基于IP网的视频会议系统的研究

论文摘要

随着Internet的迅猛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广泛重视,尤其是九十年代以后LAN/WAN的迅速发展及PC机能力的不断提高,为视频会议实用化提供了必要的硬件基础,基于IP网的视频会议系统将成为会议系统的发展主流。本文分析了基于IP网络的视频会议系统的特点,分析了系统的基本组织结构和组网技术,对有关视频会议系统关键技术进行了研究。首先针对应用的实时性要求,本文研究并实现了一个基于H.263的、高帧率、高压缩比的视频编/解码器,在快速编码算法(快速DCT、快速运动估计等)的基础上,提出了融合两种工程性和提高编码速度的解决方法:预判全0 DCT系数和基于MMX的计算。在保证图象质量的前提下,该方法使得视频平均压缩比可达300倍以上,同时编码和解码速度达到30帧/秒以上。其次在系统的总体结构框架下,本文运用一种基于RTP/RTCP及Multicast的可扩展的分层传输模型,使该系统满足视频会议的点对点和点对多点的通信要求。基于上述模型,系统根据信道的实际状况动态传输媒体流,保证用户可接受的服务质量及会议的正常进行。然后针对“流”特性业务容易引起网络拥塞问题,本文采用了一种基于FLC的拥塞避免算法,在保证视频通信的连续性和图像质量的基础上,减少注入IP网的数据流量。本文运用一种基于RTT的拥塞控制算法,有效地调节网络状态,保证会议的正常进行。最后本文采用隧道穿透方案,省去该方案中内网的client软件,运用端口映射的原理,既解决了穿透防火墙的技术问题,又避免了隧道穿透方案的部署复杂性的问题。本文的研究内容涵盖了IP网上多媒体通信的部分关键技术,这些结果已经应用于实际工程项目中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.1.1 视频会议的发展趋势
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.1.3 本论文主要研究内容
• 1.2 视频会议概述
• 1.2.1 视频会议简介
• 1.2.2 视频会议系统的类型
• 1.2.3 视频会议系统的特点
• 1.3 视频会议在国内外的发展现状
• 1.3.1 视频会议在国外的发展现状
• 1.3.2 视频会议在国内的发展现状
• 1.4 基于IP 网络的视频会议系统的组成与组网方式
• 1.4.1 视频会议系统的组成
• 1.4.2 视频会议系统的组网方式
• 第2章 视频会议系统的结构设计
• 2.1 视频会议系统结构和平台选择
• 2.1.1 会议系统组网结构
• 2.1.2 软件和硬件平台的性能需求
• 2.2 视频会议系统的实现方案
• 2.3 本章小结
• 第3章 视频会议的视频编码
• 3.1 H.263 主体编码算法
• 3.1.1 核心算法
• 3.1.2 主体算法性能测试
• 3.2 快速视频编码方法
• 3.2.1 预滤除全0 DCT 系数块
• 3.2.2 基于MMX 的快速运动估计
• 3.3 测试结果与讨论
• 3.3.1 预滤除全0 DCT 系数块算法的方法结果
• 3.3.2 H.263 编码器的帧率测试
• 3.4 本章小结
• 第4章 IP 视频会议的多播传播及同步控制
• 4.1 多播通信技术
• 4.1.1 多播通信原理
• 4.1.2 windows 环境下的多播通信
• 4.2 可扩展的传输模型
• 4.3 视、音频同步控制
• 4.4 本章小结
• 第5章 IP 视频会议信息的拥塞控制技术
• 5.1 拥塞和拥塞控制的概念
• 5.2 拥塞控制方法和类型
• 5.2.1 内部拥塞控制
• 5.2.2 外部拥塞控制
• 5.3 拥塞控制算法设计的一般标准
• 5.4 基于RTT 的自适应拥塞控制
• 5.4.1 RTT 测试和估计
• 5.4.2 RTT 模型分析
• 5.4.3 拥塞控制策略
• 5.5 本章小结
• 第6章 视频会议系统中防火墙及NAT
• 6.1 防火墙及NAT 概述
• 6.2 网络防火墙和NAT 如何工作
• 6.2.1 防火墙
• 6.2.2 NAT
• 6.3 防火墙和NAT 阻碍IP 语音和视频通讯
• 6.4 视音频流透过防火墙和NAT 的解决方法
• 6.4.1 传统的解决方案
• 6.4.2 本文的解决方法
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