e a m i n gf o c u s e so nb e i n ga d a p t i v et oa v a i l a b l eb a n d w i d t h t h ep r o b l e mo fr a t ec o n t r o li si u s tt h ec o r eo fa d a p t i v ev i d e os t r e a m i n ga n d i t s g o a l i st om a x i m i z eu s e r p e r c e i v e d v i d e o q u a l i t yg i v e n a v a i l a b l e b a n d w i d t h t ob et c pf r i e n d l ya n dt os u p p o r te n d t o e n dq o s t h eb i tr a t eo f s t r e a m e dv i d e oi st ob ec o n t r o l l e dd y n a m i c a l l yb yt h er a t ec o n t r o l l e r a c c o r d i n g t on e t w o r kc o n d i t i o n s t h a tm e a n sw h e nb a n d w i d t hd e c r e a s e s ，t h e s e n d i n gr a t eh a st ob er e d u c e d t ok e e pt h ef r a m er a t eo fv i d e op l a y b a c k c o n s t a n t ，p o r t i o n so f t h ev i d e os t r e a mh a v et ob ed i s c a r d e da n d o n l yp a r t so f t h ev i d e os t r e a mc a nb ed e l i v e r e d as t r a i g h t f o r w a r dp o i n ti st h a tt h es t r e a m p o r t i o n so f m o s ti m p o r t a n c es h o u l db ed e l i v e r e d s ot h ev i d e os t r e a mh a st o b er e p r e s e n t e di nap r i o r i t y b a s e ds t r u c t u r es u c ht h a ts t r e a mp o r t i o n so fm o s t i m p o r t a n c ec a n b ee x t r a c t e da n dd e l i v e r e di nr e a lt i m ed u r i n gr a t ea d a p t a t i o n a tt h es a m et i m e 、a v a i l a b l eb a n d w i d t hs h o u l db ee f f e c t i v e l yu t i l i z e dw h e n b a n d w i d t hi ss t a b l ea sb a n d w i d t hi su s u a l l yt h em o s tp r e c i o u sr e s o u r c ei n v i d e o s t r e a m i n ga p p l i c a t i o n t h e l i m i t e db a n d w i d t hs h o u l db eu s e dt o t r a n s m i tt h es t r e a mo fm o s ti m p o r t a n c e i n g e n e r a l t h eg o a l o fr a t e a d a p t a t i o ni na d a p t i v ev i d e os t r e a m i n gi st om a x i m i z er e c e i v e r sp e r c e i v e d v i d e o q u a l i t yg i v e n a v a i l a b l eb a n d w i d t h a n di ti n c l u d e st w 6 a s p e c t s ： r e p r e s e n t i n gv i d e os t r e a mi n ap r i o r i t y b a s e ds t r u c t u r ea n ds c h e m e so f e f f e c t i v eu t i l i z i n ga v a i l a b l eb a n d w i d t h t h i sd i s s e r t a t i o n a p p r o a c h e s t h e p r o b l e m o fp r i o r i t y b a s e dv i d e o r e p r e s e n t a t i o na tt h ep e r c e p t i o nl e v e l t h em a i na d v a n t a g e so fp e r f o r m i n g p r i o r i t y - b a s e dv i d e or e p r e s e n t a t i o na tt h ep e r c e p t i o nl e v e lo v e ra tt h eb i t s t r e a ml e v e la n da tt h es e m a n t i c sl e v e la r et w o f o l d f i r s t l y ，t h ep e r c e p t i o n l e v e lc o n s i d e r su s e rp e r c e i v e dv i d e oq u a l i t y v i d e ov i e w e r sa r eu l t i m a t e i u d g e r so f v i d e oq u a l i t y t h ec h a r a c t e r i s t i c so fh u m a nv i s u a lp e r c e p t i o nt o v i d e oc a nb e i n t e g r a t e d i n t ot h e p e r c e p t u a l m o d e l sw h i c hg u i d ev i d e o a d a p t a t i o n s ，a n dt h u st h er a t ea d a p t a t i o nc a nm a x i m i z et h eu s e rp e r c e i v e d v i d e oq u a l