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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。