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基于AVS_M的嵌入式流媒体服务器及代理缓存技术的研究

作　者: 王蒙蒙
导　师: 鲍可进
学　校: 江苏大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: AVS_M RTP/RTCP RTP封装 代理缓存策略 嵌入式流媒体服务器
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通信技术的发展,嵌入式流媒体服务器已经成为了当今视频应用领域中的一个研究热点,在监控和其他视频服务领域有着广泛的应用前景。目前的嵌入式流媒体服务器功能非常强大,这一点不可否认,但同时也存在着很多弊端。目前主流的流媒体服务器都采用MPEG和H.264的编码标准,单就专利费用每年达到了几十亿美元之巨,服务器的价格远远超出了其本身的价值,为在全国范围内推广设置了障碍。由于技术垄断,国内企业在这一领域中的发展举步维艰。为了避免这一现象的延续,探讨我国拥有自主知识产权的AVS_M编码标准在ARM+Linux嵌入式环境下的应用,研究基于AVS M的嵌入式流媒体服务器的关键技术是十分必要的;同时为了进一步提高服务系统的服务质量,对在整个视频服务系统中起重要作用的代理缓存技术进行研究也是具有重要意义的。论文详细分析了视频服务系统中的几个关键技术,分别是AVS_M编码技术、流媒体传输技术以及代理缓存技术。其中AVS_M编码技术主要包括了变换量化、帧内预测、帧间预测、运动估计及熵编码等;流媒体传输协议主要包括RTP/RTCP协议和RTSP协议;缓存代理技术主要包括前缀缓存、适应性分段缓存、焦点缓存以及焦点修正缓存。论文的主要工作包括:在linux操作系统和PXA255硬件平台上实现了视频采集和编码功能,分析优化了相关算法并研究了AVS_M编码的实现过程;实现了AVS_M视频流在网络中的传输,在分析了RTP/RTCP和RTSP等相关协议的基础上,重点研究了基于AVS_M的传输方案和封装格式,并给出了服务器的测试结果;为了进一步提高视频服务的质量、提高流媒体服务器的字节命中率、减少抖动和延迟,在分析了其他相关算法后提出了一种更高效的代理缓存分段算法—基于焦点修正的代理缓存策略,在这一技术中通过对焦点段的不断修正,从而使焦点段和非焦点段分开,来提高缓存利用率和字节命中率,在论文的最后通过仿真论证了这一算法的有效性和采用缓存代理技术的必要性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 研究目的与背景  9-10
  1.2 主要工作  10-11
  1.3 本文的创新点  11
  1.4 论文结构安排  11-12
第二章 流媒体服务器系统概述及模块划分  12-15
  2.1 流媒体服务器的分类  12-13
  2.2 流媒体服务器系统的总体设计  13
  2.3 流媒体服务器的模块划分与功能描述  13-14
    2.3.1 模块划分  13-14
    2.3.2 各个模块功能描述  14
  2.4 小结  14-15
第三章 嵌入式开发环境的构建和视频采集的实现  15-25
  3.1 系统硬件总体结构  15
  3.2 嵌入式平台  15-17
  3.3 构建嵌入式开发环境  17-22
    3.3.1 嵌入式Linux操作系统  17
    3.3.2 建立交叉编译环境  17-18
    3.3.3 BootLoader的移植  18-19
    3.3.4 内核移植  19-20
    3.3.5 构建根文件系统  20-22
  3.4 嵌入式视频采集的实现  22-24
  3.5 小结  24-25
第四章 AVS_M编码技术研究与实现  25-37
  4.1 AVS_M编码技术的特点  25-26
  4.2 AVS_M高效压缩编码技术分析  26-32
    4.2.1 帧内预测  26-27
    4.2.2 帧间预测  27-30
    4.2.3 变换量化  30
    4.2.4 熵编码  30-32
  4.3 AVS_M编码的软件优化及实现  32-36
    4.3.1 分像素插值算法的优化  32-34
    4.3.2 AVS_M编码算法的实现  34-36
  4.4 小结  36-37
第五章 AVS_M视频流传输技术的研究与设计  37-55
  5.1 流媒体协议栈  37
  5.2 RTP协议  37-39
    5.2.1 简介  37-38
    5.2.2 RTP协议工作过程  38-39
  5.3 RTCP协议  39-42
    5.3.1 简介  39-40
    5.3.2 RTCP的基本功能  40-42
  5.4 实时流协议RTSP  42-44
    5.4.1 RTSP协议简介  42-43
    5.4.2 RTSP协议支持的操作和方法  43-44
  5.5 AVS_M的网络适配技术  44-45
  5.6 AVS_M码流的分组方案  45-47
  5.7 AVS_M视频的RTP协议封装与传输设计  47-54
    5.7.1 AVS_M视频流的实时传输方案  47-48
    5.7.2 AVS_M视频RTP的封装  48-50
    5.7.3 AVS_M视频的传输设计  50-54
  5.8 小结  54-55
第六章 流媒体系统的设计与测试  55-62
  6.1 服务器系统的软件设计  55-56
  6.2 嵌入式web服务器的实现  56-59
  6.3 流媒体播放原理  59-60
    6.3.1 关于元文件  59
    6.3.2 流媒体播放过程  59-60
  6.4 系统应用测试  60-61
    6.4.1 嵌入式流媒体服务器测试环境  60
    6.4.2 测试效果总结与分析  60-61
  6.5 小结  61-62
第七章 流媒体代理缓存技术研究  62-80
  7.1 流媒体代理缓存技术应用分析  62-63
  7.2 流媒体代理缓存  63-65
    7.2.1 流媒体代理缓存设计要求  63-64
    7.2.2 流媒体代理缓存性能评价指标  64-65
  7.3 流媒体代理缓存算法研究  65-78
    7.3.1 前缀缓存  65
    7.3.2 分段缓存  65-70
    7.3.3 焦点修正分段  70-78
  7.4 代理缓存技术性能对比和分析  78-79
  7.5 小结  79-80
第八章 总结与展望  80-83
  8.1 工作总结  80-81
  8.2 展望  81-83
致谢  83-84
读硕期间发表的论文  84-85
参考文献  85-86

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 网络设备
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