英语原文共 5 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
基于ios平台的直播系统设计与应用
摘要
音乐是打开灵魂之门的关键，无限魅力，是会议的重要形式，人们的精神和文化需求。 对于观看的人来说演唱会受时间和地点限制等问题，这一点论文基于iOS平台设计的音乐会直播系统。首先，研究iOS平台架构由可可触摸层，媒体应用层，核心服务层，操作系统层和其他层; 然后，研究流媒体编码技术，音频编码采用AAC技术，采用H.264编码视频技术; 最后，构建软件开发平台，设计HLS逻辑流程并进行研究技术要点。 本文的设计方案是基于数据的实时传输机制，具有很强的实力网络适应性强，可以减轻服务器的工作量和客户。
关键字：ios平台；音乐会；直播系统；设计与应用
一、介绍
音乐是人类最古老和最普遍的传染艺术形式之一，是一种重要手段即创，作者通过特定的声音来实现思想和情感表达沟通，是人类精神生活的有机组成部分，作为人类文化的重要形式和载体，蕴含着丰富的文化和历史内涵，以其独特的方式来满足精神和文化人们的需求，对音乐的感知是一种人类基本素质的反应。随着经济和社会发展，人的素质生活在不断提高，同时，在精神上和文化生活也提出了更高的要求。该音乐会是满足人们精神生活的途径之一。音乐会，也称为独奏会，是指现场在观众面前表演，通常是音乐剧性能，可以由个人执行音乐家，也可以是集体表演的音乐团体。音乐会的地点包括公共演艺厅，夜总会，音乐屋，体育馆，谷仓，音乐厅和音乐厅多功能演出场所等。受限于场地空间和场地，观看演唱会只是一场很少人，不能满足大多数人的音乐需求。
如果演唱会直播移动直播，人们通过移动通讯设备听或看，解决了传统音乐会的真正问题只有几个人享用。iOS（i操作系统）是移动操作系统由苹果公司开发，属于苹果公司原来Unix类的商业操作系统为iPhone设计和开发，然后逐步实现适用于苹果的iPod touch，iPad和Apple TV以及其他产品。 iOS编程接口，工具和资源都包含在iOS SDK，开发人员中一个完整的集成开发环境应用程序开发。苹果的iPad，iPhone和iPod其他市场份额较高的移动产品基于iOS平台设计的演唱会直播系统，供软件开发提供解决方案和技术支持，为广大苹果移动设备用户提供支持提供最先进的音乐信息服务。
二、IOS平台层次结构
iOS平台由4层，每层组成包含几个组件，以及相应的功能由组件完成。 该平台层次结构如下图所示。
可可触摸层。通过界面控制，多任务和多点触摸等关键技术，提供实现人机
交互，触摸操作应用程序，提供了一个方便的方法和技术支持开发各类智能终端
软件。UIKit框架是核心部分包含Objective-C程序接口提供各种实施程序界面组件，键适用于事件驱动的iPhone应用程序
媒体应用程序层。提供组合彼此可以完成各种图像，音频和视频和其他多媒体服务应用和相关的开发技术，为移动设备带来完美的多媒体经验。应用程序使用各种媒体文件，用于音频和视频录制，图形渲染以及制作简单的动画。
核心服务层。位于核心上方OS层，为所有人提供基本的系统服务应用程序。主要框架包括：适用于iOS的CoreFoundation框架应用程序开发基础数据管理和服务功能; CFNetwork框架提供面向对象的网络协议抽象;CoreLocation框架利用附近的GPS，蜂窝基站或Wi-Fi信号信息测量用户的当前位置。
核心操作系统层。位于iOS的底部包括操作系统内核环境，驱动程序和基本界面，APIC语言提供的功能已完成与硬件和其他的交互运营任务，包括Bonjour和DNS服务，硬件驱动程序，区域语言信息，内存分配，程序管理，线程管理，数学计算，文件访问，网络管理，标准输入和输出。
三、音频编码技术
频编码技术就是使用AAC（高级音频编码），这是一种文件压缩格式专门为声音数据设计，不像MP3，使用新算法进行编码，效率更高，具有更高的“成本效益”。 使用AAC格式，make人们感觉音质没有明显降低在此前提下，更加紧凑。
AAC于1997年出现，基于MPEG-2音频编码技术是。由Fraunhofer IIS共同开发，杜比实验室，AT＆T，索尼等公司，旨在取代MP3格式。 在2000年之后AAC重新整合了MPEG-4标准特点，加入了SBR技术和PS技巧，以区别于传统MPEG-2 AAC，也被称为MPEG-4 AAC。 2003 HEAACV2正式成为MPEG-4音频的一部分标准，是目前最有效的音频编码技术。 AAC技术的开发过程是
如图2所示
图2
