社会治安动态防范系统中数据传输可靠性的研究

摘要

加强社会治安动态防范系统中多媒体数据实时传输的可靠性是提高视频监控有效性的重要环节，受到社会各界的极大关注。社会治安动态防范系统中多媒体数据实时传输不同于传统的单一数据传输业务，它具有高实时性、大数据量等特性，所以采用UDP/IP进行传输。然而UDP/IP对数据的传输无拥塞控制，不可避免的会无限侵占网络中其它数据流的带宽，导致其它数据流的“饥饿”现象发生甚至引起网络拥塞、崩溃，最终不利于实时数据流本身的传输。因此，为社会治安动态防范系统中多媒体数据实时传输引入拥塞控制机制势在必行。近年来，人们提出了许多用于实时流式传输的拥塞控制算法。实践证明，最有发展前景的拥塞控制算法应该在保证媒体流服务质量的同时，注重与TCP数据流的友好共处。
　　本文结合社会治安动态防范系统的现有状况，提出了一种基于RTP/RTCP的网络拥塞控制策略——RCS(RTP/RTCPBasedCongestionStrategy)，主要解决社会治安动态防范系统中网络拥塞的问题。本文主要做了如下工作：
　　首先，研究、分析了社会治安动态防范系统网络体系结构中涉及的网络协议，主要包括TCP、UDP、RTP/RTCP、SIP协议。其中，TCP协议主要负责为系统中控制信令提供可靠传输；UDP协议主要保障多媒体实时数据传输的实时性；RTP/RTCP协议主要实现多媒体数据的打包、传输以及反应当前网络现状；SIP协议主要负责实现客户端与服务器端的通信、连接。
　　其次，研究、分析了网络拥塞控制算法，其中包括当前国际上比较流行的几种实时流网络拥塞控制算法和TCP拥塞控制算法，深入分析、推导了Padhye模型，并对其进行了分段处理得到Par-Padhye模型，提出了以Par-Padhye模型为基础的、基于RTP/RTCP协议的、TCP友好的网络拥塞控制策略——RCS。RCS对网络状况的改变具有较高的灵敏度，可做出较及时的反应，从而提高网络带宽的利用率。
　　最后，结合社会治安动态防范系统的发展现状，采用了基于B/S结构的系统软件体系结构，并将所制定的网络拥塞控制策略——RCS应用到社会治安动态防范系统中。

目录

社会治安动态防范系统中数据传输可靠性的研究

RESEARCH OF DATA TRANSMISIONRELIABILITY FOR SOCIETY SECURITYDYNAMIC PREVENTION SYSTEM

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题的来源

1.2 课题的背景

1.3 国内外研究现状和分析

1.3.1 社会治安动态防范系统简介

1.3.2 多媒体数据拥塞控制的研究

1.4 本论文的主要工作内容

第2章 网络协议原理及其应用

2.1 RTP/ RTCP 协议的基本原理

2.1.1 RTP 协议概述

2.1.2 RTCP 协议概述

2.1.3 RTP/RTCP 协议在音视频实时传输中的应用

2.2 SIP 协议的基本原理

2.2.1 SIP 协议概述

2.2.2 SIP 协议的工作流程

2.2.3 SIP 协议在社会治安动态防范系统中的应用

2.3 本章小结

第3章 基于RTP/RTCP 的网络拥塞控制策略的设计

3.1 目前存在的问题

3.2 解决方案

3.2.1 拥塞控制的引入

3.2.2 流媒体传输引入拥塞控制的必要性

3.2.3 当前主要的流媒体拥塞控制算法

3.3 基于RTP/RTCP 的网络拥塞控制策略的设计

3.3.1 网络传输模型

3.3.2 网络吞吐率模型

3.3.3 基于RTCP 的网络拥塞控制策略

3.4 本章小结

第4章 基于RTP/RTCP 的网络拥塞控制策略的应用

4.1 社会治安动态防范系统的设计

4.1.1 社会治安动态防范系统监控平台的设计

4.1.2 社会治安动态防范系统软件的系统设计

4.2 基于RTP/RTCP 的网络拥塞控制策略的系统设计

4.2.1 音视频服务器端的设计

4.2.2 监控中心客户端的设计

4.3 基于RTP/RTCP 的网络拥塞控制策略的流程设计

4.3.1 SIP 通信流程的设计

4.3.2 基于RTP/RTCP 的网络拥塞控制策略流程的设计

4.4 性能测试

4.4.1 测试环境

4.4.2 测试过程

4.4.3 性能分析

4.5 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