i t y b u ti np r i o r i t y - b a s e dv i d e or e p r e s e n t a t i o na tt h eb i ts t r e a m 摘要 l e v e l t h ec o n t e n ta n de v e n to ft h eb i ts t r e a mi sn o tc o n s i d e r e d ，a n dt h er a t e a d a p t a t i o nm a ym i s m a t c ht h ee x p e c t a t i o n so f u s e r sa n dm i s m a t c ht h eu s e r p e r c e i v e dv i d e oq u a l i t y s e c o n d l y t h ed e v e l o p e dp e r c e p t u a l m o d e l sa r e g e n e r a l t h ep e r c e p t u a lm o d e l sc a nb ea p p l i e dt oa l lp e r s o n sb e c a u s et h e c h a r a c t e r i s t i c so fh v so fe a c hp e r s o na r es i m i l a r a tt h es a m et i m e t h e p e r c e p t u a lm o d e l sm a pl o w 1 e v e lf e a t u r e st ou s e rp e r c e i v e dv i d e oq u a l i t y a n da r eo b t a i n e d t h r o u g h s t a t i s t i c a l l e a r n i n g t h e r e f o r e t h ep e r c e p t u a l m o d e l sc a nb ea p p l i e dt oa l lv i d e os o u r c e s b u ti n p r i o r i t y b a s e dv i d e o r e p r e s e n t a t i o na tt h es e m a n t i cl e v e l ，d i v e r s i f i e dv i d e os o u r c e sm a k ei tv e r y h a r dt om o d e la n de x 仃a c ts e m a n t i co b j e c t sa n ds e g m e n t s f u r t h e r m o r e d i v e r s i f i e du s e rp r e f e r e n c e sa n di n t e r e s t sm a k ei tv e r yh a r dt os a t i s f yt h e p r e f e r e n c e sa n d i n t e r e s t so fa l lu s e r s t h a tt h i sd i s s e r t a t i o np e r f o r m s p r i o r i t y b a s e dv i d e o r e p r e s e n t a t i o n a tt h e p e r c e p t i o n l e v e li so n eo ft h em a i n c o n t r i b u t i o n s t op e r f o r l t lp r i o r i t y b a s e dv i d e or e p r e s e n t a t i o na tt h ep e r c e p t i o nl e v e l t h ed i s s e r t a t i o nh a sd e v e l o p e d ：1 、ap e r c e p t i o n - a w a r er a t ec o n t r o ls c h e m e f o rm p e g 4f g sb a s el a y e re n c o d i n ga n dap r i o r i t y b a s e dd e l i v e r ym o d e l f o rm p e g 4f g ss t r e a m i n g t h i sw o r kf i r s t l yp r e s e n t sa no b s e r v a t i o nt h a t i ns o m em p e g 一4c o m p l i a b l eb a s el a y e rs t r e a m s t h e r ea r es h a r pp e r c e i v e d a u a l i t yd r o p p i n g si nif r a m e st h o u g h t h ep s n r so ft h e s eif r a m e sa r es m o o t h t h e n ，ap e r c e p t i o nq u a l i t ym e t r i ct h a tm e a s u r e st h e s ep e r c e p t i o nq u a l i t y d r o p p i n g sa n da na s s o c i a t e ds e to fp r e d i c t i o nm o d e l st h a tc a np r e d i c ts u c h p e r c e p t i o nq u a l i t yd r o p p i n g s b e f o r e e n c o d i n g a r e d e v e l o p e d t h e s e p r e d i c t i o nm o d e l sa n dt h et m 一5r a t ec o n t r o ls c h e m ea r ec o m b i n e di n t oa p e r c e p t i o n a w a r et m 5 ( p t m - 5 1r a t ec o n t r o l l e r t h ep m 5h a si m p r o v e d a n ds m o o t h e do v e r a l lp e r c e p t i o nq u a l i t yt h a nt m - 5a n dh a sb e e ni n t e g r a t e d i n t ot h em p e g 4e n c o d e r f i n a l l y ap r i o r i t y b a s e d d e l i v e r ym o d e lf o r m p e g 一4f g sv i d e os t r e a m i n gi sd e v e l o p e d 2 1t w o p e