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近年来,多媒体技术、网络技术的迅速发展为相互之间的交叉融合奠定了基础,也使其成为信息产业发展的必然趋势。而多媒体技术的日新月异,使得文本、语音、图形、图像和视频综合进入Internet 的需求日益增长。传统的Internet 主要提供数据业务,现有的传输模式仍为单一的尽量做好(best effect)服务,无法满足多媒体应用和各种用户对网络传输质量的不同要求。其中,视频应用以其高数据量、实时性强等特点,给学术界和工业界提出了巨大的挑战,也成为研究的热点和难点。因此在新一代完全支持多媒体传输的网络还没有大规模普及之前,基于现有的TCP/IP网络,研究行之有效的多媒体数据实时传输的控制技术是非常必要的。
本文的研究课题由网络多媒体应用中的视频传输需求提出,旨在研究基于RTP协议的自适应视频传输控制方法,使之能够适应网络状态的变化,论文的论述从以下几个方面展开:
1)首先介绍了视频传输的研究背景、现状、应用领域,以及新的视频应用技术—流媒体技术,提出了研究视频传输控制的必要性和重要性。
2)多媒体压缩技术的发展使视频的网络传输成为可能,在本文的第二部分简要介绍了多媒体数据压缩技术及常用的压缩标准。
3)对视频传输中相关的网络协议进行了分析,指出RTP/RTCP 适合视频信息的网络传输,它提供端到端的实时数据传输服务,其中的实时传输控制协议RTCP 提供的控制功能可以有效地监控视频信息的传输,合理利用RTCP 提供的控制信息并结合控制策略就可以更好的控制视频信息的传输,满足一定的服务质量的要求。并在开放源码的JRTPLIB 软件的基础上修改实现了RTP/RTCP 协议。
4)针对AIMD 拥塞控制算法中采用丢包率作为网络负载状态判断依据所存在的问题,提出以丢失事件率作为网络负载判断依据的网络自适应视频传输控制算法,仿真实验证明该算法能够满足视频流的实时传输和TCP 友好性的要求。
5)研究了基于Windows 平台的视频处理技术Directshow 的体系结构、基本原理。
6)为了实现本文提出的网络自适应视频传输控制算法,设计并实现了一个基于MPEG-1 的小型视频实时传输实验系统,其中客户端的视频处理采用Directshow 技术实现。