基于负载均衡的3G视频传输系统的设计与实现

论文摘要

近年来,随着社会信息化进程的深入,电视观众和网民对重大题材的突发事件的新闻的直播要求越来越高,然而要想做到迅速快捷的机动反应和全天候不受地域影响地完成直播任务,3G网络系统的易操作性和简单快捷的优势对现有的种种直播手段是一种有力的补充。3G网络环境的视频通话的应用,为现场直播提供了新的方法——通过前端视频采集设备,把采集的画面通过3G传输模块转化成数据流,经过3G网络传输到视频直播间供直播使用,这就形成了一种新的直播方式——3G视频直播。设计了一种脱离直播卫星转播车、利用现有的3G通信、可由单个摄像师携带的轻巧、便携的收发系统。该系统可使专业电视频道提供商在没有卫星或微波上行链路的情况下也可以从远端传送重大新闻、体育赛事等高品质实时视频,从而让单兵现场进行实况报道成为可能。本系统的核心在于采用3G链路负载均衡技术,对多链路进行链路捆绑,实现多个物理链路的带宽叠加,以达到提高整体的带宽的目的,从而提高图像的清晰程度,以此来满足高清视频数据传输对带宽的苛刻要求。该系统采用C/S模型,客户端使用C/C++语言,以S3C6410处理器作为硬件平台、Linux作为嵌入式软件平台。并采用低码率H.264编解码算法和使用硬件编码技术,对网络链路进行绑定实现负载均衡,以此来实现多个3G卡之间的协同工作传输数据,成功地解决了3G带宽瓶颈问题。上位机采用C#语言,使用VLC开源动态链接库,完成实时视频的接收和显示,并能够保存实时录像。测试结果表明,系统可以实现多个3G模块的开机自启动、自动拨号和多链路的链路捆绑,视频的采集、压缩编码和3G视频数据的发送；同时具有能稳定传输、显示实时视频,以及录像的功能。达到预期效果,满足设计要求。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 电视直播的产生、发展及特点
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题的研究意义和解决的问题
• 1.4 论文安排
• 2 关键技术简介
• 2.1 C#语言
• 2.2 VLC编解码器
• 2.3 嵌入式Linux
• 2.4 负载均衡技术
• 2.5 H.264硬件编解码
• 3 系统的整体设计模式与模块设计
• 3.1 3G视频传输系统的整体示意图
• 3.2 3G视频传输系统的设计模式
• 3.3 3G视频传输系统的分模块设计
• 3.4 系统的软硬件开发环境
• 3.4.1 硬件开发模块介绍
• 3.4.2 软件开发环境介绍
• 4 视频编码传输终端的具体实现
• 4.1 3G模块初始化及拨号
• 4.1.1 Linux PPP数据发送流程
• 4.1.2 3G模块拨号上网
• 4.1.3 拨号脚本文件
• 4.2 多链路捆绑及负载均衡
• 4.3 视频采集
• 4.4 视频硬件编码
• 4.5 视频的3G网络发送
• 4.6 视频编码终端的流程总结
• 5 视频接收服务器的具体实现
• 5.1 TCP视频数据接收线程
• 5.2 RTP打包线程
• 5.3 VLC解码显示线程
• 5.4 按键式保存数据
• 6 3G视频传输系统实际运行与结果分析
• 6.1 测试环境及实验器材
• 6.2 测试过程
• 6.3 测试结果分析
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