基于android的視頻流自適應(yīng)算法設(shè)計(jì)

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1、基于Android的視頻流自適應(yīng)算法設(shè)計(jì)　　摘　要：隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，對(duì)高質(zhì)量視頻的實(shí)時(shí)傳輸提出了更高的要求，然而由于智能手機(jī)處理能力低、內(nèi)存小等硬件配置因素，使得嵌入式媒體播放器中的視頻數(shù)據(jù)無(wú)法自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀況，最終導(dǎo)致視頻數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中大量丟失，降低接收到的視頻圖像質(zhì)量。在此提出基于Android的視頻流自適應(yīng)算法，該算法可動(dòng)態(tài)探測(cè)網(wǎng)絡(luò)帶寬，自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況，制定平滑的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞，根據(jù)傳輸帶寬控制視頻編碼和視頻傳輸速率，提高視頻傳輸質(zhì)量?！　￡P(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)擁塞；　媒體播放器；　Android；　視頻自

2、適應(yīng)；　網(wǎng)絡(luò)帶寬　　中圖分類(lèi)號(hào)：TN91934；　TP301.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004373X（2012）2200420410　　近年來(lái)隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，對(duì)高質(zhì)量視頻的實(shí)時(shí)傳輸也提出了更高的要求，然而由于IP網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)就決定它只能提一種供盡力而為（Besteffort）的傳輸服務(wù)，并沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量的保障（QoS），因此很難保證視頻傳輸所需的穩(wěn)定帶寬，最終將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，并且在傳輸過(guò)程中丟失大量的視頻數(shù)據(jù)，引起接收到的視頻圖像質(zhì)量急劇下降。目前，盡管在許多高端手機(jī)和PDA上都有多媒體播放器，但是因?yàn)槭謾C(jī)處理器能力

3、低、內(nèi)存小等硬件配置因素的影響，和PC機(jī)上的播放器相比手機(jī)現(xiàn)有的這些播放器功能都非常不完善，嚴(yán)重影響著視頻流的解碼效率，并最終導(dǎo)致解碼出的視頻頻數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)處理，極大地影響用戶(hù)的使用。這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要是由于媒體播放器是基于嵌入式系統(tǒng)的，而目前所用的大多數(shù)嵌入式處理器其工作頻率和運(yùn)算能力都不能和同時(shí)期的PC機(jī)用的處理器相比，而播放高質(zhì)量的視頻文件又需要處理器進(jìn)行大量復(fù)雜的解碼工作，所以一旦CPU處理速度跟不上就會(huì)使導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降?！　〗鉀Q這一問(wèn)題主要有2種方法，一種方法就是在硬件上使用更高性能的CPU或者硬件解碼芯片，

4、加快視頻處理速度；另一種方法就是在軟件上使用好的視頻自適應(yīng)算法，當(dāng)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞而導(dǎo)致丟包時(shí)可以及時(shí)糾正。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)使用的硬件一旦確定就不會(huì)輕易改變，因?yàn)檫@涉及到硬件電路設(shè)計(jì)、成本等諸多因素，所以本文將從軟件角度改善視頻流的傳輸，提出基于Android的視頻流自適應(yīng)算法，該算法可以動(dòng)態(tài)探測(cè)網(wǎng)絡(luò)帶寬，自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況，制定平滑的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，從而緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞，根據(jù)傳輸帶寬控制視頻編碼和視頻傳輸速率，相應(yīng)地提高視頻傳輸質(zhì)量?！　?　系統(tǒng)分析　　1.1　Android平臺(tái)簡(jiǎn)介　　Android系統(tǒng)是Google公司開(kāi)發(fā)的基于

5、Linux系統(tǒng)的開(kāi)源手機(jī)操作平臺(tái)，采用軟件堆層（Software　Stack）的架構(gòu)，是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件。10　　Android平臺(tái)框架共由5部分組成。底層核心是基于Linux　2.6內(nèi)核開(kāi)發(fā)的獨(dú)立操作系統(tǒng)，該層用來(lái)提供系統(tǒng)的底層服務(wù)，包括安全機(jī)制、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧及一系列的驅(qū)動(dòng)模塊。中間是Android執(zhí)行環(huán)境，包括系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)、Dalvik虛擬機(jī)、核心庫(kù)和一些C／C++庫(kù)等支持Android使用的各個(gè)組件。應(yīng)用層框架是開(kāi)發(fā)人員使用這些API框架來(lái)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的架

6、構(gòu)設(shè)計(jì)。應(yīng)用層程序是用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的運(yùn)行在虛擬機(jī)上的程序?！　榇_保視頻的高質(zhì)量傳輸，以及方便針對(duì)嵌入式平臺(tái)運(yùn)行的調(diào)整和優(yōu)化，在選擇編碼的時(shí)候選擇開(kāi)源項(xiàng)目FFmpeg。FFmpeg是一個(gè)開(kāi)源跨平臺(tái)多媒體數(shù)據(jù)解決方案，它包含非常先進(jìn)的視頻編解碼庫(kù)Libavcodec，支持超過(guò)90種編解碼標(biāo)準(zhǔn)及RTSP，HTTP，MMS等多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。FFmpeg通過(guò)C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，常被移植到各種嵌入式系統(tǒng)中［1］。將FFmpeg移植到Android系統(tǒng)中，能夠增加Android系統(tǒng)對(duì)編解碼格式標(biāo)準(zhǔn)的支持，提高Android系統(tǒng)對(duì)多媒體信息

7、處理能力，改善用戶(hù)體驗(yàn)?！　?.2　視頻傳輸協(xié)議RTP／RTCP　　視頻傳輸?shù)暮诵氖且曨l流（Streaming　Video）的傳輸，視頻流通常是指一系列連續(xù)的、帶有時(shí)間戳的視頻包數(shù)據(jù)。視頻流技術(shù)則是研究視頻數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)募夹g(shù)，主要包括視頻數(shù)據(jù)的壓縮及視頻流的實(shí)時(shí)傳輸，以保證用戶(hù)能夠獲得良好的視頻質(zhì)量。多媒體流的實(shí)時(shí)傳輸對(duì)帶寬和延遲比較敏感，因此視頻流的傳輸需要選擇合適的傳輸協(xié)議。10　　實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（Realtime　Transport　Protoco1，RTP）報(bào)文用來(lái)作實(shí)時(shí)傳輸時(shí)，可以靈活改變速率、防止亂序。但是，僅僅使

8、用RTP時(shí)間戳是無(wú)法實(shí)現(xiàn)視頻的自適應(yīng)傳輸。要實(shí)現(xiàn)視頻自適應(yīng)傳輸，需要借助于RTP控制協(xié)議（Realtime　Transport　Control　Protocol，RTCP）［2］。在流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案中，采用TCP/RTCP來(lái)傳輸控制信息，用RTP/UDP來(lái)傳輸視頻流數(shù)據(jù)。RTCP報(bào)文在傳