多屏互动中无线传屏低延迟算法的研究

发布时间：2017-05-20 21:06

  本文关键词：多屏互动中无线传屏低延迟算法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多屏互动是指实现不同设备之间的屏幕共享,比如将手机、平板电脑等小屏幕设备的画面传送到电视等大屏幕设备,获得良好的画面感。无线传屏技术是多屏互动的核心,它实现的好坏与否直接影响着多屏互动的实时性。无线传屏的实时性能取决于两大核心因素,一个是视频编码的耗时,另一个是无线传输的耗时。本文在对现有无线传屏相关技术进行研究的基础上,针对无线传屏技术的实时性能,在视频编码和无线传输方面提出改进。首先,视频编码方面,采用了先进的H.264编码技术,同时它具有码率低、高清晰度、强大的网络适应性等特点;因此,在保证视频质量的条件下,可以获取低码率,充分降低无线网络传输的负担。其次,为降低视频编码的耗时,本文中提出了两种编码方式：一种是基于开源库(ffmpeg, x264)的软编码方式,另一种是基于处理器的硬编码方式。随后,在无线传输方面,分析了现有流量控制算法的不足,在基于常数减少和变常数增长的流量控制算法基础上提出了一种新的自适应流量控制算法-NARTP算法；该算法旨在降低网络传输丢包率、提高传输速率及具有良好的TCP友好性。本文通过搭建多屏互动测试平台,对上述研究进行测试和验证,实验结果表明：1)硬编码方式与软编码方式相比具有编码速度快、CPU占用率低显著特点,因此,本文中建议采用基于处理器的硬编码方式。2)NARTP算法与基于常数减少和变常数增长的流量控制算法相比,在降低丢包率的大小和提高单位时间传输的码流方面都有显著的优势。3)通过图片和高清视频对整个多屏互动平台进行了测试,获得了良好的效果。
【关键词】：多屏互动 无线传屏技术 H.264 流量控制算法
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 本文的研究背景和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 当前的视频编解码技术10-11
• 1.2.2 无线网络传输拥塞控制算法11-13
• 1.3 论文的主要内容与结构13-14
• 2 视频编码技术及传输控制协议的理论研究14-23
• 2.1 H.264视频编解码技术14-17
• 2.1.1 H.264编解码器14-15
• 2.1.2 H.264的结构15-17
• 2.2 流媒体传输协议的研究17-22
• 2.2.1 常见传输协议的分析17
• 2.2.2 基于RTP/RTCP下的流媒体传输17-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 基于流媒体的流量控制算法改进23-32
• 3.1 与码率控制算法的相关参数23-24
• 3.1.1 量化参数23
• 3.1.2 信道带宽23
• 3.1.3 丢包率23
• 3.1.4 抖动23-24
• 3.2 码率控制中缓冲区的设计24-25
• 3.3 常见的码率控制算法25-28
• 3.3.1 基于常数的乘增长及乘减少流量控制算法26
• 3.3.2 基于常数乘减少和常数加增长的流量控制算法26
• 3.3.3 基于常数减少和变常数增长的流量控制算法26-28
• 3.4 基于RTP/RTCP协议下的自适应控制算法的改进28-31
• 3.5 本章小结31-32
• 4 视频编码及无线传输方案的设计与实现32-51
• 4.1 无线传屏总体设计方案32
• 4.2 开发环境的搭建32-33
• 4.3 Android下framebuffer机制的研究33-37
• 4.3.1 FrameBuffer简介33-34
• 4.3.2 与FrameBuffer相关的数据结构34-36
• 4.3.3 抓屏方案的设计与实现36-37
• 4.4 基于ffmpeg+x264软编码实现方案37-41
• 4.4.1 ffmpeg概述37
• 4.4.2 ffmpeg相关数据结构37-40
• 4.4.3 软编码模块的设计与实现40-41
• 4.5 基于MFC的硬编码实现方案41-46
• 4.5.1 基于cortex-a8架构的s5pv210处理器41-44
• 4.5.2 硬编码模块的设计与实现44-46
• 4.6 网络传输模块的总体设计46-47
• 4.7 基于JRTPLIB的传输控制47-50
• 4.7.1 JRTPLIB中的几个重要类47
• 4.7.2 基于JRTPLIB的传输流程47-49
• 4.7.3 基于JRTPLIB传输的实现与注意49-50
• 4.8 本章小结50-51
• 5 多屏互动平台的性能测试及分析51-63
• 5.1 多屏互动系统平台的测试环境搭建51
• 5.2 两种编码方式的性能分析与比较51-52
• 5.3 量化参数QP对编码器码率以及信噪比的影响52-53
• 5.4 码率控制算法的性能测试53-60
• 5.4.1 码率控制算法在空载下的性能测试53-56
• 5.4.2 码率控制算法在TCP流干扰下的性能测试56-59
• 5.4.3 两种流量控制算法的性能比较59-60
• 5.5 多屏互动平台的整体性能测试60-62
• 5.5.1 图片延迟的测试60-61
• 5.5.2 视频延迟的测试61-62
• 5.6 本章小结62-63
• 6 总结与展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 个人简历69-70
• 发表的学术论文70

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