基于RTP的手机视频点播系统的设计与实现

论文摘要

随着移动通信技术的发展和移动终端性能的提高,移动通信网络提供流媒体服务已经成为可能。因此,基于移动设备的流媒体传输就是一个非常有意义的研究方向。本文详细讨论了基于RTP的移动视频点播系统的设计与实现,并对系统中的关键技术——音视频同步策略、视频图像放大技术、视频传输数据包封装进行了较深入的研究。本文基于中山某公司的实际项目“手机视频点播系统”,将流媒体技术与移动设备相结合,使人们可以通过移动网络进行有质量保障的视频点播业务。本文首先研究了流媒体传输的相关技术。介绍了各种音视频编码格式和文件格式,分析了他们的特点和应用范围;深入研究了用于流媒体传输的TCP协议、UDP协议和RTP/RTCP协议,并比较他们之间的优缺点,从中选择最适合流媒体传输的协议;研究了H.264视频编码技术,并对于H.264的码流结构进行了详细的分析。本文然后根据移动网络和流媒体传输的特点,提出手机点播系统的总体设计。接着本文根据总体设计进行系统的详细设计与实现,整个系统分为服务器模块、网络传输模块和客户端模块,移动流媒体客户端运行在移动互联网络中,服务器运行在公网中。本文利用开源JRTPLIB库实现RTP/RTCP网络协议,采用音视频的双缓冲队列的设计模式改进了服务器端和客户端的性能,利用NAT穿越技术,实现了PC机和移动内网之间的通信;流媒体数据在服务器端作相应的RTP包的封装,提高了传输的效率;流媒体数据在客户端进行解码,并采用基于音频时钟的音视频的同步技术,实现音视频的一致播放;对各种不同分辨率的手机进行相应的视频放大,同时保持视频的清晰度。本文最后介绍了系统的测试与应用,在Symbian平台上,GPRS和EDGE网络环境中测试流媒体客户端,实现了移动通信网络下流媒体的流畅播放,达到了设计的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 移动流媒体的国内外发展动态
• 1.2.2 流媒体传输协议的研究现状
• 1.3 论文研究内容及组织结构
• 第二章 手机视频点播相关技术介绍
• 2.1 流媒体编码技术
• 2.1.1 音频编码格式
• 2.1.2 视频编码格式
• 2.1.3 3GP 文件格式
• 2.2 流媒体的传输协议
• 2.2.1 TCP 协议
• 2.2.2 UDP 协议
• 2.2.3 RTP 协议
• 2.2.4 RTCP 协议
• 2.2.5 流媒体传输协议的选择
• 2.3 H.264 视频编码标准
• 2.3.1 H.264 基本编码技术
• 2.3.2 H.264 码流结构分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 手机点播系统总体设计
• 3.1 系统的开发环境
• 3.1.1 客户端开发环境配置
• 3.1.2 服务器环境配置
• 3.2 系统的网络结构
• 3.3 系统的总体结构
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统详细设计与实现
• 4.1 服务器端的设计与实现
• 4.1.1 服务器端总体设计
• 4.1.2 文件分发模块
• 4.1.3 服务器管理模块
• 4.1.4 服务器日志管理模块
• 4.2 客户端的设计与实现
• 4.2.1 客户端总体设计
• 4.2.2 音视频接收模块
• 4.2.3 音视频解码模块
• 4.2.4 视频显示模块
• 4.3 本章小结
• 第五章 系统关键技术的实现
• 5.1 视频传输
• 5.1.1 会话交互协议设计
• 5.1.2 RTP 分组格式
• 5.1.3 基于JRTPLIB 的视频传输的设计和实现
• 5.1.4 视频传输NAT 穿越的设计和实现
• 5.2 音视频同步的实现
• 5.2.1 音视频同步技术简介
• 5.2.2 音视频同步的实现
• 5.3 视频图像放大的实现
• 5.3.1 图像插值算法简介
• 5.3.2 视频图像插值算法的实现
• 5.4 本章小结
• 第六章 系统测试与应用
• 6.1 测试方法
• 6.2 功能测试
• 6.3 性能测试
• 6.4 本章小结
• 总结与展望
• 总结
• 展望
• 参考文献
• 致谢