（计算机科学与技术专业论文）无线移动终端上视频选播系统客户端的设计与实现.pdf

独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处， 本人签名：越2 本人承担一切相关责任。 日期： 垒! ：f ： 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围， 本人签名：麴 导师签名： 适用本授权书。 日期： 日期： 劲加i i o l ， 、 h 无线移动终端上视频选播系统客户端的设计与实现 摘要 随着3 g 网络技术和高效视频压缩技术的发展，以及手机终端性 能的大幅提升，使得无线流媒体在移动终端得到广泛应用。无线移动 终端上视频选播系统客户端是一种在无线环境下的交互式流媒体播 放系统。它将当前的视频压缩技术，视频摘要技术与流媒体播放技术 相结合，提取视频文件的视频摘要信息，并将频道列表和视频列表一 并作为预览信息提供给用户选择，根据用户的选择有目的地播放用户 感兴趣的视频片段，从而大大提高了播放的效率，并有很好的用户体 验。 论文描述的是无线移动终端上视频选播客户端子系统，它实现了 选播系统中媒体列表信息的获取，视频摘要信息的浏览，流媒体片段 的实时播放等功能，并给用户提供了新的触屏体验。论文首先对无线 移动终端上流媒体选播系统的相关技术进行了介绍，包含流媒体技 术，视频摘要技术和h t t p ，r t s p 等通信技术；然后在现有技术的 基础上，从系统整体结构中引出了客户端子系统的分析，提出了无线 移动终端上移动流媒体选播系统的整体解决方案，给出了客户端子系 统的设备需求和功能描述，并详细分析了客户端的流程。 论文的工作重点是设计并实现无线移动终端上可交互式流媒体 播放系统客户端。本论文还介绍了s y m b i a n 开发平台的环境搭建，程 序开发和打包，并根据系统功能需求将客户端子系统分成了用户界 面，播放器和网络通信几个模块，详细介绍了各个模块的接口和实现 方法，描述了各个模块之间的交互流程。根据客户端系统的功能描述， 论文给出了移动环境下的测试场景，各个模块详细的测试用例，通过 对系统测试结果的分析，验证了系统功能，证明了系统的功能和性能 达到了设计的要求。 论文最后对全文做出了总结，并描述了客户端未来可能的进一步 工作，总结了本人在硕士研究生期间的工作和成果。 关键词：s y m b i a n 平台流媒体视频摘要视频播放 1 一 d e s i g na n di m p l e m e n to fc l i e n ti nv i d e o p l a y i n gs y s t e mo nw i i 之e l e ssm o b i l et e r m n q a l a bs t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h e3 gn e t w o r kt e c h n o l o g ya n dt h eh i g h e f f i c i e n c yo fv i d e oc o m p r e s s i o nt e c h n o l o g y , a sw e l la st h et h ew e l l p e r f o r m a n c eo fm o b i l et e r m i n a l s i tb e c a m e sp o s s i b l et h a tt h ew i r e l e s s s t r e a m i n gm e d i aa p p l i c a t i o n si sw i d e l yu s e di nm o b i l et e r m i n a l s v i d e o p l a y i n gs y s t e mo nw i r e l e s sm o b i l et e r m i n a li sa l li n t e r a c t i v es t r e a m i n g m e d i a p l a y i n gs y s t e mi nt h ew i r e l e s se n v i r o n m e n t w i t hc o m b i n i n gv i d e o a b s t r a c tt e c h n o l o g y , v i d e oc o m p r e s s i o nt e c h n o l o g ya n ds t r e a m i n gm e d i a t e c h n o l o g y , t h es y s t e me x t r a c t st h ea b s t r a c t i o no ft h ev i d e o ，a n dt h e n p r o v i d e st h ev i d e oc h a n n e la n dv i d e oi n f o r m a t i o na st h