基于DASH的视频传输优化及在Android客户端的播放实现

摘要

近来随着生活水平的不断提高人们越来越追求高品质的生活质量，对多媒体影音的观看体验就是其中之一。网络设施的逐渐完善和硬件技术的不断进步使得传输和观看高质量多媒体内容成为可能。在这种情况下，传统的流媒体传输协议与传输方式由于本身存在的诸多缺陷已经无法满足人们的需求，新一代流媒体传输协议MPEG-DASH应运而生。然而DASH协议只对媒体内容的组织形式和传输方式进行了规范，其影响用户观看体验的码率选择算法并未做具体说明，再加上草案刚刚形成不久，国内外对基于该协议的码率选择算法的研究较少，因此对该算法的研究成为DASH协议一个重要发展方向。
　　首先，本文对DASH协议的具体内容和技术特点进行了深入探讨，并针对当前基于该协议的码率选择算法的局限性进行了一系列创新与改进:(1)提出运用卡尔曼滤波预测算法来解决基于带宽预测码率选择算法中存在的带宽预测精度不足的问题，同时也指出了基于带宽预测码率选择算法面临的局限性;(2)提出运用混合控制码率选择算法来改善平滑流算法(SF)所存在的一系列问题，提高用户观看体验。其次，针对当前基于DASH协议的流媒体应用在Android平台实现较少的情况，建立了一个具有初始化应用价值的流媒体传输系统，并将混合控制码率选择算法适用其中。最后，通过实验证明本文所提混合控制算法性能较SF算法有明显改善，而且搭建的流媒体传输系统运行情况良好，基本达到设计要求。

目录

声明

摘要

1．1课题研究背景

1．2国内外研究现状

1．3本文的组织结构

1．3．1分章内容

1．3．2文章创新点

1．4本章小结

第2章相关技术研究

2．1媒体传输方式

2．1．1传统式媒体传输方式

2．1．2渐进式媒体传输方式

2．1．3自适应媒体传输方式

2．2当前主流自适应流媒体协议介绍

2．2．1 Apple HLS协议

2．2．2 Microsoft Smooth Streaming协议

2．2．3 HTTP Dynamic Streaming协议

2．2．4现有流媒体协议的局限性

2．3 DASH标准主要内容

2．3．1 DASH协议框架介绍

2．3．2媒体表示描述文件MPD

2．4 DASH协议优点及未来发展方向

2．5本章小结

第3章动态自适应码率选择算法的研究与设计

3．1码率选择算法目标

3．2基于带宽预测的码率选择算法

3．2．1积极的带宽预测算法

3．2．2积极带宽预测算法的改进

3．3基于DASH协议的混合控制码率算法

3．3．1平滑流码率选择算法

3．3．2传统基于缓存区容量控制的码率选择算法

3．3．3基于DASH协议的混合控制码率算法

3．4本童小结

第4章动态自适应流媒体系统的设计与实现

4．1系统整体架构

4．2内容准备

4．2．1转码与切分模块

4．2．2封装模块

4．2．3 MPD生成

4．3 HTTP服务器

4．4客户端

4．4．1客户端功能模块架构

4．4．2下载模块

4．4．3解析模块

4．4．4存储模块

4．4．5码率自适应选择模块

4．4．6视频播放模块

4．5网络模拟

4．6本章小结

第5章实验分析与系统展示

5．1实验环境配置与参数设置

5．2算法性能分析

5．2．1网络带宽渐变

5．2．2网络带宽突变

5．2．3视频流畅度分析

5．3系统实现展示

5．3．1生成视频切片文件

5．3．2下载视频切片及MPD文件

5．3．3生成应用程序

5．3．4视频播放

5．4本章小结

6．1总结

6．2展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