移动终端视频实时传输的关键技术

摘要

随着智能终端技术的不断发展以及无线网络的大面积覆盖，移动终端用户有了更高效的数据传输效率以及更好的用户体验，视频应用逐步流行起来，移动终端视频实时传输技术是视频应用的一个重要部分，可以广泛的应用于城市预警，现场取证等场合，具有很强的灵活性和实时性。但由于无线网络复杂多变的特性，导致移动终端视频实时传输的效率及质量均受到巨大影响。为了解决上述问题，本文主要研究内容如下:
　　传统的移动终端视频实时传输技术仍然不能完全解决在面对网络拥塞时数据传输速率的调控问题，本文针对移动终端视频实时传输中传统拥塞控制算法中的不足，提出一种改进的算法，通过引入经过指数法平滑后的丢包率与阈值的比值的方式，建立速率调控和时间序列的关联性，从而对传输速率进行有效控制，实验表明，本文的方法在一定程度上对丢包率等不利因素有一定的抑制作用，使传输速率在网络欠载时稳定上升，在网络拥塞时快速收敛。在视频数据的封装传输过程中，本文基于RTP/RTCP传输和控制协议，采用三种封装方式相结合的方法对视频数据进行封装，其中，在聚合封装模式中，采用对相邻的参数集类型的数据包进行聚合封装的方法，降低了数据丢失的风险，提高了传输效率。另外，本文对移动终端在传输过程中的主要耗能参数进行了实验测试，找到了它们在一定范围内变化时的耗能比例关系，这对移动终端的节能有很大的参考价值。
　　在理论研究和大量实验的基础上，本文设计并完成了基于移动终端的视频实时传输软件，实现了包括服务端、客户端以及云端的移动终端视频实时传输系统，本系统使用多台普通的PC机搭建了Hadoop云平台，通过分布式文件存储系统对客户端的大量视频进行存储。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的研究背景及意义

1．2 国内外研究现状及趋势

1．2．1 Qos机制的现状与发展

1．2．2 视频编码技术的现状与发展

1．2．3 视频传输及封装技术的现状与发展

1．2．4 移动终端视频采集技术的现状与发展

1．3 移动终端视频实时传输中存在的问题

1．4 论文的研究内容以及创新点

第二章 移动终端视频实时传输的相关技术

2．1 Android操作系统

2．1．1 Android的系统框架

2．1．2 Android平台下的网络技术

2．1．3 Android NDK

2．2 视频流实时传输的特点

2．3 H．264视频编码标准及其技术特点

2．3．1 H．264的分层结构

2．3．2 H．264的视频编码层VCL

2．3．3 H．264的网络提取层NAL

2．4 云存储技术

2．5 本章小结

第三章 H．264视频流封装的研究及实现

3．1 RTP协议

3．2 RTCP协议

3．3 H．264视频数据封装的实现

3．3．1 H．264视频数据的传输架构

3．3．2 H．264视频数据的封装策略

3．4 本章小结

第四章 移动终端视频实时传输服务质量的研究及算法改进

4．1 拥塞控制算法的目标

4．2 移动终端拥塞控制算法的研究及改进

4．2．1 网络状态参数的计算方法

4．2．2 网络状态的划分方法

4．2．3 传输速率的调控方法

4．3 算法性能测试及分析

4．3．1 实验方案设计

4．3．2 丢包率的测试和分析

4．3．3 抖动的测试和分析

4．3．4 传输速率的测试和分析

4．4 本章小结

第五章 移动终端视频实时传输系统的设计与实现

5．1 系统框架设计

5．2 服务器端

5．2．1 视频采集模块

5．2．2 视频编码模块

5．2．3 视频封装模块

5．2．4 Qos模块及网络传输模块

5．3 客户端

5．4 云端

5．4．1 云存储系统的部署

5．4．2 视频文件的存储及读取

5．5 能耗测试

5．5．1 实验方案设计

5．5．2 测试结果及分析

5．6 系统应用与展示

5．7 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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