基于IP网络的多媒体视频会议系统研究

基于IP网络的多媒体视频会议系统研究

李海峰[1]2005年在《基于H.323协议的多点视频会议系统研究与设计》文中研究说明随着网络技术和通信技术的不断发展,用户对网络的需求日益多样化,基于IP 交换网络的多点视频会议系统的实现由于其成本的低廉,交互性强大,多点共同参与的特点和优点取代了传统的电视、电话会议成为了人们通过远程进行会议交流的理想选择。基于IP 交换网络的多点视频会议系统的研究经过十多年的探讨和规范,目前已经较为成熟。随着多媒体影音技术的进化和成熟,视频会议系统可以以更低的码率实现更为清晰的视觉质量;同时随着主干网络带宽的提高,使得视频会议可同时支持的客户数量更多。目前对视频会议支持的协议簇主要有两类:ITU-T 组织提出的H.323 协议和IETF 组织提出的SIP。其中,H.323 协议由于其发展时间长,应用更为广泛。传统的H.323v3 协议容纳的视频压缩协议主要是H261、H263、H263+,由于码率较大和压缩算法固有的缺陷,使得图像质量相对较差,对带宽的要求更为苛刻。基于此,本论文所讨论和设计的系统,扩展了H.323V3 协议栈,引入了H264 视频压缩协议,使得在同等网络环境下,视频图像质量明显提高,同时,节省的带宽有效的提高了同时支持的客户端数量。本论文的研究涉及了计算机多媒体信号处理、基于IP 交换网络的多点视频会议的原理和协议栈。通过对国内外大量相关文献的阅读和分析,研究了基于IP 交换网络的多点视频会议的特点和行为机理,在详细分析着名的开源项目OpenH.323 的基础上,针对其弱点和不足进行了相应的改进,应用了设计模式开发思想,设计和实现了一个完整的基于IP 交换网络的、可插入式的多点视频会议原型系统,包括了多点控制单元、客户端等独立的软件模块。

张文雯[2]2011年在《基于IP网络的多媒体通信系统研究》文中进行了进一步梳理随着计算机网络通信技术和多媒体技术的不断发展,基于IP网络的多媒体通信业务是当今通信领域研究的重点,其中之一就是多媒体会议系统。视频会议系统通过各种通信网络及相关的多媒体设备,使地理上分散的用户在网络上通过视频、声音、文本等信息流进行交互式的交流。VPN技术是在公共传输网络上通过隧道技术完成专用数据信息传输的技术,提高用户网络运营和管理的灵活性,满足用户对信息传输安全性、实时性的需要。MPLS VPN集隧道技术和路由技术于一身,吸取基于虚电路的VPN的服务质量(QoS)的优点,使用MPLS组网具有极好的灵活性和扩展性。本文主要对H.323多媒体视频会议系统进行研究,为解决原有的H.323会议系统存在的安全性和QoS保证问题,引入了MPLS VPN作为视频会议系统传播的网络平台。为进一步完善MPLS VPN网络的性能,本文针对不同的链路设计不同的QoS方案,解决了不同MPLS VPN之间的QoS映射问题,并且使用了区分服务模型对实时多媒体网络系统中的QoS提供保证。为了加强视频会议系统数据传输的安全性,在不改动MPLS VPN网络结构的前提下,探究了一种基于CE路由器的IP Sec集成方案,使得CE路由器之间可以形成一条安全的IP Sec隧道,实现了VPN用户数据分组在MPLS VPN网络中的安全传输。最后给出了基于MPLS VPN的H.323多媒体视频会议系统的实现方案。

