Adobe Flash平台若干新技术在富媒体课程直播系统中的应用

论文摘要

富媒体课程直播系统指能同时提供教师影像、声音和其在远程桌面上的动态操作过程的直播系统。目前市面上主流的富媒体在线课程直播系统有二点不足,其一:一些系统对于屏幕子流采用普通视频编码器,无法兼顾低码率和高质量的要求,而另外一些系统尽管采用了更高效的专用屏幕编码器,但要求用户安装额外插件,十分不便;其二,许多系统使用伸缩性较差的C/S架构,而采用可伸缩的P2P架构的,则需要另行安装P2P插件。具有高安装率和垮平台性的Adobe Flash Player是呈现富媒体的合适客户端平台。针对第一点问题,本文利用Adobe FLV视频的Data Tag数据结构来封装屏幕子流,并使用Adobe Flash Player 10.0起引入的Alchemy重编译技术将第三方高级屏幕解码器SJSC嵌入到Flash Player中,最后通过FLV支持的远程调用机制对其中的屏幕子流进行解码。该方法扩展了Flash的解码能力,实现了一种无需下载插件就可以在Flash平台上播放任意第三方数据流的可行方案,并取得了良好的运行效果,码率比较与主观质量评测也表明该方案让Flash有能力播放更低码率和更高质量的屏幕流视频。针对第二点不足,本文使用了Adobe Flash Player 10.1版本引入的P2P传输技术,在Adobe不提供除摄像头以外视频源直播服务的情况下,通过NetStream类的send和appendBytes接口传输自定义数据。我们在Planetlab近500个节点上的测试该机制本身的可行性和性能指标,结果表明在数据码率约220kbps时,系统90%的数据延时约8～11秒内,95%的节点丢包率约3%～10%内,控制开销在2%以内的节点占60%～90%,P2P带宽节省为C/S情况下的82%～98%,平均下载速率高于数据码率的节点占40%～100%不等。根据该机制,我们实现了一个简单的基于FLV富媒体的直播原型,数据码率110kbps时基本取得了流畅收看的效果,及时下载的数据量占总量的99%以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景介绍
• 1.2 相关工作及不足
• 1.2.1 相关工作
• 1.2.2 现状与不足
• 1.3 FLASH 新技术的相关工作
• 1.4 本文贡献
• 1.5 本文结构
• 1.6 本章小结
• 第二章 FLASH 平台上第三方屏幕解码器集成
• 2.1 背景介绍
• 2.2 相关工作
• 2.3 工作难点
• 2.4 工作原理
• 2.4.1 工作框架
• 2.4.2 屏幕流数据封装
• 2.4.3 RMI 远程调用机制
• 2.4.4 解码器嵌入实现
• 2.5 实验评估与比较
• 2.5.1 有效性测试
• 2.5.2 码率测试与比较
• 2.5.3 主观质量评测
• 2.6 本章小结
• 第三章 P2P 和FLASH P2P 介绍
• 3.1 P2P 技术简介
• 3.2 FLASH P2P 介绍
• 3.2.1 RTMFP 协议
• 3.2.2 Cirrus 及Flash P2P 技术演变
• 3.2.3 安全设置
• 3.3 FLASH P2P 原理
• 3.3.1 Flash NAT 能力
• 3.3.2 RTMFP Group 拓扑结构
• 3.3.3 拓扑结构管理算法
• 3.4 数据分发方式
• 3.4.1 有向路由
• 3.4.2 广播
• 3.4.3 对象复制
• 3.4.4 应用层多播
• 3.5 直播解决方案
• 3.5.1 Flash P2P API 比较
• 3.5.2 直播方案
• 3.6 本章小结
• 第四章 FLASH P2P 性能分析
• 4.1 相关工作
• 4.2 PLANETLAB 介绍
• 4.3 实验环境搭建
• 4.3.1 实验系统结构
• 4.3.2 在节点上运行Flash
• 4.3.3 批量控制与程序发布
• 4.3.4 时间同步
• 4.3.5 实验结果收集
• 4.3.6 实验结果分析
• 4.4 窗口参数调试
• 4.4.1 发送节点窗口大小测试
• 4.4.2 接收节点窗口大小测试
• 4.5 静态测试
• 4.5.1 实验设置
• 4.5.2 平均数据延时
• 4.5.3 P2P 传输与ping 延时比较
• 4.5.4 启动时间
• 4.5.5 平均丢包率
• 4.5.6 上传和下载速率
• 4.5.7 节点下载速率统计
• 4.5.8 节点上传速率分布
• 4.5.9 接收端控制开销
• 4.5.9 带宽节省比
• 4.5.10 发送端控制开销
• 4.5.11 邻居结点数量
• 4.6 拓扑结构测试
• 4.7 动态测试
• 4.7.1 实验设置
• 4.7.2 节点加入与退出
• 4.7.3 平均数据延时
• 4.7.4 各延时的数据包百分比
• 4.7.5 各节点平均丢包率
• 4.7.6 节点下载与上传变化情况
• 4.7.7 下载速率变化统计
• 4.7.8 上传速率变化统计
• 4.7.9 接受节点控制开销
• 4.7.10 带宽节省比
• 4.7.11 发送节点控制开销
• 4.8 本章总结
• 第五章 FLASH P2P 直播系统原型
• 5.1 FLASH P2P 相关工作
• 5.2 系统介绍
• 5.2.1 应用场景
• 5.2.2 系统结构
• 5.3 各模块机制
• 5.3.1 FLVStreamLoader 模块
• 5.3.2 P2PPubEngine 与P2PRecvEngine 模块
• 5.3.3 PlayBuffer
• 5.3.4 FLVStreamPlayer 模块
• 5.4 可用性测试
• 5.5 性能测试
• 5.6 本章小结
• 第六章 全文总结
• 6.1 总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 附件