ep r e v i e wf o rt h e u s e r st os e l e c t ，w h i c ha l l o w su s e r st os e l e c ta n dp l a yt h ev i d e oc l i p s a c c o r d i n g t ot h e i ri n t e r e s t a n di tg r e a t l yi m p r o v e st h eu s e re x p e r i e n c e i nt h i st h e s i s ，t h ec l i e n ts u b s y s t e mi nw i r e l e s si n t e r a c t i v es t r e a m i n g m e d i as y s t e mi s p r e s e n t e d ，i ti m p l e m e n t st h eg a i no ft h em e d i al i s t i n f o r m a t i o n ，t h eb r o w s i n go fv i d e oa b s t r a c ti n f o r m a t i o n ，t h er e a l t i m e p l a y i n go f t h ev i d e oc l i p sa n dm a n yo t h e rf u n c t i o n s ，a n di tp r o v i d e su s e r s w i t hn e we x p e r i e n c eo ft o u c hs c r e e n t h ep a p e ri n t r o d u c e st h er e l a t e d t e c h n o l o g i e sw h i c hu s e d i nt h ew i r e l e s si n t e r a c t i v e s t r e a m i n gm e d i a s y s t e m ，i n c l u d i n gs t r e a m i n gm e d i at e c h n o l o g y , v i d e oa b s t r a c t i o n ，h t t p , r t s p , e t c o nt h eb a s i so fe x i s t i n gt e c h n o l o g y , s y m b i a nm o b i l es t r e a m i n g m e d i as y s t e ms o l u t i o ni sp r o p o s e d a n di tg i v e st h ec u s t o m e rt e r m i n a l e q u i p m e n tr e q u i r e m e n t s a n df u n c t i o n a l d e s c r i p t i o n ，a n d ad e t a i l e d a n a l y s i so f t h ec l i e n tp r o c e s s t h ef o c u so ft h i st h e s i si st od i s c u s st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n o ft h ei n t e r a c t i v es t r e a m i n gm e d i ad o w n l o a dt e r m i n a lo nt h es y m b i a n p l a t f o r m i nt h et h e s i s ，i ti n t r o d u c e st h eb u i l d i n go fs y m b i a np l a t f o r m e n v i r o n m e n t ，p r o g r a md e v e l o p m e n ta n dp a c k a g i n g i td i v i d e st h ec l i e n t s u b s y s t e mi n t og u im o d u l e ，p l a y e rm o d u l ea n dn e t w o r kc o m m u n i c a t i o n m o d u l e a n dt h ei n t e r f a c e sa n di m p l e m e n t a t i o nm e t h o d so ft h em o d u l e s i sd e s c r i b e dd e t a i l l y , t h ei n t e r a c t i o ni si l l u s t r a t e d t h r o u