基于RTP/RTCP的AVS视频传输技术研究

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近年来,由于互联网的广泛普及和多媒体技术的飞速发展,基于网络的视频流式传输技术得到了广泛的应用,如视频监控、视频点播、网络直播、远程教育等。作为我国具备自主知识产权的视音频编码标准AVS,由于具有高效的压缩性能和良好的网络适应性,其应用前景非常广阔。而将 AVS标准应用于网络视频流式传输中,也成为当前网络应用的热点之一。本文就是在湖北省十一五重大科技专项——“基于AVS的智能网络视频监控系统”项目的资助下,从视频流差错控制和拥塞控制两方面入手,对AVS视频流传输的关键技术进行深入的研究。  本文首先介绍了视频流传输QoS控制技术,分析了进行QoS控制的重要性。在此基础上,重点对现有的差错控制和拥塞控制进行了研究。  接着介绍了流媒体传输常用协议——RTP/RTCP协议,通过对其工作原理、数据包格式的分析,得出了RTP/RTCP协议适合实时视频传输的结论。紧接着还介绍了AVS标准草案第8部分(在IP网络上传输AVS)提供的网络提取层NAL概念。  然后根据AVS视频流的三种封包策略,即单NALU包、复合包和分割单元。提出了一种适合于AVS视频流的RTP收发策略,即在发送端设置门限进行封包控制,提高网络资源利用率;在接收端利用环形缓冲区接收并重组各种净载格式的RTP包进行差错控制,有效减小了数据包丢失和乱序对解码图像质量的影响。  最后在开发的视频传输系统中利用开源库jrtplib实现RTP/RTCP协议,进行AVS视频数据的流式传输。并提出了一种基于RTCP的拥塞控制算法,该算法利用RTCP的RR包反映出的网络状态,采用慢增快减法(AIMD)及时调整视频编码器输出数据的发送速率,来保证网络视频传输质量。通过在互联网环境中对开发的传输系统进行的测试,表明本论文提出的拥塞控制算法能够有效降低丢包率,减少时延,同时也证明了本系统可靠性好、传输效率高和稳定性强。
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