实时音视频录制与流媒体发布系统设计与实现

摘要

近年来，互联网的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大市场动力，网络带宽的提高为实时视频的传输提供了稳定高速的通道，流媒体业务正变得日益流行。在线的视频点播、视频直播使人们的生活更加丰富多彩;多媒体新闻发布会，使人们获取新闻资讯的渠道更加方便快捷;远程教育，特别是近年来流行的大型开放式网络课程，帮助那些不能到教室上课的人们实现学习的梦想，让偏远地区的孩子们也能享受高质量的教育;远程医疗可以使身处偏僻地区和没有良好医疗条件的患者获得良好的诊断和治疗。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化，给人们的生活带来极大的便利，也将会产生深远的影响。
　　本文的研究课题来源于某企业实际软件开发项目，目标是设计并实现现场节目导播台中的音视频录制与流媒体发布系统。该系统的主要特色有:根据网络状况动态调整网络视频压缩参数，远程命令控制，良好的接口和远程控制模块可以很方便的集成到其他系统中。系统的架构，在整体模块划分上借鉴MVC分层模型，将系统的服务提供、逻辑控制和数据处理分离，降低了系统的耦合性;在数据处理上，借鉴DirectShow多媒体处理框架的思路，将各个处理单元封装为独立的组件，一方面便于各模块进行同步开发，另一方面有助于有效的定位问题。从最终结果看，系统实现了高清音视频信号的实时采集、实时音视频压缩编码、本地音视频文件合成、流媒体音视频发布等功能，达到了产品预期的效果。对实现实时音视频录制与流媒体发布系统有一定的借鉴意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的背景

1．2 国内外现状

1．3 本文的主要内容

1．4 论文结构安排

第2章 关键技术介绍

2．1 流媒体协议

2．2 音视频编码

2．2．1 视频编码

2．2．2 音频编码

2．3 多媒体框架

2．3．1 DirectShow

2．3．2 GStreamer

第3章 系统需求分析

3．1 系统整体需求

3．2 系统功能性需求

3．3 系统非功能性需求

3．4 系统开发环境

3．4．1 硬件开发环境

3．4．2 软件开发环境

3．4．3 流媒体服务器

第4章 系统设计

4．1 系统整体架构

4．2 流媒体模块系统设计

4．2．1 分层模型

4．2．2 数据转换流程设计

4．3 流媒体模块类设计

4．3．1 整体类图

4．3．2 关键类详细说明

4．4 流媒体模块关键时序设计

4．4．1 初始化时序

4．4．2 启动本地录制时序

4．4．3 停止本地录制时序

4．4．4 启动网络发送时序

4．4．5 停止网络发送时序

4．4．6 本地录制时硬盘满通知时序

4．4．7 网络参数自动调整时序

第5章 系统实现

5．1 本地录制功能实现

5．1．1 本地录制功能

5．1．2 本地录制文件

5．1．3 本地录制功能的部分关键代码

5．2 网络发布功能实现

5．2．1 网络发布功能

5．2．2 网络发布效果

5．2．3 网络发布功能的部分关键代码

第6章 系统测试

6．1 测试的目的及意义

6．2 测试方法

6．2．1 单元测试

6．2．2 集成测试

6．2．3 功能测试

6．3 测试实施

6．4 测试结论

第7章 总结

7．1 工作总结

7．2 问题和展望

参考文献

致谢