g ha n a ! y z i n gt h e r e s u l to ft h es y s t e mt e s t ，t h ef u n c t i o n so ft h es y s t e mi sv a l i d a t e d ，a n di ti s p r o v e nt h a tt h es y s t e m sf u n c t i o na n dp e r f o r m a n c em e e tt h ed e s i g n r e q u i r e m e n t s i nt h ee n d ，w eg i v et h es u m m a r yo ft h ew h o l et h e s i s ，d e s c r i b et h e c u r r e n ts h o r t c o m i n g so ft h ec l i e n ts u b s y s t e m ，f u t u r ew o r ka n ds u m m a r y t h ew o r ka n dr e s e a r c hp r o g r e s sd u r i n gm a s t e r - d e g r e es t u d y k e yw o r d s ：s y m b i a np l a t f o r m ，s t r e a m i n gm e d i a ，v i d e oa b s t r a c t i o n ， 、 v i d e op l a y i n g i i i 一 目录 第一章绪论1 1 1 课题背景1 1 2 课题主要研究内容2 1 3 主要r 作内容2 1 4 论文结构2 第二章无线移动终端上视频选播系统技术介绍4 2 1 流媒体技术4 2 2h t t p 协议简介5 2 3r t s p 协议简介6 2 4 视频编解码技术8 2 5 视频摘要技术9 2 6s y m b ia r l 手机平台1 0 第三章选播客户端需求分析及系统总体设计方案1 1 3 1 系统总体简介1 1 3 1 1 系统总体架构简介11 3 1 2 系统组成功能分析1 2 3 1 3 系统业务流程描述：1 3 3 2 客户端需求分析1 5 3 3 客户端硬件环境1 6 3 4 客户端软件环境仃 第四章无线移动终端上视频选播系统客户端的设计与实现2 0 4 1 客户端系统总体结构2 0 4 2 客户端功能2 0 4 3 主要模块设计2 3 4 3 1 用户界面模块2 3 4 3 2 播放器模块2 6 4 3 3 通信模块2 7 4 4 主要模块实现3 3 4 4 1 用户界面模块3 3 4 4 2 播放器模块3 8 4 4 3 通信模块4 0 第五章视频选播系统测试4 2 5 1 测试准备4 2 5 2 模块测试4 2 5 2 1 界面模块测试4 3 5 2 2 播放器模块5 0 5 2 3 通信模块5 2 5 3 系统业务测试5 4 5 5 结果分析5 6 第六章结束语5 7 l v 6 1 全文总结5 7 6 2 不足和进一步i ：作5 7 6 3 研究生期间的l ：作5 7 6 4 提交项目文档5 8 6 5 已录川学术论文5 8 参考文献5 9 致谢6 1 v 北京邮i 也人学硕l j 研究生毕业论文 无线移动终端l ：视频选捅系统中客户端的设计j 实现 1 1 课题背景 第一章绪论弟一早三百y 匕 随着3 g 网络技术的发展，流媒体服务在人们的生活中变得越来越重要。所 谓流媒体是指采用流式的传输方式在i n t e r a c t 播放的媒体格式，该技术是随着互 联网的发展普及而不断发展起来的一种多媒体技术。当前在网上获取视频等多媒 体信息主要有下载播放和流式传输两种方式【l 】。所谓移动流媒体技术就是把连续 的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让移动终端用户能够一边 下载一边观看，而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术。 移动流媒体适合移动通信网络的特点。首先，移动流媒体不需要在移动终端中保 存多媒体文件，避免了对存储空间的要求，这正好符合手机等移动终端处理能力 低、存储空间小、低能耗的特点。最后，无需存储内容也使之能够有效地保护版 权，保障了移动流媒体业务的商用模式。这些优点决定了移动流媒体技术在移动 通信中的广阔应用前景1 2 j 。 目前，随着多媒体应用技术的发展、各种数字娱乐产品的纷纷亮相、多种移 动运营模式的涌现使得移动多媒体市场迅速发展，移动多媒体技术已经成为当今 信息技术化的重要组成部分。针对主流手机的许多移动多媒体应用已经正式投入 市场，并收到了广大手机用户的青睐，移动多媒体技术产品产值在整个信息产业 中所占的比重在迅速增加，移动多媒体市场潜力很大，体现良好的市场发展前景 【3 l o 然而在无线流媒体领域，传统的流媒体技术并不能很好地适应无线网络的特 点。