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目前的IP网络是“尽力而为”的网络,不提供网络传输服务质量QoS(Quality of Service)保证机制。现今的网络带宽资源有限,导致多媒体传输过程中存在丢包、延时等问题。视频监控系统是多媒体应用的一个领域,它具有多媒体传输存在的所有问题。视频监控要求较高的实时性和一定的监控质量。因此,本课题以多媒体数据的网络传输为研究背景,视频监控系统远程传输为应用背景,设计开发流媒体转发平台。并研究在网络拥塞的情况下,如何设计流媒体拥塞控制算法,保证音视频网络传输的QoS。
本文首先介绍了课题的理论背景和应用背景,以及流媒体传输技术的国内外发展现状。针对视频监控系统实时性较强的特点提出基于RTP的端到端的反馈控制机制。
接下来分析研究了流媒体实时传输的相关技术:H.264编码标准、实时传输协议RTP/RTCP、以及流媒体传输的QoS、拥塞控制的基本概念和机制。对传统拥塞控制算法的特点进行了分析,在AIMD算法的基础上,提出一种新的拥塞控制算法a-AIMD。从丢包率、加性增长因子、乘性减少因子等方面对原算法进行了优化。并利用NS2网络模拟平台对算法进行了仿真,结果显示,新算法在传输速率的稳定性方面得到了提高,同时满足了TCP的友好性要求,基本能与TCP流共享链路带宽。提高了流媒体传输的QoS。
最后详述了流媒体转发平台的设计流程,其中两个重要模块分别是:基于SIP协议的服务器/客户端之间的控制命令消息通信,基于RTP/RTCP协议的服务器/客户端之间的多媒体数据传输。本文从设计流程和软件架构两个方面详细分析了这两个模块,利用该平台最终可以实现多点对多点的实时流媒体传输。