本文關(guān)鍵詞：基于WebRTC的P2P視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,人們溝通交流的方式也更多樣化,實(shí)時(shí)視頻通話具有溝通效率高、交互性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)應(yīng)用到企業(yè)日常工作、遠(yuǎn)程教育、應(yīng)急救援等多個(gè)領(lǐng)域。其中,基于純軟件實(shí)現(xiàn)的小型視頻會(huì)議系統(tǒng)具有搭建成本低、使用靈活等特點(diǎn),但多數(shù)采用C/S架構(gòu),依賴中心服務(wù)器整合轉(zhuǎn)發(fā)視頻流,服務(wù)器壓力較大,用戶使用前需下載安裝客戶端軟件。而新興的WebRTC技術(shù)提供了瀏覽器直接獲取多媒體設(shè)備輸入和瀏覽器間P2P數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?為構(gòu)建基于B/S架構(gòu)的P2P視頻會(huì)議系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐,使系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮B/S架構(gòu)和P2P網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,不依賴中心服務(wù)器,且健壯性強(qiáng)、用戶使用方便,能夠借助瀏覽器達(dá)到跨平臺(tái)的效果。本文研究并嘗試將WebRTC技術(shù)與P2P分布式網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,構(gòu)建一個(gè)新穎的、實(shí)時(shí)交互的多媒體視頻會(huì)議系統(tǒng)。論文對(duì)WebRTC和P2P的基本理論及技術(shù)進(jìn)行了綜述,詳細(xì)分析了WebRTC架構(gòu)及其重要組成,介紹了P2P網(wǎng)絡(luò)的劃分和NAT穿越,重點(diǎn)研究了WebRTC與傳統(tǒng)P2P的整合方案,并對(duì)基于WebRTC與P2P視頻會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析。在完成基礎(chǔ)功能模塊分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,首先重點(diǎn)研究整合了WebRTC與P2P的信令機(jī)制,為視頻多媒體傳輸通道建立設(shè)計(jì)了一整套的信令協(xié)商機(jī)制,通過比對(duì)選取了WebSocket作為信令通道,自行設(shè)計(jì)并規(guī)范了信令數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式;之后,針對(duì)視頻會(huì)議的應(yīng)用場景和WebRTC技術(shù)特點(diǎn),研究設(shè)計(jì)了基于WebRTC的多方通信方案,采取兩種P2P模型動(dòng)態(tài)切換的方式來支持不同主機(jī)數(shù)量下的多方通信,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)確定了P2P模型切換的主機(jī)數(shù)量閾值,尤其是針對(duì)較為復(fù)雜的混合式P2P模型,根據(jù)WebRTC的特點(diǎn)并結(jié)合傳統(tǒng)超級(jí)節(jié)點(diǎn)的選擇算法和區(qū)域劃分算法,重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)了適用于系統(tǒng)的混合式P2P網(wǎng)絡(luò)模型超級(jí)節(jié)點(diǎn)選擇算法和超級(jí)節(jié)點(diǎn)管轄區(qū)域劃分算法。最后編程實(shí)現(xiàn)了該算法和實(shí)時(shí)交互的整個(gè)系統(tǒng),展示了視頻會(huì)議的運(yùn)行效果,通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的測試分析驗(yàn)證了相關(guān)算法的實(shí)際運(yùn)行效果。研究結(jié)果表明:采用較新的WebRTC技術(shù)與P2P網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合構(gòu)建實(shí)現(xiàn)的多媒體實(shí)時(shí)交互視頻會(huì)議系統(tǒng),具有搭建成本低、操作便捷、跨平臺(tái)和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),非常適用于小規(guī)模的視頻交流溝通的應(yīng)用場景。其中的信令機(jī)制和超級(jí)節(jié)點(diǎn)相關(guān)算法具有一定理論創(chuàng)新和較好應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：視頻會(huì)議 WebRTC P2P 信令技術(shù) 超級(jí)節(jié)點(diǎn)選擇
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN948.63
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 視頻會(huì)議國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究內(nèi)容和意義12-13
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)13-14
• 第2章 視頻會(huì)議系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究與分析14-30
• 2.1 WebRTC架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)研究14-17
• 2.1.1 語音和視頻引擎14-15
• 2.1.2 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸15-16
• 2.1.3 WebRTC涉及的HTML5接口16-17
• 2.2 P2P技術(shù)研究17-26
• 2.2.1 P2P基本概念介紹17-19
• 2.2.2 P2P網(wǎng)絡(luò)模型類型的劃分19-23
• 2.2.3 NAT類型及NAT穿越技術(shù)23-26
• 2.3 WebRTC與P2P整合方案26-28
• 2.3.1 信令協(xié)議27
• 2.3.2 信令通道27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 視頻會(huì)議系統(tǒng)的需求分析30-38
• 3.1 總體需求分析30-31
• 3.1.1 系統(tǒng)目標(biāo)30
• 3.1.2 用戶特點(diǎn)30
• 3.1.3 系統(tǒng)總體用例模型30-31
• 3.2 功能性需求分析31-34
• 3.2.1 賬號(hào)管理功能需求分析31-32
• 3.2.2 會(huì)議管理功能需求分析32-33
• 3.2.3 視頻會(huì)議功能需求分析33-34
• 3.3 非功能性需求分析34-36
• 3.3.1 性能需求分析35-36
• 3.3.2 安全性需求分析36
• 3.4 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境規(guī)定36-37
• 3.4.1 硬件環(huán)境規(guī)定36
• 3.4.2 軟件環(huán)境規(guī)定36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 視頻會(huì)議系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)38-52
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)38-39
• 4.2 服務(wù)端設(shè)計(jì)39-42
• 4.2.1 HTTP服務(wù)器設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.2 信令服務(wù)器設(shè)計(jì)41-42
• 4.3 客戶端設(shè)計(jì)42-48
• 4.3.1 客戶端分層設(shè)計(jì)43
• 4.3.2 客戶端模塊設(shè)計(jì)43-45
• 4.3.3 界面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45-48
• 4.4 基于WebRTC的P2P連接設(shè)計(jì)48-50
• 4.5 P2P網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)50-51
• 4.5.1 四向呼叫網(wǎng)狀P2P網(wǎng)絡(luò)模型50
• 4.5.2 混合式P2P網(wǎng)絡(luò)模型50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 視頻會(huì)議系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)52-72
• 5.1 系統(tǒng)基本功能詳細(xì)設(shè)計(jì)52-58
• 5.1.1 交互接口詳細(xì)設(shè)計(jì)52-53
• 5.1.2 系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)53
• 5.1.3 系統(tǒng)基本功能模塊交互設(shè)計(jì)53-58
• 5.2 基于WebRTC的P2P連接詳細(xì)設(shè)計(jì)58-63
• 5.2.1 信令格式的詳細(xì)設(shè)計(jì)58-60
• 5.2.2 信令協(xié)商機(jī)制設(shè)計(jì)60-63
• 5.3 P2P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)63-70
• 5.3.1 P2P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變更的閾值研究與設(shè)計(jì)63-65
• 5.3.2 超級(jí)節(jié)點(diǎn)選擇算法設(shè)計(jì)65-68
• 5.3.3 超級(jí)節(jié)點(diǎn)管轄區(qū)域劃分算法設(shè)計(jì)68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 第6章 視頻會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與分析72-80
• 6.1 系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)72-75
• 6.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境72
• 6.1.2 重點(diǎn)功能實(shí)現(xiàn)流程72-75
• 6.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果和測試分析75-79
• 6.2.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果75-77
• 6.2.2 測試分析77-79
• 6.3 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-88
• 致謝88

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本文編號(hào)：689485