在以往的视频点播技术中，往往是用户点击媒体文件后，对媒体文件进行顺 序下载和流式播放。在媒体播放以前，用户并不知道媒体内容，一旦用户对媒体 内容不感兴趣则造成了无线流量的浪费。在未来的无线流媒体服务中越来越趋向 一种交互式的流媒体下载，它将当前的视频压缩技术和视频摘要技术与流媒体下 载技术相结合，先提取媒体的视频摘要信息，将其作为预览信息提供给用户选择， 根据用户的选择播放用户感兴趣的视频片吲4 】【5 】。 s y m b i a n 手机平台是今年来最受欢迎的手机平台。其优势在于它得到了占据 市场份额大多数的手持通讯设备厂商的支持，在诺基亚的大力倡导下，已经成为 一个开放的、易用的、专业的开发平台，支持c + + 和j a v a 语言。 本课题正是设计这种交互式流媒体播放中的客户端系统，在当前热门的 s y m b i a n 手机平台上实现手持终端媒体信息的获取，视频摘要信息的浏览，流媒 体片断的实时播放等，并实现新的u i 设计和触屏体验。 第1 页 北京邮l l l 人学硕l j 研究生毕业论文无线移动终端l ：视频选播系统中客，_ 端的设汁j 实现 1 2 课题主要研究内容 “无线移动终端上视频选播系统客户端的设计与实现”是“无线移动终端 上视频选播系统”的子课题，该系统就是一种无线环境下的交互式流媒体播放系 统。它将当前的视频压缩技术，视频摘要技术与流媒体播放技术相结合，先提取 媒体的视频摘要信息，将其作为预览信息提供给用户选择，根据用户的选择播放 用户感兴趣的视频片段，从而大大提高了用户的使用体验。 移动流媒体选播系统主要分为客户端，控制服务器和媒体数据服务器三个部 分，客户端用于视频媒体数据的播放，控制服务器用于信息维护及连接控制，媒 体数据服务器负责提供媒体文件数据。本文主要的研究内容是在无线移动终端上 设计和实现一个可交互式流媒体播放的客户端子系统，并在终端上实现良好的用 户体验效果。 在项目期间，本人对无线移动终端s y m b i a n 平台的开发，系统需要的的网络 通信技术，视频摘要提取技术，流媒体技术进行了详细的学习和研究。在项目进 行过程中，本人参与了客户端子系统从需求分析，系统设计、编码实现到测试和 系统联调的全过程。 1 3 主要工作内容 在本课题研究中，论文作者的具体工作内容包括以下方面： 1 参与无线移动终端上视频选播系统项目的前期技术方案调研和可行性分 析工作，搭建系统开发环境。 2 参与无线移动终端上视频选播系统的需求分析。 3 参与无线移动终端上视频选播系统总体架构的设计和接口设计。 4 根据当前智能手机触屏技术的主流趋势，设计和实现系统中的用户界面 模块。 5 结合s y m b i a n 系统的通信特点和当前应用中通信设计的主流趋势，设计 和实现系统中的客户端通信模块。 6 结合s y m b i a n 系统的播放器特点和当前应用中播放器设计的主流趋势， 设计和实现系统中的客户端播放器模块。 1 4 论文结构 本论文的结构和主要内容安排如下： 第2 页 一 北京邮i 【1 人学顾l j 研究生毕业论文无线移动终端l ：说频选播系统中客户端的设计j 实现 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 绪论介绍本论文的课题背景，课题目标和主要的研究工作等内 容。 简要介绍了移动流媒体选播系统相关的流媒体技术，r t s p 协 议，视频编解码和视频摘要等技术以及s y m b i a n 开发平台。 介绍移动无线移动终端上视频选播客户端子系统的功能需求， 分析了该系统的体系结构、系统构成，并详细介绍了系统总体 设计方案，为下一章的设计和实现奠定了基础。 介绍客户端子系统设计原理及实现，详细介绍了子系统中各模 块的作用和设计实现。 搭建测试环境，编写测试用例，根据测试结果，分析系统的完 成情况。 对本论文进行总结，提出了下一步改进和完善的建议，最后还 列出了本人在硕士研究生期间的工作情况和成果。 第3 页 北京邮i u 人学硕i ：r o f 究生毕业论文 尤线移动终端i ：视频选播系统中客户端的设计1 j 实现 第二章无线移动终端上视频选播系统技术介绍 2 1 流媒体技术 所谓流媒体是指采用流式传输的方式在i n t e m e t 播放的媒体格式。流媒体又 叫流式媒体，它是指商家用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出，传送到 网络上。用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示 出来。 流媒体实现的关键技术就是流式传输，流式传输主要指将整个音频和视频及 三维媒体等多媒体文件经过特定的压缩方式解析成一个个压缩包，由视频服务器 向用户计算机顺序或实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像采用 下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或几十秒的启动延 时，就可在用户的计算机上利用解压设备对压缩的a v 、3 d 等多媒体文件解压 后进行播放和观看【6 】。 