基于应用层组播技术的流媒体系统研究与设计

论文摘要

21世纪以来,组合音频、视频和数据流的多媒体网络应用的开发和研究迅速增加。Internet上的流媒体应用得到了迅猛的发展,另外“三网合一”在互联网络上开展数字电视工作也是电视行业发展的不可逆转的方向,但总得来说,现在流媒体系统上QoS（媒体质量）并不能让人满意,主要原因在于传统的流媒体系统建立在C/S（客户-服务器）模式的基础上,单一服务器面对众多的客户端,受CPU能力、内存大小、网络带宽的限制,可同时服务的客户端非常有限,可扩展性差。而基于应用层组播技术的支持流媒体的大规模数据技术可以在网络层提供把数据包发送到共享相同IP地址的一个主机组的服务,如果能对其协议的复杂性、终端及网络异构性、以及缺少支持组播的可靠的、具有扩展性的拥塞控制机制等提出有效的解决方式,将是一个极为可靠可行的系统方案。本文通过利用网络实现数据的广播式发布,有效地结合了差错控制和应用层组播算法实现数据的同步播放,开发设计一种了基于网络应用层组播技术的DShowPlayer流媒体播放系统。由此可以看出流媒体利用网络应用层组播技术,可以克服传统C/S模式的不能支持大规模范围的缺陷,通过引入DirectShow有效的解决了网络异构性问题,使用户能够流畅的观看数字视频或其它多媒体流。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 内容发布技术
• 1.2.1 传统的Client-Server架构
• 1.2.2 CDN概述
• 1.3 IP组播技术及问题
• 1.3.1 网络协议的复杂性
• 1.3.2 网络和终端系统的异构性
• 1.3.3 组播的可靠性
• 1.4 研究目标和动机
• 1.5 文章结构
• 第二章 应用层组播技术
• 2.1 流媒体播放系统技术概述
• 2.1.1 流媒体压缩技术
• 2.2 应用层组播
• 2.2.1 应用层组播原理
• 2.2.2 应用层组播的优缺点
• 2.2.3 应用层组播算法的评价标准
• 2.3 应用层的QoS控制
• 2.3.1 拥塞控制（Congestion control）
• 2.3.2 差错控制（error control）
• 2.4 媒体同步技术
• 2.5 流媒体传输协议
• 2.5.1 TCP/UDP
• 2.5.2 RTP/RTCP
• 2.5.3 RTSP
• 2.6 本章小结
• 第三章 流媒体系统的设计
• 3.1 TS流技术
• 3.1.1 分组方法
• 3.1.2 PSI
• 3.1.3 PCR
• 3.2 深入DIRECTSHOW框架
• 3.2.1 DirectShow中的Filter
• 3.2.2 Filter Graph Manager
• 3.2.3 Filter基类的选择
• 3.3 利用应用层组播技术在网络实现数据传播
• 3.3.1 单播和广播
• 3.3.2 简单的验证性试验
• 3.3.3 一个应用层组播试验程序
• 3.3.4 使用应用层组播需要注意的问题
• 3.4 本章小结
• 第四章 流媒体系统的实现
• 4.1 FILTER开发平台的搭建
• 4.2 DSHOWPLAYER设计总览
• 4.3 SOURCE FILETER设计
• 4.4 一些问题及解决办法
• 4.4.1 Filter的注册
• 4.4.2 Filter之间Pin的连接过程
• 4.4.3 Filter Media type
• 4.4.4 Filter之间的数据传送
• 4.4.5 Transform filter和Trans-in-place filter的区别
• 4.4.6 IMediaSeeking的实现
• 4.4.7 Filter的状态转换
• 4.4.8 EndOfStream问题
• 4.4.9 BeginFlush、EndFlush、NewSegment问题
• 4.4.10 Quality Control问题
• 4.4.11 对运行过程中Media type改变的支持
• 4.5 DSHOWPLAYER流媒体系统的运行
• 4.6 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录Ⅰ 应用层组播试验程序