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基于特征融合和机器学习的网络视频流分类

2021-05-28袁梦娇董育宁

关键词:分类特征融合

袁梦娇,董育宁

(南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210003)

随着互联网和多媒体技术的进步,网络视频服务也随之迅速发展起来。根据CISCO发布的白皮书,到2022年,视频流量将占整个互联网总流量的82%[1]。网络视频流分类可以使网络供应商更好地分配网络资源,为不同的视频业务提供精细化的服务质量(QoS)[2-3]。

传统的流分类方法包括基于端口的和基于有效负载的方法[4]。这些方法需要检查数据包的有效载荷或包头信息[5]。从网络供应商的角度来看,涉及到侵犯用户的隐私权[6]。另外,这些方法对加密数据无效[7]。

近年来,基于统计特性和机器学习(ML)的方法已成为主要的研究趋势之一[8]。由于该方法一般是基于流级别的信息,因此其有效性在很大程度上取决于从流中提取的特征[9]。通常根据网络流数据或单个数据包[10]来提取特征,例如源目标端口号、目标端口号、数据包长度以及包到达时间等[11];这些特征对于每种特定类型的应用程序都是唯一的,因此可用于区分不同的应用程序[12]。由于该方法避免了对包内容的检查,克服了传统方法的不足,可用于加密数据[13]。

目前,在特征融合(Feature fusion,FF)方面已取得一些成果。FF主要包括以下两个方面:基于特征选择(Feature Selection,FS)方法[14-15]和基于原始特征提取新特征[16]。文献[17]使用了简单相加和的融合规则。文献[18]通过多项式核函数进行FF来完成加密的网络应用程序分类。文献[19]提出了两种不同的融合方法,即相加和拼接的融合规则,用于中文文本分类。……

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