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1、北京工业高校讨论生开题报告学位级别:口博士 口硕士 日工程硕士学 号:讨论生姓名:指导老师姓名:专业名称:计算机技术所在学院:计算机学院开题报告时间:2022年11月北京工业高校讨论生部制表25 G Blakowski, R Steinmetz, A mesa synchronization survey: Reference model specification, and case studies, Areas Communication, vOl. 14,22-2426 Y. Ishibashi, A media synchronization mechanism for MPEG vi
2、deo and its measured performance, 13th International Conference on Computer Communication, Nov. 1997, 163-170 27 Mohamed H. On P2P Media Streaming. Proc. Of the 22nd Int 1 Conf, on Distributed Computing Systems:IEEE Computer Society,200228刘红光,曹承.基于Windows Media技术的网络课件制作.计算机工程与应用,2003, (18): 34-37 29
3、薛元昕,韩维.论流媒体技术及流媒体服务器的建立.现代电子技术,2004, (16): 27-3030尚俊兰.基于Windows Media的流媒体课件系统讨论与开发.天津高校计算机科学与技术学 院,2006, (8): 20-58三、开题报告评价(本项分别由指导老师及专家组填写)指导老师对该生选题报告的简要评语(本栏由指导老师在开题报告会之前填写完毕):指导老师签名:年 月 日开题报告会开题报告会时间:年 月 日午时一时地点:评 审 专 家 组 成姓名职称所在单位及学科专长博导/硕导(出席者)签名组长:评审意见:(由评审专家组填写)(正常)通过;不合格,年 月 日前重做开题报告。其它评语:评审
4、组长签名:年 月 日留意:本表基本状况及报告正文由讨论生本人填写,硕士不少于300。字,博士不少于50。字。格式要求:正文文字部分为5号宋体、单倍行间距排版,A4纸双面打印装订。开题报告评价部分分别由指导老师及专家组书写。开题报告会结束后一周之内将报告原件交 院(所)讨论生教学秘书处。一、基本状况报告正文讨论生姓名学 号院、系计算机学院指导老师姓名及职称学科、专业计算机技术入学年月2022年2月1、讨论方向、论文选题范围:现代信息技术应用教育,网络教育,多媒体教学2、拟定论文题目:流媒体同步技术在网络教育中的应用及实现3、论文科研课题属于哪一级科研项目,经费来源及金额(课题来源选项分为我国计委
5、、科委项目、我国经贸委项目、我 国自然科学基金项目、国务院其他部门项目、主管部门(部委级)项目、省、市、自治区项目、国际合作项目、学校 级项目、自选项目、其它):自选项目自费4、论文类型(基础讨论、应用讨论、开发讨论、其它)应用讨论摘要选题讨论内容和意义简介(限400字):针对目前网络教育下流媒体同步讨论的需求,在流媒体同步算法和三方同步课件制作工具两个 方面进行了理论和实践的讨论,寻求如何在变化的网络条件下保持音频、视频和讲义流三方同步, 旨在为流媒体技术在网络教育上的广泛应用供应技术支持。通过网络教育下流媒体同步的需求分析和流媒体同步算法涉及技术的系统分析,本文提出了适 合网络教育特点的流
6、媒体同步解决方案,包括发送或帚音频、视频和讲义的三方同步描述方案和接收 端流媒体同步算法。重点是通过接收端缓冲区的状态来推断音频、视频的同步状态,借助WS0LA算 法来实现音频流的流内同步调整,通过暂停和重放来实现视频流流内的调整以及视频和音频流流间 同步调整,分析了网络QoS参数延迟和带宽对流媒体同步的影响并给出了相应的解决方法。同时, 通过分析网络教育下多媒体课件的实际需求,结合流媒体同步解决方案中提出的基于间隔的同步描 述方法,设计并实现了多媒体三方同步课件制作工具。该工具支持多种媒体的编辑、发布,同时可 以便利地制作三方同步课件。关键词(用分号隔开、最多5个)流媒体,流内同步,流间同步
