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基于H.264的实时视频网络传输系统

作 者: 刘轩
导 师: 赵杰
学 校: 河北大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: H.264 视频传输 RTP协议 拥塞控制 实时
分类号: TN919.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 298次
引 用: 1次
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内容摘要


随着多媒体和网络技术的发展,基于IP网络的实时视频应用成为了多媒体通信领域的热点问题。视频会议、视频点播、可视电话、移动电视等网络视频应用越来越深入人心,成为了人们日常工作生活的一部分。在这种条件下,本文主要研究了面向实时视频通信业务的H.264视频流实时传输问题。首先深入分析了H.264视频压缩算法,研究了H.264标准的框架结构和关键算法,进而讨论了SIP、RSVP、RTP等多媒体通信协议,最终采用实时传输协议(RTP)作为本系统的基本传输协议。在此基础上,本文提出了基于H.264和RTP的实时传输方案和框架设计,研究了适用于RTP传输的H.264视频编码层(VCL)算法和错误恢复(ER)技术。在讨论常用拥塞控制算法的基础上,引入了基于丢包率的自适应RTP/RTCP拥塞控制算法。实验证明,此拥塞控制算法可以有效地反映网络状态,减少丢包率,提高视频质量。最后,本文在理论研究和设计的基础上,提出了系统的软件设计和实现方法,系统的设计基于DirectShow技术,采用软件的方法实现,具有效率高、通用性强的特点。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 引言  10-16
  1.1 选题背景及其意义  10-12
    1.1.1 课题的研究背景  10-11
    1.1.2 课题的研究目的及意义  11-12
  1.2 课题来源及国内外研究现状  12-14
    1.2.1 视频编码技术的研究现状  12
    1.2.2 实时传输技术的研究现状  12-13
    1.2.3 视频通信系统的发展  13-14
  1.3 本文所做工作  14-16
第2章 H.264 视频编码标准  16-30
  2.1 视频编码技术的发展  16-21
    2.1.1 MPEG-1 标准概述  16
    2.1.2 MPEG-2 标准概述  16-17
    2.1.3 MPEG-4 标准概述  17
    2.1.4 H.261 标准概述  17-18
    2.1.5 H.263 标准  18-21
  2.2 H.264 视频编码标准  21-29
    2.2.1 H.264 标准简介  21
    2.2.2 H.264 标准编解码器的基本结构  21-22
    2.2.3 H.264 编码器的主要特点  22-25
    2.2.4 H.264 的网络提取层  25-27
    2.2.5 H.264 的容错编码技术  27-29
  2.3 本章小结  29-30
第3章 网络传输协议与视频传输技术  30-40
  3.1 TCP/IP 协议概述  30-31
  3.2 多媒体传输协议  31
    3.2.1 会话初始协议  31
    3.2.2 资源预留协议  31
    3.2.3 实时流协议  31
  3.3 实时传输协议和实时传输控制协议  31-37
    3.3.1 实时传输协议  32-33
    3.3.2 实时传输控制协议  33-37
  3.4 RTP/RTCP 在实时视频传输中的应用  37
  3.5 H.264 的RTP 封装与解码  37-39
    3.5.1 NAL 单元的封装  37-38
    3.5.2 NAL 单元的解码  38-39
  3.6 本章小结  39-40
第4章 H.264 实时视频网络传输系统的框架设计  40-51
  4.1 视频传输系统的框架设计  40-42
    4.1.1 视频采集  41
    4.1.2 视频编码与解码  41-42
    4.1.3 网络传输模块  42
    4.1.4 视频的输出模块  42
  4.2 改进的H.264 算法  42-43
  4.3 传输管理控制子系统  43-44
  4.4 基于RTP/RTCP 的拥塞控制  44-48
    4.4.1 拥塞控制原理简介  44-45
    4.4.2 基于RTP/RTCP 的拥塞控制优化算法  45-46
    4.4.3 实验结果分析  46-48
  4.5 无线信道视频传输的QoS 研究  48-50
  4.6 本章小结  50-51
第5章 基于H.264 的实时视频网络传输系统的软件设计  51-62
  5.1 基于 DirectShow 的框架设计  51-54
    5.1.1 COM 技术基础  51-52
    5.1.2 Direct Show 技术简介  52
    5.1.3 基于 Direct Show 技术的框架设计  52-54
  5.2 视频采集软件设计与实现  54-55
  5.3 基于H.264 的编解码模块软件设计  55-56
    5.3.1 编解码模块系统简介  55
    5.3.2 编解码Filter 软件设计  55-56
  5.4 基于改进的RTP/RTCP 协议的传输模块软件设计  56-60
    5.4.1 RTP 传输模块软件设计  56-57
    5.4.2 网络块设备的使用  57-58
    5.4.3 RTP Filter 设计和实现  58-60
  5.5 视频回放模块设计  60-61
  5.6 本章小结  61-62
第6章 总结与展望  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间发表论文情况  68

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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