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基于云计算背景下高效流媒体服务器的研究和实现
作 者: 余学涛
导 师: 祝永新
学 校: 上海交通大学
专 业: 集成电路工程
关键词: 流媒体云 内容分发网络 流媒体服务器 实时流传输协议
分类号: TP393.05
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 33次
引 用: 0次
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内容摘要
随着流媒体技术和云计算的迅速发展,以及越来越多的流媒体应用平台的涌现,极大地促进了网络用户间媒体信息的传播和共享,特别是网络用户的指数式增加,以及三网融合带来的媒体业务的复杂性,传输带宽的有限性等因素的影响下,流媒体业务发展受到了限制,采用基于流媒体传输的云计算构架是目前改善和解决这些问题的方法,也是研究热点。论文详细的介绍了流媒体传输协议和原理,分析比较了基于HTTP协议的顺序流下载和基于RTSP协议的实时流下载的区别,并通过对当前主流流媒体服务器的调研,提出基于视频点播的CDN实现技术方案,为未来互联网传输的复杂性,设备的异构性以及传输内容的复杂性研究提供了理论依据,同时利用嵌入式芯片在能耗和处理方面的优势,在Xilinx的Virtex-5上移植了Web服务器和流媒体服务器,实现了在同一个平台上支持了视频的顺序流和实时流下载,并用LoadRunner软件对此系统进行性能评估与分析,得出结论:基于FPGA的流媒体服务器的响应时间是其在通用CPU上的3倍,但在处理事务上以及系统稳定性方面有明显优势,为面向视频服务的CDN实现提供理论依据和数据支持。最后,根据流媒体服务器的性能分析结果,从流媒体服务器的全硬件电路实现和静态缓存机制两个方面对嵌入式流媒体服务器提出改进方案,阐述了面向视频服务的CDN实现框架,即是对新构架的一种探索,也明确了后续研究方向。
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全文目录
摘要 6-7 ABSTRACT 7-14 第一章 绪论 14-19 1.1 课题研究背景 14-15 1.2 国内外研究现状 15-16 1.3 研究目标与意义 16-17 1.4 论文贡献和结构 17-19 第二章 流媒体传输协议和原理 19-39 2.1 基于 HTTP 协议的顺序流下载 19-25 2.1.1 HTTP 协议的介绍 19-22 2.1.2 HTTP 协议在流媒体服务器中的应用 22-25 2.2 基于 RTSP 协议的实时流下载 25-34 2.2.1 实时传输协议 26-27 2.2.2 实时传输控制协议 27-28 2.2.3 实时流协议 28-31 2.2.4 RTSP 协议在流媒体服务器中的应用 31-34 2.3 面向流媒体服务的 CDN 实现技术 34-38 2.3.1 CDN 原理与技术 34-35 2.3.2 面向视频点播的 CDN 技术方案 35-38 2.4 本章小结 38-39 第三章 流媒体协议的实现 39-59 3.1 嵌入式流媒体服务器硬件开发工具和平台 39-44 3.1.1 硬件开发平台 39-41 3.1.2 EDK 开发工具和设计流程 41-44 3.2 轻型 TCP/IP 协议栈实现 44-48 3.2.1 LwIP 协议栈的实现 44-46 3.2.2 LwIP 的进程模式 46-47 3.2.3 LwIP 缓冲及内存管理 47-48 3.2.4 LwIP 网络接口 48 3.3 RTSP 协议的软件实现 48-57 3.3.1 RTSP 远程控制模块 50-52 3.3.2 RTP 数据传输模块 52-54 3.3.3 SDP 会话描述模块 54-56 3.3.4 Media 编解码模块 56 3.3.5 RTCP 质量检测模块 56-57 3.4 本章小结 57-59 第四章 嵌入式流媒体服务器的实现和性能分析 59-78 4.1 流媒体服务器的实现 59-66 4.1.1 流媒体服务器硬件模块 59-61 4.1.2 嵌入式服务器端软件实现 61-66 4.2 流媒体服务器的性能测试 66-73 4.2.1 LoadRunner 工具介绍 66-68 4.2.2 使用 Loadrunner 对流媒体服务器的性能测试 68-73 4.3 流媒体服务器改进方案 73-77 4.3.1 RTSP 模块的软硬件协同设计 73-75 4.3.2 流媒体服务器的缓存策略 75-77 4.4 本章小结 77-78 第五章 结论与展望 78-80 5.1 主要工作与创新点 78 5.2 后续研究工作 78-80 参考文献 80-82 致谢 82-83 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 83
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 网络设备
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