7、,三方同步(一)选题依据与讨论内容1、选题依据(讨论意义、国内外讨论现状等)讨论意义网络教育是现代信息技术应用于教育后产生的新教育形式,即运用网络技术与环境开展的教育 教学活动。它通过互联网采纳一对一、一对多的远程教育方式,实现了适应性学习和智能化教学。 网络教育不但可以实时传输老师在现场教学的内容,而且可以传输网上的网络课程。同学与老师、 同学与同学、同学与课件之间通过互联网在各自的电脑或终端上进行沟通。随着教育改革的不断深 化,网络教育作为一种新型的教育模式在国内获得了蓬勃的进展势头。采用流媒体同步技术实现网 上视频教学己经成为网络教育的重要方式。流媒体是指在Internet / Intr
8、anet中使用流式传输技术的连续时基媒体,与传统的单纯下载方 式相比较,流媒体具有明显的优点:由于不需要将全部数据下载后再播放,等待时间大大缩短;流 文件往往小于原始文件,用户也不需要将全部流文件下载到硬盘,从而节约了大量的磁盘空间;由 于采纳了RSTP等实时传输合同,更加适合动画、视频音频在网上的实时传输。在网络教育中的流媒体同步技术是指实现老师讲课的视频音频流媒体与电子讲稿之间的同步技 术。在网络远程教育中通过对流媒体的同步,可以把老师授课用的电子讲稿的每一个要点标题,和 其对应的视频素材在时间线上关联起来。点按一个标题,除了马上显示相关文字讲稿外,老师讲解 的视频影像或声音也自动跳转到对
9、应位置播放,从而实现课堂教学的网上重现,学习者通过点击导 航区标题还可以实现异步学习。目前流媒体同步虽具备比较成熟的算法,但是基层网络教育由于网络差别大,现在同步网络仍 旧存在问题,本文针对这些问题设计出合适的同步算法,实现三方同步,有肯定的现实意义。国内外讨论现状国外讨论现状多媒体应用是当今因特网的主流应用之一。多媒体应用中的核心问题便是如何在因特网上实时 传输存储视频(Stored Video)和直播视频(Live Video)。直播视频就是流媒体的直接应用,由于直 播视频有时效性的要求,所以不行能把实时传输的文件下载到本地。而对于存储视频的传输,目前 有两种模式:下载模式(Downloa
10、d Mode)和流式模式(Streaming Mode)。在下载模式中,用户将整个 视频文件下载然后再播放。由于网络带宽的限制,下载模式的主要问题是传输时间比较长。在流式 模式中,视频内容并不需要完全被下载再能播放,视频文件可以一部分被播放而另一部分连续下载。 由于当前的因特网是尽力传输(Best Efforts)的网络,网络并不供应什么服务质量保障(QoS),而多 媒体的流式传输又对带宽网络延迟和丢包率这些指标有肯定的要求,因此流媒体讨论的主要方面集 中在如何在现有网络机制下,设计出符合流媒体传输要求的机制和合同。流媒体讨论领域主要集中在以下六个领域:视频压缩,应用层QoS掌握,连续媒体分布
11、服务, 流媒体服务器,流媒体同步机制和流媒体合同。原始的音频和视频文件由视频音频压缩算法处理成 为压缩的视频和音频,并存放在存储设施中。当流媒体服务器接收到客户端的恳求之后,服务器从 存储设施中调出相应的音频和视频调出的音视频经过应用层QoS掌握的调整,使得音视频的比特流 可以适应前的网络状态和QoS的要求。传输合同把经过QoS调整后的比特流打包在网络上传输。网络传输可能会消失丢包或者延迟时间 过长的状况。而连续媒体分布服务主要用来提高流媒体传输的质量(比如采纳缓存等技术)。当流媒 体传输到客户端的时候,在进行视频解码之前,需要让视频和音频同步,采纳流媒体同步技术使视 频和音频同步,然后进行解
