VBR流视频存储、I/O及传输优化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谢建国 著

图书标签:

• VBR
• 视频存储
• 视频I/O
• 视频传输
• 优化
• 流媒体
• 数据存储
• 高性能I/O
• 网络传输
• 视频技术

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030232403

商品编码：29556808776

包装：平装

出版时间：2008-07-01

基本信息

书名：VBR流视频存储、I/O及传输优化

定价：29.80元

作者：谢建国

出版社：科学出版社

出版日期：2008-07-01

ISBN：9787030232403

字数：210000

页码：210

版次：1

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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如今，VCD、DVD作为存储光盘的视频应用，在人们的生活中已经产生了巨大影响。网络视频或网络流媒体概念提出多年，发展至今虽已陆续被应用，但仍受制于一些关键技术，这些技术包括网络技术和视频压缩技术。本书主要将注意力放在变比特率编码的存储视频在网络服务方面的一些技术和方法，从视频的磁盘存储、并发流输入/输出到网络优化传输等均有的研究。

内容提要

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全书围绕VBR流视频在磁盘存储、存取服务、网络传输过程中所涉及的问题而展开研究与讨论，主要内容包括：VBR流式视频的网络I/O调度与缓冲、VBR流式视频传输中的率平滑规划、VBR视频的磁盘存储及VBR流视频磁盘I/O与平滑检索、可伸缩编码视频特性分析、可伸缩视频网络适应性传输综述、伸缩视频适应性传输算法以及视频错误传输保护比较研究等。

