基于RTP的视频流可靠传输

基于RTP的视频流可靠传输

刘涛[1]2004年在《基于RTP的视频流可靠传输》文中提出随着计算机网络、视频压缩等关键技术的快速发展,多媒体技术的研究和应用受到了广泛的重视,用户可方便地存取和查阅文本、图形、动画和音频视频等多种信息。然而随着人们对多媒体质量需求的提高,如何在有限带宽上提高多媒体信息的传输质量成为亟待解决的问题。 本文在分析当前典型多媒体信息网络传输体系结构的基础上,构建了一种具有QoS保证的、适合实时多媒体数据传输的架构。它主要由多媒体信息自适应网络传输的控制算法和多媒体数据的差错控制、抖动控制两部分组成。 多媒体信息自适应网络传输的控制算法是本文的研究重点,它通过实现RTP协议,根据报文丢失率评估信道的传输质量和网络的拥塞程度,平稳地调整发送方输出的码流,降低网络拥塞产生的概率,减小数据传输延时,保证视频服务的实时性。 多媒体数据的差错控制和抖动控制是评价多媒体服务质量QoS的两个重要参数。本文通过采用媒体无关的FEC错误恢复法,在网络带宽允许的情况下,能够保证媒体数据传输的可靠性;通过在接收方采用环形缓冲区的控制策略,能够有效防止媒体播放抖动现象的发生。 根据实际应用中多种带宽并存的需要,采用了自适应调整视频流帧率的策略,较好地解决了视频流在多种网络带宽上的传输问题,实现了根据网络带宽的变化自适应调整传输帧率的算法,取得了良好的传输效果。

李海锋[2]2017年在《基于Android的超短波电台多媒体传输系统》文中研究说明超短波电台作为战术通信系统中的中继台、终端台以及移动站,是军事通信中常用的设备,具有抗干扰性强、通信频带宽等特点。传统的超短波电台以话音和简单的数据传输为核心功能,话音通信无法更好地描述战况,数据传输需要使用电脑,便携性差,很难再适应现代战场通信。为此,本文对超短波电台的传输业务功能提出了更高的设计需求。本文从实际战场运用出发设计了多媒体传输系统,使得超短波电台具备图像、文字以及视频传输,大大提高了系统的便携性、实用性。该系统采用Android手机App采集多媒体信息并对信息进行编码压缩打包,按照特殊的传输协议传输,通过Wifi发送给超短波电台,超短波电台通过射频信号将信息发送给收方电台,最后由PC端上位机软件实时解码显示传输信息。论文首先介绍了这一课题相关背景以及研究现状,并对Android系统架构、H.264压缩编码标准以及JPEG图像压缩算法进行研究,同时还仿真分析了运动估计中的全搜索、菱形搜索、六边形搜索算法。其次介绍了超短波电台的硬件结构以及数据传输特点,并围绕超短波电台为中心设计整个系统框架。本文针对整个系统链路进行分层建模,分析超短波电台的传输特点采用UDP传输数据,并对TCP协议中的停止等待协议以及流水线传输方式进行了研究,在此基础上,研究制定适合超短波电台的图片传输RDTP协议,实现了可靠传输。在视频传输协议方面,本文比较传统的RTP包封装方案,采用了一种基于帧长度的RTP包封装方案。本文在具体的设计实现过程中,设计了Android系统的App,App除了实现图像和文字信息采集以外,还对图像进行JPEG压缩编码以及H.264编码。文字和图片数据按照RDTP协议传输,而实时视频流数据按照RTP/UDP传输。本文还设计实现了嵌入式Wifi接口模块,并将u C/OS-ii移植到该模块上,在该模块上编程实现超短波电台与手机以及PC端的无线通信。最后在PC端设计了界面友好的上位机软件,接收数据并实时显示文字、图像以及视频。经系统测试,结果表明整个多媒体系统符合设计需求,可在超短波电台上实现图片、文字、实时视频传输。