宋巧莉[3]2008年在《基于IP网络的桌面视频会议系统的设计》文中研究说明随着Internet的迅速发展和多媒体通信技术的进步,在IP网络上开展视频会议受到了人们的广泛重视。本文分析了基于IP网络的视频会议系统的特点,从分析系统的功能结构和设计原则出发,对有关系统实现的关键技术,尤其是对多媒体及通信技术进行了深入探讨,并给出具体的实现方法。全文共分六章,以基于C/S模式的桌面视频会议系统为基础,针对系统功能结构、实时网络传输机制、多媒体视频/音频技术、会议控制和数据交互机制等几个关键问题,进行详细设计和编程实现。第一章主要是介绍本论文的课题背景和研究的意义及内容简介。第二章对系统的功能进行深入分析,并在此基础上设计了系统的运行流程和逻辑结构模型。第叁章从视音频数据在网络上传输的特点分析入手,深入研究为保证传输质量所采用的一系列关键技术和策略,并实现这些技术,主要包括:多媒体压缩技术、组播技术、流量和拥塞控制策略、差错恢复机制、双缓冲技术、同步策略等。第四章分析视频/音频这两种多媒体的采集和编解码技术,给出具体实现方法。第五章设计会议的相关流程,实现会议管理和数据交互功能,例如:实现了文字交流、白板、文件传输。第六章对本文所提到的系统进行总结以及对以后待完善的工作进行说明。

李鹏[4]2007年在《基于IP的多功能视频会议系统的研究与设计》文中研究表明随着计算机和互联网的迅速发展,传统的文字交流已经难以满足人们的需求,一种集文字、语音、图像为一体的多媒体通信方式更受青睐。数字图像处理和通信技术的高度发展使这种多媒体通信方式成为了可能。视频会议系统就是一种基于互联网的新型多媒体通信方式,这种方式能够为处于不同地点的人们召开会议,为与会人员搭建良好的沟通平台。目前,多媒体通信技术的发展及应用已经初具规模。各行各业都在尝试采用多媒体视频会议系统作为一种交流工具,以提高工作效率和竞争力。本文首先研究了ITU-T(国际电信联盟)制定的多媒体通信标准H.323,具体包括H.323的体制结构和H.323的标准协议栈,并对多媒体视频会议连接的一般过程进行了分析;然后对多媒体视频会议系统的可行性和服务质量控制进行分析,其中包括在IP网络中实施的服务质量控制和在H.323中实施的服务质量控制;并对多媒体会议系统中的低码率编码进行了探讨。本文利用Microsoft公司提供的RTC(实时通信)API,对视频会议系统原型进行了设计,并且给出了各个功能模块的具体实施过程。该系统能够在使用较少的硬件条件下应用于普通的计算机终端,通过IP网络进行文字、视频、音频的交流,大大减少了会议的费用。在互动式视频的基础上,本系统增加了电子白板模块,使与会人员能够通过使用电子白板模块提供的画笔进行绘画方式的交流,更加方便了用户之间的沟通。并且在上述视频会议系统原型的基础上开发了一个视频截取模块。这个模块是利用Windows平台下的视频应用程序软件工具包VFW所开发的。这个模块通过VFW提供的接口函数,可实现一帧图像的捕捉,并且可以对捕捉到的图像进行处理(如灰度图转换,二值化,边缘分割等),处理后的图像可以通过电子白板模块实时地显示给与会人员。增加了图像处理模块的视频会议系统在红外探伤、远程医疗等领域有很好的应用前景。本文所开发的视频会议系统能够实现文字,声音,图像的互动式交流,并且增强了视频会议的图像处理功能,具有较好的应用前景。同时这些结果可以直接应用于远程监控、商务会议、远程培训等领域,并且为系统的进一步的研究和开发奠定了基础。

博一雪[5]2009年在《基于IP网络的软件视频会议系统的研究与实现》文中指出近几年来,网络技术和信息处理技术的迅速发展使得视频会议系统得到了广泛的关注。视频会议系统作为一种新型的通信和交流工具,突破了地域的限制,可以提供更为便捷、灵活、全面的视频信息的传递和服务,具有极其广泛的发展前景和应用价值。本文首先对视频会议系统的分类、协议标准、系统结构等问题进行了分析和研究,提出了基于IP网络的软件视频会议系统的具体设计和实现方案。整个系统采用了纯软件的实现方法,系统结构采用C/S模式,主要由客户端和中央管理服务器组成。本文首先介绍了视频会议的主要特点和功能,然后对中央管理服务器的管理和控制模式进行了详细的分析和设计。在视频会议系统中,实现视频和音频信号的实现传输和处理是关键性的技术问题。本系统采用当前流行的H.263技术,视频的压缩采用了当前流行的VFW视频编解码器,达到了比较好的传输和播放效果。文中还介绍了G729库函数实现音频捕获和处理方法;并且讨论了视频会议系统的网络传输问题。本系统结构简单、功能全面,具有很好的通用性和可扩展性。

