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基于服务器驱动的多码率自适应流媒体传输系统的设计与实现

作　者: 林锐
导　师: 刘峰
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 多码率 自适应传输 流媒体 视频转码
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着通信技术与信息技术的快速发展,人们可以享用到的网络服务更加多元化,人们可以随时随地使用不同的接入方式上网,同时,人们的终端变得更加智能和多样化,多媒体的应用也越来越广泛,如何在异构网络环境,异构终端的条件下实现媒体流的智能传输是本文的主要工作。本文首先研究了多码率自适应视频流传输系统中的媒体流文件多码率化,对空间分辨率视频转码技术做了深入研究,这其中包括空间分辨率转码器的结构,图像下采样技术,空间分辨率转码的运动向量重利用以及宏块模式选择;对于切好片的多码率文件,本文改进了FLV封装格式对其进行存储与管理,改进了的封装格式不仅有效地减少冗余,还很适合本文的基于切片的多码率传输;其次,本文针对多码率自适应视频流传输系统,提出了一种在服务器端实现的带宽检测方法和自适应控制策略,该带宽检测是根据之前切片的发送速率对当前带宽进行估计,为自适应选择质量级别提供参考,本文的自适应控制策略以确保客户端流畅播放为第一要则,并在此基础上尽可能提供较高的质量级别,最终的实验结果表明该方法与策略能很好地适应网络环境的变化,达到良好的实际效果;再次,本文利用上述关键技术设计并实现了一个多码率自适应的视频流传输系统,该系统是基于HTTP长连接的,能有效降低用户设备的性能要求,节省了网络资源,能充分利用当前的网络条件给用户带来最佳的用户体验;最后,本文对该系统做了详细测试,结果表明系统实现了视频流的多码率自适应传输,并最大限度地利用当前的网络带宽,为用户提供尽可能好的用户体验,系统播放流畅,响应迅速,达到了设计要求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
英文缩略语表  9-10
第一章 绪论  10-13
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究内容  11-12
  1.3 论文章节安排  12-13
第二章 流媒体技术概述  13-24
  2.1 流媒体分发技术的发展  13-14
  2.2 常见的自适应流媒体系统  14-18
    2.2.1 HTTP Live Streaming  14-16
    2.2.2 MicroSoft 平滑流系统  16-18
  2.3 H.264 编码原理及框架  18-19
  2.4 流媒体封装方法  19-23
    2.4.1 MP4 及ISMV  19-21
    2.4.2 MPEG2-Transport Stream  21-22
    2.4.3 FLV  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 视频文件的多码率化技术  24-40
  3.1 视频转码技术简介  24-28
    3.1.1 视频多码率化技术目标及任务  24-25
    3.1.2 视频转码技术分类简介  25-28
  3.2 空间分辨率转码技术  28-35
    3.2.1 空间分辨率转码器结构  28-30
    3.2.2 图像分辨率下采样技术  30-33
    3.2.3 空间分辨率转码的运动向量重利用  33-35
  3.3 多码率化中的宏块模式选择  35-37
    3.3.1 H.264 中的模式选择  35-36
    3.3.2 空间分辨率转码中的宏块模式选择  36-37
    3.3.3 改进的宏块模式选择  37
  3.4 本文的多码率媒体内容封装方法  37-39
  3.5 小结  39-40
第四章 流媒体自适应传输技术  40-46
  4.1 自适应传输技术  40-42
    4.1.1 自适应传输的不同驱动方式  40-41
    4.1.2 自适应控制方法  41-42
  4.2 带宽预测方法  42-43
  4.3 媒体内容自适应切换策略  43-45
  4.4 本章小结  45-46
第五章 系统的总体设计与实现  46-57
  5.1 总体架构  46
  5.2 系统的功能模块  46-47
  5.3 服务器端的实现  47-52
    5.3.1 主要功能模块  47-48
    5.3.2 子流接收及切片模块  48-49
    5.3.3 内存中切片更新机制  49-50
    5.3.4 媒体流切片的发送  50-52
    5.3.5 发送端线程之间的联系  52
  5.4 客户端的实现与两端交互  52-56
    5.4.1 客户端实现  52-53
    5.4.2 基于HTTP 长连接的服务器推技术  53-54
    5.4.3 服务器端与客户端的交互  54-56
  5.5 本章小结  56-57
第六章 系统测试  57-62
  6.1 测试环境  57
  6.2 功能测试  57-61
    6.2.1 可用带宽测量及多码率切换  57-59
    6.2.2 播放效果  59-61
  6.3 结果及分析  61
  6.4 本章小结  61-62
第七章 总结和展望  62-64
  7.1 本文工作总结  62-63
  7.2 展望  63-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目  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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