刘广[3]2008年在《视频监控系统中的流媒体QoS技术研究》文中研究表明随着计算机网络、流媒体技术的发展及相关协议标准的成熟,基于网络的视频监控系统正成为蓬勃发展的一种新的网络多媒体典型应用。采用流媒体技术的视频监控系统具有视频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化、控制的智能化等特点,是现代流媒体传输技术与视频监控技术的有机结合。通过它,用户可以经过网络进行实时的远程监控和及时的管理。流媒体传输所面临的关键问题在于如何提高流媒体实时数据的压缩比、如何提高实时传输技术,从而能够提高传输系统的服务质量。然而,传输网络是一个时变的信道,使得我们需要面对怎样根据通过网络自适应控制传输实时流数据,提高流媒体实时传输质量这个问题。视频编解码是流媒体传输中的一个重要技术。数字视频数据量一般较大,而传输网络的带宽却往往有限,所以我们需要选择合适的编解码标准以便能够在尽可能低的码率下获得尽可能好的图像质量。流媒体数据传输时所需要的带宽较大,因此传输网络上常常会出现拥塞的现象,这将直接导致流媒体数据的大量丢失。需要选择合适的传输协议来传输流媒体数据,同时要采用一定的拥塞控制机制来保证流媒体传输的服务质量。基于以上几个问题的分析,在论文中设计了一个具有QoS保证的、适合实时多媒体数据传输的传输系统。该传输系统主要由网络状况判断算法和自适应网络传输控制算法组成。传输系统通过对数据包的丢包率来判断网络的状况,再根据网络的状况来进行发送端的速率调整,具有一定的自适应性。最后,我们把该传输系统应用到视频监控系统上,设计了相应的系统体系结构和软件框架模型。通过实验验证了该传输方案的可行性。

曲丽君[4]2007年在《基于H.264的视频流式传输技术研究》文中研究指明近年来,由于互联网的广泛普及和多媒体技术的飞速发展,基于网络的视频流式传输技术得到了广泛的应用。如视频会议、视频点播、网络直播、远程教育等。作为新一代视频图像编码标准H. 264,由于具有高效的压缩性能和良好的网络适应性,所以其应用前景非常广阔,而将H. 264标准应用于网络视频流式传输中,也成为当前网络应用的热点之一。本论文首先介绍了H. 264编解码标准和实时传输的相关技术,其中,网络实时传输协议的选择实现和传输过程中的服务质量保证是本论文的主要研究内容之一。在此基础上,提出了基于RTP协议的H. 264视频流式传输框架及适合于H. 264视频传输的载荷方式和封包策略,使传输具有高效性和鲁棒性。其次,本论文就基于发送端的拥塞控制算法进行了研究。在分析己有的拥塞控制算法的基础上,提出了一种自适应的拥塞控制算法,并将此算法应用于视频流式传输系统的设计中。最后,在互联网环境中对本论文设计的传输系统进行了测试,并对测试数据进行了分析。大量的实验数据表明,本论文提出的自适应拥塞控制算法能够有效降低丢包率,减少时延,并且具有TCP友好性,通过测试证明本系统可靠性好、传输效率高和稳定性强。

龚猷龙[5]2008年在《基于视频监控系统的RTP与SIP协议分析》文中提出随着网络技术的进步,视频监控系统朝着数字化、网络化、智能化方向不断发展。现代视频监控系统主要是基于IP网络运营,采用了相关的网络协议,并引进了先进的视频压缩编码技术。在视频监控系统中,传输的码流包括视频流和控制信息流,这里的控制信息流是指视频监控系统中各服务器之间的信令流。为节省网络带宽,必须将采集的初始视频流进行压缩编码;同时,为满足用户的实时需求,采用RTP协议对压缩视频流进行打包传输。以前采用的视频标准主要是MPEG-2,而H.264编码标准具有高压缩比、网络适应性强的特点,现在逐渐把H.264标准引入视频监控系统,于是碰到了H.264视频流的RTP封装问题。控制信息流为视频监控系统提供了“智能化”工作的可能,本文中视频监控系统采用SIP协议传输控制信息流,由于各运营商之间采用的SIP信令格式不匹配,需要对SIP协议解析,在开源代码OSIP中给出了SIP协议的解析方法,然而,考虑到实现的复杂性,需要自行实现。本文作者在研究生期间主要参与了北京智安邦科技有限公司的视频监控系统的研发工作,作者主要完成了以下工作:1.在H.264编码知识的基础上,认真研读了MPEG-4的码流格式及RFC1889文档,采用代码实现了MPEG-4的码流分析。2.在项目负责人的带领下,学习RTP的相关知识,采用RTP对MPEG-4码流进行打包封装,完成相关的工作。同时,自行设计完成了H.264码流的RTP封装方法,供参考使用。3.采用C代码实现SIP信令测试中PU端的程序,并完成了与CMU端的SIP信令测试;同时,为了实现电信和网通之间的SIP信令匹配,完成了SIP信令解析。作者在完成上述的研发工作之前,在北京邮电大学通信网络综合技术研究所多媒体实验室学习了H.264编解码原理,编码理论基础扎实,并进行了x.264代码的研究。由于作者理论水平和实践经验的限制,论文中的不当之处在所难免,恳请各位老师和专家批评指正。

