基于智能终端的视频传输系统时延优化研究

发布时间：2017-04-21 08:09

  本文关键词：基于智能终端的视频传输系统时延优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络通信技术的发展和便携式智能移动设备的普及,基于智能终端的视频传输系统的应用将会越来越普遍。然而,限于硬件设备和实现方法等方面的原因,基于智能终端的视频传输系统往往会存在较大时延和视频播放不稳定的问题,使得视频传输性能不能满足设计要求,用户体验较差。基于上述问题,本文对一种视频传输系统的采集端和服务器端进行了深入的研究,提出优化方案。并进行实现与测试,验证了优化方案的有效。首先,通过对系统采集端采集模块进行分析,提出了一种采集速率与编码速率相匹配的初始化算法,避免了采集速率过快,编码模块不能及时对采集的帧数据进行编码而产生的时延。通过对系统采集端编码模块进行分析,对其使用的外部FFmpeg库进行重新编译优化,只保留H.264编码功能,提高了编码效率,降低了延时。同时,对码率控制方式、GOP等编码参数进行了优化设置,实现了编码模块的最优化。然后,通过对服务器端接收缓冲区进行研究,提出了一种基于播放连接的实时化处理方法,降低了系统实时播放时的启动时延。对Live555中H.264数据的RTP打包过程进行分析,提出了一种基于NAL单元大小和类型的RTP打包算法,提高了打包效率,降低了系统传输时延。针对系统视频传输不够稳定的问题,本文提出一种自适应重传机制,在保持与播放端连接的前提下向采集端发送反馈信息,采集端根据反馈信息动态调整数据发送速率,提高了视频传输的稳定性。最后,对上述方案进行了实现,经过实时视频传输测试,优化后的系统平均时延由原来的大约3s减小到小于1s,较好的满足了系统传输的实时性要求,并且视频传输稳定性也有明显提高。
【关键词】：智能终端 实时视频传输 时延优化 H.264编码 实时化处理 自适应重传
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.8
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外相关技术的发展及现状10-12
• 1.3 论文主要内容与章节安排12-14
• 1.3.1 本文研究的主要内容12-13
• 1.3.2 本文的章节安排13-14
• 2 基于智能终端的视频传输系统的关键技术14-32
• 2.1 ANDROID平台14-16
• 2.1.1 Android操作系统14
• 2.1.2 Android平台架构14-15
• 2.1.3 Android Camera系统15-16
• 2.2 H.264编码标准16-21
• 2.2.1 H.264标准概述16-17
• 2.2.2 H.264核心编码技术17-18
• 2.2.3 H.264码元结构18-21
• 2.3 FFMPEG编码库21-23
• 2.3.1 FFmpeg项目功能21-22
• 2.3.2 FFmpeg编码过程22-23
• 2.4 流媒体技术23-31
• 2.4.1 RTP/RTCP协议簇24-26
• 2.4.2 RTP传输机制26
• 2.4.3 H.264数据RTP封包26-30
• 2.4.4 Live555框架30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 基于智能终端的视频传输系统结构框架与优化方案32-50
• 3.1 基于智能终端的视频传输系统结构框架32-33
• 3.2 采集端优化方案33-39
• 3.2.1 采集模块优化33-35
• 3.2.2 编码模块优化35-38
• 3.2.2.1 码率控制方式35-36
• 3.2.2.2 GOP和Reference设置36-37
• 3.2.2.3 FFmpeg优化37-38
• 3.2.3 多线程处理38-39
• 3.3 服务端优化39-49
• 3.3.1 实时处理方法39-43
• 3.3.2 H.264数据RTP打包算法优化43-44
• 3.3.3 自适应重传机制44-49
• 3.3.3.1 重传模块45-46
• 3.3.3.2 自适应调节模块46-49
• 3.4 本章小结49-50
• 4 系统设计实现与测试50-63
• 4.1 系统整体框架设计50-51
• 4.2 系统采集端设计实现51-54
• 4.2.1 数据采集模块51-52
• 4.2.2 数据编码模块52-53
• 4.2.3 数据发送模块53-54
• 4.3 系统服务器设计实现54-58
• 4.3.1 数据源设计54-55
• 4.3.2 RTSP交互过程55-57
• 4.3.3 RTP会话创建57
• 4.3.4 RTP打包过程57-58
• 4.4 系统测试58-62
• 4.4.1 测试软硬件环境58-59
• 4.4.2 测试内容59
• 4.4.3 测试结果59-62
• 4.5 本章小结62-63
• 5 总结与展望63-65
• 5.1 总结63
• 5.2 展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 作者在攻读硕士期间取得的成果69-70

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