目录

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章 变比特率编码视频
1.1 引言
1.2 视频的VBR特性
第2章 流视频并行I/O优化
2.1 多网络I/O系统模型
2.2 单网络I/O调度
2.3 多网络I/O调度
2.4 优化调度与流接纳
2.5 仿真结果及性能评价
第3章 VBR流视频的率平滑传输
3.1 概述
3.2 变比特率平滑模型
3.3 短路径问题
3.4 短路径率平滑传输算法
3.5 快速传输率平滑算法
3.6 实验结果
3.7 其他存储视频率平滑算法
第4章 基于网络特性的率平滑算法
4.1 异步传输的率平滑算法
4.2 残余带宽下的视频传输算法
第5章 流视频实时率平滑
5.1 优化的实时率平滑模型
5.2 优化的实时率平滑算法
5.3 相关研究的比较
5.4 实验结果与比较
第6章 流视频的存储优化
6.1 视频存储技术的发展
6.2 单磁盘接纳计算模型
6.3 MZ单磁盘存储策略
6.4 MZ磁盘组存储策略
第7章 磁盘I/O率平滑
7.1 二次率平滑算法
7.2 磁盘I/O率平滑模型
7.3 基于分块的率平滑调度算法
7.4 磁盘I/O的On-Off调度
7.5 率平滑检索算法
第8章 流视频适应性传输概论
8.1 流视频的应用研究
8.2 视频编码与传输
8.3 流技术面临的挑战
第9章 可伸缩流视频VBR特性
9.1 分层扩展性编码
9.2 先进的可扩展性编码
9.3 FGS编码的比特率特性
9.4 FGS编码的质量特性
0章 流视频带宽适应性传输算法
10.1 引言
10.2 前期基础
10.3 问题描述
10.4 带宽适应性传输算法
10.5 算法性能分析
10.6 实验结果与讨论
1章 流视频传输错误保护
11.1 丢包信道错误保护算法
11.2 无记忆误码信道错误保护算法
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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科技探索之旅：数字世界的奥秘与未来 在信息爆炸的时代，我们每天都在与海量的数字内容打交道。从电影、音乐的流媒体享受，到日常工作中数据的处理与交换，数字世界的运转效率与体验，很大程度上依赖于其背后强大的存储、输入输出（I/O）和传输技术。本书将带领读者踏上一场深入科技前沿的探索之旅，揭示支撑这一切的底层逻辑，并展望未来的无限可能。 第一章：数据洪流的起点——数字内容的构成与形态 我们将从最基础的层面出发，探讨构成我们数字世界的海量内容的本质。从比特（bit）和字节（byte）的最小单位，到高分辨率的视频、无损音质的音频，再到庞大复杂的数据库，我们将剖析不同类型数字内容的结构、编码方式以及它们所占用的存储空间。 数字化的基石： 理解二进制、比特、字节如何构建起一切数字信息。 多媒体的语言： 深入探究图像、音频、视频的编码原理，如JPEG、MP3、H.264/H.265等，了解它们如何在压缩与质量之间取得平衡。 文本的奥秘： ASCII、Unicode等字符编码标准，以及它们在不同语言和系统中的应用。 结构化与非结构化数据： 区分数据库中的结构化数据和文本、图像等非结构化数据，理解它们在存储和处理上的差异。 数据的“重量”： 分析不同类型数据所占用的存储空间，以及如何进行有效估算，为后续的存储优化打下基础。 第二章：数字资产的“仓库”——存储技术的演进与现状 数字内容需要安全可靠的“家”。本章将系统梳理计算机存储技术的演进历程，从早期的磁带、软盘，到如今主流的硬盘驱动器（HDD）和固态驱动器（SSD），再到新兴的云存储和分布式存储，我们将深入剖析各种存储介质的工作原理、性能特点、优缺点以及适用场景。 机械的智慧： 深入解析HDD的磁头、盘片、寻道等工作机制，了解其在大容量存储上的优势。 闪存的革命： 探索SSD的NAND闪存技术，理解其读写速度、能耗、寿命等关键指标，以及它如何改变了计算设备的性能体验。 数据的“保险箱”： RAID（独立磁盘冗余阵列）技术的原理与应用，如何通过多盘协同提高数据冗余和性能。 海量数据的归宿： 了解网络附加存储（NAS）和存储区域网络（SAN）的架构与优势，为企业级存储提供解决方案。 云端的无限空间： 探讨云计算背景下的对象存储、块存储、文件存储等服务模式，以及它们如何为用户提供弹性、可扩展的存储能力。 面向未来的挑战： 简要介绍DNA存储、全息存储等前沿存储技术的研究进展，展望下一代存储的潜力。 第三章：数据流动的“动脉”——I/O（输入/输出）机制的深入解读 存储介质的性能再强，也需要高效的I/O机制来与之配合，才能将数据顺畅地送达目的地。本章将详细解析计算机系统中I/O工作的原理，从硬件接口到操作系统调度，再到各种I/O模式的权衡，我们将揭示数据是如何被读取、写入并传输的。 硬件的桥梁： SATA、NVMe、SAS等接口标准，以及它们如何影响数据传输的速率。 CPU与存储的“对话”： 了解DMA（直接内存访问）如何减少CPU的负担，提高I/O效率。 操作系统的“管家”： 缓存、缓冲区、页表等操作系统层面的I/O优化技术。 同步与异步的艺术： 深度剖析阻塞I/O、非阻塞I/O、多路复用I/O、异步I/O等不同的I/O模型，理解它们在性能和资源占用上的差异。 I/O调度器的智慧： 探究CFQ、Deadline、NOOP等I/O调度算法，它们如何优化磁盘访问顺序，提升整体吞吐量。 网络I/O的挑战： 了解网络接口卡（NIC）、TCP/IP协议栈等在网络I/O中的作用，为后续的传输优化奠定基础。 第四章：信息时代的“高速公路”——网络传输技术的演进与优化 数字内容从一个地方到另一个地方，依赖于遍布全球的网络传输。本章将带您领略网络传输技术的风云变幻，从早期的拨号上网，到如今的4G/5G移动网络、光纤宽带，再到未来的Wi-Fi 7，我们将深入了解各种网络协议、传输介质以及用于提升传输效率和稳定性的关键技术。 网络通信的语言： TCP/IP协议族的核心概念，以及UDP协议的适用场景。 从铜线到光纤： 以太网、Wi-Fi、蜂窝移动通信（2G/3G/4G/5G）等不同传输介质和技术的演进。 带宽、延迟与丢包： 理解衡量网络性能的关键指标，以及它们对用户体验的影响。 提升速度的秘诀： 载波聚合（CA）、多输入多输出（MIMO）、调制解调技术（如QAM）等在无线通信中的应用。 面向未来的网络： 6G、卫星互联网、量子通信等前瞻性技术的展望。 内容分发的智慧： 内容分发网络（CDN）的原理与优势，如何实现内容的就近访问，提升用户体验。 网络安全的重要性： 简要介绍TLS/SSL等加密技术，保障数据在传输过程中的安全。 第五章：流媒体的“咽喉”——视频数据传输的特殊挑战与解决方案 在当今，视频内容占据了互联网流量的绝大部分。与静态文件传输不同，流媒体视频对传输的实时性、流畅性和稳定性提出了极高的要求。本章将聚焦视频流媒体传输，剖析其面临的独特挑战，并深入探讨相关的优化技术。 视频流的“诞生”： 理解视频编码（如H.264、HEVC、AV1）如何压缩视频数据，以及不同的码率（Bitrate）对画质和带宽的影响。 