HE-AAC V2是由三种技术所组成的MPEG-4音频标准技术，AAC（Advanced音频编码）和SBR（频谱带复制）和PS（参数立体声），形成新的音频编码方法.MPEG-4 AAC提供了同样好的所有音频素材的编码和解码方法，像其他MPEG音频编码方法一样，AAC也就这样音频信号分析的能量分量和使用的人耳“掩蔽效应”，从音频的顺序信号发现听觉可以是其他声音的面具成分。MPEG-4 SBR是一个频带扩展工具，与之合作用于扩展音频的原始音频编码器带宽，所以音频编码器的比特率是一半传输具有相同质量的音频信号。MPEG-4 PS是一种立体声压缩编码方法音频信号，以进一步提高效率低速率立体声编码提供了一种新方法。 AAC编码原则和特点如下：AAC是音频的高压缩比压缩算法，但其压缩比远远超过以前的音频压缩算法，如AC-3，MP3等。和它的质量可以与非压缩的CD音质。像其他类似的音频编码算法一样，AAC使用变换编码算法，但使用AAC使用更高分辨率的滤波器组，因此可以实现更高的压缩比。AAC采用临时噪音重组，后向自适应线性预测，联合立体声技术和量化霍夫曼编码，和其他最新的技术，这些新的使用技术使压缩比可以进一步改善。AAC支持更多种类的采样率和位速度，支持1到48首曲目，最多支持15首曲目频率跟踪，具有多种语言兼容能力，以及多达15嵌入式数据流。AAC支持更广泛的声音频率，其中最高可达96kHz，最低高达8Hz，远远超过MP3的范围20-44kHz。图2. AAC技术MPEG-2AAC-LC,MPEG-4,AAC-LC,MPEG-4,HE-AAC,MPEG-4,HE-AAC V2,第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段SBR光谱带复制PS参数立体声528与MP3和WMA不同，AAC没有损失的极高和低频成分音频，并且更接近原始音频在频谱结构上比WMA，因此声音的保真度更好。专业评估表明，AAC的声音比WMA更清晰，更接近原始声音。AAC使用优化算法实现更高的解码效率，需求更少解码时处理能力。
四、视频编码技术
H.264是高度压缩的数字视频编解码器由JVT（联合视频团队）提出的标准，它是一个新一代数字视频压缩格式。编码和解码过程包括五个部分：内部帧和帧内预测,变换和反转变换，量化和逆量化，循环过滤器，熵编码。编码器是为了实现编码设备，将信号或数据编译，转换为一种形式信号用于通信，运输和运输存储。 H.264标准的主要特点是描述如下：更高的编码效率。与位相比.263标准的速率效率，码率可以平均节省50％以上。高质量的视频图像。 H.264提供高质量低码率的视频图像，以及提供高质量的图像传输是H.264应用的亮点在下带宽。提高网络适应性。 H.264可以工作实时通信的低延迟模式应用程序（如视频会议），它可以不延迟的视频存储或视频工作流服务器。使用混合编码结构。是一样的H.263，H.264也使用DCT变换编码和DPCM差分编码混合编码结构，而且还增加了多模式动作估计，帧内预测,多帧预测，基于内容的可变长度编码，4x4二维整数变换等新增功能编码方法来提高编码效率。H.264的编码选项较少。当H.263编码通常需要设置相当多的选项，增加了H.264编码的难度实现了简单的“回归基础”，减少了编码的复杂性。H.26可以应用于不同的情况。 H.264可以使用不同的传输和回放速率根据不同的环境，并提供一个丰富的错误处理工具，可以很好地控制或消除数据包丢失和错误代码。错误恢复功能。H.264提供了一个工具解决了网络传输丢包的问题适用于无线传输视频数据具有高误码率传输的网络。更高的复杂性。 H.264性能改进是以牺牲的代价获得的日益复杂。估计是H.264编码的计算复杂度是约为H.263的3倍，并进行解码复杂度相当于大约2倍的H.263。H.264编码器的原理如图3所示。
图3
在图3中，编码器有两个主要数据流路径，“上→下”编码和“下→上”重建。 原理描述如下：以宏块为单位，编码输入视频的第n帧Fn; 运动估计函数从参考帧中查找当前宏块匹配区域，该区域和当前宏块位置偏移是运动矢量MV; 根据MV生成运动补偿预测P; 在当前帧残差宏块Dn上生成当前宏块减P， Dn分为8times;8或4times;4的子块，分别进行DCT变换; 子块量化（X）; 子块重排序的DCT系数，然后是运行级运行长度编码; 系数编码的运动矢量和宏块头信息是在熵编码压缩比特率之后生成的。
五、软件开发构建平台
HLS基于HTTP协议，将视频和音频从服务器发送到iOS设备，随着应用的深入，也延伸到了Android系统。 工作原理是将整个流分成一个小的基于HTTP的文件下载，是一种渐近式的下载方法。