杜飞[6]2005年在《支持多媒体通信的IP网络研究》文中研究指明因特网的诞生和快速发展给人们的生活方式和工作方式带来了巨大的变化,令信息传递方式呈现出前所未有的便利和快捷。在互联网崭露头角的时代,由于受到技术水平的制约,人们在网上交流的信息大多是文字等一些要求简单的数据。比较复杂的信息,如视频和音频等多媒体方面的数据则相当有限。进入上个世纪90年代之后,随着多媒体技术与网络技术的飞速发展及融合,用户对于图像、视频等海量数据的多媒体内容在网络上传送的需求日益增长。近几年,多媒体压缩编码技术的进步以及支持多媒体通信的一些新协议(RSVP、RTP/RTCP、RTSP、MMS等等)的问世,IP网络承载多媒体业务方面的能力已经有了相当大的提高。 基于IP网络的多媒体会议系统,是利用视/音频技术和IP数据通信技术,通过IP网络(如Internet、Intranet、LAN、WAN)在两点或多个地点之间建立可视通信,实现图像、语音及数据交流的一种会议形式。与会者利用PC终端、摄像机和话筒,既能实时地看到对方的发言人和会场场景,也能听到对方的声音。在配备了电子白板、传真机等辅助通信设备以及相应软件之后,还可以与对方会场的与会人员进行研讨或磋商,在效果上可以替代现场会议。作为一种现代化的多媒体通信工具,它在及时召开重要会议、提高工作效率、节约时间和经费开支等方面的重要价值已逐渐为人们所认可。 在此背景下,本论文讨论了基于IP网络的多媒体会议系统的分析与设计中所涉及的几项关键技术:多媒体内容制作所采用的图像压缩标准MPEG系列;支持多媒体通信的新的更加有效的网络协议;存贮多媒体资源的数据库技术:保障IP网络上的多媒体业务服务质量的方案;视频文件的处理所采用的目前能适应当前IP网络及多媒体应用现状的流媒体技术。 本论文注意理论联系实际,从对现有技术的理论分析、比较和总结入手,选用了先进的、合理的技术,如:怎样对要传输的多媒体信息更好地进行压缩编码,使之更易于进行传送;如何提高IP网络多媒体业务的服务质量等。本论文在综合运用以上技术的基础上,采用模块化设计的方法和流媒体技术,设计了一个多媒体会议系统MCS的初步实现模型。

董蕴华[7]2003年在《基于IP技术的视频会议系统的开发及相关技术》文中研究说明视频会议系统是近年来十分热门的技术 ,文中介绍了基于IP技术的视频会议系统的基本概念和网络结构 ,分析了系统应实现的主要功能 ,着重探讨了视频会议系统的关键技术 ,并提出了设计方法

黄斌[8]2005年在《基于IP组播网络的视频会议研究和开发》文中认为视频会议系统是一种基于多媒体技术与网络通信技术的利用计算机召集会议的系统。近年来,随着计算机硬件技术和数字视频压缩技术水平的提高,视频会议在实用化方面取得了快速发展,并在经济、科研、文化等领域发挥了显着的作用,它己经成为现代信息社会不可缺少的一种需求和技术热点。视频会议及相关技术的进一步提高和现代社会交流需要日益增强,使视频会议成为一种新的通信方式,必定会有更广阔的应用领域和发展前景。本文主要通过论述视频会议系统的国内外研究现状、水平和应用前景,分析IP 网络中的组播技术原理和实现方法,重点介绍了一种基于IP 组播视频会议系统的实现方案中的组播通信和音视频采集回放技术实现。本文研究的主要工作有以下两个方面:(1) 通过对组播技术原理进行详细分析,得出在WINDOWS 系统下,使用VC 编程实现WINSOCK 技术的方案。在WINSOCK 组播通信平台下完成视频会议的视频音频数据传输。(2) 使用微软实时通信RTC 客户端组件所支持的视音频采集回放,实现对组播视频会议的视频音频数据处理。全文共分为六个部分,第一部分介绍了视频会议的发展和应用、论文的研究范围。第二部分主要介绍了视频会议系统通信平台和数据处理所涉及的相关协议与技术,包括TCP/IP 网络通信协议、H.323 协议、Winsock API 等,重点论述了组播技术原理。第叁部分,在上述技术分析的基础上,阐述了一种基于IP 组播视频会议系统的系统设计思路,大量的视频音频数据使用组播方式传送,其他少量的控制信息、程序数据使用单播传送。在第四部分中,使用VC6.0 编程实现WINSOCK 组播连接。第五部分中,重点介绍了Windows RTC 客户端Client 组件对象的主要功能和应用微软实时通信(RTC)API 实现对组播视频会议的视频音频数据采集回放的步骤。第六部分是本文的总结,给出本文设计的软件进行必要的简易测试的结果,最后做了对视频会议技术的展望。

