基于RTP的AVS2视频流传输与播放系统的设计与实现

发布时间：2017-09-05 18:08

  本文关键词：基于RTP的AVS2视频流传输与播放系统的设计与实现

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【摘要】：AVS编解码标准,是由我国自主制订的第二代编解码标准,拥有自主知识产权。AVS标准的编码速度在和国外标准MPEG-2相比时,提升了2到3倍,与AVC标准的编码效率相当。同时,AVS标准所使用的技术非常简洁,它的硬件芯片复杂度又非常低,代表了第二代编解码标准的最高水平；再者,由于AVS是我们国家自主制订的一种编解码标准,运用一站式的许可政策,所以解决了使用AVC标准需要许可专利的问题,使AVS标准更容易被应用。新一代的AVS2标准是由我国AVS工作组耗时三年左右,开发并实现的最新一代视频的编解码标准,同分辨率下的编码效率比第一代AVS标准高了1倍以上,与国际标准HEVC(H.265)的编码效率差不多。如今,虽然使用AVS2编解码标准的应用系统还没有面世,但该编码标准具备可发展推广的潜力。因此设计并实现支持AVS2编解码标准的应用系统,对于促进AVS2的传播与应用并推进AVS2的产业化进程,拥有一定的实际价值。在通过分析、学习流媒体系统涉及到的各个方面有关知识与AVS2视频文件码流结构的前提下,研究并实现了一种基于RTP协议的AVS2视频流传输与播放的系统。首先服务器端对AVS2原始视频码流文件进行分割,将分割完的一个处理单位进行RTP包的封装,通过Socket网络编程进行传输。客户端接收到RTP包后,开始处理,包括对RTP包的重排序、去掉RTP的头等,然后把得到的AVS2数据传递给解码端开始解码,最后对解码出来的图像进行实时播放。其中解码端的解码效率也进行了研究与优化,主要包括删除冗余代码、优化函数调用、修改解码器的输入输出等几个方面。最后,经过实验与测试,该系统能够实现实时的解码与播放的需求。本文的第1章主要叙述了与本论文有关的研究背景,同时简要介绍目前视频编解码的国内外研究现状,最后叙述了本文的主要内容和结构安排。第2章主要介绍了本系统开发所需要的流媒体技术、AVS2解码器的关键技术与其特点,同时研究了AVS2标准的码流结构。第3章主要是对AVS2解码器的分析与优化,同时给出了优化前后的测试效率对比。第4章介绍了Socket网络通信技术和AVS2流媒体服务器的设计与具体实现。第5章介绍了AVS2客户端的设计与具体实现,最后对完整的系统运行效果进行测试。
【关键词】：AVS2 视频流 RTP 传输 播放
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.8
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 研究背景11
• 1.2 视频编码技术研究现状11-12
• 1.2.1 国际视频编码标准的发展11-12
• 1.2.2 国内视频编码标准的发展12
• 1.3 流媒体技术发展现状12-13
• 1.4 论文的主要内容和结构安排13-14
• 第2章 流媒体传输与AVS2视频编解码技术14-33
• 2.1 视频编解码的基本框架14-15
• 2.2 AVS2视频解码器的关键技术15-24
• 2.2.1 熵解码的基本原理15-17
• 2.2.2 反变换与反量化17-19
• 2.2.3 帧内预测19-20
• 2.2.4 帧间预测20-23
• 2.2.5 环路滤波23-24
• 2.3 AVS2视频码流结构24-25
• 2.4 AVS2标准特点25-27
• 2.4.1 AVS2标准的编码效率25-26
• 2.4.2 AVS2标准的技术特点26-27
• 2.4.3 AVS2标准的特色27
• 2.5 流媒体传输技术27-31
• 2.5.1 TCP协议28-29
• 2.5.2 UDP协议29
• 2.5.3 RTP协议29-30
• 2.5.4 RTCP协议30-31
• 2.5.5 RTSP协议31
• 2.6 AVS2流媒体传输系统总体框架31-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第3章 AVS2解码器的分析与优化33-46
• 3.1 AVS2解码端分析33-37
• 3.2 AVS2解码器的耗时分析37-40
• 3.3 AVS2解码器的C语言级优化40-44
• 3.3.1 calloc函数方面的动态内存分配问题41-42
• 3.3.2 AVS2解码器的输入输出优化42-43
• 3.3.3 减少函数的调用及参数的删减43
• 3.3.4 Memcpy和Memset函数的使用43-44
• 3.3.5 I、PB帧分开解码44
• 3.4 AVS2解码器性能测试44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 AVS2流媒体服务器的设计与实现46-57
• 4.1 Socket网络编程46-47
• 4.2 服务器的整体设计47-48
• 4.2.1 主要功能47
• 4.2.2 服务方式47-48
• 4.2.3 整体设计48
• 4.3 服务器的搭建48-53
• 4.3.1 TCP服务器49-51
• 4.3.2 UDP服务器51-53
• 4.4 AVS2视频文件的处理53-54
• 4.5 RTP的封装与发送54-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第5章 AVS2客户端的设计与实现57-71
• 5.1 AVS2客户端的搭建57-60
• 5.2 RTP的解析与解码60-62
• 5.3 视频流的播放62-65
• 5.4 实验结果65-70
• 5.5 本章小结70-71
• 结论71-73
• 论文工作总结71
• 未来工作展望71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77

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