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1、本本 科科 毕毕 业业 论论 文文LinuxLinux 下基于下基于 RTPRTP 的流媒体技术的流媒体技术 及在及在“动中通动中通”系统中的应用系统中的应用RTP-based Streaming Media on Linux and the Implementation in DongZhongTong姓 名： 学 号：学 院：软件学院系：软件工程专 业：软件工程年 级：院内指导教师： 院外指导教师： 年年 月月摘摘 要要流媒体(Streaming Media)是一种以音视频数据流的方式在网络上传输多媒体信息的技术。与传输的多媒体下载不同，流媒体传输具有实时性和连续性的特点。流媒体技术具有十
2、分广泛的应用领域，如在线直播、网络广告、视讯会议、远程教育等。截至到目前，Windows 平台下基于 DirectShow 的流媒体技术已经趋于完善，各种基于流媒体的产品也已投入使用。但是 Linux 平台下，由于开发框架和技术以及开发人员的限制，开发运用相对较少。本文以动中通项目为背景，围绕 Linux 下流媒体程序的设计与实现，重点介绍了 Linux 下平台下开发流媒体程序所设计的相关框架，音视频编解码以及流媒体实时传输协议等相关知识，并讲解了基于上述技术开发的动中通项目流媒体模块的架构与实现。此次完成的动中通项目之 Linux 下流媒体模块，主要应用了 Linux 下的OSS（Open
3、Sound System）和 V4L(Video 4 Linux)框架，G711 和 MPEG4 编解码协议以及 RTP/RTCP 实时流媒体传输协议，采用 C/S 开发模式，系统架构借鉴 GStreamer 的基于管道和插件的低耦合架构。开发出的流媒体程序话质清晰，视频流畅。完成了预期工作和愿景。关键词：关键词：流媒体；MPEG4；IP 组播；实时传输协议IIIAbstractStreaming Media is a kind of technology which transferring multi-media information through the networks in th
4、e forms of audio and video. Differing from traditional multi-media downloading, streaming media transmission has real-time and continuous characteristics. Streaming media has a wide application terrain, such as online live broadcasting, network advertising, video program ordering, video meeting, lon
5、g distance education and so on. Now, Windows platform based on DirectShow streaming media technology is perfected and all kinds of streaming media-based products have also been put into use. But in terms of the Linux platform, due to technology and development framework and restrictions on developer
6、s, products are quite few.This paper is based on the project DongZhongTong. It mainly talks about the design and implementation of downstream media program. It focuses on the downstream media framework on Linux platform, audio and video coding and decoding, and realtime downstream media transport pr
7、otocol.In this Streaming Media module of the project of DongZhongTong, We use the OSS (Open Sound System) and the V4L (Video 4 Linux) framework on the platform of Linux, G711 and MPEG4 encoding and decoding protocol and RTP / RTCP real-time streaming media transmission protocol , with C / S developm
8、ent model. system architecture reference GStreamer plug-ins based on pipes and low-coupling structure. Develop the quality of streaming media program, then clear and smooth video, and fulfill the expected work and vision.Key Words: Streaming Media；MPEG4；IP multicast,；Real Time Transport ProtocolIV目录
9、目录第一章第一章 绪论绪论11.11.1 研究背景研究背景 1 1 1.21.2 流媒体技术现状及发展前景流媒体技术现状及发展前景 2 2 1.2.1 流媒体技术的应用现状2 1.2.2 流媒体技术的研究现状3 1.31.3 项目背景介绍项目背景介绍 4 4 1.41.4 论文主要工作论文主要工作 5 5第二章第二章 核心知识简介核心知识简介72.12.1 LinuxLinux 下音视频开发框架简介下音视频开发框架简介7 7 2.1.1 Open Sound System.7 2.1.2 Advanced Linux Sound Architecture.8 2.1.3 Video 4 Lin
10、ux.9 2.22.2 实时流媒体传输协议简介实时流媒体传输协议简介 1010 2.2.1 RTP/RTCP 简介 10 2.2.2 RTP/RTCP 包格式 11 2.2.3 RTP/RTCP 实时传输机制 13 2.2.4 RTP/RTCP 协议栈 JRTP14 2.2.5 RTSP.15 2.32.3 流媒体编解码主流技术简介流媒体编解码主流技术简介 1616 2.3.1 语音编码技术.16 2.3.2 视频编码技术.17 2.42.4 IPIP 组播技术简介组播技术简介2121 2.4.1 IP 组播的特点 21 2.4.2 IP 组播的协议 21 2.4.3 IP 组播的实现 22第
11、三章第三章 Linux 下基于下基于 RTP 的流媒体程序设计的流媒体程序设计.253.13.1 系统开发环境系统开发环境 2525 3.1.1 Linux 下程序开发的特点 .25 3.1.2 流媒体开发环境的搭建.26 3.1.3 GTK+/GONME 界面开发简介 27 3.23.2 系统架构分析系统架构分析 3030 3.2.1 动中通总体架构.30 3.2.2 流媒体模块架构.31 3.33.3 系统主要模块的实现系统主要模块的实现 3232 3.3.1 主程序模块.32 3.3.2 音频模块.34 3.3.3 视频模块.35第四章第四章 Linux 下基于下基于 RTP 的流媒体程
12、序测试的流媒体程序测试.39V4.14.1 测试环境测试环境 3939 4.24.2 测试过程测试过程 3939第五章第五章 总结和展望总结和展望435.15.1 项目中遇到的主要问题与解决办法项目中遇到的主要问题与解决办法 4343 5.25.2 项目感受及展望项目感受及展望 4545 5.2.1 关于 Linux 和开源.45 5.2.2 关于流媒体技术.45 5.2.3 项目展望.46参考文献参考文献47致谢致谢49VIContentsChapter 1 Introduction11.1 Background.1 1.2 Development and Research status2
13、1.2.1 Development status2 1.2.2 Research status.3 1.3 Introduction of DongZhongTong4 1.4 Work of Paper5Chapter 2 Core Knowledge Introduction.72.1 Frameworks of Streaming Media.7 2.1.1 Open Sound System.7 2.1.2 Advanced Linux Sound Architecture.8 2.1.3 Video 4 Linux 9 2.2 Protocols of Streaming Media
14、.10 2.2.1 Definitions of RTP/RTCP10 2.2.2 Formats of RTP/RTCP Packet.11 2.2.3 Mechanism of RTP/RTCP .13 2.2.4 Introdcution of JRTP14 2.2.5 Introduction of RTSP.15 2.3 Codec of Streaming Media16 2.3.1 Audio Codes.16 2.3.2 Video Codes.17 2.4 IP Multicast Technology21 2.4.1 Features of IP Multicast.21
15、2.4.2 IP Multicast Protocol21 2.4.3 Conditions For Achieving IP Multicast .22Chapter 3 Design of Streaming Media Program253.1 Develop Environment 25 3.1.1 Features of Linux Platform 25 3.1.2 Build the Environment.26 3.1.3 Features of GTK+/GONME.27 3.2 Structure of the Project.30 3.2.1 Structure of D
16、ongZhongTong30 3.2.2 Structure of Streaming Media Module.31 3.3 Implementation of Streaming Media Program.32 3.3.1 Main Program Module.32 3.3.2 Audio Module 34 3.3.3 Video Module.35Chapter 4 Test of Streaming Media Program39VII4.1 Test Environment.39 4.2 Test Process.39Chapter 5 Conclusion and Outlook.435.1 Major Problems of Solutions.43 5.2 Project Experience and outlook45 5.2.1 About Linux and O