流式传输技术分为两种【7 】： 一种是顺序流式传输：顺序流传输采用顺序下载，在下载的同时用户可以在 线观看，在给定时刻，用户只能观看已经下载的部分，而不能跳到还没有下载的 部分。由于标准的h 1 v r p 服务器可发送顺序流式传输的文件，也不需要其他特殊 协议的支持，所以顺序流式传输也被称作h t t p 流式传输。由于这种传输方式观 看的部分是无损下载的，所以能够保证播放的最终质量，所以比较适合于高质量 的短片段，如片头、片尾和广告。但是这也意味着用户在观看前必须经历时延。 顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的情况如讲座、演说与演示，也不 支持现场广播。严格说来，它是一种点播技术。 另一种是实时流式传输：实时流式传输总是实时传送，特别适合现场广播， 也支持随机访问，用户可快进或后退以观看视频后面或前面的内容。但实时流式 传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配，以便传输的内容可被实时观看。这 意味着在网络速度比较慢时，连接网络时图像质量较差。而且，如果因为网络拥 塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉，那么图像质量会很差。实时 流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。 由于目前的网络带宽还不能完全满足巨大的a 、3 d 等多媒体数据流量的 要求，所以在流媒体技术中，要实现流式传输应首先对a n 、3 d 等多媒体文件 数据进行预处理。预处理主要包括降低质量和采用先进高效的压缩算法两个方 面。其次，与下载方式相比，尽管流式传输降低了系统缓存容量的要求，但它的 实现仍然需要缓存。这是因为i n t e m e t 是以包传输为基础进行断续的异步传输， 第4 页 北京邮l 乜人学顾l ：研究生毕业论文尤线移动终端i ：视频选播系统中客户端的改汁j 实现 数据在传输中要被分解为许多包，但网络又是动态变化的，各个包选择的路由可 能不尽相同，故到达用户计算机的时间延迟也就不同。所以，使用缓存系统是用 来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包传输顺序的j 下确，使媒体数据能连续输 出，不会因网络暂时阻塞而使播放出现停顿【8 j 。 流式传输的实现还需要合适的传输协议。在流式传输的实现方案中，一般采 用h t t p t c p 束传输控制信息，而用r t p u d p 来传输实时声音视频数据。流式 传输的基本原理如图2 1 所示一j 。 图2 - 1 流式传榆基本原理 一般来说，流式传输的过程包括三个步骤【l o l ： ( 1 ) 用户选定一流媒体服务后，w e b 浏览器与w 曲服务器之间使用h 1 t r p 厂r c p 交换控制信息，得到需要传输的实时数据。然后客户机上的w e b 浏览器启动a v h e l p e r 程序，使用h t t p 从w e b 服务器检索相关参数对h e l p e r 程序初始化。这 些参数可能包括目录信息、a v 数据的编码类型或与a v 检索相关的服务器地 址。 ( 2 ) a vh e l p e r 程序及a n 服务器运行实时流协议( r t s p ) ，以交换a v 传输 所需的控制信息。r t s p 提供了操纵播放、快进、快退、暂停及录制等命令的方 法。 ( 3 ) a v 服务器使用r t p u d p 协议将v 数据传输给a 客户程序，一旦 a v 数据抵达客户端，a v 客户程序即可播放输出。在流式传输中，使用r t p u d p 和r t s p t c p 两种不同的通信协议与v 服务器建立联系，是为了能够把服务 器的输出重定向到一个不同于运行a vh e l p e r 程序所在客户机的目的地址。 2 2h t t p 协议简介 h t t p 协议( h y p e r t e x tt r a n s f e rp r o t o c o l ，超文本传输协议) 是用于从w w w 服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议，是客户端浏览器或其他程序与w e b 第5 页 北京邮i u 人学硕i ：研究生毕业论文尤线移动终端l ：视频选播系统中客户端的设汁j 实现 服务器之间的应用层通信协议。在i n t e r n e t 上的w e b 服务器上存放的都是超文本 信息，客户机需要通过h t t p 协议传输所要访问的超文本信息。 h t t p 运作方式【j ： h t t p 协议是基于请求响应范式的。一个客户机与服务器建立连接后，发送 一个请求给服务器，请求方式的格式为统一资源标识符、协议版本号、后边是 m i m e 信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。