移动Flash流媒体关键技术的研究

论文摘要

随着移动网络的发展、动漫产业的兴起,结合无线通信技术与矢量图形技术的手机动漫正逐渐成为无线增值产品中的一个重要组成部分。Flash作为一种优秀的矢量图形格式,非常适合在移动网络中传输与播放,是手机动漫的主要呈现形式。目前移动Flash的网络应用产品大多是离线或顺序传输播放的,而没有采用实时流媒体技术,由于移动网络的高丢包率、高延时等特性使得其应用存在一定局限性。为了保证Flash在移动网络中高效稳定地传输播放,本文主要对移动Flash流媒体关键技术进行研究,包括分组封装策略、传输协议、拥塞控制以及率平滑等。主要研究工作如下:(1)针对Flash流媒体文件格式、音视频帧结构,提出一种Flash文件的解析方法以及Flash音视频的RTP封装策略,保证了一定的丢包容错能力,提高了网络带宽利用率,降低了接收端的解析复杂度。(2)通过分析目前标准的实时流媒体传输协议,研究提出一种针对Flash流媒体的实时传输协议。新协议去除了标准协议中不必要的功能,重新设计了一些域,并制定了RTCP分组的发送机制。实验表明,新协议提高了媒体数据的可用带宽,并有效控制了RTCP流的带宽占用。(3)针对目前拥塞控制算法无法准确判断移动网络拥塞状况的问题,提出了一种针对移动网络的端到端拥塞控制算法。在接收端通过分组到达时间间隔判断丢包原因,统计并反馈分组丢失率、间隔抖动等QoS信息。在发送端通过分析反馈信息来判断网络状态,并基于二项式原理实现数据传输率的动态调整。新算法在有效避免网络拥塞的前提下,进一步提高了数据传输效率。(4)针对目前VBR视频率平滑算法无法兼顾平滑质量与时间效率的问题,提出一种基于漏斗的率平滑算法,以达到视频的最佳平滑传输。新算法继承了最短路径平滑算法的思想,通过在率平滑模型中构建漏斗结构以实现最短路径的快速求解,有效消减了传输比特率波峰、降低了传输比特率方差,并具有更低的时间复杂度。最后,基于上述研究成果实现了一个移动Flash流媒体播放系统,实验结果表明Flash流媒体传输性能达到了预期目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 移动Flash 研究现状
• 1.2.2 流媒体研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 流媒体相关技术概要
• 2.1 Flash 流媒体格式
• 2.2 实时流媒体传输协议
• 2.2.1 实时流协议RTSP
• 2.2.2 实时传输协议RTP
• 2.2.3 实时传输控制协议RTCP
• 2.3 移动流媒体QoS 控制策略
• 2.4 流媒体率平滑技术
• 2.4.1 率平滑模型
• 2.4.2 传统率平滑算法
• 2.5 本章小结
• 第3章 Flash 文件解析及其封装策略
• 3.1 Flash 帧结构概述
• 3.2 Flash 文件解析流程
• 3.3 Flash 音视频的净荷封装
• 3.4 Flash MP3 音视频净荷封装
• 3.5 本章小结
• 第4章 移动流媒体传输协议研究
• 4.1 实时传输协议的优化
• 4.1.1 RTP 协议的优化设计
• 4.1.2 RTCP 协议的优化设计
• 4.1.3 RTCP 分组发送周期计算
• 4.2 基于反馈的移动流媒体拥塞控制算法
• 4.2.1 拥塞控制系统框架
• 4.2.2 移动网络拥塞状态判断算法
• 4.2.3 拥塞控制策略
• 4.3 实验与分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 Flash 流媒体的率平滑技术
• 5.1 Flash 的VBR 特性
• 5.2 基于漏斗的最短路径率平滑算法
• 5.2.1 相关概念及性质
• 5.2.2 基于漏斗的最短路径平滑算法
• 5.2.3 算法分析与实现
• 5.3 实验与分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 Flash 流媒体播放系统的设计与实现
• 6.1 整体系统框架
• 6.2 基于Live555 的Flash 流媒体服务器实现
• 6.2.1 Live555 流媒体库
• 6.2.2 Flash 流媒体服务器
• 6.3 Flash 流媒体播放器的设计与实现
• 6.3.1 Flash 流媒体播放器框架
• 6.3.2 FAD Flash 解码渲染库
• 6.3.3 缓存与失序处理
• 6.3.4 断线重连
• 6.4 实验结果
• 6.5 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要