基于H264和AVS的流媒体传输技术研究

山东大学硕士学位论文基于H.264和AVS的流媒体传输技术研究姓名：魏于涛申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：刘琚20080302基于H.264和AVS的流媒体传输技术研究作者：魏于涛学位授予单位：山东大学相似文献(10条)1.学位论文袁尧基于流媒体传输的视频监控平台的研究20063G技术的蓬勃发展为无线流媒体传输提供了可能，同时流媒体服务也为第三代移动通信系统提供了许多应用领域和运营商的增值服务。如何将流媒体技术和3G技术结合起来实现任何时间、任何地点，多种数据形式的通信传输，已成为当今急需解决的问题之一。本文提出了基于3G网络的流媒体视频监控平台，具有视频监控，数据采集，网络实时传输，报警检测，网络管理等功能。满足实时监控，网络电子地图，产品供应需求，应用工程使用等需求。本文以H.264算法为基础，选用海康公司的DS-4008图像采集卡为硬件平台，对如何实现基于H.264的视频监控服务器进行了较深入的研究，在此基础之上，完成了视频数据的采集和H.264编码。为了论述清楚基于H.264的3G流媒体监控系统，在论文的开头，文章叙述了视频监控的现状和意义，对目前主要产品的市场现状和发展的制约因素做了介绍。在分析目前监控系统的发展和研究现状的基础上，选择H.264来作为网络视频监控系统的视频压缩方法。文章详细介绍了常用的视频编码技术，并对当前的一些视频编码标准作了较详细的介绍。接下来，论述了H.264压缩标准的主要内容，流媒体主要关键技术，进而着重分析了它适合于3G通信的一些关键技术。在这些技术的基础上，论文提出了一种3G流媒体视频监控方案，也就是H.264标准在3G流媒体监控系统中的应用。此方案是基于流媒体传播技术的，容易实现监控的实时化和网络化，进而将监控发展成一项增值服务来经营。论文给出了基于3G流媒体的监控系统大致结构。视频监控系统分为服务器、工作站、客户端三个部分。在工作站端，主要是视频数据的采集部分，编码压缩部分；服务器端主要是网络服务器部分。在远端客户端主要为数据的网络接收部分和解码播放部分组成。本文基于Winsock完成端口网络编程，通过VC++.net设计并实现了视频监控系统中的网络传输部分。2.学位论文胡书卫H.264流媒体无线传输研究实现及其在嵌入式视频监控中的应用2009在当前社会，多媒体信息已经成为网络上重要的传输内容，为了更方便更快捷的传输视频流，流媒体技术应运而生，并且凭借其自身的优势在网络上得到了广泛的使用。无线流媒体技术是无线网络技术、视频编码技术和流媒体传输技术的结合。在无线网络方面，基于IEEE802.n系列的Wi-Fi网络理论上已经能达到108Mbps的速率。在视频编码方面，H.264已经得到学术界和工业界的广泛认可，也成为当前视频编码领域最为热门的研究领域之一。而流媒体传输协议也日趋完善。当前，基于无线网络的流媒体传输技术是无线网络应用的一个研究热点，同时也是难点。本文的研究由无线网络多媒体应用中的视频传输需求提出，旨在研究基于H.264编码标准和RTP/RTCP协议的视频流封包格式和视频流传输控制方法，使之能够尽可能提高传输效率和适应网络状态的变化。本文研究了无线网络中H.264流媒体传输的各项关键技术，重点分析了流媒体传输中H.264视频流的RTP载荷封装、差错控制机制和拥塞控制机制，给出了一套基于H.264无线流媒体平台的视频监控方案，并实现和测试了这套系统。本文的主要研究成果和设计特点集中体现在以下四个方面：(1)研究了目前的视频传输概况，分析了无线网络多媒体应用中常用的流媒体技术、视频编码技术、传输信道和网络通信协议，并最终根据实际需要选取H.264视频编码标准，IEEE802.11无线局域网标准和RTP传输协议进行传输。(2)给出了一种基于RTP协议的H.264视频流传输框架和封装策略。