服务器接到请求后，给 予相应的响应信息，其格式为一个状态行包括信息的协议版本号、一个成功或错 误的代码，后边是m i m e 信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。许多 h t t p 通讯是由一个用户代理初始化的并且包括一个申请在源服务器上资源的 请求。最简单的情况可能是在用户代理和源服务器之间通过一个单独的连接来完 成。 当一个或多个中介出现在请求响应链中时，情况就变得复杂一些。中介有 三种：代理、网关和通道。一个代理根据u r i 的绝对格式来接受请求，重写全 部或部分消息，通过u r i 的标识把已格式化过的请求发送到服务器。网关是一 个接收代理，作为一些其它服务器的上层，并且如果必须的话，可以把请求翻译 给下层的服务器协议。一个通道作为不改变消息的两个连接之间的中继点。当通 讯需要通过一个中介或者是中介不能识别消息的内容时，通道经常被使用。 h t t p 报文由从客户机到服务器的请求和从服务器到客户机的响应构成。请 求报文格式如下【1 2 l ： 请求行一通用信息头一请求头一实体头一报文主体 请求行以方法字段开始，后面分别是u r l 字段和h t t p 协议版本字段， 并以c r l f 结尾。s p 是分隔符。除了在最后的c r l f 序列中c f 和l f 是必 需的之外，其他都可以不要。答应报文格式如下： 状态行一通用信息头一响应头一实体头一报文主体 状态码元由3 位数字组成，表示请求是否被理解或被满足。原因分析是对原 文的状态码简短的描述，状态码用来支持自动操作，而原因分析用来供用户使用。 2 3r t s p 协议简介 实时流协议r t s p ( r e a lt i m es t r a m i n gp r o t c 0 1 )r c a l n e t w o r k s 和n e t s c a p e 共 同提出，主要应用于多媒体服务器的网络远程控制功能，以及控制实时数据的发 送。r t s p 实时流协议是一个客户一服务器多媒体协议，它可以控制流式多媒体 数据在i p 网络上的发送。它提供用于音频和视频流的“v c r 模式”远程控制功 能，例如：停止、快进、和定位i l 引。 r t s p 是一个应用层协议。用来与诸如r t p 、r s v p 等协议一起提供基于 篼6 页 北京1 1 5j t - 1 人学硕i j 们f 究生毕业论文尤线移动终端i ：税频选播系统中客户端的波汁j 实现 i n t e m e t 的整套流化服务，它可以选择发送通道和基于r t p 的发送机制。它可以 服务于多客户组播和单一观众点播。 该协议定义了多应用程序如何有效地通过i p 网络传送多媒体数据，通常它 本身并不发送连续流。可以这样说，r t s p 充当多媒体服务器的网络远程控制， 控制实时数据的发送。r t s p 是一个表示层多媒体流传输控制协议，从体系结构 上看，r t s p 位于r t p 和r t c p 协议之上，使用t c p 或r t s p 完成数据传输。 在r t s p 协议中，每个表示及与之对应的媒体流都有一个r t s pu r l 标识。 整个表示及媒体特性都在一个表示描述文件中定义，该文件包括媒体编码方式、 目标地址、端口号及其它相关参数。用户在向媒体服务器请求某个连续媒体流服 务之前，必须首先从任意服务器获得该媒体流的表示描述文件以得到必需的参 数。可采用h t t p 或其它方法获取表示描述文件，而且这个文件没有必要保存在 媒体服务器上。 r t s p 通过服务器和客户方的消息应答来完成媒体流的创建、初始化、v c r 控制以及拆线等操作。r t s p 特性如下【1 4 】： 可扩展性：新方法和参数很容易加入r t s p 。 易解析：r t s p 可由标准h t t p 或m i m e 解吸器解析。 安全：r t s p 使用网页安全机制。 独立于传输：r t s p 可使用不可靠数据报协议、可靠数据报协议，如要实现 应用级可靠，可使用可靠流协议。 多服务器支持：每个流可放在不同服务器上，用户端自动同不同服务器建立 几个并发控制连接，媒体同步在传输层执行。 记录设备控制：协议可控制记录和回放设备。 演示描述中立：协议没强加特殊演示或元文件，可传送所用格式类型；然而， 演示描述至少必须包含一个r t s pu r l 。 适当的服务器控制：如用户启动一个流，他必须也可以停止一个流。 传输协调：实际处理连续媒体流前，用户可协调传输方法。 性能协调：如基本特征无效，必须有一些清理机制让用户决定那种方法没生 效。这允许用户提出适合的用户界面。 r t s p 控制通过单独协议发送的流，与控制通道无关。因此，即使媒体服务 器没有收到请求，数据也会继续发送。在连接生命期，单个媒体流可通过不同 t c p 连接顺序发出请求来控制。所以，服务器需要维持流与r t s p 请求的连接状 态。