r c e p t u a lm o d e l st h a t d e s c r i b et h er e l a t i v ei m p o r t a n c eo fv i d e of l a m e st oh u m a n p e r c e p t i o na n da p r i o r i t y b a s e dd e l i v e r ym o d e lf o rv i d e of l a m e si na d a p t i v ev i d e os t r e a m i n g t h er e l a t i v e i m p o r t a n c eo fav i d e of l a m et oh u m a np e r c e p t i o nd e p e n d s h e a v i l y o nt h em o t i o np a t t e r n i nt h e p e r c e p t u a lm o d e l s ，af e a t u r e o f p e r c e i v e dm o t i o ne n e r g yf p m e ) i si n t r o d u c e dt od e s c r i b em o t i o na n da t r i a n g l em o d e l i si n t r o d u c e dt os e g m e n tp m ：es e q u e n c e s t h et w o p e r c e p t u a l m o d e l sa r ec o n s t r u c t e dt h r o u g hs t a t i s t i c a l l ya n a l y z i n gt h er e s u l t so fl a r g e a m o u n to fs u b j e c t i v em o st e s t s t h e s et w op e r c e p t u a lm o d e l sm a pl o w 1 e v e lm o t i o nf e a t u r e st or e l a t i v ev i d e of l a m ei m p o r t a n c ea n de v a l u a t i o n r e s u l t ss h o wt h a tt h e ya r eq u i t ea c c u r a t e b a s e do nt h ep e r c e p t u a lm o d e l s a p r i o r i t y - b a s e dd e l i v e r ym o d e lf o r v i d e of l a m e si s d e v e l o p e dt os u p p o r t 摘要 p e r c e p t u a lf r a m ed r o p p i n gi na d a p t i v ev i d e os t r e a m i n gw i t ht h e a i mo f m a x i m i z i n gu s e r s p e r c e i v e d v i d e o q u a l i t y b a n d w i d t hi su s u a l l yt h em o s tp r e c i o u sr e s o u r c ei nv i d e os t r e a m i n g a p p l i c a t i o na n de f f e c t i v eu t i l i z a t i o no fb a n d w i d t hc a ng r e a t l yi m p r o v et h e q u a l i t yo fs t r e a m e dv i d e o t oe f f e c t i v e l yu t i l i z e a v a i l a b l eb a n d w i d t h ，t h i s d i s s e r t a t i o np r o p o s e sa na c t i v es t r e a md r o p p i n gs c h e m e t h ea c t i v es t r e a m d r o p p i n gm e a n s t h a ta c t i v e l yd r o p p i n gs t r e a mo fl e s si m p o r t a n c ee v e nw h e n b a n d w i d t hi ss t a b l e t h i sb a n d w i d t hs a v e dt h i sw a yi su s e dt of o r w a r d s h i f t f o l l o w i n gs t r e a mo fm o r ei m p o r t a n c e m e nb a n d w i d t hd e c r e a s e ss h a r p l y t h ec l i e n tb u f f e rp r o v i d e st h es t r e a mf o rt h ed e c o d e r i nt h i sw a y ，t h es h a r p b a n d w i d t hd e c r e a s ei sh i d d e nf r o mt h ed e c o d e ra n dt h ev i d e oq u a l i t yi s s m o o t h e d i nt h ea c t i v es t r e a md r o p p i n g s t r e a mo fl e s si m p o r t a n c ea r e s e l e c t i v e l yd r o p p e da n di m p o r t a n ts t r e a ma r ep r o t e c t e d t h ea c t i v es t r e a m d r o p p i n g s c h e m eb r i d g e st h e p r i o r i t y b a s e d v i d e od e l i v e r ym o d e l sa n d p r o t e c t i o n o fi m p o r t a n ts t r e a mi nc a s eo fb a n d w i d t hd r o p p i n g t h e d i s s e r t a t i o nh a sd e v e l o p e da na c t i v ef g sl a y e rd r o p p i n gs c h e m ea n da n a c t i v ef l a m ed m p p i n gs c h e m eb a s e do nt h ea c t i v es t r e a md r o p p i n gs c