12、码播放。各个讨论领域的主要讨论方向包括:视频压缩:原始视频和音频必需压缩才能传输。视频压缩的方案可以分为两类:可扩展视频编 码和不行扩展视频编码。其中不行扩展视频编码可以平滑的应对网络中的带宽抖动,所以是目前 主要采纳的编码压缩模式。目前在MPEG-4中采纳的FGS(Fine Granularity Scalability)可以满意 流媒体的不同要求。FGS把原始的视频文件压缩为两道流:基本流和加强流。其中加强流可以进行速 率掌握。FGS的一个改进版本是PFGS(Progress Fine Granularity Scalability), PFGS可以进行差 错掌握。应用层QoS掌握:应用层
13、QoS掌握的主要目的是应对不断变化的网络环境和用户提出的不同要 求。应用层QoS掌握主要包括拥塞掌握和差错掌握。拥塞掌握主要体现为流媒体的速率掌握。速率掌 握的方法主要分为三类:发送端掌握,接收端掌握和混合掌握(发送端,接收端同时掌握)。发送端 掌握主要是指发送端负责依据网络状态调整流媒体传输速率,采纳基于反馈或者基于探测和模型猜 测的方法来调整流的传输速率。接收端掌握主要是接收端通过增加/削减通道的方法来调整接收 速率。混合掌握是指同时采纳发送端掌握和接收端掌握的方法。错误掌握主要功能是在网络丢包的 前提下提高视频的表现质量。错误掌握的方式主要包括重新标识同步信息,数据划分和数据恢复技 术。
14、连续媒体分布服务:连续媒体分布服务主要是在尽力传递的网络中达到QoS的要求,主要包括网 络过滤,应用层多播服务以及媒体内容复制。网络过滤是指在网络上放置过滤器,当网络拥塞而视 频服务器不能对用户的要求做出响应的时候,过滤器通过流量整形(Rate Shaping)对由服务器传输 来的流进行调整让其符合用户的要求。网络过滤主要功能是提高视频表现质量和带宽效率。应用 层多播是指在应用层建立一个多播的服务以满意不同的要求。媒体内容复制主要是提高数据传输 的效率,其主要方法是缓存和镜像。镜像方法是把媒体文件的拷贝放在不同的服务器上,这样用户 就可以从最近的服务器上下载文件从而提高网络性能。流媒体服务器:
15、在供应流媒体服务的过程中,流媒体服务器必需在规定时间内取出流媒体数据, 并且取出的数据还要保持同步状态。一个流媒体服务器主要包括三个部分:通讯程序,操作系统以 及存储系统。流媒体服务器的操作系统主要是要满意流媒体应用的实时要求。而存储系统则要求系 统数据吞吐量大,容错程度高。而通讯程序主要功能是让用户和流媒体服务器进行通讯。多媒体同步:多媒体应用和其他传统数据应的主要区分就是不同媒体集成起来以同步的方式播 放。多媒体同步主要分为三类:流间同步,流内同步以及目标间同步。流内同步主要是维持流中规 律数据单元(LDU: Logical Data Unit)的连续性。流间同步主要维持不同流之间的时序关
16、系。目标 间同步主要是维持时间相关媒体(视频,音频)和时间无关媒体(图片,文字)之间的同步。G Blakowski和R Steinmetz提出了多媒体同步模型和同步层的概念,把多媒体同步问题自下 而上的分为了四个层次:媒体内同步,媒体间同步,媒体交互同步和应用接口。在此基础上,很多 讨论者提出了多媒体同步的算法:Y.Ishibashi分别提出了在MPEG-4、直播媒体和存储媒体中的 媒体内和媒体间的同步算法,总结了在多媒体同步领域主要使用的掌握技术,其主要讨论工作集中 在如何在发送端和网络传输过程中保证多媒体之间的同步。D. Kohler和H.MuHder的提出了通过对 接收端缓冲区状况的推断
17、来处理多媒体之间的同步问题。此外,很多讨论人员把多媒体同步问题放 在不同的网络环境下进行了讨论:D. P. Anderson3讨论了多媒体同步在简洁的客户机/服务器下 的状况。M. Correia讨论了多媒体在网络带宽较宽的状况下的N步。S. Baqail在讨论多媒体同 步问题中引入了网络QoS的概念。大部分的多媒体同步讨论集中在不同的网络条件下多媒体同步算法 的设计和实现。流媒体传输合同:流媒体传输合同负责在客户端和服务器之间传输数据,主要的合 同包括网络层的合同口合同,传输层合同UDP合同以及会话层合同RTSP(ReaL Time Streaming ProtocOl) o 14目前世界上
