Desarrollo de un sistema de transmisión de vídeo a través de DDS

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La transmisión de datos multimedia, a día de hoy, es cada vez más utilizada y necesaria en entornos particulares y empresariales. La distribución de este tipo de datos supone un avance en la comunicación entre usuarios produciendo una mejora en el intercambio de información. Por ello, en el presente proyecto, se quiere realizar una aproximación al intercambio de datos multimedia en sistemas distribuidos y su reproducción en tiempo real. Para ello, se ha creado una aplicación que, mediante el paradigma de publicación/suscripción, realiza la transmisión de los datos de vídeo desde un nodo para la posterior obtención y reproducción de los mismos en otro nodo que se encuentra en su misma red. Para la realización de este proyecto, se ha utilizado una versión libre de un sistema de distribución de datos como es OpenSplice y el uso de herramientas para la descodificación y visualización de los datos como son FFmpeg y SDL. __________________________________________________________________________________________________________________
The transmission of multimedia data, to date, is increasingly used and necessary in private and business environments. Distribution of this data type represents a breakthrough in communication between users leading to an improvement in the exchange of information. Thus, in the present project, we want to create an approach to multimedia data exchange in distributed systems and real time playback. For this purpose, an application has been created that, by means of the paradigm of publish/ subscribe, makes the transmission of video data from one node to the subsequent acquisition and reproduction of the data in another node in its network. For this project, we used a free version of a data distribution system OpenSplice and tools for the decoding and display of data such as FFmpeg and SDL.
Ingeniería Técnica en Sonido e Imagen
Publicado el : sábado, 01 de octubre de 2011
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Fuente : e-archivo.uc3m.es
Licencia: Más información
Atribución, no uso comercial, sin cambios
Número de páginas: 184
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PROYECTO FIN DE CARRERA
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE
TRANSMISIÓN DE VÍDEO A TRAVÉS DE DDS
Universidad Carlos III de Madrid
Escuela Politécnica Superior
INGENIERÍA TÉCNICA DE TELECOMUNICACIÓN: IMAGEN Y SONIDO
AUTOR: Juan Carlos Moreno Rodríguez
TUTORA: Dra. Iria Manuela Estévez AyresJuan Carlos Moreno Rodríguez! Página 2Título: Desarrolo de un sistma de tansmisión de vídeo a tavés de DDS
Autor: Juan Carlos Moreno Rodríguez
Tutora: Dra. Iria Manuela Estévez Ayres
La defensa del presente Proyecto Fin de Carrera se realizó el día 18 de Octubre de
2011; siendo calificada por el siguiente tribunal:
Presidente: Jesús Arias Fisteus
Secretario: Antonio de la Oliva
Vocal: Jose Miguel Leiva
Habiendo obtenido la siguiente calificación:
Calificación:
President Secretario Vocal
Juan Carlos Moreno Rodríguez! Página 3Dedicado a todos los que
me han ayudado y confiado en mí,
a mi familia y en especial a Lorena, gracias por estar ahí!RESUMEN
La transmisión de datos multimedia, a día de hoy, es cada vez más
utilizada y necesaria en entornos particulares y empresariales. La distribución
de este tipo de datos supone un avance en la comunicación entre usuarios
produciendo una mejora en el intercambio de información.
Por ello, en el presente proyecto, se quiere realizar una aproximación al
intercambio de datos multimedia en sistemas distribuidos y su reproducción en
tiempo real. Para ello, se ha creado una aplicación que, mediante el paradigma
de publicación/suscripción, realiza la transmisión de los datos de vídeo desde
un nodo para la posterior obtención y reproducción de los mismos en otro nodo
que se encuentra en su misma red.
Para la realización de este proyecto, se ha utilizado una versión libre de
un sistema de distribución de datos como es OpenSplice y el uso de
herramientas para la descodificación y visualización de los datos como son
FFmpeg y SDL.
Juan Carlos Moreno Rodríguez! Página 5ABSTRACT
The transmission of multimedia data, to date, is increasingly used and
necessary in private and business environments. Distribution of this data type
represents a breakthrough in communication between users leading to an
improvement in the exchange of information.