曹阳[6]2007年在《基于RTP的音视频无线传输系统设计与实现》文中研究表明基于RTP的音视频无线传输系统是合成孔径雷达探雷显示与控制系统的一个分系统,主要应用于前方移动终端探雷设备与后方指挥中心之间无线通信,该系统把前方摄像头拍摄到的探测区域图像通过无线局域网发送到后方指挥中心,并且实现前方与后方语音通信,为准确探测“疑似地雷”提供视频支持和指挥决策。在无线网络上进行音视频传输,必须解决两大问题:其一是对音视频数据进行高效的压缩,以充分利用有限的带宽,其二是压缩后的数据必须进行服务质量控制,以提供令人满意的效果。此外,本系统实际应用中需要进行多人同时语音通信,还要对语音数据进行混音,并且消除语音传输过程中的抖动现象。因此在系统开发时需着重考虑如下问题:服务质量、实时性、信道带宽资源。本文首先介绍了目前音频视频传输技术现状,随后结合在无线网络中进行音视频传输存在的问题,讨论了H.263、MPEG-4、H.264叁种应用广泛的视频压缩编码算法。音视频传输对于实时性有很高要求,如果采用TCP协议,则由于TCP的检错和重传机制会大大增加数据包的延时,因此不适合实时性的要求,而如果单纯的采用UDP协议,由于UDP不提供任何的QoS保证,传输质量也不理想。把RTP/RTCP与UDP相结合则可以在满足实时性要求的同时提供服务质量保证。本文所设计的音视频传输系统基于微软DirectX平台实现。该系统利用DirectPlay Voice实现音频传输,利用DirectShow实现视频传输。针对音频传输过程中延时、抖动现象,利用RTP协议包头时间戳和建立缓冲池的方法进行消除,提高音质;利用RTP/RTCP协议传输MPEG-4码流,提高视频质量。探讨了该系统的基本结构和实现细节,实际测试表明该系统音频和视频质量令人满意,具有稳定性好,占用带宽低等优点。

靳锐敏[7]2008年在《DSP平台上的实时视频RTP/RTCP传输实现》文中指出随着网络技术的迅猛发展和全球信息化的加深,多媒体实时通信已成为网络通信中的一个非常重要的业务,这些业务主要包括视频点播、可视电话、会议电视、远程教育、流媒体等,而这些应用关键技术在于数字视频的实时采集和传输。基于嵌入式系统平台设计网络接口、实现视频流的实时、可靠传输,已成为嵌入式视频通信系统开发过程中的重要环节之一。根据多媒体数据要求实时性高、延迟小、可容忍适当的丢包率等特点,我们研究了基于DSP平台的RTP协议的视频传输实现及控制方法。本论文基于TI的DSP-DM642平台,在以太网网络传输系统上,采用RTP/RTCP实时传输协议将视频终端采集到的视频数据通过以太网传送到PC机端,以实现远程监控功能。充分利用DM642芯片上资源,在嵌入式操作系统DSP/BIOS架构上,运用网络开发包NDK提供的TCP/IP协议栈,在实现底层硬件驱动程序的编写的基础上实现底层硬件与协议栈接口,搭建了网络传输的软件平台。在DSP应用层软件中利用面向低比特率的H.263标准,对实时采集到的视频数据进行编码传输。针对H.263视频流数据在UDP传输中出现的问题,提出了UDP、RTP/RTCP相结合的视频传输方案,在DSP平台上实现了RTP/RTCP协议,解决了实现过程中的关键问题,并根据系统的实际要求对该协议进行了适当的剪裁,提供传输质量控制以及网络状况自适应的机制。为了接收嵌入式视频终端的数据,在PC机端利用支持实时H.263码流的播放软件,完成与DSP终端的双机通信。充分利用DSP系统的主要测试模块,完成了DSP实时视频网络传输的软件测试,并实现了PC机与DSP终端的实时视频通信。

安云峰[8]2007年在《基于IP网络的音视频流式传输技术的研究与应用》文中研究表明本文分析了实时传输协议,研究了与实时可靠传输的相关的一些问题:主要包括音视频数据的压缩/解压、传输协议及拥塞控制。然后提出了基于RTP的MPEG-4视频传输模型,研究了适合于MPEG-4音视频传输的RTP载荷格式及组包算法,使传输同时具有高效性和丢包的鲁棒性。同时,针对在IP网络上流媒体传输的特点,对已有的基于AIMD的拥塞控制算法进行了改进,提出一种自适应阈值调节方案,以降低发送速率的振荡性,提高音视频信息的传输质量。最后在对协议和相关技术研究的基础上,利用RTP/RTCP协议实现了一个点到点的音频会话系统。以实践证明了RTP/RTCP协议在实时传输中的优越性。