18、已经有一百多个我国开展了现代远程教育。美国是远程教育规模最大的我国,近百 分之五十的高校向社会供应各类远程教育。麻省理工学院(MIT)发布了一项方案,将在十年之内使其 几乎全部课程资料上网,向公众开放。2004年3月,麻省理工学院开放课件项目发布了第一次项目执 行摘要,它具体界定了开放课件理念的内涵、实施该理念的范例、项目组织和人员支配、课程建设 的发布流程、学问产权、对使用者的支持、沟通和推广、技术基础设施、评价和测量、影响成本的要素等11个有机组成部分。国内讨论现状自1998年教育部正式批准清华高校、北京邮电高校、湖南高校、浙江高校等四所高校开呈现代 远程教育试点工作以来,截止2022年,
19、电高校历教育毕业生累计突破500万,72万电高校子完成专科 或本科学业;200万企事业单位职工接受电大的短期培训。它突破了传统教学模式的限制,克服了传 统教学方式的弊端。但是由于老师和同学处于天各一方的状态,无法达到传统教学中互动的效果, 这就需要采纳肯定的技术手段来予以弥补。远程教育在我们我国经受了三个阶段。第一阶段是函授教育,该教育模式采纳文字、印刷品等 邮寄函授形式传播学问,函授教育对教育事业的进展起到很重要的促进作用。其次阶段是广播电视 教育。主要通过收看广播电视或播放录像带的形式传授教学内容,其代表是各地的广播电视高校, 目前这种教育模式仍旧被我们我国绝大部分院校所采纳。第三阶段是现
20、代网络远程教育,通过计算 机网络接收课件或通过网络直接传输课件的形式进行远程教学。它具有学习主动性,实时交互的特 点,因而具有宽阔的进展前景。2006年7月中旬,清华高校、北京高校等全国12所高校联合担当的“中国教育科研网格China Grid”项目宣告完成。网格技术试图实现互联网上全部资源的全国连通,即把整个因特网整合成一 台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、学问资源、专家资源等资 源的全面共享。中国教育科研网格China Grid建立起了资源共享、配真敏捷、跨学科、跨地域的高 效网格环境,系统总体设计和关键技术达到国际先进水平口支2006年9月,“中国下一代互联
21、网示范工程CNGI示范网络核心网CNGI-CERNET2 / 6IX”项目宣告 完成,并使得我们我国在下一代互联网讨论上获得四项重大创新性成果,其中三项属于国际首创。 四项重大创新性成果是:建成了世界第一个纯IPv6网;提出了IPv6源地址认证互联新体系结构;首 次提出了IPv60verlPv4的过渡技术方案:首次在全国主干网中大规模使用国产IPv6路由器。该工程 国内主干网(北京一武汉一广州和武汉一南京一上海)传输速率可以达到lOGbps,对现有互联网的网 络传输速率有较大提高皿。多媒体同步掌握技术可以分为4类:基本掌握,预防掌握,反应掌握以及综合掌握。基本掌握是 全部同步算法中必需包括的掌
22、握方法,对于维持媒体之间的时间关系不行或缺。预防掌握技术主要 是用于防止不同步发生的技术。反应掌握技术是用来把媒体从不同步状态中恢复的技术。而综合掌 握技术是把预防掌握和反应掌握结合在一起的技术。1.基本掌握技术(1)发送端掌握对LDU添加同步信息:时间戳,序列号以及同步标记等作为同步信息添加到LDU当中。时间戳包 含了一个LDU产生的时间,当LDU的产生是周期性的,则可以使用序列号。而同步标记则是作为一个 标记插入至IJLDU当中,当LDU到达接收端的时候就可以通过同步标记完成同步。(2)接收端掌握缓存技术:在接收端添加缓存来补偿网络的时延和抖动,LDU经过缓存之后依据同步信息输出。2预防掌
23、握技术(1)发送端掌握依据同步信息传输LDU:对于发送端,LDU要依据时间戳等同步信息传输,而时间戳等同步信息 也要同时传输。LDU插入:LDU插入技术是把多道流的LDU插入到一个流之中,把多道流作为一道流传输IM。这种 方法可以提高流间同步的质量但是会降低流内同步的质量同。(2)接收端掌握预防性跳过和暂停:依据输出队列的长度,接收端抛弃接收的LDU(跳过),暂停当前播放的媒体 或者重复接收到的LDU。同时也可以在媒体中加入一些无意义的噪音数据。比如:当接收端的缓存占 用超过一个限度的时候,接收端每接收2个LDU就抛弃1个;当接收端的缓存占用低于一个限度的时候,接收端重复接收到的LDU。3反应
