25、基于LDPC - IRA码的高带宽多路径实时流传输研究

基于LDPC - IRA码的高带宽多路径实时流传输研究

在当今数字化时代，高带宽视频流传输的需求日益增长，如视频制作等应用对网络带宽提出了极高要求。然而，传统网络架构和数据存储方式在应对这些需求时面临诸多挑战。本文将探讨一种基于低密度奇偶校验不规则重复累积（LDPC - IRA）码的分布式流传输系统，以解决高带宽视频流传输中的问题。

1. 背景与现状

随着软件定义网络（SDN）和网络虚拟化等网络创新技术的发展，网络变得更加灵活和可扩展，为视频流和大数据处理等应用提供了更好的支持。例如，通过OpenFlow交换机上的流量控制器，我们可以像进行通用编程一样控制网络行为，这在传统网络交换机中是难以实现的。

高带宽应用如视频制作正从本地计算资源向云端迁移，但保持高带宽传输极为困难。以高清未压缩视频流为例，其速率高达1.5 Gbit/s，这对网络带宽提出了巨大挑战，限制了这些应用的发展。

在云数据存储方面，虽然冗余磁盘阵列（RAID）等数据冗余框架广泛应用于容错和负载均衡，但简单的数据复制方法对于处理大型数据成本较高。例如，内容分发网络服务虽然可以实现负载均衡，但会导致存储容量线性增加，无法有效处理如电影制作中的大型视频素材。

为了解决这些问题，一些分布式多路径流传输系统应运而生。这些系统具有高容错性、高效的网络使用和存储主机负载分散等优点。然而，现有的系统也存在一些局限性。例如，某些系统专注于控制发送速率以避免播放器卡顿，但难以处理大型数据；另一些系统引入了Reed - Solomon（RS）码进行前向纠错，但由于RS码在计算中使用伽罗瓦域，随着码长（与数据大小成正比）的增加，决策过程耗时较长，且对数据大小和网络数据包大小的灵活性较差。