基于IP网络的视频会议系统的研究与开发

基于IP网络的视频会议系统的研究与开发

赵连才[1]2007年在《IP网络视频会议的QoS技术研究与实现》文中指出随着IP网络与Internet在当今使用得越来越广泛,基于IP网络的视频会议系统也越来越为广大的消费者所接受而召开网络视频会议最重要的就是要保证有良好的音视频质量。现阶段IP网络的状况是比较复杂的,带宽参差不齐、时延大、不稳定。如何在IP网络上保证用户信息传输的质量就成为一个不容忽视的重要问题,为解决这一问题,网络服务质量(QoS,Quality of Service)便应运而生。QoS是网络与用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质的约定,例如,传输时延允许时间、最小传输画面失真度以及声像同步等。对于由QoS控制来实现QoS保证,IETF(Internet Engineering Task Force)组织提出了集成模型(IntServ)、区分业务模型(DiffServ)、多协议标签交换(MPLS)技术、流量工程(Traffic Engineering)等多种控制和管理方案。当前盐城地税现有主干MSTP线路和备份SDH线路,为更好的利用现有网络的增值应用,盐城地税实施IP方式视频会议项目,为不影响税务征收管理的主体应用,同时要保证视频会议使用质量。本文就盐城地税的IP视频会议系统如何在现有的网络中保证它的应用效果和质量展开研究和讨论,通过策略路由、网络带宽调整、音视频同步等方法来达到理想的效果。

宋柱芹[2]2006年在《视频会议中视频实时传输系统的研究与实现》文中进行了进一步梳理随着网络和流媒体技术的发展及相关协议标准的成熟,基于IP的软件视频会议系统以低廉的成本和快捷优质的服务成为目前研究和开发的热点之一,成为视频会议系统的主要发展趋势。然而,IP网络只能提供尽力而为的服务,不适合视频数据的实时传输。视频数据常常会因为网络拥塞出现马赛克甚至暂停,网络状态的波动也会影响视频的回放效果,视频服务质量很难保证。如何实现视频数据在IP网上的实时传输是基于IP的视频会议系统要解决的关键问题之一。本文的研究目标就是在现有的网络设施和计算机设备的基础上建立一个纯软件系统来解决这一问题。本文内容包括叁个方面:1.方案选取:根据视频数据在IP网络上传输的特点,选取RTP/RTCP作为传输协议;提出了混合式组播并把它作为多点对多点的传输方式;选取MPEG-4作为压缩标准;数据的采集和回放用DirectShow技术实现。2.具体实现:重点给出了Video Capture Filter, Video Send Filter, Video Receive Filter等的设计与实现。Video Send Filter负责对视频数据进行RTP封装并发送到网络;Video Receive Filter负责一边从网络接收数据,一边将得到的RTP包进行重组,并使用异步接收方式、双重缓冲和多线程技术来提高系统的性能。3.采用了应用级别的端系统QoS控制策略来提高视频的实时传输质量:提出并实现了接收端的拥塞控制、发送端的拥塞控制和差错控制的重传策略。本人的工作在于:1.对基于IP网络的视频传输策略进行了研究分析,设计并实现了视频传输过程中所用到的各个Filter。2提出并实现了基于分层排列图的混合式组播,提高了系统的可扩展性。3.设计并实现了端系统QoS控制策略以保证视频传输的服务质量,它包括接收端的拥塞控制、发送端的拥塞控制和差错控制的重传策略等。

杜飞[3]2005年在《支持多媒体通信的IP网络研究》文中研究表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。

魏强[4]2010年在《基于IP网络视频会议系统QoS技术方案的研究》文中研究指明随着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。

唐晓东[5]2007年在《基于IP组播的多点视频会议系统的研究与实现》文中研究指明本文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,详细介绍了针对分组交换网络的视频会议标准——ITU-T的H.323协议标准的具体内容和体系结构,提出了基于IP组播网络的软件视频会议系统的具体设计和实现方案。本文结合实际项目设计了一个C/S模式结构的视频会议系统,介绍了视频会议MCU的主要特点和功能,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。本系统利用了基于COM组件的DirectShow技术实现了视频和音频信号的实时采集、压缩和回放,达到了较好的传输和播放效果。视频的压缩采用了当前流行的H.264视频编解码器,与H.263和MPEG-4标准相比有效提高了视频的压缩效率和网络传输速度。本文讨论了IP组播技术和WinSock套接字技术。同时,对视频会议系统的安全保密问题进行了深入的讨论。本系统结构简单、功能全面,具有很好的通用性和可扩展性。

