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随着网络融合的推进,越来越多的数字媒体内容通过网络进入家庭。在数字家庭网络中,采用高效的媒体分发策略和技术,实现家庭内部媒体内容的分发和共享,既是现代服务业中高质量开展媒体服务的迫切需求,也是数字家庭为融合型新媒体服务提供技术及设备支撑的重要所在。
与通常媒体分发技术不同的是,家庭中的媒体分发主要是设备间点对点的媒体内容传输。家庭网络技术和各种互联互通协议的成熟为媒体内容传输提供了有效支撑,但传统的点对点的媒体分发技术难以实现为处理能力不同的异构终端提供高质量的媒体内容分发。面向家庭媒体内容高清化和嵌入式异构媒体终端,本文对以下几个关键技术展开研究:1)如何将大型多媒体文件快速传输到嵌入式媒体终端;2)如何保证家庭内流媒体,特别是高清晰度流媒体业务的服务质量;3)如何为各种类型和格式的多媒体文件提供有效的VCR操作;4)家庭中的媒体内容多以压缩的形式存在,限制了低解码能力的显示设备的访问,如何为这些设备提供有效的媒体内容共享。论文的主要贡献如下:
1、提出了一种面向嵌入式终端的多媒体文件快速传输技术FTPU。
针对家庭中采用普通的文件传输技术难以快速将大型多媒体文件分发到嵌入式终端上的缺陷,FTPU采用UDP协议进行文件数据传输,发送端根据接收端处理能力对数据传输速率进行适配,能够充分利用接收端的处理能力,使传输效率最大化,以快速地将多媒体文件传输到嵌入式终端。与FTP协议相比,传输大型多媒体文件时FTPU能够将传输时间缩短25%左右。
2、提出了一种基于贪婪算法的流媒体码率平滑技术G-RCBS。
G-RCBS能够在保证客户端流畅播放的前提下,根据客户端的数据处理能力和缓冲区大小进行数据传输速率规划。与RCBS相比,在同等资源条件下能够获得更小的启动播放延迟,提高了家庭中流媒体业务的服务质量。
3、提出了一种多层协作的嵌入式流媒体数据处理技术。
通过在应用层监测流媒体数据出现突发的时刻,在满足流媒体数据实时性要求的前提下,延迟应用层的数据处理,减轻数据突发时嵌入式系统的压力。与普通的流媒体数据处理技术相比,该方案能够有效降低流媒体分组丢失的概率。
4、提出了一种针对无索引信息的TS文件的时间快速定位算法以及快进、快退过程中的数据挑选机制。
TS格式面向广播系统设计,其固有的封装格式难以支撑灵活的人机交互,如VCR功能。针对该问题,提出了相应的改进措施:时间快速定位算法能够比普通的估算法更精确,而且与二分搜索算法相比具有更低的时间消耗;数据挑选机制能够有效保证快进、快退过程中画面的均匀性。通过上述两种技术充分保证了基于TS文件的VCR功能的实现效果。
5、提出了一种交互式非压缩媒体内容的分发方法,使得家庭中一些不具备解码能力的显示设备能够访问压缩后多媒体内容。
在分析家庭网络环境和多媒体设备特点的基础上,设计了非压缩媒体内容分发系统架构和分发方法。首先,家庭媒体中心整合媒体内容信息,并将其发送到对应的多媒体设备上。然后设备根据内容列表浏览和选择所需媒体内容。最终,家庭媒体中心对选定的内容进行解压缩后传输到多媒体设备。由于媒体传输的高带宽需求,本方案中选用家庭中广泛铺设的同轴电缆作为内容信息和非压缩媒体数据的传输信道,而多媒体设备反馈的交互信息则通过无线信道传输。