基于H.264的视频流媒体传输方法研究

论文摘要

近年来,由于互联网的广泛普及和多媒体技术的飞速发展,基于网络的视频流式传输技术得到了广泛的应用。如视频会议、视频点播、网络直播、远程教育等。作为新一代视频图像编码标准H.264,由于具有高效的压缩性能和良好的网络适应性,所以其应用前景非常广阔,而将H.264标准应用于网络视频流式传输中,也成为当前网络应用的热点之一。本论文首先介绍了H.264编解码标准和实时传输的相关技术,其中,网络实时传输协议的选择实现和传输过程中的服务质量保证是本论文的主要研究内容之一。在此基础上,提出了基于RTP协议的H.264视频流式传输框架及适合于H.264视频传输的载荷方式和封包策略,使传输具有高效性和鲁棒性。其次,本论文就基于发送端的拥塞控制算法进行了研究。在分析已有的拥塞控制算法的基础上对其进行改进,提出了一种自适应的拥塞控制算法,并将此算法应用于视频流式传输系统的设计中。最后,在互联网环境中对本论文设计的传输系统进行了测试,并对测试数据进行了分析。大量的实验数据表明,本论文提出的自适应拥塞控制算法能够有效降低丢包率,减少时延,并且具有TCP友好性,通过测试证明本系统可靠性好、传输效率高和稳定性强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 视频编码领域
• 1.2.2 网络传输领域
• 1.3 主要工作
• 1.4 论文的组织
• 2 H.264编码标准的核心技术
• 2.1 H.264编码核心技术
• 2.1.1 帧内预测编码
• 2.1.2 帧间预测编码
• 2.1.3 整数变换
• 2.1.4 去块滤波器
• 2.1.5 熵编码
• 2.2 H.264标准中的分层技术
• 2.2.1 NAL单元的概念
• 2.2.2 NAL单元的结构
• 2.2.3 NAL单元的传输和存储
• 2.3 本章小结
• 3 实时传输协议及QoS研究
• 3.1 RTP/RTCP协议
• 3.1.1 RTP协议特点
• 3.1.2 RTP报文格式
• 3.1.3 RTCP控制功能
• 3.1.4 RTCP报文格式
• 3.2 QoS控制机制
• 3.2.1 拥塞控制的基本方法
• 3.2.2 基于速率的拥塞控制方法
• 3.3 本章小结
• 4 H.264视频传输框架及封装实现
• 4.1 基于RTP的H.264视频传输框架
• 4.2 H.264视频流的RTP打包分析
• 4.3 H.264视频流的RTP设计规则
• 4.4 H.264视频流封包策略
• 4.4.1 单一打包方案
• 4.4.2 NAL单元分割
• 4.4.3 NAL单元重组
• 4.5 RTP协议实现
• 4.5.1 重要的数据结构
• 4.5.2 RTP工作流程
• 4.5.3 RTCP报文带宽控制
• 4.6 本章小结
• 5 视频传输系统设计
• 5.1 设计原理
• 5.1.1 服务器端
• 5.1.2 客户端
• 5.2 一种自适应的拥塞控制方法
• 5.2.1 数据包丢失率的计算
• 5.2.2 网络状态估计
• 5.2.3 发送端速率调整算法
• 5.3 测试环境及结果分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果