实时性的艺术： RTP/RTCP协议在实时音视频传输中的作用。 网络抖动的“克星”： 缓冲（Buffering）机制如何平滑网络波动，保证播放流畅。 动态调整的智慧： 自适应比特率流（ABR）技术，如何根据网络状况实时调整视频码率。 传输协议的选择： HTTP Live Streaming (HLS) 和 Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) 等主流流媒体协议的原理与对比。 降低延迟的探索： WebRTC等技术在低延迟实时通信中的应用。 CDN与流媒体的“联姻”： 解释CDN如何成为视频内容分发的关键，并优化流媒体的访问速度。 第六章：数据传输的“效率之王”——I/O与传输优化的协同策略 本章将强调，要实现最高效的数据传输，必须将存储I/O与网络传输紧密结合，协同优化。我们将探讨在不同场景下，如何通过软硬件的配合，最大化数据的吞吐量，最小化延迟。 存储与网络的“默契配合”： 理解高速存储（如NVMe SSD）与高带宽网络（如万兆以太网）如何相互促进。 零拷贝（Zero-copy）技术： 深入解析零拷贝如何减少数据在内核空间和用户空间之间的复制，极大地提升I/O和网络传输效率。 RDMA（Remote Direct Memory Access）： 探索RDMA如何绕过CPU，直接在网络适配器和内存之间进行数据传输，实现超低延迟和高吞吐量。 网络聚合（Link Aggregation）： 如何通过多条网络链路捆绑，增加总带宽，提高可用性。 QoS（Quality of Service）： 在复杂的网络环境中，如何通过QoS技术对不同类型的数据流量进行优先级排序，保障关键应用的传输质量。 数据压缩与加密的权衡： 在传输过程中，如何根据场景选择是否进行数据压缩以节省带宽，以及数据加密对性能的影响。 第七章：展望未来——下一代数据处理与传输的无限可能 科技的进步永不停歇。本章将放眼未来，探讨驱动下一代数据处理和传输技术的关键趋势与前沿研究。我们将一起畅想一个更加智能、高效、无缝连接的数字世界。 AI与大数据： 人工智能如何赋能数据存储、I/O和传输的智能优化，例如预测性缓存、智能路由等。 边缘计算的兴起： 数据处理能力下沉到网络边缘，如何减轻中心化服务器的压力，降低延迟。 更高速的网络： 6G网络、光网络技术的进一步突破，以及它们对数据传输能力的革新。 存储技术的革命： 新型存储介质（如相变存储器PCM）的潜力，以及它们如何改变存储的速度和能效。 更安全的数据传输： 后量子密码学、区块链等技术在保障数据安全传输中的作用。 沉浸式体验的驱动： VR/AR、元宇宙等应用对超低延迟、超高带宽传输的极致需求，以及它们将如何推动技术创新。 通过这场全面的科技探索，读者将不仅能深刻理解当前数字世界运转的底层机制，更能洞察未来的发展方向，为个人学习、职业发展以及技术创新提供宝贵的视角和启示。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，就被它硬核的标题吸引了——《VBR流视频存储、I/O及传输优化》。虽然我目前的工作主要集中在前端开发，对于视频编码和底层存储交互并不算十分精通，但随着业务对视频内容的需求越来越大，我深感有必要扩展一下技术视野。书的封面设计相当朴实，没有花哨的图片，直接点明了核心主题，这倒是让我觉得内容会非常扎实，更适合深入钻研。我特别期待书中关于VBR（Variable Bitrate，可变比特率）的详细讲解。在实际工作中，我们常常需要根据视频内容动态调整码率以平衡画质和传输效率，但其中的精妙之处却往往被封装在各种编码器里，很难窥探其本质。这本书能深入解析VBR背后的算法原理、不同场景下的优化策略，以及如何根据具体的流媒体协议（如HLS、DASH）进行精细化调优，对我来说将是极大的帮助。另外，书名中提到的“I/O优化”也引起了我的兴趣。视频流的读写性能直接影响到服务的响应速度和用户体验，尤其是在大规模存储和高并发访问的场景下。不知道书中是否会涉及操作系统层面的I/O调度、文件系统选择，乃至于硬件加速的应用。如果能提供一些实用的调优案例和性能测试方法，那这本书的价值就远不止理论探讨了。总之，即便我是个“小白”，但凭借这个书名，我已经对它充满了期待，相信它能带我打开一个新世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深的流媒体技术研究者，长期关注视频编码、传输协议以及大规模视频平台的架构演进。拿到《VBR流视频存储、I/O及传输优化》这本书，我首先从目录和前言中就看到了作者深厚的功底。书中对VBR编码的探讨，绝不仅仅停留在“可变码率”这个概念的层面，而是深入剖析了其背后复杂的决策模型，包括如何平衡主观视觉质量与客观码率指标，以及在不同视频内容（如动作场景、静态画面、文字信息）下的动态码率分配策略。这对于我们进行视频质量评估和编码参数调优至关重要。此外，书中对存储和I/O的论述，更是直击视频流处理的核心瓶颈。我特别关注的是，作者是否能提供关于分布式存储系统（如HDFS、Ceph）在视频流场景下的性能优化建议，以及如何通过文件系统、RAID配置、SSD/NVMe的选用等手段，来最大限度地提升随机读写和顺序读写能力。而“传输优化”部分，我期望看到关于TCP/IP协议栈在视频传输中的深度调优，包括拥塞控制算法的选择、滑动窗口机制的优化，以及针对丢包、延迟等网络问题的应对策略。书中如果能结合HTTP/2、QUIC等新兴传输协议的特性，探讨其在视频流场景下的优势和挑战，那就更具前瞻性了。总而言之，这本书的内容深度和广度都令人期待，有望成为我下一阶段研究的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到《VBR流视频存储、I/O及传输优化》这本书的时候，心里是有点忐忑的。我的背景更偏向于网络运维，日常打交道的是服务器、带宽、CDN这些基础设施，对于视频编码这个相对“上层”但又极其精细化的技术领域，一直觉得是个黑盒子。但最近公司在视频直播业务上投入很大，经常会遇到一些播放卡顿、画面延迟的问题，而这些问题往往追溯起来又和视频流的底层传输以及服务器端的I/O性能息息相关。这本书的标题精准地抓住了我目前最痛的点——“VBR流视频”、“存储”、“I/O”和“传输优化”。我尤其好奇书中会如何解读“VBR”的“优化”。我们知道VBR相比CBR（Constant Bitrate，固定比特率）能节省不少带宽，但怎么才能在保证关键帧质量的同时，最大限度地压缩冗余信息？这背后涉及到的视频内容分析、码率分配算法，以及如何在不同编码器（比如H.264、H.265）下实现这些优化，对我来说是完全陌生的领域。而且，“I/O优化”对于我来说更是重中之重。我们面临的场景是海量的视频切片和播放请求，如何设计高效的存储方案，如何优化磁盘读写，如何利用缓存技术，甚至是如何通过网络协议的调整来减少I/O负载，都是亟待解决的问题。如果这本书能提供一些实际的解决方案，哪怕是一些思路和方向，对我来说都将是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