窗体顶端
实现HLS LiveEncoder编码器，逻辑流程是通过DirectShow技术分别打开音视频编码线程，实现音视频采集，然后分别调用libx264和libfaac进行视音频编码。 在两个代码线程实时对音视频数据进行编码后，根据分割策略的习惯，将其存储在MPEG-TS格式的分段文件中，完成分段文件存储后，更新m3u8索引文件。 逻辑过程如图4所示。
窗体底端
窗体底端
图4HLS的原理
实现HTTP Live Streaming，需要学习并落实以下重点技术：捕获视频和音频源数据。使用DirectShow实时用于视频和音频数据收购，DirectShow是微软公司的基础在ActiveMovie和Windows视频推出后，新一代的COM（组件对象）
Model开发包是DirectX的一部分，使用多媒体流处理，支持多种文件格式和压缩格式。对原始数据执行H.264编码。H.264是高度压缩的数字视频编解码器
标准由JVT（联合视频团队）提出。编码和解码过程主要包括五部分：帧间和帧内估计，变换和逆变换，量化和逆量化，环路滤波器，熵编码。视频和音频数据封装为MPEGTS包。 MPEG2定义了TransportStream（TS）和ProgramStream（PS）。MPEG2-TS用于音频，视频和数据通信协议，并主要用于实时传输节目。 TS代码具有较强的抗传输能力错误代码和当前的MPEG-2码流在传输媒体上基本上都采用了TS码流的分组格式。HLS分区策略和m3u8索引文件。由于缓存和其他问题，索引文件将保留最后三个切片地址的形式“滑动窗口”的更新。 m3u8是活的HTTP Live Streaming的索引文件可以考虑.m3u格式的文件，除了m3u8文件使用UTF-8字符编码。
六、结论
窗体顶端
使用由文章构建的音乐会现场系统，观看音乐会没有时间限制和地方，不仅是为了带来美的享受，而且也扩大了音乐会的知名度和社会影响力，具有广阔的市场发展空间。本文基于HTTP流传输协议设计，利用媒体数据的实时传输机制，减少服务器和客户端的工作量。同时，大多数防火墙都允许HTTP协议渗透，具有较强的网络适应性。 然而，发展要注意的因素如切片间隔，视频编码率，分辨率，网络环境等。为了避免这个缺陷HLS时间延迟，提高生活效果。
参考文献
- Xinxin Lv, ' Development Course and Construction Ideas on College Music Appreciation Teaching Material,' Science - technology amp; publishing, vol. 32, pp. 116–120, Nov 2013.
- Y. L Wei, 'Design and implementation of technology programs live symphony concert,' Audio amp; Video Production, vol. 41, pp. 57–61, Apr 2014.
- Charanjeet Singh, A.J. Roy, Sinchita Roy-Chowdhuri, 'Imagebased Cytopathology Reference App on iOS Plat-form,' Journal of the American Society of Cytopathology, vol. 38, pp. 11-12, Jul 2014.
- LI Lei, LI Xiaoli, 'Research on mobile learning resource design based on iOS handheld terminal,' Chinese audio-visual education, vol. 35, pp. 93–97, Dec 2014.
-
C. Liu, Q. Zhu, Kenneth A. Holroyd, Elizabeth K. Seng, 'Status and trends of mobile-health applications for iOS devices: A develo
全文共7095字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[14227]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
