【摘要】：近年來,流媒體業(yè)務(wù)已逐漸成為移動互聯(lián)網(wǎng)中最具代表性的典型應(yīng)用,然而由于移動互聯(lián)網(wǎng)及其終端設(shè)備的獨(dú)特性,傳統(tǒng)流媒體協(xié)議在移動互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用在許多方面都受到不同程度的制約,于是APPLE公司提出了一種新的移動流媒體協(xié)議HLS(HTTP Live Streaming),允許內(nèi)容提供者通過普通的WEB服務(wù)器向客戶提供接近實時的流媒體服務(wù)。然而,使用普通的WEB服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容分發(fā)雖然降低了部署成本,但卻因為頻繁的I/O操作導(dǎo)致了嚴(yán)重的性能問題,并且平添了許多不必要的延遲。 針對上述問題,作者在研究HLS協(xié)議和VLC流媒體服務(wù)器框架的基礎(chǔ)上,應(yīng)用模塊化的思想,設(shè)計并實現(xiàn)了HLS流媒體服務(wù)器流分割模塊和虛擬文件系統(tǒng)模塊,并將其整合進(jìn)VLC流媒體服務(wù)器框架；然后又對VLC現(xiàn)有的HTTP服務(wù)器支撐模塊進(jìn)行了部分修改,最終由這三部分共同構(gòu)成了功能相對完備的HLS流媒體服務(wù)器,使其在性能和延遲方面都全面優(yōu)于傳統(tǒng)架構(gòu)；同時,借助于VLC強(qiáng)大的媒體接入和轉(zhuǎn)碼能力,解決了服務(wù)器對數(shù)據(jù)輸入格式的限制,并使得服務(wù)器對VOD和Live數(shù)據(jù)流的處理流程得以統(tǒng)一。 首先,本文簡要介紹了項目用到的關(guān)鍵技術(shù),包括HLS協(xié)議和TS文件格式的相關(guān)內(nèi)容。接著,給出了HLS服務(wù)器的整體設(shè)計方案,并按照數(shù)據(jù)處理流程對HLS流媒體服務(wù)器的整體功能進(jìn)行模塊劃分,對內(nèi)容分片模塊,內(nèi)容維護(hù)模塊和內(nèi)容分發(fā)模塊都進(jìn)行了詳細(xì)的模塊說明和功能設(shè)計。然后,對各個模塊的必要性進(jìn)行了分析,并給出了各個模塊的詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn),以及模塊內(nèi)部程序工作序列圖。最后,對HLS流媒體服務(wù)器實時流媒體轉(zhuǎn)發(fā)功能進(jìn)行了驗證,給出了測試環(huán)境和測試目標(biāo),闡述了測試的詳細(xì)流程。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.05
【圖文】：

第二章HLS流媒體相關(guān)技術(shù)概述S傳輸基本原理流媒體傳輸協(xié)議最初是由APPLE公司針對其iPhone、iPod、iTouch和移動終端設(shè)備而設(shè)計的移動流媒體傳輸協(xié)議，后來在其桌面播放器ime中也得到了廣泛應(yīng)用。HLS流媒體傳輸協(xié)議允許內(nèi)容提供者通過標(biāo)準(zhǔn)的務(wù)器向客戶端提供接近實時的移動音視頻流媒體服務(wù)，包括多媒體內(nèi)容直播。HLS流媒體傳輸協(xié)議支持將同一節(jié)目編碼為不同碼率的多個替換流，客以根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)帶寬的動態(tài)變化在這些不同碼率的替換流之間自動進(jìn)行切外，HLS流媒體傳輸協(xié)議還支持通過內(nèi)容加密和用戶認(rèn)證等方式來達(dá)到對內(nèi)權(quán)進(jìn)行保護(hù)的目的。目前HLS流媒體傳輸協(xié)議己被提交成為IETF的et-Draft。一個典型的HLS流媒體系統(tǒng)由內(nèi)容準(zhǔn)備、內(nèi)容分發(fā)和客戶端軟件組成ti]，如圖2-1所示。內(nèi)容準(zhǔn)備 ： I

第二章HLS流媒體相關(guān)技術(shù)概述 ~流分割器(Stream Sepienter)負(fù)責(zé)將第一步中編碼器輸出的MPEG-2 TS流分割為一系列連續(xù)的、播放時間長度均等的小的TS切片文件(后綴名為.ts),并依次將其發(fā)送至內(nèi)容分發(fā)組件中的標(biāo)準(zhǔn)HTTP服務(wù)器進(jìn)行存儲。與此同時，為了跟蹤播放過程中多媒體文件的可用性和當(dāng)前位置，流分割器還需要創(chuàng)建一個含有指向這些小的TS切片文件位置的索引文件，同樣放置于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP服務(wù)器之中。這個索引文件可以看作是一個連續(xù)媒體流中的播放列表的滑動窗口，每當(dāng)流分割器生成一個新的小的TS切片文件時，這個索引文件的內(nèi)容也將會被更新，這個時間最新的小的TS切片文件的URI(統(tǒng)一資源定位符)將會被加入到滑動窗口的末尾，時間信息最舊的小的TS切片文件的URI則被移出滑動窗口開頭部分，這樣索引文件中將始終包含最新的固定數(shù)量的N個小的TS切片文件分段，如圖2-2所示。流分割器還可以對其生成的每個小TS切片文件進(jìn)行加密，并生成相應(yīng)的密鍋文件，該密鑰文件的處理方式同小的TS切片文件的處理方式一致，該密鋼文件的URI將隨同被加密的TS切片文件的URI —起被寫入滑動窗口，而該密鍋文件本身也將會被送至標(biāo)準(zhǔn)的HTTP服務(wù)器進(jìn)行存放[3]。長,?為X的播放表滑動? 口

圖2-4 HLS替換流索引示意圖在移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的不同和信號強(qiáng)弱的變化，移動終端可斷在不同的無線接入網(wǎng)絡(luò)(例如3G，EDGE，GPRS和WiFi等)之間進(jìn)行切換。此端可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和帶寬的變化情況隨時切換到不同的替換流索引文件所指向的進(jìn)行下載，從而自適應(yīng)地為用戶提供相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件下接近最優(yōu)的流媒體QoS上述替換流和二級替換流索引文件機(jī)制除了可以用于基于帶寬波動的動態(tài)流切換外，還可以用于HLS流媒體服務(wù)器的故障保護(hù)。為此目的，首先在一臺媒體服務(wù)器上按照正常流程生成一個媒體流或者多個替換流，以及對應(yīng)的索件，然后再在另一臺HLS流媒體服務(wù)器上生成一套并行的備份媒體流和索引文下來將指向備份流的索引加入到主索引文件之中，使得其中針對每個帶寬值有一個主媒體流和一個備份媒體流[”。例如，假定主服務(wù)器和備份服務(wù)器分MAIN和SALVE,則主索引文件中的內(nèi)容可能如下所示：EXTM3UEXT-X-STREAM-1NF: PROGRAM-1D=1, BANDWIDTH=300000ttp: // MAIN, example, com/low/index. ni3u8

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 霍龍社;甘震;;移動流媒體協(xié)議綜述[J];信息通信技術(shù);2010年04期

本文編號：2789235