周斌_基于SIP的嵌入式视频会议系统的设计与实现.doc

基于SIP的嵌入式视频会议系统 的设计与实现 The designimplementation of embeded video conference system based sip 学科专业：通信与信息系统 研 究 生：周斌 指导教师：杨宗凯 教授 华中科技大学电子与信息工程系 二零零四年四月中文摘要 作为一种有效的协作工具，视频会议特别是基于IP的数字视频会议系统的研究和开发是一个世界性热点。从视频会议系统架构来看，主要分为集中式和分布式，目前基于H.323协议的视频会议系统基本上属于集中式的架构，这类系统功能较强，便于会议的集中管理，但是需要额外的硬件支持，如昂贵的MCU，限制了视频会议的广泛应用。本文针对集中式会议系统的不足，提出了基于IP网络的分布式会议系统模型，这种会议系统采用了VoIP的另一个主要协议——SIP协议，并将其与多播协议结合应用，构成了一种新颖的极具特点的数字视频会议系统。 本文首先回顾了视频会议的发展历史，对现有视频会议的标准、架构以及关键技术进行了介绍。其次对SIP会议模型进行了详细分析，通过将其与H.323集中式会议架构进行比较，在理论上论证了选择分布式多播会议模型的合理性与优越性。接着提出了网络拓扑和会议终端软硬件结构的详细设计方案，通过引入嵌入式技术，将音视频压缩、网络传输、本地声像采集播放等功能集成在一起，使得终端设备具有很强的安全性、可靠性和易用性。在具体实现中，采用MPC860为硬件平台，以嵌入式Linux操作系统为软件平台，采用模块化的设计方式，利用硬件DSP进行音视频编解码，SIP进行信令连接，RTP/RTCP进行音视频媒体的封装和网络传输。并对服务质量、音视频同步和媒体安全进行了研究。 本文的创新点在于结合了SIP和多播这两种技术的长处，提出了以数字视频会议终端为核心构建视频会议系统的设计方案，若干个视频会议终端就可以组成一个完整的视频会议系统，不需要额外的MCU支持。但本系统会议管理功能较简单，由于硬件限制，支持的用户数量也有限，还需要做进一步的研究和开发。 关键词： 视频会议 分布式 SIP 多播 音视频编码 嵌入式系统 ABSTRACT The RD of digital video conference based on IP is a world focus. The architecture of video conference system can be classfied as concentrated system and distributed one. The system based on H.323 protocol basically belongs to the concentrated architecture. This kind of systematic function is relatively strong, and benefits the centralized management. However, it needs extra hardwares to support, such as expensive MCU, which limites its more wide application. To improve the centralized conference system, this paper puts forward a distributed systematic model of conference based on IP network. Combined with the application of SIP protocol and muticast protocol, this kind of conference system establishes a kind of new-style digital video conference infrastructure with many characteristics. This paper firstly reviews the history of video conference and introduces related standards, frameworks and key technologies, secondly analyses SIP conference model and demonstrates the rationality and advantage of distributed conference models by comparing it with H.323 centralized arc