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1、 毕 业 设 计（论 文）题 目：基于RTP协议的流媒体的实时传输的实现系 别：电子信息科学系专 业：电子信息科学与技术班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 摘要基于IP的网络中提供的尽力而为的服务并不适合流媒体的传输4。本文的研究项目由网络流媒体传输需求提出，旨在研究基于RTP协议的流媒体的实时传输，使之能够适应网络状态的变化。论文的论述从以下三个方面展开：（1）本文首先分析了网络多媒体应用中常用的流媒体技术，视频压缩编码技术。（2）本文深入分析了RTP/RTCP的特点、内容，认为该协议非常适合多媒体信息的网上传输。（3）为了实现实时传输，本文采用sun公司所提供的平台。利用JAVA提
2、供的宽松的格式支持和基于JMF组件对象模型的特征，研究了JMF的体系结构、基本原理和基本构件，利用JMF的体系结构和已有的采集、编码组件，实现了一套完整的流媒体传输实验模型。关键词：RTP；流媒体传输；JMF；InternetAbstractThe best-effort service based on IP provided by Internet isnt suitable for the transmission of Streaming Media information.Coming from a Streaming Media transmission need in netwo
3、rked multimedia application,the research project the thesis discusses is to research an RTP-based Streaming Media transmission which can adapt to the changes of network states.The thesis includes the following three parts: Firstly,this thesis analyzes stream media technology and video compression co
4、ding technology in networked multimedia application. Secondly,this thesis lucubrates the contents and characters of RTP/RTCP and thinks that RTP is well suitable for the Streaming Media information transmission.Fourt-hly,in order to realize RTP and transmission control policy,this thesis makes use o
5、f the platform of SUN .Using the wide variety of formats supported by JAVA and the characters based on JMF component object model,this thesis researches the architecture of JMF,its basic theory and construction of its basic component. With the help of existing capture and encode components,making us
6、e of JMF architecture,this thesis realizes an integrated Streaming Media transmission experiment model.Keywords: RTP; Streaming Media Transmission;JMF;Internet目录第一章绪论11.1课题的背景11.2本课题所做的工作11.3流媒体技术21.3.1视频技术发展的现状21.3.2多媒体数据压缩技术31.4实时传输协议RTP/RTCP71.4.1 RTP的特点71.4.2 RTP的数据包格式81.4.3 RTP在协议层中的位置91.4.4 RT
7、CP的控制功能101.4.5 RTCP发送方报告数据包格式11第二章 总体方案设计142.1 方案论证142.1.1方案一.采用DirectShow框架实现流媒体实时传输142.1.2 方案二. 在嵌入式平台下实现流媒体实时传输152.1.3 方案三. 采用JAVA媒体框架（JMF）实现流媒体实时传输162.2.系统总体设计172.3 系统处理流程图172.4 系统模块的划分及功能描述182.5 JMF体系结构182.6 建立Java多媒体开发环境所需的硬件和软件192.6.1 硬件环境192.6.2 软件环境192.7一种流媒体传输控制方法的提出202.7.1流媒体传输控制的特点202.7.
8、2流媒体传输控制的研究212.7.3 本文提出的控制方法23第三章 用Java实现流媒体实时传输243.1服务器端媒体处理程序243.1.1 发送端程序流程图243.1.2 流媒体的捕获253.1.3 流媒体的压缩263.1.4 流媒体的实时传输273.1.5 停止传输流媒体293.2 采用JMF RTP API 接收流媒体数据303.2.1 JMF的回放机制303.2.2接收端程序流程图313.2.3 流媒体的接收323.2.4 流媒体解压缩、实时播放333.2.5 监听接收媒体流事件343.2.6 监听数据是否接收完毕353.3 本章小节36第四章 系统测试374.1 系统测试结果与分析3
