基于ARM的移動視頻監(jiān)控終端設(shè)計與實現(xiàn)
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2．1 H．264視頻流的傳輸
2．1．1 傳輸方式選擇
視頻的實時傳輸要求較低的時間延遲，并且允許一定的丟包率。由于TCP協(xié)議的3次握手以及丟包重傳機制會造成一定的延時，在實時監(jiān)控系統(tǒng)中有一定缺陷，而UDP協(xié)議是面向無鏈接、不可靠的傳輸層協(xié)議，具有消耗資源小，傳輸速度快等特點，在視頻傳輸過程中偶爾丟包不會對監(jiān)控畫面產(chǎn)生較大影響。UDP協(xié)議不提供數(shù)據(jù)包分包、封裝、數(shù)據(jù)包排序等缺點，為保障視頻流傳輸?shù)目煽啃裕W(wǎng)絡(luò)傳輸部分采用建立在UDP協(xié)議之上的RTP(Real-time Transport Protocol)實時傳輸協(xié)議來實現(xiàn)，通過套接字與前端建立連接，以接收視頻流數(shù)據(jù)。RTP提供帶有實時特性的端對端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，包括有效載荷類型的定義、序列號、時間戳和傳輸檢測控制。基于RTP／UDP／IP協(xié)議傳輸視頻流封裝格式如圖2所示。
2．1．2 視頻流傳輸
采用UDP協(xié)議傳輸RTP包時會出現(xiàn)亂序的現(xiàn)象，所謂亂序就是監(jiān)控終端接收到RTP包順序可能前端發(fā)送的順序不一致，因此，首先要對接收的RTP包排序。采用在內(nèi)存中建立一個雙向鏈表來保存接收的RTP包，按照RTP報頭的序列號(Sequence Number)順序存放到鏈表中，雙向鏈表結(jié)構(gòu)體定義如下，部分變量用于RTP分片封包模式。
每當(dāng)接收到一個新的RTP包后，根據(jù)序列號從鏈表尾開始搜索并插入到合適的位置，比如，接收到一個序列號SN=26的RTP包在鏈表中分配內(nèi)存，找到位于25，27之間的位置插入該包，RTP包排序過程如圖3所示。
H．264視頻流NALU單元封裝成RTP包時，要遵循RTP負(fù)載格式標(biāo)準(zhǔn)，H．264負(fù)載格式定義了3種類型的負(fù)載結(jié)構(gòu)：單一NALU模式、組合封包模式、分片封包模式。單一NALU模式是一個RTP包僅由一個完整的NALU組成；組合封包模式是可能由多個NALU組成一個RTP包；分片封包模式是將一個NALU單元封裝成多個RTP包，采用分片封包模式的原因是網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議有最大傳輸單元(MTU)一般為1500B上限，如果NALU大于MTU，IP層將其自動分割為幾個小于MTU的數(shù)據(jù)包，這樣無法檢測數(shù)據(jù)包是否有丟失，所以有必要采取分片封包模式，在接收端把擁有相同時間戳的多個RTP包按照序列號重組成一個完整的NALU。分片封包模式的RTP包格式如圖4所示。
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