魏强[9]2010年在《基于IP网络视频会议系统QoS技术方案的研究》文中提出随着Internet和多媒体技术发展,基于IP网络的应用业务越来越多,因此导致有限的网络资源占用越来越严重;现阶段IP网络状况波动严重,带宽不稳定;又由于IP网络的“尽力而为”服务的特点。这些都会对IP网络视频会议的延时,抖动,丢包率和唇音同步造成严重影响,视频会议的视音频质量得不到保证。为了解决这一问题,基于IP网络视频会议系统QoS(服务质量)保障技术便成为研究的一个热点。基于IP网络视频会议系统的QoS技术包括两个方面的技术;第一个方面是IP网络QoS技术,由于IP网络是视频会议系统的传输媒介,IP网络QoS能决定视频会议的质量,效果显着稳定可靠;目前此技术分为几种类型,它只适合在IP网络上实施,但缺点是实施难度大、成本高、不灵活和具有一定的局限性。第二个方面是视频会议系统终端QoS技术,此技术是以视频会议系统关键技术和相关协议为主要依托,视频会议系统终端QoS技术能把在视频会议系统终端传输的视音频信号的带宽动态的匹配IP网络带宽的变化以达到控制视音频效果的目的;此项技术的突出优点是实施方便灵活,不受时间地点的限制。本文针对这两个方面的IP网络视频会议的QoS技术分别做了详细的介绍。最后提出利用视频会议系统终端QoS技术,采用纯软件设计和实现控制视频会议QoS技术指标方案。此方案的总体设计思想是基于延时的丢包率和抖动的控制,主要特点是综合考虑延时、抖动和丢包率,方案使这叁个指标达到一个动态调整的效果;该方案优先保证声音连续不失真,采取的主要技术是自适应码率控制;该方案设计主要使用RTP和RTCP协议控制,能使最大延时控制在400ms以内的前提下使丢包率及抖动控制在一个合理范围内,最后做到唇音同步;各项技术指标通过验证在广域网内端到端的平均延时能不超过230ms,抖动平均控制在40ms以内,画面基本清晰,声音连贯不失真。