r t s p 中很多方法与状态无关，但下列方法在定义服务器流资源的分配与应 用上起着重要的作用： s e t u p ：让服务器给流分配资源，启动r t s p 连接。 第7 页 北京邮i b 人学硕l j 研究生毕业论文无线移幼终端i ：视频选播系统中客户端的设汁。j 实现 p l a y 与r e c o r d ：启动s e t u p 分配流的数据传输。 p a u s e ：临时停止流，而不释放服务器资源。 t e a r d o w n ：释放流的资源，r t s p 连接停止。 2 4 视频编解码技术 随着计算机、多媒体和数据通信技术的迅速发展，数字视频的应用越来越广， 由于数字视频数据量巨大，不利于传输、存储和播放，采用视频编解码技术，将 数据以压缩的形式进行应用可以解决这一问题。数字视频编码技术是数字信息传 输、存储等环节的前提，也是数字视频产业的基础【b 】。 目前应用较为广泛也是目前学术界比较关注的是h 2 6 4 视频标准，该标准继 承了m p e g 4 标准的优点，较以往的视频标准有更高的编码效率，更好的容错 能力以及更好的网络适应性。 h 2 6 4 a v c 引入了面向i p 包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持 网络中视频的流媒体传输。h 2 6 4 具有抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重 的无线信道中的视频传输。h 2 6 4 支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获 得平稳的图像质量。h 2 6 4 能适应于不同网络中的视频传输，网络亲和性好【1 6 】。 h 2 6 4 是国际标准化组织和国际电信联盟共同提出的继m p e g 4 之后的新一 代数字视频压缩格式，它既保留了以往压缩技术的优点和精华又具有其他压缩技 术无法比拟的许多优点【l 7 j ： ( 1 ) 采用简洁设计，在相同视频图像质量下，比h 2 6 3 要节省5 0 左右的比 特率，获得比h 2 6 3 好得多的压缩性能。 ( 2 ) j h 强了对各种信道的适应能力，有利于对误码和丢包的处理。 ( 3 ) 应用目标范围较宽，以满足不同速率、不同解析度以及不同传输( 存储) 场合的需求。由于h 2 6 4 的压缩性能比之前的视频压缩标准h 2 6 3 、m p e g 2 、 m p e g 4 等都较优，因此应用前景非常广阔。 ( 4 ) 高质量的图象：h 2 6 4 能提供连续、流畅的高质量图象( d v d 质量) 。 ( 5 ) 容错能力强：h 2 6 4 提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等 错误的必要工具。 ( 6 ) 网络适应性强：h 2 6 4 提供了网络抽取层，使得h 2 6 4 的文件能容易地 在不同网络上传输。 h 2 6 4 具有开放的性质，能很好地适应i p 和无线网络的使用，这对目前因 特网传输多媒体信息、移动网中传输宽带信息等都具有重要意义。 第8 页 北京邮i u 人学硕i ：研究生毕业论文 无线移动终端l ：视频选捅系统中客户端的i 5 乏计。j 实现 2 5 视频摘要技术 视频摘要可以理解为：对视频的结构和内容进行分析，从原视频中提取出有 意义的部分，并将它以某种方式进行组合，形成简洁的能够充分表现视频语义内 容的概要。它是对长视频内容的简短总结，通常用一段静态或者动态的图像序列 来表示，并对原始信息予以保留。 根据表现形式的不同，视频摘要可分为静态的视频摘要和动态的视频摘要两 类： 静态的视频摘要，又称为视频概要，是以静态的方式来表现视频的内容，它 是从视频流中抽取或生成的有代表性的图像。即通过一系列关键帧组成相应的语 义单元，概括表示视频镜头的内容，如标题、故事板、幻灯片等。 动态的视频摘要，又称为缩略视频，是图像序列及其伴音的集合，它本身也 是一段视频，但比原视频要短得多。相比缩略视频，视频概要通常只考虑视觉信 息，不考虑音频和文本信息，以及时间与同步问题，因此它的构建与表现都相对 简单。缩略视频由于含有丰富的时间以及音频信息，因而更加符合用户的感知。 视频摘要的生成算法大致可以分为四类【1 8 】： ( 1 ) 简单的生成方法 基于时间对视频进行采样，即每间隔一定的时间抽取一个代表帧或者一个片 段。例如，我们可以抽取每分钟视频的前1 0 秒来获得缩略视频，这种生成方法 很容易实现，但完全没有基于视频的内容，效果很不可靠。 ( 2 ) 基于视觉信息的生成方法 根据视频中颜色、纹理、形状、运动方向和强度等视觉信息，基于模式识别 的思想，应用各种视频和图像处理技术，进行镜头探测、关键帧提取、场景聚类、 运动特征提取等一系列操作，最终生成具有代表性的关键帧序列或缩略视频。这 种算法完全基于视觉特征，而忽略了音频、字幕等信息对表现视频的作用。 ( 3 ) 融合多特征的生成方法 在基于视觉方法的基础上融入其它媒体提供的信息，来更准确的判断视频片 段的重要程度。