基于云計算的視頻實時轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2023-03-03 17:44
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展和手機平板等移動設備的不斷普及,我國視頻服務行業(yè)發(fā)展迅速。由于用戶終端的網(wǎng)絡帶寬不同,以及對視頻播放的支持格式不同,視頻服務商會對視頻進行轉(zhuǎn)碼,包括對編碼格式、分辨率、幀數(shù)等轉(zhuǎn)換。視頻轉(zhuǎn)碼分為離線轉(zhuǎn)碼和實時轉(zhuǎn)碼,離線轉(zhuǎn)碼用于轉(zhuǎn)碼離線的視頻文件,實時轉(zhuǎn)碼則是對監(jiān)控直播等實時視頻數(shù)據(jù)流進行轉(zhuǎn)碼。視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)對源視頻進行處理,提供給用戶多樣化的視頻服務。傳統(tǒng)單點集中式的視頻轉(zhuǎn)碼,采用多任務處理方法,無法滿足目前海量視頻的轉(zhuǎn)碼需求。因此,基于流式和實時計算框架,研究分布式視頻實時轉(zhuǎn)碼系統(tǒng),是十分必要的。本文利用云計算中實時計算平臺Storm,采用流式處理方式,研究對海量多路實時視頻進行并行轉(zhuǎn)碼。Storm作為Apache頂級開源項目之一,用于計算處理實時數(shù)據(jù),其內(nèi)存計算和網(wǎng)絡直傳降低了數(shù)據(jù)處理的延遲。本文的視頻實時轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)分為系統(tǒng)管理、Storm作業(yè)集群和視頻流服務三個部分。在系統(tǒng)管理部分,將開源框架Jersey、Spring和Mybatis相結(jié)合,實現(xiàn)了Restful風格的后臺API,用于用戶管理、視頻流管理、轉(zhuǎn)碼模板配置和任務管理;在搭建的Storm集群中,提交...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 實時計算和流式計算的研究現(xiàn)狀
1.2.2 分布式視頻轉(zhuǎn)碼的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)理論和技術(shù)
2.1 Storm架構(gòu)及編程模式介紹
2.1.1 Storm的云計算架構(gòu)
2.1.2 Storm的編程模式
2.1.3 Storm數(shù)據(jù)流的分組
2.1.4 Storm作業(yè)的提交執(zhí)行過程分析
2.1.5 Storm默認的調(diào)度策略
2.1.6 分布式遠程調(diào)用在Storm上應用
2.2 視頻處理技術(shù)介紹
2.2.1 視頻壓縮標準
2.2.2 視頻編解碼原理
2.2.3 FFmpeg框架
2.2.4 視頻轉(zhuǎn)換的分類
2.3 基于J2EE視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)管理平臺的架構(gòu)
2.3.1 Jersey框架
2.3.2 Spring應用開發(fā)框架
2.3.3 Mybatis持久層框架
2.4 本章小結(jié)
第三章 需求分析及系統(tǒng)架構(gòu)
3.1 系統(tǒng)需求分析
3.1.1 功能需求分析
3.1.2 性能需求分析
3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設計
3.3 系統(tǒng)面臨的問題與解決思路
3.4 Storm調(diào)度算法的研究
3.4.1 EvenScheduler算法的原理分析
3.4.2 EvenScheduler算法的缺陷不足
3.5 DS調(diào)度算法和RLBS調(diào)度算法
3.5.1 DS調(diào)度算法
3.5.2 RLBS調(diào)度算法
3.6 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)模塊的設計與實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)管理
4.1.1 管理接口的設計
4.1.2 管理接口的實現(xiàn)
4.2 視頻流的切分模塊
4.3 視頻片段序列化器模塊
4.4 視頻轉(zhuǎn)碼模塊
4.4.1 利用JNI技術(shù)對ffmpeg轉(zhuǎn)碼程序調(diào)用
4.4.2 FFmepg轉(zhuǎn)碼設計與實現(xiàn)
4.4.3 FFmepg的加速編碼優(yōu)化
4.5 系統(tǒng)紀錄級容錯原理與實現(xiàn)
4.6 視頻流實時轉(zhuǎn)碼作業(yè)
4.6.1 拓撲結(jié)構(gòu)定義
4.6.2 OneChannelSpout實現(xiàn)
4.6.3 TranscodingBolt和PushingBolt的實現(xiàn)
4.7 RTMP流媒體服務器
4.7.1 流媒體動態(tài)添加推流點
4.7.2 視頻流防盜保護
4.8 RTMP客戶端播放器
4.9 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)功能和性能測試
5.1 測試環(huán)境及部署安裝
5.1.1 測試環(huán)境
5.1.2 部署安裝
5.2 系統(tǒng)功能測試
5.3 調(diào)度算法對比測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
本文編號:3752822
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 實時計算和流式計算的研究現(xiàn)狀
1.2.2 分布式視頻轉(zhuǎn)碼的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)理論和技術(shù)
2.1 Storm架構(gòu)及編程模式介紹
2.1.1 Storm的云計算架構(gòu)
2.1.2 Storm的編程模式
2.1.3 Storm數(shù)據(jù)流的分組
2.1.4 Storm作業(yè)的提交執(zhí)行過程分析
2.1.5 Storm默認的調(diào)度策略
2.1.6 分布式遠程調(diào)用在Storm上應用
2.2 視頻處理技術(shù)介紹
2.2.1 視頻壓縮標準
2.2.2 視頻編解碼原理
2.2.3 FFmpeg框架
2.2.4 視頻轉(zhuǎn)換的分類
2.3 基于J2EE視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)管理平臺的架構(gòu)
2.3.1 Jersey框架
2.3.2 Spring應用開發(fā)框架
2.3.3 Mybatis持久層框架
2.4 本章小結(jié)
第三章 需求分析及系統(tǒng)架構(gòu)
3.1 系統(tǒng)需求分析
3.1.1 功能需求分析
3.1.2 性能需求分析
3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設計
3.3 系統(tǒng)面臨的問題與解決思路
3.4 Storm調(diào)度算法的研究
3.4.1 EvenScheduler算法的原理分析
3.4.2 EvenScheduler算法的缺陷不足
3.5 DS調(diào)度算法和RLBS調(diào)度算法
3.5.1 DS調(diào)度算法
3.5.2 RLBS調(diào)度算法
3.6 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)模塊的設計與實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)管理
4.1.1 管理接口的設計
4.1.2 管理接口的實現(xiàn)
4.2 視頻流的切分模塊
4.3 視頻片段序列化器模塊
4.4 視頻轉(zhuǎn)碼模塊
4.4.1 利用JNI技術(shù)對ffmpeg轉(zhuǎn)碼程序調(diào)用
4.4.2 FFmepg轉(zhuǎn)碼設計與實現(xiàn)
4.4.3 FFmepg的加速編碼優(yōu)化
4.5 系統(tǒng)紀錄級容錯原理與實現(xiàn)
4.6 視頻流實時轉(zhuǎn)碼作業(yè)
4.6.1 拓撲結(jié)構(gòu)定義
4.6.2 OneChannelSpout實現(xiàn)
4.6.3 TranscodingBolt和PushingBolt的實現(xiàn)
4.7 RTMP流媒體服務器
4.7.1 流媒體動態(tài)添加推流點
4.7.2 視頻流防盜保護
4.8 RTMP客戶端播放器
4.9 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)功能和性能測試
5.1 測試環(huán)境及部署安裝
5.1.1 測試環(huán)境
5.1.2 部署安裝
5.2 系統(tǒng)功能測試
5.3 調(diào)度算法對比測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
本文編號:3752822
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