结合H.264编码标准和RTP协议，着重讨论了H.264视频流参数集传输方法和H.264视频流封包机制，并且对RTP协议加以实现，构成无线网络视频流媒体传输的核心部分。(3)通过对比和研究目前常见的传输控制机制，结合无线通信信道中流媒体传输特点，给出了一种适合于H.264流媒体传输的时域误码掩盖方法、交织编码及RTCP传输控制算法(丢包率的低通滤波平滑和改进型AIMD算法)，从而保障本系统的健壮性、可靠性和服务质量。(4)根据视频监控的需要，构建了简单的无线网络，并且在无线视频监控中实现流媒体传输，在确定传输控制中各参数后，对传输进行测试。经测试，本论文设计的H.264无线流媒体传输丢包率控制在1％以内，接收端收到的每个发送端有效数据量在95kbps，并且接收端接收到的视频YUV分量的PSNR值均达到了35dB以上，传输性能有了较好的质量保障。3.会议论文陶品.杨春博.杨士强变速率流媒体传输中的缓冲管理2006将预先录制的实景视频在行车过程中即时的播放出来,可以让驾驶员通过对比视频和实地场景来认路,更好地实现导航,但是由于实际的车速是不断变化的,因此预先录制的实景视频流的回放速率也应该自适应地连续变化,这对视频流式传输的服务器端和接收回放端都提出了更高的要求。本文设计并实现了针对新一代视频编码标准──H.264/AVC的变速率传输与回放系统,客户端回放采用DirectShow框架,通过修改H.264解码器Filter以支持可变速率的解码回放,服务器端可根据客户端的反馈信息实时调整服务器的数据发送速率,服务器与客户端之间采用RTP/RTCP协议传输多媒体数据流,并通过动态缓冲区管理实现了系统的变速率传输与播放功能.实验结果表明,该系统成功地实现了流媒体连续可变速率的传输与回放,主观视觉效果无明显抖动.4.学位论文王新宇H.264/AVC在实时流媒体系统中的应用研究2006作为多媒体技术中的关键技术，流媒体技术在IPTV、移动通信、宽带网络通信和家庭消费电子等高技术产业群中得到广泛应用。流媒体技术融合了流媒体数据的采集、压缩、存储、传输以及网络通信等多项技术。目前基于IP网络的流媒体技术尤其是视频主要受制于网络带宽和网络友好问题。作为新一代视频编码标准的H.264/AVC，提供了视频压缩的高效率和网络友好的视频表达，很好地解决了上述两方面问题。但是，H.264优越性能的获得是以计算复杂度为代价的，因此实时编解码器对软、硬件也提出了更高的要求。本文主要取得以下几个方面的研究成果：针对H.264/AVC视频编码标准中的多种块模式运动估计特点，提出了一种新的快速运动估计算法。该算法包括整像素和亚像素搜索的非对称混合菱形网格搜索法和分层的矢量偏移算法。实验表明该算法在保持编码器原有的失真度特性的同时，可显著提高编码器编码速度。针对实时解码器要求，完成H.264基于mainprofile的实时视频解码器核心C代码的设计与优化。采用了更为简洁的数据结构和更为高效的程序结构，目前在PC机上已达到H.264的D1码流实时解码。然后在TI的DM642EVM平台上实现基于H.264/AVC的视频解码器，采用了DSP/BIOS多任务的机制，实现了解码和图像的回放功能，为以后实现嵌入式IP机顶盒终端视频解码模块打下了良好的基础。针对H.264/AVC网络抽象层的特点结合会话描述协议(SDP)和实时传输协议(RTP)，建立了基于IP的H.264/AVC流媒体传输系统模型。同时，在分析了实时传输模型特性的基础上，在PC上实现了一种基于IP的H.264/AVC视频传输演示系统，验证了系统的可行性。最后，针对IPTV进行了系统分析，并在此基础上给出了一种基于嵌入式系统的机顶盒的具体设计方案，包括硬件设计和软件设计，并对基于第三部分中H.264/AVC解码器核心进行优化后完成机顶盒的视频解码模块。5.学位论文徐廷生基于WindowsCE.net的H.264视频解码系统设计2006随着计算机技术、通信技术和微电子技术的不断提高，嵌入式技术取得了飞速发展。