MPEG-4自适应流媒体系统的设计与实现

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如今,多媒体教学已经成为了一种趋势,通过声、图、文并茂的方式,让学生在生动人性化的课堂环境中,最大限度地对所学内容进行理解,并与教师和其他学生进行交流与沟通,这就是多媒体教学的手段与目的。可是由于网络带宽的限制,客户端往往收不到良好的视频播放效果,从而制约了多媒体教学的发展。为了解决这个矛盾,设计了该系统。采用先进的多媒体压缩技术MPEG-4,在Darwin 流媒体服务器的基础上进行二次开发,实现了自适应流媒体的传输,使客户端可以接收到最佳质量的多媒体效果。本文的流媒体系统包括三个部分,编码部分、流媒体服务器部分和播放器部分。编码部分和播放器部分采用了IBM 的ToolkitForMPEG-4SDK.jar 开发包。编码部分包括两个工具,实时的MPEG-4 制作工具和非实时的MPEG-4 制作工具。实时的制作工具采用了Mp4live 将实时的音频和视频编码,生成压缩媒体流直接传输,或者生成MPEG-4 文件,再交给流媒体服务器处理。非实时的制作工具利用了XMT-O 的工作原理,用纯Java 语言开发。用户可以方便地制作自己需要的MPEG-4文件,然后通过流媒体服务器流化传输。播放部分可以通过RTSP 等协议播放MPEG-4 流。流媒体服务器部分是Darwin 流媒体服务器的基础上,加入了QOS 管理模块,与客户端的QOS 模块一起实现质量管理。对Darwin 流媒体服务器的RTP 打包模块进行了修改,将MPEG-4 文件进行特殊形式的打包,并采用“漏桶算法”实现RTP的调度,以适应客户端带宽的需要,最终实现自适应的传输。测试结果表明,在使用该系统后,不同网络带宽的用户都能够收到较好满意的媒体效果,能够顺利地完成远程教学。本文解决了多媒体传输中因带宽的原因带来的不便,推动了远程教育的发展。该系统是在开源的系统下开发的,可以方便地进行扩展,实现更丰富的功能。该系统也可以用于存在类似问题的其他领域,比如视频点播系统等。
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