基于流媒体自适应策略的全景内容播放平台的研究与设计

作     者：张莒璇 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高睿鹏

授予年度：2020年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 081001[工学-通信与信息系统] 0802[工学-机械工程] 

主      题：虚拟现实 全景视频 自适应流媒体 Tile 个性化推荐 

摘      要：近年来,随着信息通信技术的不断革新以及虚拟现实设备市场普及率的提升,用户对全景内容的需要呈现放量增长,全景内容创作者数量不断增加,全景内容呈多样性发展,而在“创作和“需求间,满足日常娱乐消费及全景体验的内容平台刚性需求愈发明显,当前市场迫切需要有更好的全景内容播放平台,连接内容生产者和消费者,将更多优质全景内容传递给VR用户。为了搭建全景内容播放平台,本文对全景内容播放全流程、高效率视频编码标准（High Efficiency Video Coding,HEVC）、流媒体自适应（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP,DASH）技术、全景内容传输方案、个性化推荐策略进行了研究。本文具体工作主要体现在:全景内容播放平台设计与实现,主要功能包括全景内容上传模块、内容传输模块和全景内容个性化推荐模块。（1）针对全景视频传输需要高带宽的痛点,提出了一种视点区域内高清晰度,其他区域低清晰度的传输和播放方案。（2）传输方案中采用HEVC中的Tile对视频进行分块,之后应用MP4Box对视频打包并生成DASH视频流,将不同质量的同一全景视频进行处理后,生成含有扩展空间描述信息（Spatial Relationship Description,SRD）的媒体描述文件（Media Presentation Description,MPD）和不同质量的块视频流。（3）播放方案中客户端根据MPD文件和用户当前所在视角进行视频内容获取,将获取不同清晰度的视频拼接在一起,通过ffmpeg对视频进行播放,基于Unity实现VR交互和跨平台播放。（4）研究了基于物品的协同过滤推荐算法,设计实现了全景内容推荐系统。最后,本文设计执行了平台的功能性和非功能性测试,测试结果满足预期目标,还邀请和组织用户进行了视频观看的主观实验测试。实验结果表明全景内容作为新的媒体媒介,深受用户喜爱,并且应用分块传输和DASH策略获得更好的播放体验,验证了全景内容播放平台的可行性与有效性。