24、掌握技术(1)发送端掌握传输速率调整:当发送端探测到偏移即视频和音频消失了不同步时,接收端发送反馈消息返回 发送端,发送端依据反馈信息调整媒体的发送速率。削减媒体传输道数:当接收端发觉自己的异步现象特别严峻,无法恢复,则通知发送端削减媒 体传输的道数胆41。比如在现场传播语音和图像的时候,假如异步严峻,则发送端停止视频流的传 输叫(2)接收端掌握反应掌握跳过和反应掌握暂停:当前的LDU输出的时间点超过一个时间限制,则接收端跳过下一 个LDU。当缓存饥饿现象发生的时候(Buffer Starvation),则接收端暂停LDU的输出。对于视频而言, 就是重放前面的视频直到新的视频到达为止。缩短或者
25、延长输出长度:为了从异步中恢复而不使输 出质量大幅下降,接收端缩短或者延长每个LDU的输出的长度。缩短长度主要是快进;而延长输出长 度则主要是指让LDU的输出暂停。对于音频文件而言,可以用静音来实现输出长度的缩短和延长皿。虚拟时间缩短和延长:虚拟时间可以依据网络延迟和抖动来缩短和延长。虚拟时间主要通过目 标输出时间来调整虚拟时钟的时间,目标输出时间指的是一个LDU应被输出的时间。当一个LDU迟到 或者早到的时候,对目标输出时间做出相应的缩短和延长。和缩短或者延长输出长度方法相比,修 改虚拟时间并不对真实时间产生影响。4综合掌握技术(1)发送端掌握接收端反馈:依据发送端发出的反馈信息,接收端选择
26、跳过LDU或者暂停输出LDU,也可以在输 出的时候插入一些噪音数据。假如发送端的输入速率高于输出速率,就可以采纳这种方法。输入速 率调整:依据同步的状态调整输出设施的时钟频率。数据插入:在发送端插入数据来调整输入速率 21O(2)接收端掌握调整输出速率:发送端设施的时钟频率可以依据网络异步状况进行调整。接收端依据输出端队 列长度调整时钟频率。当前多媒体同步讨论集中在特定的网络条件下流间流内同步算法的设计和实现。但是特定网络 条件下的算法是无法满意网络教育中的多媒体教学需求的。大部分讨论的假设是网络延迟和带宽已 知,而网络教育中接收端地域上的广泛分布打算了接收端和发送端之间的网络状况是多种多样的
27、, 因此设计符合网络教育特点的流媒体同步算法是本文的讨论重点。止匕外,流媒体同步算法主要考虑 的是音频流、视频流的流内和流间同步,没有考虑到网络教育中常见的音频流、视频流和讲义流三 道流之间的同步,所以本文的另一个讨论重点是设计出一个三方同步的描述方案实现老师的音频、 视频和讲义之间的三方同步。因此本文的讨论在理论和实践方面都是特别必要的。2、选题的讨论内容、讨论目标以及拟解决的关键问题等讨论内容基于网络教育的流媒体同步算法。设计一种网络教育下流媒体同步的算法。算法在功能上实现 多道流媒体在接收端流内同步和流间同步。算法主要的应用领域是网络教育,网络教育的一大特点 就是接收端的网络状况千差万别
28、,因此算法主要功能是使流媒体在不同网络QoS比如带宽延迟下完成 同步。同时通过仿真试验模拟网络教育下的应用环境来验证和测试流媒体同步算法在功能和性能上 的指标。功能指标是指流媒体同步算法能够完成音频,视频流内同步,音频视频流间同步;而性能 指标是指在网络QoS参数变化的时候,流媒体同步算法可以依据QoS参数做出调整,最终完成流媒体 同步。流媒体交互同步方案设计。另一项讨论内容包括设计在流媒体交互同步的方案,在功能上实现 多媒体课件中的视频,大纲,讲义的三方同步,同时保证在课件制作工具中供应的三方同步方案简 洁易用,用户体验好。多媒体三方同步课件制作工具设计与实现。设计并实现一种Linux下的课