例如，采用人脸识别技术来探测新闻中重要人物的出现，采用音 频处理技术来探测体育视频中的精彩片段等等。这种算法是目前研究的热点，当 前大多数视频摘要方法都是基于这种思想的。 ( 4 ) 基于视频句法语义的生成方法 此方法不追求用模式识别的方法获取视频的数据语义，而是从视频的句法结 构分析入手，探寻镜头与镜头之间、场景与场景之间的结构规则，将视频的句法 语义尽可能完整地保存到摘要当中，这种方法不失为视频摘要的一个新途径。 第9 页 北京l | l i ；l u 人学颁i j 研究生毕业论文无线移动终端i ：视频选播系统中客户端的设计j 实现 2 6s y m bia n 手机平台 智能手机j 下在逐渐取代普通手机，被越来越多的用户使用。越来越多的新功 能不断涌现，结合了声音、数据、图像和无线通信领域的新技术。s y m b i a no s 提供了这些创新功能、并保持其一贯高效、易用的特点。本节探讨s y m b i a no s 的主要特点，为后面的软件开发提供总体上的认识和指导【1 9 】。 s y m b i a no s 是一款相当成熟，强大可靠的操作系统。它主要由c + + 内嵌少 量的汇编语句编写而成，是一种3 2 位抢占式多任务操作系统，现在主要是运行 在a r m 处理器之上，而同时它也是一款开放式的操作系统【2 0 】。 s y m b i a n 系统由多个层次的子系统组成。系统的子系统对程序员开放了内存 分配、线程调度、进程间通信等而向系统底层的接口。由于手持式设备对于内存 管理的苛刻要求，s y m b i a n 系统没有采用标准c 运行库，而是采用了专有s y s t e m a p i 。 s y m b i a n 作为一款相当成熟的操作系统，具有以下的特征【2 l 】【2 2 】： 1 ) s y m b i a no s 是一个面向对象的操作系统，其本身是用c + + 开发的。但 由于s y m b i a no s 诞生于a n s ic + + 标准之前，兼顾效率的考虑，其支持 的c + + 仅是标准的一个子集。s y m b i a no s 采用了自己的异常处理机制 和轻量级的模板库来代替标准c + + 的异常处理和标准模板库。 2 ) 强大的开放性。s y m b i a n 操作系统是一个开放性的操作系统，有着极强 的第三方软件支持性。并且支持j a v a 开发环境。s y m b i a n 系统上的软件 可以采用目前应用最为普遍c + + 语言进行开发。 3 ) s y m b i a no s 是一个高度异步的系统，支持抢占式多任务和协作式多任 务。但多线程机制开销巨大，s y m b i a no s 推荐使用专门针对协作式多任 务而设计的活动对象，这种机制避免线程之间切换所引起的高额消耗， 提高了效率。 4 1 系统运行的安全、稳定性。s y m b i a n 操作系统经历了数个版本，已经非 常成熟。诺基亚、索尼爱立信等厂商在开发新的移动设备上已经有了足 够的经验，所以新开发的移动设备运行更加稳定。 5 ) 多种u i 灵活，简单易操作，受到用户的亲睐，在下面的文章中，将为 北京i l l g t l l 人学硕i ：研究牛毕业论文 无线移动终端i ：视频选播系统中客户端的设计j 实现 第三章选播客户端需求分析及系统总体设计方案 3 1 系统总体简介 无线移动终端上流媒体选播系统主要是在无线局域网环境下，在s y m b i a n 触 屏手机终端上实现频道、视频以及视频摘要的选择和视频的播放。 系统的主要目标如下： 1 开发出基于无线局域网的，稳定可靠的媒体数据传输机制。 2 实现移动终端对服务器视频文件的片段式浏览，同时支持跳跃到文件的 任意位置进行播放。 3 在触摸式移动终端，开发友好的用户界面，提供新的触屏体验。 3 1 1 系统总体架构简介 系统整体架构如图3 1 所示： s l r e a m i n gv i d e os e n r 盯 图3 - 1 系统整体架构 由图3 1 可以看出，移动流媒体选播系统主要分为三个部分：负责提供媒体 图片和视频文件的媒体服务器、用于信息连接控制的控制服务器和用于观看视频 的手机终端( 即客户端) 组成。 移动终端向控制服务器发送请求，可以从控制服务器读取媒体文件的相关信 息，并从媒体服务器进行媒体文件的获取以及相关视频文件的播放控制等操作。 媒体数据服务器负责媒体文件的存储，对文件组成进行分析，并提取相关信 第i l 页 北京邮i u 人学硕i 日f 究生毕业论文 无线移动终端i ：视频选播系统中客户端的设计o j 实现 息( 代表频道、视频、视频摘要的图片等) ，在接收到移动终端的请求时，根据 请求类型及预先提取的数据信息，从媒体文件中读取所需要的数据，传送给移动 终端。 控制服务器负责整个系统中所有媒体文件信息的维护，包括媒体文件的分 类、存放该媒体文件的媒体数据服务器的地址等，还需要协助移动终端和媒体媒 体服务器的数据传输。 图3 - 2 系统总体交互示意图 图3 2 是移动流媒体选播系统总体交互示意图，其中移动终端为主要的发起 方。用户在终端登陆后，向控制服务器请