杨恩众[10]2017年在《软件定义多媒体组播系统与传输策略研究》文中提出近年来随着网络与多媒体技术的进步,诸如互联网电视、视频会议、视频点播、网络视频监控、虚拟现实等多媒体应用越来越深入到人们的生产和生活中。随之而来的是网络中IP流量的急速增长,而快速增长的网络资源消耗,可引发网络拥塞、传输时延变大等问题,最终会降低多媒体业务的服务质量,导致用户体验变差,因此需要寻求新的机制、架构和算法对多媒体传输业务进行优化。网络承载的业务不断丰富,当前互联网出现了诸如体系臃肿、服务质量保障缺失等方面的问题,因此学术与产业界正在探索建立新的网络体系架构。软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)近年来被提出,因其支持服务可编程、网络可控等优势被业界认为是下一代互联网的发展方向。利用多媒体编解码的先进技术、网络优化理论、在线网络测量以及组播技术等手段,研究在软件定义网络中的多媒体传输机制、架构和算法,对于解决多媒体传输存在的问题具有重要意义。为了保证网络多媒体的服务质量,优化网络资源的利用率,本文研究了在软件定义网络环境下的多媒体组播传输控制与优化问题,主要研究工作概括如下:1)软件定义可伸缩视频组播系统架构的研究。利用SDN提供的网络可控、可编程的特点,针对可伸缩视频,本文研究如何构建在软件定义网络中的多媒体业务组播服务系统。为了使网络转发节点支持对视频内容的感知、实现完全可控的组播,本文设计了管理子系统,同时定义了视频服务系统中的功能实体并设计了组成功能实体的各个模块。为了满足系统对服务质量(Quality of Service,QoS)的支持,本文提出了在软件定义视频组播系统中链路带宽和网络时延的测量方法。针对系统在实际网络中部署时存在的域间和跨ISP服务问题,本文提出了支持大规模网络的域间与多ISP部署服务解决方案。在提出架构的基础上,我们搭建了软件定义可伸缩视频组播的原型系统,进行了相关实验以评估系统的性能。实验表明,提出的架构能够实现可伸缩视频在软件定义网络下的组播传输业务,能够达到优化网络资源利用的目的。2)软件定义网络中可伸缩视频自适应组播传输策略的研究。本文提出的软件定义可伸缩视频组播系统架构中,管理服务器的策略模块支持路由计算、组播树构建、视频传输控制等算法的定制,可以根据不同的场景、应用和需求部署不同的策略。本文提出了在软件定义网络中具有可用带宽和时延约束的组播路由算法,根据SDN控制器中的网络拓扑和链路状态等信息,构建具有QoS约束的最小代价视频组播树;同时本文提出了基于等效带宽估计的组播自适应调节控制策略,可伸缩视频在SDN网络传输过程中,系统可以依据网络状态信息检测到网络链路拥塞,依据相应层数选择算法在网络内部动态地调节可伸缩视频的传输层数,保证用户的观看体验。我们在原型系统中进行了相关实验,实验结果表明提出的算法和策略能够有效避免网络链路拥塞,显着提高视频业务的服务质量。3)软件定义网络中基于分层组播的视频会议系统研究。本文在软件定义网络中,基于可伸缩视频编解码技术和网络组播技术部署视频会议服务。在基于MCU的视频会议系统中,由于集中式的MCU具有很高的负载,极有可能成为系统的瓶颈,难以确保较高的QoS;而采用P2P技术部署的视频会议系统,成员上行网络带宽资源的限制也可能导致服务的中断。本文提出的系统中,集中式会议管理服务器只负责管理会议,而不接收和处理来自会议成员的媒体数据。会议管理服务器通过网络控制器提供的接口获取网络拓扑信息、网络可用带宽和路径时延等状态信息,从而为SVC视频流建立具有QoS约束的组播树,并在服务过程中采用基于等效带宽估计的可伸缩视频自适应组播传输策略,动态地调节网络中传输的视频流。实验结果表明,所提出的系统不仅可以提供灵活可控的视频会议组播传输,而且可以减少网络带宽的使用,保证视频会议的服务质量。

参考文献:

[1]. 基于H.323协议的多点视频会议系统研究与设计[D]. 李海峰. 电子科技大学. 2005

[2]. 基于IP网络的多媒体通信系统研究[D]. 张文雯. 南京邮电大学. 2011

[3]. 基于IP网络的桌面视频会议系统的设计[D]. 宋巧莉. 武汉科技大学. 2008

[4]. 基于IP的多功能视频会议系统的研究与设计[D]. 李鹏. 武汉理工大学. 2007

[5]. 基于IP网络的软件视频会议系统的研究与实现[D]. 博一雪. 内蒙古大学. 2009

[6]. 支持多媒体通信的IP网络研究[D]. 杜飞. 武汉理工大学. 2005

[7]. 基于IP技术的视频会议系统的开发及相关技术[J]. 董蕴华. 河南机电高等专科学校学报. 2003

[8]. 基于IP组播网络的视频会议研究和开发[D]. 黄斌. 广西师范大学. 2005

[9]. 基于IP网络视频会议系统QoS技术方案的研究[D]. 魏强. 大连交通大学. 2010

[10]. 软件定义多媒体组播系统与传输策略研究[D]. 杨恩众. 中国科学技术大学. 2017

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