吴立钊[6]2002年在《基于IP网络的视频会议系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理视频会议系统是计算机网络、数据库、多媒体及通信技术的不断发展的产物,它突破了与会者的地域限制,使人们足不出户就可与远在天涯的朋友展开讨论,举行远程会议。目前,视频会议系统已成为国内外宽带网上的一个研究和应用的热点。 本论文结合“Xmediabase视频会议系统”的实际项目,论述了视频会议系统的背景和应用前景,提出一套视频会议系统的设计方案,研究和开发了一个支持视频会议系统的运营平台和终端;深入研究了多媒体图像格式,图像在网络上的传输、存储与浏览,B/S模式以及在B/S模式中数据库的接口技术;同时对TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)协议、H.323协议、COM+(Component Object Module)组件技术、ADO(ActiveX Data Objects)技术、消息队列服务等做了研究与开发工作。

刘源源, 张轩, 包丛笑, 樊冠群[7]2004年在《IP网络视频会议实验室的建设与应用》文中研究说明大规模视频会议应用是下一代互联网应用技术研究的重要课题之一 ,高校内IP网络视频会议实验室是校园内视频会议应用的基础设施 ,他的建立为教学、科研和管理提供了全新的支撑 (研究 )平台。本文通过在CERNET主干网上实施的IP网络视频会议的成功案例以及将一年来使用IP网络视频会议系统的经验 ,介绍了清华大学信息网络工程研究中心IP网络视频会议室 (实验室 )的建设和运行 ,为有关高校建设IP网络视频会议实验室提供参考。

李莉[8]2005年在《基于IP网络的软件视频会议系统的研究和实现》文中研究说明IP网络技术和信息处理技术的迅猛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、全面的视音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,详细介绍了针对分组交换网络的视频会议标准——ITU-T的H.323协议标准的具体内容和体系结构,提出了基于IP网络的软件视频会议系统的具体设计、实现方案和工作流程。 整个系统采用了纯软件的实现方法,系统结构为C/S模式,主要由客户端Client和中央管理服务器Server组成。本文介绍了视频会议MCU的主要特点和功能,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。实现视频和音频信号的实时传输和处理是视频会议系统的关键技术问题。本系统利用了基于COM组件的DirectShow技术实现了视频和音频信号的实时采集、压缩和回放,达到了较好的传输和播放效果。视频的压缩采用了当前流行的H.264视频编解码器,与H.263和MPEG-4标准相比有效提高了视频的压缩效率和网络传输速度。本文还讨论了视频会议系统的网络传输问题,介绍了WinSock技术,提出了层次化的传输结构。同时,对视频会议系统的QoS保证问题进行了深入的讨论,分析了视频流的QoS解决策略。本系统结构简单、功能全面,具有很好的通用性和可扩展性。

杨恩众[9]2017年在《软件定义多媒体组播系统与传输策略研究》文中研究说明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。

黄烨亮[10]2013年在《基于IP的现代警务指挥系统》文中研究说明当今公安机关原有的警务指挥系统功能仅限于视频会议,可以完成指令的上传下达,但是因为与图像监控系统相互独立,不能相互共享图像资源,在实时处置各类案件的警务指挥过程中,难以将视频会议的直观与监控图像的实时临场的特点充分结合起来,由于是两套独立的系统,在操作上也较为复杂,而且仅限于本地大屏的图像切换,不能控制下一级警务指挥机构的显示系统。现有系统已难以适应当前日趋复杂社会治安形势以及特大型国际大都市城市治安管理工作又对公安警务指挥工作提出的新的挑战。本文对公安机关现有的传统警务指挥系统进行分析,阐明了其优势和缺点。针对原有系统功能单一,与其他系统不能产生联动的不足之处,结合公安机关信息化应用和建设水平现状,研究探索了基于IP网络的现代警务指挥系统。例举并对已成功应用的案例进行分析,对系统方案的可行性进行了测试和论证。通过本文的阐述论证,设计了以网络技术和视音频技术为基础设计的现代警务指挥系统。系统以视频语音技术、图像处理技术、网络通信等技术为基础,可实现分散在各地的警务人员(或警务机构)之间的互联互通、即实沟通与资料共享,从而实现视频会议、数据交互、应急指挥等应用功能。该系统能够实现公安警务指挥实战中警务指令的研判与下达与事件现场实时情况的高度融合和互动。论证了技术不仅是对公安工作的有力支撑,更能够有效引导警务指挥工作机制向高效率转变和提升。

参考文献:

[1]. IP网络视频会议的QoS技术研究与实现[D]. 赵连才. 南京理工大学. 2007

[2]. 视频会议中视频实时传输系统的研究与实现[D]. 宋柱芹. 中国海洋大学. 2006

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

[4]. 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

[5]. 基于IP组播的多点视频会议系统的研究与实现[D]. 唐晓东. 中国海洋大学. 2007

[6]. 基于IP网络的视频会议系统的研究与开发[D]. 吴立钊. 湖南大学. 2002

[7]. IP网络视频会议实验室的建设与应用[J]. 刘源源, 张轩, 包丛笑, 樊冠群. 实验技术与管理. 2004

[8]. 基于IP网络的软件视频会议系统的研究和实现[D]. 李莉. 中国海洋大学. 2005

[9]. 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

[10]. 基于IP的现代警务指挥系统[D]. 黄烨亮. 上海交通大学. 2013

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