多人网络视频会议系统的设计与实现.doc

1、 本 科 毕 业 论 文 多人网络视频会议系统的设计与实现 Multiuser Video Net Meeting System 网络即时通信、视频处理及辅助功能模块 姓 名： 学 号： 学 院：软件学院 系：软件工程 专 业：软件工程 年 级： 指导教师： 二 XX 年 X 月 摘 要 生活中的会议存在很多的弊端，总是需要事先预定时间、地点，统一开 会人员及布置会场、记录、主持等，相距遥远的参会者不能及时或者 无法参 加会议造成会议无法正常进行，会议所要解决的问题或是要制定的方案、决 策常常由于种种类似的因素而耽搁。准备会议、举行会议的成本高，效率低。 所以步入信息社会的人们趋向于选择更加便

2、捷的方式参与会议。在这种情况 下，网络视频会议应运而生。 多人网络视频会议（ Multiuser Video Net Meeting）系统旨在降低会议成 本，让人们能够快捷、便利、经济的沟通。它是一种能把声音、图像、文本 等多种信息从一个地方传送到另一个地方的通信系统，它解决了以上的问 题，免去了很多会议开支，缩 短了解决问题的周期，使客观因素的影响大大 减小。 本文在基于对现有网络即时通信产品（如： QQ、 MSN、 Skype 等）与 视频会议系统的分析与比较下，对一个在现有即时通信软件的基础上发展适 于多人网络视频会议功能的系统的基本设计与实现进行了探讨。 从技术原理的介绍到技术在系统中

3、具体的应用两个层次，重点对系统的 总体框架设计 ;局域网即时通信与大数据传输 ;VC+ 媒体框架（ VFW： Video For Windows ）与视频模块的设计与开发 ;多线程技术 ;视频数据编解码技 术 ;C+ 语言及其 开发环境等部分进行了详细解析，并根据视频会议系统的 基本结构和其他一些相关技术，说明了一个基于 VFW 的小型视频会议系统 的设计和实现。 最后对多人网络视频会议系统的功能进行说明与展示，并对系统的优缺 点进行了总结，提出了下一步的研究与发展方向。 关键词 : 视频会议； VFW；即时通讯 I Abstract In the daily life, traditiona

4、ry conference has many abuses, such as pre-arranging the schedule , place , people , preparing the hall , recorder , master and so on. Attendees far from the place holding the conference maybe late for or absence the conference, which makes the conference cannot go on successfully. The goal of a mee

5、ting, resolving problems or making plans and decisions , will be usually delayed by such objective factors. Its high cost but low efficiency to prepare and hold a meeting. People in the information society prefer to a more convenient way to participate in a meeting. Under the circumstances, The Vide

6、o Net Meeting System come into existence as the situation requires. The Multiuser Video Net Meeting System aims at reducing meeting cost and making communication faster, more convenient and cheaper. The Video Net Meeting System is a communication system that transmits many kinds of signals such as v

7、ideo, audio, text and so on from one place to another. It is created to save money and time because of meetings and helps reducing the influences of objective factors. This thesis introduces the basic concepts of Multiuser Video Net Meeting System bases on comparison and analysis of current Instant

8、Messengers (such as QQ、 MSN、 Skype) and Video Net Meeting System. This thesis introduces the system from two arrangements: technology theory and application of technology in this system. Include overall design of the system; LAN communication and large data transfer; VFW (Video For Windows) and vide

9、o programming; Multi-threading; Video encoding and decoding; C+ language and MFC(Microsoft Foundation Class) ,According to the basic structure of video conference and some other technology ,it describes the design and implementation of a mini-video net meeting system. In the end, this thesis introdu

10、ces and demonstrates the systems functions, concludes the merits and drawbacks and raises the further studies. Key words: Video Net Meeting; VFW; Instant Communication II 目 录 第一章 绪论 . 1 1.1 背景介绍 . 1 1.2 网络视频会议系统应用现状 . 2 1.3 本论文主要工作 . 2 1.4 论文组织结构 . 3 第二章 现有网络视频 通信产品分析 . 5 2.1 现有的网络视频通信产品分析 . 5 2.2 多

