輕量化 MPEG-DASH 串流系統之建置｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	張雅淳 Ya-Chun Chang
論文名稱：	輕量化 MPEG-DASH 串流系統之建置 Setting of Lite MPEG-DASH Streaming System
指導教授：	許獻聰 S.-T. Sheu
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	資訊電機學院 - 通訊工程學系在職專班 Executive Master of Communication Engineering
論文出版年：	2016
畢業學年度：	104
語文別：	中文
論文頁數：	75
中文關鍵詞：	MPEG-DASH 、MP4Box 、MPEG-4 、即時串流
外文關鍵詞：	MPEG-DASH, MP4Box, MPEG-4, Real-time Streaming
相關次數：	點閱：20 下載：0
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行動裝置以及其多媒體下載量市占率日益趨增，讓裝置在播放視訊串流時能更順暢顯得越來越重要，而這需要一套完善機制動態處理這些資料，在大部分的環境下，基於安全和頻寬的因素考量，大多數使用者不能更改被MIS設定好的網路設定，為了營造一個無論在什麼樣的環境下都能自由使用的方案，利用開源碼建置一套基於HTTP之播放系統，進一步嘗試簡化使用者的操作模式，實現無需插件下之播放系統。
系統中包含了各種不同的開源軟體，ffmpeg 負責接收串流與多媒體處理，x264 與 AAC 負責編碼，MP4Box 產出多媒體描述檔 (MPD) 與多媒體切片，同時 MPD 中包含了多碼率視頻切換的描述資訊，Nginx 作為與使用者溝通的平台，再加上系統設定檔的概念，讓頻道能隨時新增、移除，透過這一連串的動作整合，得以完成整個系統的運作。讓使用者只要打開網頁，便能不受時間、地點限制，選擇欲觀賞的視訊頻道。

Both of the market share of mobile device and media content download by mobile device become higher than other devices. It is more and more important for keeping media stream playing smoothly which requires a mechanism to dynamically deal with the content. At most of environment, users can not change the setting of their networks due to security and bandwidth reasons. Therefore, this thesis tries to utilize the open sources to establish a lite system and takes the HTTP as transmission medium, which can be accessed by users in any kind of environments. This system aims to simplify the user control and make users survey media without any plug-in software.
The system includes numerous open sources. The ffmpeg is responsible for receiving stream, the x264 and AAC are responsible for coding the media, the MP4Box generates the media presentation description (MPD) and splits the media. The MPD carries the description of multiple rates, which assists user to download content according to bandwidth requirement. Nginx is used as platform for communicating with users. This system incorporates several software and utilizes the concept of configurations to create and remove channels dynamically. Users can choose and view channels what they are interested via web browsers.

目錄
摘要    i
Abstract    ii
目錄    iii
圖目錄    iv
表目錄    vii
第一章    緒論    1
1-1    研究背景    1
1-2    研究動機與目的    2
1-3    論文架構    3
第二章    技術背景概論    4
2-1    應用程式簡介    4
2-2    技術名詞解析    9
2-3    MP4 封裝格式解析    14
2-4    H.264 / AVC    18
2-5    ABS    21
2-6    DASH    26
第三章    系統架構分析    29
3-1    實驗環境    29
3-2    系統架構    36
第四章    研究方法與結果    40
4-1    研究方法    40
4-2    研究結果    56
第五章    結論與未來展望    61
參考文獻    62

