流媒体中间件的研究与实现

论文摘要

流媒体是在网络中使用流式传输技术的连续时基音视频信息。由于流媒体技术的广泛应用，流媒体中间件必将成为信息技术开发的新的热点。它为开发人员提供节点间的互联互操作，使得开发人员不需要面对底层网络的传输和控制；同时，又对流媒体的开发提供直接的支持，如采集、处理、回放等。综合来讲，流媒体中间件的设计必须要能够为分布式多媒体应用提供采集、处理、传输、控制、播放等功能框架结构以及相关的系统服务，如流式协议。 本文首先简要地分析了中间件的要素，流媒体的核心技术以及流媒体中间件的参考标准。并全面深入的分析了DirectShow的框架组成，运行机理。并针对DirectShow的不足，阐明了流媒体中间件的设计思想，设计并实现了流媒体中间件的框架结构与系统服务的流式协议RTP／RTCP。 本文设计并实现了一个流媒体中间件，此流媒体中间件从架构上分为两大部分：基础框架和系统服务。基础框架提供媒体的采集、处理、传输、控制、回放等五大功能。DirectShow是一个成熟的多媒体开发框架，提供对多媒体采集、处理、回放的优秀支持。但在媒体传输、控制信息传输以及分布式组件的控制上都缺乏支持。本文通过对微软的多媒体开发框架DirectShow在传输与控制方面的功能扩展，实现了一个网络流媒体应用中间件。 该中间件增加一个网络过滤器NetFilter，完成节点间的媒体数据传输和控制信息传输。节点间的控制利用COM分布式组件技术以及Web service思想，组件间通信方式采用XML+SOCKET的方式。 系统服务的实现基于RTP／RTCP协议。RTP为媒体流提供了时间戳和序列号信息，这对于应用层帧处理，如组帧、回放都是很重要的。RTCP提供了多种报告，其中发送者／接收者报告提供了包发送的反馈信息。这对于QoS控制是很关键的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 1.1 课题背景及其意义
• 1.2 流媒体中间件的国内外研究状况
• 1.2.1 ITU的RM-ODP
• 1.2.2 ISO的PREMO
• 1.3 本文所做工作
• 1.4 本文章节安排
• 第2章 流媒体和中间件
• 2.1 中间件的概述
• 2.1.1 中间件的概念
• 2.1.2 中间件的作用
• 2.1.3 中间件的分类
• 2.2 流媒体
• 2.2.1 流媒体的基本概念
• 2.2.2 多媒体关键技术
• 2.3 流媒体中间件
• 2.3.1 流媒体中间件的概念
• 2.3.2 流媒体中间件的构成
• 第3章 DirectShow技术
• 3.1 概述
• 3.2 DirectShow的架构及其工作原理
• 3.2.1 DirectShow架构
• 3.2.2 DirectShow的工作原理
• 第4章 流媒体中间件结构研究
• 4.1 基础框架设计
• 4.1.1 国际标准框架
• 4.1.2 扩展的基本问题与解决方案
• 4.2 系统服务设计
• 4.2.1 流式传输中的两个要素
• 4.2.2 RTP协议
• 4.2.3 RTCP提供功能
• 4.3 NetFilter的设计
• 第5章 流媒体中间件设计与实现
• 5.1 基础框架实现
• 5.1.1 主要的类
• 5.1.2 类间关系图
• 5.1.3 主要流程图
• 5.2 系统服务实现
• 5.2.1 主要的类
• 5.2.2 类间关系图
• 5.2.3 关键类流程
• 5.3 RTP/RTCP应用于基础框架
• 5.3.1 发送RTP/RTCP数据
• 5.3.2 接收RTP/RTCP数据
• 第6章 结束语与未来展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献:
• 致谢