29、件制作工具也是本文的 讨论内容。在功能上课件制作工具主要供应一种在Linux下编辑,制作,发布网络教育课件的工具, 同时作为流媒体交互方案的实现,课件制作工具也可以制作三方同步交互课件。讨论目标和解决的问题1 .对流媒体的学问背景,流媒体同步的特点以及讨论方向进行了归纳和总结,指出在网络教育 下的流媒体同步问题所需关注的主要问题。2 .对流媒体同步领域所涉及的同步模型,流媒体的经典同步掌握技术以及网络模拟仿真平台的 讨论现状进行了具体的搜集整理,在已有的讨论成果的基础上规划了自己的讨论方向和路线。3 .依据网络教育下流媒体同步的具体需求,提出了网络教育下流媒体同步的解决方案。包括基 于发送端的
30、三方同步方案和基于接收端调整的流媒体同步算法。4.对流媒体同步算法的设计中的各种属性进行了全面的考察,并依据其特性设计了流媒体同步 算法,包括音频内的流内同步,视频内的流内同步,以及视频,音频之间的流间同步。同时依据网 络的不行预知的特点,提出了基于估算网络延迟的流媒体同步算法和带宽自适应的流媒体同步算法, 同时结合网络教育对三方同步的应用要求,采纳了基于间隔的同步描述机制来处理视频,音频与讲 义流之间的同步。通过OPNET网络仿真工具,设计并仿真了流媒体同步算法中的音频,视频的流内同 步和流间同步,仿真试验的结果显示该算法在功能和性能上都可以完成流媒体同步的需要。3、拟实行的讨论方案(讨论思
31、路、技术路线或讨论方法)及可行性分析讨论思路可行性分析本文在把握流媒体同步算法的基础上,阅读了大量的相关材料,对于该部分的理论进行系统地 讨论,而且导师急躁的教育和渊博的学识是文章进行的重要保障。试验室里有可以满意试验的设施, 学校的科研氛围可以使本人在基层县级网络教育中深化进行此项目的讨论。5、论文讨论进度方案(含讨论进度方案支配、讨论经费预算及解决方法)、预期讨论结方案支配1、2022年7月至11月初,确定论文选题、收集相关资料、整理参考文献数目。深化县级进行 调研。2、2022年11月初,完成论文开题报告、与导师沟通论文的结构、布局及大纲。3、2022年1月初至3月底,调试设施,完成其次
32、部分论文总体方案。4、2022年4月初至8月底,完成论文剩余部分,即发送端和接收端的同步算法。5、2022年8月初至10月底,调试完成三方同步课件工具的制作。6、2022年10月至12月底,完成论文初稿,与导师商议 修改。7、2022年3月,论文答辩。预期结果设计并实现一个跨平台的多媒体三方同步的课件制作工具。作为流媒体同步技术的应用和实现, 该工具可以很简洁的实现视频,音频和讲义的三方同步,并且支持多种媒体格式和适应网络教育特 点的学科对象。(二)论文讨论工作基础及条件保障1、工作基础(含入学以来取得讨论成果、参加或担当的科研项目状况等)(1)长期从事县级电高校生网络教育方面工作(2)参加学
33、校远程教育科研和有关网络教育技术方面的讨论2、工作条件(设施条件、试验场地条件、可能遇到的困难及应对措施)(1)已经具备的讨论条件是学校丰富的图书资源、自身相关学问的积累以及导师急躁的指导。(2)经费来源为自费,由于学校硬件设施基本可以满意项目讨论的需要,所以在项目进行投入也 较少。(3)学校大力支持有关网络教育方面的科研工作,有良好的科研氛围。讨论中可能遇到的问题和困难:1、由于自身工作性质和时间的限制,可能在理论和一些技术方面还要在原来基础上再深化讨论。2、其次部分流媒体同步解决方案同步算法,是文章的框架部分,关系到文章能否顺当进行和文章的可行性,由于本人课题实践机会较少,缺乏整体设计方案
34、的阅历。3、对于县级电大的同步网络的状况,要深化了解和调研,需要较多的时间和精力。解决措施:1、合理支配自己的时间,协调学习和工作的关系,结合基层状况把讨论引向深处。2、常常和导师联系沟通,汇报写作进程和遇到的困难,向老师请教。(三)参考文献(参考文献名目用标准法律规范格式,在正文引用处须标注)lDapeng Wa, Yi wei ThomaHou, Wen WU Zhu Ya. Qin Zhang and Jon M. Peha. Streaming Video Over the Internet: Approaches and Directions IEEE Transactions on
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