视频通信技术分析论文提纲

论文题目：SIP视频会议的自适应采集与动态码流提取技术研究

摘要：视频会议使处于两地的人可以更加方便的交流沟通,提高了人类社会生产的协作效率,在人类社会生产中逐渐占据了重要地位。Internet普及和网络基础设施全面升级,使得基于Internet网络的简单、方便且廉价视频会议系统成为可能。但是在Internet中带宽波动较大,网络通信质量不可控。因此如何保障Internet中视频会议传输QoS（Quality of Service）问题便成一个重要的研究课题。本课题尝试从实时视频码流的码率控制角度来提升视频会议在不稳定的网络中的传输QoS。核心内容是SIP（Session Initiation Protocol）视频会议的基础上加入自适应采集（视频采集）与动态码流（视频码流）提取技术。主要研究内容包括SIP视频会议原理和相关码流技术分析,基于RTP/RTCP反馈机制改进的AIMD视频发送码率控制模型的建立,设计实现SIP视频会议系统。研究分析SIP视频会议协议结构和SIP视频会议视频码流技术。从理论上全面分析一个基于SIP的视频会议的交互流程和架构模型。研究分析H.264视频编码结构和相应码率控制、视频转码方案。根据视频会议场景选择码率控制方案并提出一种基于GOP的全编全解视频转码方案。研究分析基于RTP/RTCP视频传输的网络拥塞控制方案,将传统拥塞控制算法AIMD加以改进应用于自适应视频采集和动态码流提取的码率决策部分。其中利用RTP/RTCP反馈控制机制获取丢包率、回环时间和抖动参数。设计一种双滑动窗口机制用于丢包率的预测。对回环进行低通滤波平滑。根据丢包率、回环时间和抖动参数作为AIMD算法中视频码率决策的参数。在此基础上设计自适应视频采集和动态视频码流提取模型。在OpenMCU、OpenSips等开源项目基础上进行二次开发,设计并实现加入自适应视频采集与动态视频码流提取技术的SIP视频会议系统。主要是在SIP UA端加入自适应视频采集模块,在转发服务器端添加动态视频码流提取模块。该系统的特点是有更高的网络敏感性,能根据网络的差异动态调整系统中传输的视频的码率,能有效的提高视频会议的视频通信质量。本课题充分考虑视频会议的应用场景以及传输码率的预测问题。在基于AIMD算法基础上加以改进,设计出整套能实现自适应视频采集和动态码流提取的网络敏感性视频会议系统,有效提升了系统的QoS。

关键词：视频会议;SIP;自适应;RTP/RTCP;H.264;AIDM

学科专业：计算机科学与技术

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 视频会议的发展历程

1.2.2 视频会议传输QoS研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 论文结构安排

第2章 SIP视频会议及相关码流技术

2.1 SIP协议概述

2.1.1 SIP协议简介

2.1.2 SIP协议的特点

2.3 视频会议的拓扑结构

2.3.1 控制信令拓扑结构

2.3.2 媒体数据传输拓扑结构

2.3.3 视频会议拓扑结构的选择

2.4 SIP视频会议系统模型

2.4.1 基本功能

2.4.2 不同规模视频会议系统模型

2.5 H.264码流结构

2.5.1 H.264简介

2.5.2 H.264码流结构

2.6 码率控制和转码

2.6.1 码率和码率控制

2.6.2 转码技术

2.6.3 基于GOP实时转码

2.7 本章小节

第3章 基于RTP/RTCP协议的码率估计

3.1 RTP协议

3.2 RTCP协议

3.3 用户网络参数

3.3.1 丢包率

3.3.2 回环时间

3.3.3 网络抖动

3.4 动态传输码率计算

3.4.1 AIMD算法

3.4.2 AIMD算法改进

3.5 自适应视频采集模型

3.6 动态码流提取模型

3.7 动态码率预测测试

3.7.1 测试环境

3.7.2 丢包率测试

3.7.3 回环时间测试

3.7.4 改进后的AIMD算法参数选择

3.7.5 改进后的AIMD算法测试及相关对比测试

3.8 本章总结

第4章 系统的设计与实现

4.1 相关开源项目简介

4.1.1 OpenMCU和Opensips

4.1.2 eXosip等其他项目

4.2 系统设计

4.2.1 整体设计

4.2.2 自适应视频采集UA的设计

4.2.3 动态码流提取模块设计

4.3 系统实现

4.3.1 自适应UA的实现

4.3.2 OpenMCU扩展

4.4 系统测试和结果分析

4.4.1 运行环境

4.4.2 相关测试和实验结果分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

致谢