SIPHello媒体处理方法和相关特性的改进

SIPHello媒体处理方法和相关特性的改进

论文摘要

相对于传统的电话技术,VoIP在承载技术和体系结构上是一次革命性的改进,VoIP是利用分组交换技术通过IP网(Internet Protocol)承载和传送语音数据。从广义上来讲,VoIP已经成为支持语音、视频和文本等通信的多媒体通信技术,是目前发展的趋势。但是,IP网络“尽力而为”的网络特点,不能提供完善的QoS机制,IP包在传输中存在时延大、时延变化和包丢失等现象,使多媒体业务的服务质量不能得到保障。由于实时交互式通信本身的特点,IP网的这种特性会造成音视频会话中断、会话难以理解等各种问题。为使IP网络能够满足多媒体业务的要求,DiffServ、MPLS等技术被应用以改造IP网络,并取得了一定的效果。与此同时,由于IP网先天具有网络弱化、终端智能的特性,智能终端的技术也得到了广泛的研究和应用。本文工作基于此背景,在对影响VoIP服务质量的因素如丢包、抖动等进行分析和研究的基础上,着眼于智能终端技术,针对VoIP终端的音视频采集播放、编解码、传输提出了一系列的媒体质量的改进方案,并设计和实现了适应IP多媒体音视频通信的媒体栈。本文在语音采集中引入了回音消除算法,用来消除可能的声学回音。在抖动缓冲方面,对自适应缓冲区算法进行分析和改进,使用了基于反馈的自适应缓冲区机制。在语音包传输方面,通过引入语音活动性探测算法和舒适噪音产生算法,实现了不连续传输,节省了网络带宽。引入了视频会话,在视频传输处理中,采用了抖动缓冲和分片重组技术,并兼容了多种视频编解码格式。最后,本文设计和实现了一个媒体栈框架,该框架具有可扩展性和高效性。目前该媒体栈已经应用到基于SIP的VoIP软终端SIPHello中,效果良好。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 引言
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景和现状
  • 1.1.1 VoIP 的发展历程和现状
  • 1.1.2 VoIP 发展的技术性驱动
  • 1.1.3 VoIP 的竞争优势
  • 1.2 存在的主要问题
  • 1.2.1 IP 网和Internet 的传输特点
  • 1.2.2 IP 网与实时音视频传送之间的矛盾
  • 1.3 本文的研究工作和内容组成
  • 1.3.1 主要研究工作
  • 1.3.2 论文组织结构
  • 第二章 VOIP 终端SIPHELLO 的关键技术
  • 2.1 VOIP 终端的结构
  • 2.1.1 VoIP 终端的整体结构
  • 2.1.2 基于 SIP 的智能终端
  • 2.2 信令与协议
  • 2.2.1 SIP 协议
  • 2.2.2 SDP 协议
  • 2.3 媒体实时传输、控制协议
  • 2.4 媒体编解码技术
  • 2.4.1 语音编解码技术
  • 2.4.2 视频编解码技术
  • 第三章 SIPHELLO 媒体质量改进方案设计
  • 3.1 评价媒体质量的标准
  • 3.1.1 语音质量评价标准
  • 3.1.2 视频质量评价标准
  • 3.2 影响 VOIP 服务质量的主要因素
  • 3.2.1 带宽和延迟
  • 3.2.2 抖动及其他影响因素
  • 3.3 SIPHELLO语音质量改进方案设计
  • 3.3.1 语音处理结构流程
  • 3.3.2 语音的采集回放和回音消除
  • 3.3.3 语音的编解码和静音压缩技术
  • 3.3.4 语音包的传输和抖动缓冲技术
  • 3.4 SIPHELLO视频质量改进方案设计
  • 3.4.1 视频处理结构流程图
  • 3.4.2 视频的采集回放及其转换
  • 3.4.3 视频的编解码
  • 3.4.4 视频的分片传输和抖动缓冲
  • 第四章 SIPHELLO 媒体质量改进方案实现
  • 4.1 媒体栈的整体实现
  • 4.2 SIPHELLO语音质量改进方案的实现
  • 4.2.1 语音采集和播放和回音消除的实现
  • 4.2.2 语音编解码和静音压缩的实现
  • 4.2.3 语音包的传输和抖动缓冲技术的实现
  • 4.3 SIPHELLO视频质量改进方案的实现
  • 4.3.1 视频采集回放和格式转换
  • 4.3.2 视频的编解码
  • 4.3.3 视频的分片传输和抖动缓冲
  • 第五章 测试与结果分析
  • 5.1 测试环境
  • 5.1.1 整体测试环境
  • 5.1.2 测试的软硬件配置
  • 5.2 测试过程及结果
  • 5.2.1 互通性测试
  • 5.2.2 语音质量和视频质量测试
  • 5.3 结果分析
  • 结论
  • 参考文献
  • 发表文章目录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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