从一个内容生产者的角度来看，《VBR流视频存储、I/O及传输优化》这本书的标题听起来就让我觉得“高大上”，但又与我息息相关。我主要负责制作高质量的视频内容，然后将其发布到各大平台。我知道，视频的画质和大小（也就是文件大小，直接关系到存储和传输成本）是用户体验和平台分发效率的关键。VBR这个概念，我虽然知道它能让视频文件变小，但具体怎么去“优化”它，我一直很迷茫。我希望这本书能用相对易懂的方式，解释清楚VBR编码到底是怎么工作的，它和我们常用的编码软件（如Adobe Premiere Pro、DaVinci Resolve）里的设置有什么联系。比如，书中会不会介绍一些“黄金法则”，教我如何在保证画面细节（比如人物的毛发、文字的清晰度）的前提下，尽可能地降低码率？还会不会提到一些高级的编码设置，能够让我的视频在各种设备上都能流畅播放，同时又不会因为文件过大而增加我的上传和发布成本？另外，书名里提到的“存储、I/O及传输优化”虽然听起来很技术，但我能理解它最终是会影响到我的内容能不能快速、稳定地被用户看到。如果这本书能给一些简单易行的建议，让我知道如何通过简单的操作，就能让我的视频在服务器上的存储更有效率，传输速度更快，那对我来说就太有用了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在学习流媒体技术的学生，《VBR流视频存储、I/O及传输优化》这本书的出现，对我来说简直是雪中送炭。之前在课堂上接触到视频编码的基础知识，但对于VBR的深入理解，以及它与实际的存储和传输系统如何结合，一直都是一个模糊的概念。我渴望能通过这本书，真正理解VBR编码的原理，比如它究竟是如何判断视频画面内容的复杂程度，然后动态分配比特率的。书中是否会包含一些代码示例，或者伪代码，来演示VBR编码的实现逻辑？这对我动手实践非常有帮助。同时，“I/O优化”和“传输优化”这两部分，也是我特别感兴趣但又觉得门槛很高的部分。我希望书中能用循序渐进的方式，解释清楚操作系统层面的I/O操作，以及网络传输中的各种协议和技术是如何影响视频流的效率的。例如，书中是否会探讨如何选择合适的存储介质，以及如何进行磁盘分区和文件系统的优化，以应对海量视频数据的读写需求？在传输方面，我想知道CDN（内容分发网络）在其中扮演的角色，以及如何利用TCP、UDP等协议的特性来提升视频流的稳定性。这本书如果能为我构建一个从视频编码到最终用户接收的完整技术图景，那我一定会将其奉为宝典。