 
圖目錄
圖 1、Cisco 預估未來四年行動網路傳輸量類別分佈    1
圖 2、全世界前百萬個網站網頁伺服器市占率    5
圖 3、Nginx模組常規的HTTP請求與回應流程    7
圖 4、Nginx配置檔結構    8
圖 5、RTP與RTCP使用環境    9
圖 6、JSEP結構圖    12
圖 7、WebRTC 架構圖    13
圖 8、Chunk 與 Sample 關係圖    16
圖 9、ISO Media file - MP4 封裝格式解析    17
圖 10、H.264/AVC 軟體分層架構圖    18
圖 11、自適性串流示意圖    21
圖 12、自適性串流碼率示意圖    22
圖 13、HLS 架構圖    23
圖 14、HDS 架構圖    24
圖 15、DASH系統架構圖    26
圖 16、MPD結構圖    28
圖 17、實驗環境架構圖    30
圖 18、四大單元簡易時序圖    31
圖 19、系統頻道註冊清單    32
圖 20、輸出與溝通單元時序圖    33
圖 21、多媒體控制單元示意圖    34
圖 22、輸入單元示意圖 - 即時影像    35
圖 23、輸入單元示意圖 -  模擬串流    35
圖 24、輸入串流流程圖    36
圖 25、系統啟動流程圖    37
圖 26、系統資料存放位置示意圖    37
圖 27、 Input 到分析動作示意圖    38
圖 28、系統架構示意圖    39
圖 29、多媒體控制單元運作流程圖    39
圖 30、啟動 Live555 多媒體伺服器    40
圖 31、開啟 vlc 網路串流    41
圖 32、使用 vlc播放串流    41
圖 33、Live555與VLC 實驗示意圖    42
圖 34、node.js 啟動成功顯示訊息    42
圖 35、使用jsmpeg 播放視頻串流    43
圖 36、JSMPEG實驗示意圖    43
圖 37、Flash Player 播放元件    44
圖 38、使用Nginx與Flash元件 播放視頻串流    44
圖 39、ffmpeg 模擬串流與播放    45
圖 40、Nginx 與Flash 實驗示意圖    45
圖 41、WebRTC：授權視訊鏡頭及麥克風    46
圖 42、WebRTC：使用getUserMedia取得WebCam    46
圖 43、WebRTC： 雙方視訊模擬    47
圖 44、WebRTC： 本地端與遠端視訊    48
圖 45、WebRTC 本地鏡頭實驗示意圖    48
圖 46、WebRTC 雙方視訊溝通實驗示意圖    49
圖 47、WebM-DASH 產生 chunk    50
圖 48、WebM-DASH 播放串流    51
圖 49、WebM-DASH 實驗示意圖    52
圖 50、MPEG-DASH 接收串流輸出檔案    53
圖 51、MPEG-DASH DASH 輸出    54
圖 52、MPEG-DASH 播放串流    54
圖 53、MPEG-DASH 實驗示意圖 – 模擬串流    55
圖 54、MPEG-DASH 實驗示意圖 – 即時影像    55

 
表目錄
表 1、DASH媒體格式支援    27
表 2、AAC支援類型對照表    27
表 3、系統環境與測試環境    29
表 4、研究方法格式分析表    58
表 5、自適性串流協定 (ABS) 標準功能分析表    59
表 6 、系統使用之開源軟體分析表    60


                                

參考文獻
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[32] 網路資料on line resources, Алексей Кузнецов, Построение систем доставки видео на основе HTTP Dynamic Streaming от Adobe и OpenSource, 16 December 2010, https://habrahabr.ru/post/110135/
[33] Flash Media Manifest (F4M) Format Specification, May 2014 http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/devnet/hds/pdfs/FlashMediaManifestFormatSpecificationErrataMay2014.pdf
[34] Adobe Flash Video File Format Specification Version 10.1, August 2010, http://download.macromedia.com/f4v/video_file_format_spec_v10_1.pdf
[35] Smooth Streaming, 2016, http://www.iis.net/downloads/microsoft/smooth-streaming
[36] WebM 官方網站, http://wiki.webmproject.org/
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[38] Dominic Szablewski, @phoboslab, HTML5 LIVE VIDEO STREAMING VIA WEBSOCKETS, 11 September 2013, http://phoboslab.org/log/2013/09/html5-live-video-streaming-via-websockets
[39] bitmovin 官方網站, https://bitmovin.com/

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