特别是近年来，Internet与网络的广泛应用，使消费电子、计算机、通信一体化趋势日益明显，嵌入式系统也再度成为研究与应用的热点。与此同时，视频处理与应用技术有了快速的发展。针对当前网络带宽不够，无线通信信道误码率较高的情况，如何在现有的技术水平和网络环境条件下实现合理、优化、实时的多媒体通信一直是近年来通信领域关注的话题。H。264/AVC是ITU-T视频编码专家组和ISO/IEC运动图像专家组联合提出的新一代视频编码标准。H.264/AVC不论从编码效率方面，还是从有效的适应各种网络和各种应用领域的灵活性方面，都体现着视频编码技术的许多优势。因此，将H.264视频压缩标准的先进技术和稳定的嵌入式处理系统相结合，实现高效的媒体通信平台有着一定的工程意义和市场价值。本文以WindowsCE.net嵌入式操作系统，实现H.264压缩视频通信作为研究对象，主要开展了以下几个方面的工作：深入研究了windowsCE.net操作系统的体系结构，以及windowsCE.net的软、硬件开发平台，在此基础上，根据实际硬件平台的需要，自己定制了一个windowsCE.net操作系统。研究了流媒体传输原理，流媒体传输/控制协议RTP/RTCP，以及RTP/RTCP的程序实现方法，分析了JRTPLIB库接口函数的使用。深入研究了H.264视频压缩标准和它的体系结构，对参考代码JM82解码程序的整数变换部分进行了优化。完成了H.264视频解码库在WindowsCE.net下的移植，并在wiIldowsCE.net嵌入式操作系统下编写了H.264视频播放程序，该程序能够实现本地H.264文件的播放，以及远程文件的RTP播放。6.学位论文任宏H.264扩展标准—可伸缩视频编码(SVC)及其中精细可伸缩编码的研究2009H．264是目前国际上两大视频编码标准组织（ITU—T、ISO/IEC）最新制定的视频编码国际标准。H．264以其优异的压缩性能和良好的网络亲和性将在数字电视广播、视频实时通信、网络视频流媒体传输以及多媒体短信等各个方面发挥重要作用。在H．264的基础上，ITU—T和ISO/IEC又制定了其扩展标准——可伸缩视频编码（SVC）。SVC主要通过时域、空域和质量可伸缩的机制，实现视频数据可伸缩编码，同时具有很好的压缩效率。它能够简单灵活的应用于各种网络，并能很好的适应网络带宽动态变化。本文首先介绍了最新视频编码标准H．264。H．264仍然采用传统的预测、变换混合编码，编码框架较以往标准没有大的变化，但在每个功能单元的实现细节上做了重要改进。第二章介绍H．264的特点并着重分析了它的关键技术，如DCT、帧内预测、帧间预测、熵编码。文章接着阐述了可伸缩视频编码的基本原理。可伸缩视频编码的核心思想是将视频序列编码后形成具有基本质量的基本层以及多个具有额外信息的增强层。基本层可以独立解码，而增强层依赖于基本层数据，如果基本层数据丢失则无法正确解码。第三章在分析时域、空域、质量可伸缩编码原理的基础上，通过仿真实验对SVC的编码性能进行了重点研究。最后本文深入研究了精细可伸缩编码，和传统可伸缩编码方法相比，它能够更精确的适应网络带宽变化。第四章首先介绍和分析了各种精细可伸缩编码原理，然后分析了扩展标准中最新精细可伸缩编码方案MGS的编码原理，并通过仿真实验对其性能进行了研究。在此基础上本文提出了一种MGS增强层自适应算法：AEL—MGS，仿真实验表明该算法在保证精细可伸缩的同时提高了编码效率。7.学位论文陈煜峰基于嵌入式Linux的网络视频传输系统的研究与实现2003近年来,随着多媒体技术和网络技术的发展,多媒体网络视频传输系统的研究和应用成果越来越令人瞩目.多媒体网络视频传输系统涉及计算机、网络、通信以及视频编解码等多项技术,有很强的集成性.开发以嵌入式操作系统为依托、以多媒体数据压缩技术与视频技术及网络技术相结合,专一功能的多媒体网络视频传输系统具有广泛的应用前景.该论文通过深入研究当前流行的网络视频传输新技术,提出并实现了以嵌入式Linux操作系统为服务器端运行平台,集多媒