张淼[9]2008年在《基于RTP的流媒体自适应QoS传输技术的研究与实现》文中研究表明随着多媒体技术和Internet技术的不断进步,网络多媒体的应用正日益融入人们的日常生活,并发挥着越来越重要的作用。然而,由于当前的IP网络仅能提供一种“尽力而为”的服务,无法对实时性强,传输持续时间长,占用网络资源多,对网络带宽、延迟、抖动、丢包率等要求较高的的实时多媒体流提供任何服务质量(QoS:Quality of Service)保证。因此,根据网络状况,在时变的网络信道中,自适应地进行流媒体实时数据的传输,提高流媒体实时传输质量以满足用户需求便成了目前亟待解决的问题。为了解决这个问题,本文从流媒体通信的QoS保证、实时传输与实时传输控制协议、流媒体自适应传输策略和终端自适应QoS传输系统四方面进行了分析与研究。首先,介绍了流媒体通信技术、QoS定义与视频传输中QoS评价参数,并对现有解决QoS质量保证的策略进行了分析比较;其次,对RTP/RTCP协议进行了深入研究,着重阐述如何利用RTP/RTCP协议来进行网络参数的动态监测;接下来,分析了当前基于RTP协议的流媒体自适应传输控制策略,在此基础上提出了一种新的自适应传输控制算法和缓冲区控制算法。其中,本文提出的自适应传输控制算法借鉴TCP中用于拥塞控制的AIMD算法,通过NS2仿真,证明该算法具有较好的TCP友好性和较高的网络资源利用率,更适合视频流的传输;最后,介绍了Java多媒体框架(JMF),详细阐明了JMP RTP API,给出了终端视频自适应QoS传输系统的总体设计及系统中关键技术在JMF框架下的实现。实验结果表明该终端视频自适应QoS传输系统能够实时感应网络状况,具有自适应的QoS能力,同时证明了本文提出的新算法和系统方案可以很好地支持实时视频流的传输控制。

付佐鹏[10]2013年在《基于Android的矿井无线视频传输技术研究与实现》文中研究指明在这篇论文中我们提出了基于IEEE802.11无线网络的矿井下的Android视频传输网络架构。以Android移动设备为背景实现无线视频通信,详细的介绍了搭建Android系统环境,SDK和NDK的使用,以及Android程序开发的流程,并以此为基础实现Wi-Fi网络的实时视频传输,也为Android操作系统平台上实现实时视频传输提供了一种方法,为后续的开发和研究工作提供了一些参考。多媒体流的视频采集端应用运行在Android平台下,同时可以在PC机上使用VLC播放器播放视频数据,它支持单播,多播和广播的功能。本文视频采集端应用以单播传输,H.264编/解码,RTP/RTCP (Real-time Transport Protocol/RTP Control Protocol)协议为基础,实现无线视频传输系统。测试通过IEEE802.11b的无线局域网组成,流服务器和流客户端都使用无线视频流,但就包的丢失率,执行时间和视频质量来说,通过无线网连接的流效率可能不如有线网络的流效率好,另外,手机端内存的限制也是在考虑范围之内。测试结果展示出:运行的瓶颈出现在视频同步和内存拷贝过程中,在这里花费了CPU的大量时间。从上述可知,通过无线网络连接的视频流质量不如通过有线连接,主要原因是因为无线网络的高丢包率。本论文对矿井下的视频传输的应用背景与发展现状进行了简单的介绍,第一章对Android系统平台进行详细的分析,包括其特性,系统架构,NDK开发工具,并对H.264视频格式压缩原理及RTP/RTCP协议进行分析,内容包括视频编码的概括,发展,过程和RTP/RTCP协议封装,原理等。第叁章对矿井下无线视频传输的总体设计分析。第四章实现整个无线视频传输系统。最后对整个系统进行相应的测试。

参考文献:

[1]. 基于RTP的视频流可靠传输[D]. 刘涛. 郑州大学. 2004

[2]. 基于Android的超短波电台多媒体传输系统[D]. 李海锋. 杭州电子科技大学. 2017

[3]. 视频监控系统中的流媒体QoS技术研究[D]. 刘广. 武汉理工大学. 2008

[4]. 基于H.264的视频流式传输技术研究[D]. 曲丽君. 哈尔滨工程大学. 2007

[5]. 基于视频监控系统的RTP与SIP协议分析[D]. 龚猷龙. 北京邮电大学. 2008

[6]. 基于RTP的音视频无线传输系统设计与实现[D]. 曹阳. 国防科学技术大学. 2007

[7]. DSP平台上的实时视频RTP/RTCP传输实现[D]. 靳锐敏. 北京邮电大学. 2008

[8]. 基于IP网络的音视频流式传输技术的研究与应用[D]. 安云峰. 兰州大学. 2007

[9]. 基于RTP的流媒体自适应QoS传输技术的研究与实现[D]. 张淼. 东北大学. 2008

[10]. 基于Android的矿井无线视频传输技术研究与实现[D]. 付佐鹏. 昆明理工大学. 2013

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