9、74.2本章小节37第五章 结束语38致 谢39参考文献40附件42第一章绪论1.1课题的背景目前，多媒体技术和计算机网络通信技术都有了很大的发展。主要表现在视频压缩编码算法的不断完善，IP网规模的进一步扩展。伴随着流媒体技术的出现，诸如视频会议、视频点播之类的网络多媒体应用开始进入人们的生活。人们又一次体会到了信息技术带给人们的方便和无穷乐趣。在实际应用中，许多网络流媒体传输还存在着模拟信号的传输。采用模拟信号传输带来的问题就是系统的造价高，建设周期长，适应性不强。当系统的规模很大时，需要铺设的电缆线又粗又长。一旦系统结构变化，还要铺设新的管线，有时还需要更改现有的线路。这使得系统的实施和更
10、新变得非常不方便。于是，许多研究人员将目光投向了规模不断扩大的IP网。基于分组交换的IP网具有良好的扩展性，也不需要专门铺设流媒体电缆和控制电缆，成本低，可充分利用现有的网络资源。然而，TCP协议严格的建立连接、断开连接的三次握手和差错重发机制并不适合数据量大、实时性强的流媒体数据。面向无连接的UDP协议由于毫无数据纠错和排序，似乎也不太符合要求。而且，网络还不够强大，带宽资源有限，不能很好的保证服务质量。因此，提出了研究IP网络中的流媒体传输控制，希望利用现有的网络协议和网络资源，对服务质量加以控制以获得较好的多媒体传输效果。此外，为了实现流媒体传输控制的策略，流媒体的捕捉和回放也是应解决的
11、问题之一。由SUN提供的JMF技术基于组件对象模型技术，支持宽松的格式变化，提供高品质的流媒体捕捉和回放。利用它可以在普通微机中实现流媒体的客户端处理，还可以提高系统的通用性和可扩展性。1.2本课题所做的工作本文的研究目标是：研究一种基于RTP协议的流媒体实时传输。本课题的工作有： （1）介绍网络多媒体视频技术发展的现状，流媒体技术，多媒体数据压缩技术。 （2）研究了用于流媒体信息传输的实时传输协议RTP/RTCP。 （4）研究了基于任何平台的流媒体处理技术JMF的体系结构，基本原理。 （5）设计一个小型流媒体传输实验模型系统，实现了基于RTP的流媒体传输控制方法。1.3流媒体技术流媒体（St
12、reaming Media），就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件。流（Streaming）是对在网路上传输特别的编码数字媒体内容如音频、视频、动画片、图形、照片、文本到最终用户的一种描述1。只要是用流服务器传输媒体，通过网络向用户计算机连续、实时传送数据包，用户能够立即、不中断播放，并且不需要固定的存储空间在最终用户的磁盘上，都可以说是流。众所周知，在Internet上传输音/视频（A/V）等多媒体信息，目前主要有下载和流式传输两种方式。传统的文件传输方式是，一个互连网的用户在观看一个视频文件前必须要完全下载此文件。传统文件30秒的视频剪辑在正常的每秒56Kbps Internet接入下，
13、传输需要将近30分钟的时间。那么就算是一个广告短片最少也需要1个小时的下载，这还是在网络状况极其良好的情况下。下载一个A/V文件花上数小时可谓是家常便饭。显然这个速度是大多数人都无法忍受的。通常A/V文件相对于其他类型的文件而言容量较大。因此，在网络带宽的限制下，必须要寻找别的解决方法。流技术正是为了绕过互连网的这个局限而设计的。观看的时候不用把文件完全下载，可以像看电视和听广播一样，在观看和收听前才接受图像和声音。实际上在服务器端一个媒体文件就被分隔成很小的一片，而这一小片文件的长度是非常小的。但并不是说文件整体就变小了，原始文件依然很大。为了实现流，有些不太必要的数据就要丢失掉，以图像和文
14、件的质量损失为代价使完整数据包传输更加快捷。1.3.1视频技术发展的现状 随着信息技术的发展，人们对信息的需求已不满足于传统的电报电话业务及传统的文件传输、电子邮件等数据业务，而是追求更高品质的集视频、图像、声音、文字、甚至动画等为一体的多媒体应用服务。视频技术是多媒体技术中的一个重要组成部分。视频信息以其数据量大、实时性强、冗余多等特点倍受研究人员的关注5。为了提高视频数据的传输效率，针对不同的视频信号产生了不同的视频数据压缩标准，如：MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，H.263+。新的视频压缩标准H.264于2003年3月公布于众，新的压缩技术在测试过程中，其数据交换速度约为1Mb
15、ps，为宽带网络视频文件的传输铺平了道路。另外，视频信息的传输正从模拟向数字化方向转变。早期的INTERNET带宽窄、路由瓶颈、接入速率低、延迟大而不确定，使得实时性强的视音频流质量不能得到保证，限制了IP多媒体的广泛应用。第四代IP多媒体通信技术已被武汉大学成功攻克，并自主成功地研制了视讯会议系统、IP可视电话等一系列产品，并应用于上海APEC会议多媒体通信系统、酒泉卫星指挥中心等20多个单位，从而使我国成为世界上少数几个全面掌握第四代IP多媒体通信技术平台核心技术的国家之一。第四代基于IP网络的多媒体通信技术是当前尖端的通信技术，此前基于电视广播技术交换的通信技术、基于电路交换的通信技术、基于分组交换的通信技术，被称为第一代、第二代和第三代。在“2002视频通讯技术应用与发展专题研讨会”上，基于IP的多媒体通信基础、IP视频通信的标准、电信级视频运营网络及视频通信中的质量保障等话题成为关注的热点。数据压缩标准的不断完善，多媒体视频技术和IP技术的发展和成熟，都为网络多媒体的应用发展
