VC1020 校網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)29000 2

1、I摘 要隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，視頻會議技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用己經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的熱點(diǎn)之一，它可應(yīng)用于教學(xué)、醫(yī)療、商務(wù)、培訓(xùn)等諸多方面，該課題將重點(diǎn)闡述網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用。該課題參照 ITU 制定的 H.323 多點(diǎn)視頻會議標(biāo)準(zhǔn)，從校園網(wǎng)的實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，有效的結(jié)合 IETF 的 RTP/RTCP 協(xié)議，提出了在 IP 組播環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的交互式多點(diǎn)視頻會議系統(tǒng)。它既繼承了集中式會議良好的會議控制和管理功能，又繼承了分布式會議的高效數(shù)據(jù)傳送能力和開放結(jié)構(gòu)，同時(shí)還省去了 MCU 的巨大花費(fèi)。在沒有 MCU 集中控制的情況下，該課題采用主持人控制機(jī)制來管理會議。從系統(tǒng)安全

2、性的角度出發(fā)，該課題引入了一種基于 DES 的改進(jìn)方法，這種一次一密的加密方法加密速度更快，更適合網(wǎng)絡(luò)視頻會議。另外，該課題還加入了 QoS 控制模塊，保證了系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。為了能充分利用校園網(wǎng)資源，該課題還對系統(tǒng)的功能進(jìn)行了擴(kuò)展設(shè)計(jì)，如視頻捕捉(錄像)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，從而使系統(tǒng)更具有健壯性和實(shí)用價(jià)值。該課題為在校園環(huán)境中進(jìn)行各種視頻會議和學(xué)術(shù)會議提供了一種合適的解決方案，是經(jīng)濟(jì)可行的視頻會議系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：H.323 標(biāo)準(zhǔn)，多點(diǎn)視頻會議，IP 組播，RTP/RTCP 協(xié)議，QoS 控制II目 錄第 1 章 緒論.11.1 視頻會議概述.11.1.1 視頻會議的發(fā)展.11.1.2 視頻會議的應(yīng)

3、用.21.2 課題簡介.21.2.1 本課題研究的意義.21.2.2 本課題研究的內(nèi)容.3第 2 章 H.323 及相關(guān)協(xié)議介紹.42.1 H.323 的體系結(jié)構(gòu).42.2 H.323 主要協(xié)議過程及原理分析.52.3 RTP 和 RTCP 協(xié)議.62.4 TCP 和 UDP 協(xié)議.72.5 組播技術(shù).7第 3 章 多媒體信息處理.103.1 音頻壓縮技術(shù).103.2 視頻壓縮技術(shù).113.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù).133.4 信息加密技術(shù).133.4.1 視頻會議系統(tǒng)安全的基本要求.143.4.2 DES 加密算法的介紹.143.4.3 一種基于 DES 的改進(jìn)方案.15第 4 章 校網(wǎng)絡(luò)視頻會議系

4、統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).194.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu).194.1.1 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu).194.1.2 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu).194.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu).214.3 系統(tǒng)整體功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).22III4.3.1 系統(tǒng)分析.224.3.2 系統(tǒng)的構(gòu)成.244.3.3 系統(tǒng)軟/硬件平臺.254.4 視頻會議各模塊的實(shí)施.254.4.1 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議 RTP 的軟件實(shí)現(xiàn) .254.4.2 實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議 RTCP 報(bào)文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).264.4.3 傳輸層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).274.4.4 網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).294.4.5 多點(diǎn)會議管理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).304.4.6 音頻和視頻模塊的總體設(shè)計(jì).324.4.7 服務(wù)質(zhì)量(QoS 控制)模塊

5、的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).334.5 系統(tǒng)的測試.344.5.1 測試環(huán)境.344.5.2 測試過程及結(jié)果.35第 5 章 系統(tǒng)擴(kuò)展功能設(shè)計(jì).365.1 視頻捕捉(錄像)系統(tǒng)設(shè)計(jì).365.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).365.3 寬帶有線電視網(wǎng)的設(shè)計(jì).375.4 課后復(fù)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).38結(jié) 論.40參考文獻(xiàn).41致 謝.42 1第 4 章 校網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)有著自身的特點(diǎn)，其速度較快、規(guī)模大、用戶群體活躍、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開放。視頻會議系統(tǒng)應(yīng)用于校園網(wǎng)，應(yīng)該充分利用校園網(wǎng)的特點(diǎn)，在已有的網(wǎng)絡(luò)資源上開發(fā)視頻會議系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)具有較低的成本和較高的實(shí)用價(jià)值。4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.1.1 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)圖 4

6、.1 視頻會議物理結(jié)構(gòu)圖以太網(wǎng)桌面系統(tǒng)桌面系統(tǒng)桌面系統(tǒng)桌面系統(tǒng)桌面系統(tǒng)視頻會議服務(wù)器24.4.6 音頻和視頻模塊的總體設(shè)計(jì)圖 4.5 視頻音頻處理模塊示意圖視頻、音頻人機(jī)接口及控制(視頻捕獲/關(guān)閉、音頻啟動、圖像質(zhì)量選擇、音頻質(zhì)量控制等)反饋信息處理模塊QOS反饋接受模塊控制信息映射表視頻采集音頻播放模塊視頻解壓模塊視頻接受緩沖區(qū)管理視頻接受模塊視頻發(fā)送緩沖區(qū)管理視頻壓縮模塊視頻發(fā)送模塊音頻采集音頻發(fā)送緩沖區(qū)管理音頻壓縮模塊音頻發(fā)送模塊音頻接受模塊音頻解壓模塊音頻接受緩沖區(qū)管理視頻播放模塊34.5.2 測試過程及結(jié)果首先由會議主持人對與會者發(fā)起呼叫，這一呼叫是通過 IP 地址來完成的，例如在本次測試中是對 IP 地址為 192.168.1.104 的與會者發(fā)起呼叫， 被呼叫者可以選擇“接聽”或者“掛斷” ，如果選擇接聽的話雙方就可以建立視頻鏈接，進(jìn)行視頻會議，如果有多個(gè)與會者，就要進(jìn)行多次呼叫，理論上來說，與會者