Thus, in the present project, we want to create an approach to multimedia
data exchange in distributed systems and real time playback. For this purpose,
an application has been created that, by means of the paradigm of publish/
subscribe, makes the transmission of video data from one node to the
subsequent acquisition and reproduction of the data in another node in its
network.  
For this project, we used a free version of a data distribution system
OpenSplice and tools for the decoding and display of data such as FFmpeg and
SDL.
Juan Carlos Moreno Rodríguez! Página 6ÍNDICE
ÍNDICE DE FIGURAS 10
ÍNDICE DE TABLAS 12
ÍNDICE DE GRÁFICAS 12
LISTA DE ACRÓNIMOS 13
Capítulo 1: Introducción y Motivación 16
 1.1 Introducción 17
 1.2 Motivación 18
 1.3 Estructura del proyecto 19
Capítulo 2: Estado del Arte 22
 2.1 Middleware 23
 2.1.1 Categoría de integración 25
 2.1.2 Categoría según su aplicación 28
 2.1.3 Tipos de uso 30
 2.2 Sistemas distribuidos de datos 31
 2.2.1 Características 33
 2.2.2 Paradigma Publicación-Suscripción 35
 2.2.3 Calidad de servicio 40
 2.3 Multimedia 47
 2.3.1 Streaming 48
 2.3.2 Códecs y contenedores 53
 2.3.3 MPEG-2 56
 2.4 Resumen 61
Juan Carlos Moreno Rodríguez! Página 7Capítulo 3: Estudio de las tecnologías y herramientas empleadas 63
 3.1 OpenSplice 64
 3.2 Primeras aplicaciones OpenSplice 69
 3.3 FFmpeg y SDL 79
 3.4 Primeras aplicaciones FFmpeg y SDL 83
 3.5 Aplicación inicial (Vídeo-DDS) 89
 3.6 Conclusiones 94
Capítulo 4: Desarrollo del sistema 97
 4.1 Introducción 98
 4.2 Entorno de Desarrollo 100
 4.3 Arquitectura y Diseño de la aplicación 100
 4.4 Desarrollo de la aplicación 108
 4.4.1 Modelado de datos 109
 4.4.2 Transmisor 112
 4.4.3 Receptor 119
 4.5 Conclusiones 131
Capítulo 5: Pruebas del sistema 134
 5.1 Introducción 135
 5.2 Pruebas de Recepción 136
 5.3 Pruebas de Tiempo 138
 5.4 Pruebas de Formato 145
 5.5 Pruebas de Visualización 147
 5.6 Requisitos cumplidos 150
 5.7 Conclusiones 153
Juan Carlos Moreno Rodríguez! Página 8Capítulo 6: Conclusiones y líneas futuras 155
 6.1 Conclusiones 156
 6.2 Lineas futuras 157
Capítulo 7: Presupuesto del Proyecto 161
BIBLIOGRAFÍA 166
APÉNDICES 170
 Instalaciones 170
 A.1 Instalación DDS OpenSplice y aplicación 170
 A.2 Modificaciones necesarias para el funcionamiento de la aplicación175
 A.3 Instalación FFmpeg 177
 A.4 Instalación SDL 179
 A.5 Instalación en dispositivo Maemo 180
Juan Carlos Moreno Rodríguez! Página 9ÍNDICE DE FIGURAS
 Ilustración 1. Esquema de software Middleware
 Ilustración 2. Necesidad de las políticas de QoS en un sistema distribuido
 Ilustración 3. Modelo Publish - Subscribe
 Ilustración 4. Arquitectura publish-subscribe
 Ilustración 5. Etapas del proceso de Streaming
 Ilustración 6. Esquema básico de Streaming
 Ilustración 7. Esquema de MPEG Transport Stream
 Ilustración 8. Paquete MPEG2 Transport Stream
 Ilustración 9. Esquema de un paquete TS
 Ilustración 10. Arquitectura de conexión de servicio OpenSplice DDS
 Ilustración 11. Agentes del ejemplo de Chat
 Ilustración 12. Ejemplo Chat un usuario
 Ilustración 13. Ejemplo Chat dos usuarios
 Ilustración 14. Ejemplo Chat inicio tarde
 Ilustración 15. Capas de abstracción de SDL
 Ilustración 16. Diagrama Tutorial 1 FFmpeg
 Ilustración 17. Fichero frame.PPM
 Ilustración 18. Diagrama Tutorial 2 FFmpeg
 Ilustración 19. Captura de pantalla del vídeo reproducido
 Ilustración 20. Diagrama aplicación Vídeo-DDS
 Ilustración 21. Visión global de la aplicación Vídeo-Chat
 Ilustración 22. Diagrama de arquitectura de la aplicación
 Ilustración 23. Estructura interna de la aplicación
 Ilustración 24. Proceso de llenado del Bufer
 Ilustración 25. Reproducción mediante una Fila intermedia
 Ilustración 26. Diagrama de desarrollo
 Ilustración 27. Modelo IDL de datos
 Ilustración 28. Arquitectura del Transmisor
 Ilustración 29. Diagrama de estados del hilo recibeMensaje
 Ilustración 30. Diagrama de estados del hilo enviaVideo
 Ilustración 31. Diagrama de estados del hilo main
 Ilustración 32. Arquitectura del Receptor
 Ilustración 33. Proceso de Recepción
 Ilustración 34. Diagrama de estados del hilo Receptor
 Ilustración 35. Diagrama de estados del hilo Insertor
 Ilustración 36. Diagrama de estados del hilo Reproductor
 Ilustración 37. Diagrama de estados del hilo Visualizador
 Ilustración 38. Entorno de pruebas
 Ilustración 39. Imagen vídeo Mpeg
 Ilustración 40. Imagen vídeo Avi
 Ilustración 41. Vídeo 1 Transmisor y 2 Receptores
 Ilustración 42. Vídeo 2 Transmisores y 1 Receptor
 Ilustración 43. Vídeo 2 Transmisores y 2 Receptores
Juan Carlos Moreno Rodríguez! Página 10

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