臺灣博碩士論文加值系統

隨著網際網路及科技的發展，許多人透過行動設備使用網路進行各項的應用，例如透過行動設備觀看線上多媒體。然而由於使用者的增加，對於多媒體的服務品質(Quality of Service，QoS)要求亦愈高。而對於多媒體的QoS大都以封包遺失(Packet Loss)、抖動(Jitter)、延遲(Delay)做為評估的因子。常用在多媒體傳輸的協定包括傳輸控制協定(Transport Control Protocol，TCP)、用戶資料訊息協定(User Datagram Protocol，UDP)及串流控制傳輸協定(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)。TCP提供可靠的傳輸，但卻造成較高的延遲。UDP提供快速的傳輸，但卻為不可靠的傳輸協定，將造成較高的封包遺失。SCTP改善TCP的特性，具有多串流(Multi-streaming)、SACK(Selective Acknowledge)等特性，其提供快速的傳輸，較少的封包遺失及延遲，因此藉由SCTP可以提供多媒體較好的QoS。基於此，在本研究中將採用SCTP做為MPEG4多媒體的傳輸協定。利用MPEG4壓縮技術將多媒體的封包依其特性分為不同之重要程度，並利用SCTP之Data Chunk中所預留的位元對Chunk進行分類。接著，再利用SCTP傳輸協定的SACK特性得知較重要封包之遺失狀況並重傳，而後透過SACK所提供之資訊以進行遺失封包偵測並且對遺失的封包進行平均數計算及分散程度分析，以得知封包的遺失狀況及集中程度，再由重傳機制找出需要重傳的遺失區塊，並決定區塊中需重傳之Chunk，藉以提昇多媒體之服務品質。

With the development of internet and technologies, a lot of people use the network to do the variously of applications through the mobile device, such as using on-line multimedia through the mobile device. Because increase of the user, it is stricter with the Quality of Service (QoS) for multimedia require. The QoS of multimedia usually evaluate by the packet loss, jitter and delay. For the transport protocol, the Transport Control Protocol (TCP) offers reliable transmission, but cause high delay. The User Datagram Protocol (UDP) offers unreliable transmission, but it caused the high packet loss. Stream Control Transmission Protocol (SCTP) improves some features of TCP, it provides the features of Multi-streaming, Selective Acknowledge (SACK), etc. that to offer not only the faster transmission, but also lower packet loss and delay. It can offer multimedia more of QoS by SCTP. In this study, the SCTP is used to transmit the multimedia application. MPEG4 compress technology is utilized to class the package of multimedia into different parts in accordance with its features in this study. However, the Data Chunk of SCTP is used to classify the Chunk in accordance with reserved bit. Then, we can know the loss situation of more important frames by the feature of SACK from SCTP, and retransmit its. After that, Using the feature of SACK is analyzed and computed from SCTP and the information that offered by the SACK to examine the packet loss and analyze the disperse degree of packet loss. Finally, it can promote the QoS of the multimedia by the retransmission chunk that is decided by the retransmission mechanism.

目 錄
中文摘要 I
Abstract II
目 錄 V
圖 目 錄 VII
表 目 錄 VIII
第一章 緒 論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 4
1.3 研究目的 6
1.4 研究架構 6
第二章 文獻探討 8
2.1 多媒體(Multimedia) 8
2.2 視訊(Video)及壓縮技術(Compression) 10
2.2.1 視訊(Video) 10
2.2.2 壓縮技術(Compression)[5] 13
2.3 MPEG4 16
2.4 傳輸協定(Transport Protocol) 18
2.4.1 傳輸控制協定(Transport Control Protocol，TCP) 18
2.4.2 用戶資料訊息協定(User Datagram Protocol，UDP) 21
2.4.3 串流控制通訊協定(Stream Control Transmission Protocol，SCTP) 23
第三章 研究架構 30
3.1 基本環境假設 30
3.2 基本研究概念 31
3.3 研究架構 33
第四章 選擇性重傳機制 36
4.1 傳輸初始化機制 36
4.2 封包遺失偵測機制 37
4.2.1 封包遺失偵測機制之概念架構 37
4.2.2 遺失封包偵測 39
4.2.3 計算平均遺失量及連續性遺失封包之離散程度分析 43
4.2.4 實例說明 45
4.3 封包重傳機制 51
第五章 模擬實驗與分析 56
5.1 實驗環境設定 56
5.2 模擬結果分析與比較 58
第六章 結論與未來工作 64
參考文獻 67

圖 目 錄
圖 1 行動商務分類框架[17][22] 3
圖 2 MPEG4壓縮格式-GoP結構圖[15] 17
圖 3 SCTP封包格式[21] 26
圖 4 SCTP資料區塊格式[21] 27
圖 5 SCTP之SACK區塊格式[21] 27
圖 6 研究架構圖 34
圖 7 SCTP資料區塊格式-加入MPEG格式 37
圖 8 封包遺失偵測機制架構圖 38
圖 9 I-frame 及P-frame遺失偵測流程 40
圖 10 目的端收到之封包序號 42
圖 11 計算Gap內連續封包遺失之數量流程 43
圖 12 重傳區塊找尋之機制流程 54
圖 13 封包傳輸時間_總時間 60
圖 14 封包傳輸時間_部份時間 61
圖 15 資料接收量_總時間 62
圖 16 資料接收量_部份時間 62

表 目 錄
表 1 影音格式之建議用途[5] 13
表 2 數位影音檔案格式比較表[5] 16
表 3 SCTP、TCP、與UDP特性比較表[2] 28
表 4 SCTP之SACK訊息之部份欄位 42
表 5 目的端回應之SACK封包 42
表 6 第一組傳送封包之SACK封包 46
表 7 第二組傳送封包之SACK封包 47
表 8 第三組傳送封包之SACK封包 48
表 9 三組傳送的封包發生Gap之封包遺失數量 49
表 10 三組傳送封包之平均封包遺失數量 49
表 11 第二及第三組傳送封包的封包遺失量之標準差 50
表 12 標準差門檻值計算實例表 53
表 13 傳輸之影音檔案規格 56
表 14 環境參數設定 57
表 15 傳輸所產生之封包遺失 59

參考文獻
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