11、人网络视频会议系统的意义 . 8 2.3 本章小结 . 8 第三章 多人网络视频会议系统的总体设计 . 9 3.1 多人网络视频会议系统框架设计 . 9 3.2 模块划分与任务 .10 3.3 关系结构解析 .11 3.4 本章小结 .11 第四章 多人网络视频会议系统的局域网通信模块 . 13 4.1 TCP/IP 协议介绍 .13 4.2 通信连接的建立 .14 4.3 数据的封装 .16 4.4 消息数据的读取 .20 4.5 服务器消息中转方案分析 .21 4.6 音视频数据的传输 .22 4.7 通信模块中的线程 .25 4.8 本章小结 .27 第五章 多人网络视频会议系统的视频模

12、块 . 29 5.1 视频开发技术比较与介绍 .29 5.2 视频模块开发详解 .30 III 5.3 视频编解码 .34 5.4 本章小结 .36 第六章 多人网络视频会议系统的功能及展示 . 37 6.1 开发环境 .37 6.2 系统功能介绍 .37 6.3 系统运行展示 .37 6.4 本章小结 .48 第七章 总结与展望 . 49 7.1 总结 .49 7.2 展望 .49 致谢 . 51 参考文献 . 52 附录 . 54 IV Contents Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Background. 1 1.2 Current Situdation

13、. 2 1.3 Contents and Tasks . 2 1.4 Architecture of Thesis . 3 Chapter 2 Current Market Products Comparison . 5 2.1 Current Market Products Analysis . 5 2.2 The Meaning of The Multiuser Video Net Meeting System . 8 2.3 Summary . 8 Chapter 3 System Architecture of The System . 9 3.1 System Architectur

14、e . 9 3.2 Modules and Task .10 3.3 System Relational Structure.11 3.4 Summary .11 Chapter 4 Internetwork Communication Module .13 4.1 Introduction of TCP/IP Protocol .13 4.2 The Establishment of Communication Links .14 4.3 Data Encapsulation .16 4.4 Message Data Extraction.20 4.5 Message Forward in

15、Server.21 4.6 Audio and Video Data Transfer .22 4.7 Multithreading in The Module.25 4.8 Summary .27 Chapter 5 Design and Implementation of Video Module .29 5.1 Introduction and Comparison of Video Technology .29 5.2 Detail Development of The Video Module .30 V 5.3 Video Encoding and Decoding .34 5.4

16、 Summary .36 Chapter 6 Functions and Exhibition .37 6.1 Development Environment .37 6.2 Introduction of System Functions.37 6.3 Exhibition of System Functions .37 6.4 Summary .48 Chapter 7 Conclusions and Future Work.49 7.1 Conclusions .49 7.2 Future Work.49 Acknowledgments .51 References .52 Append

17、ix.54 VI 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1 背景介绍 随着计算机和网络的进一步普及，人们对于计算机和网络的依赖不断增加。 人们通过计算机和网络做许多的工作，包括人际之间的交流也在其帮助下变得更 加便捷。即时通讯（ Instant Messaging，简称 IM）软件的出现，更是给人与人之 间的交流带来了巨变。 即时通讯软件是通过即时通信技术来实现在线聊天、交流的软件，是一种终 端服务，允许两个或多人使用网络即时地传送文字信息、语音与视频交流。最早 的即时通讯软件是 1996 年，由四 名以色列大学生开发的 ICQ（ I Seek You），在 这之后即时通讯软件如雨后春笋般涌现，现在

18、比较流行的即时通讯软件有 MSN Messenger， QQ， Skype 等等。即时通讯软件提供的语音视讯功能打破了地域的 限制，使人们能够非常方便地取得即时的联系，于是受到了越来越多人的青睐， 互联网时代的人们在日常生活中已经对这些即时通讯软件产生了非常的依赖。 日常生活中，人们常常为会议奔忙。筹备会议，举行会议，参加会议都会花 费相当大的人力和财力。信息社会里时间就是生命，人们期待有更加便捷的沟通 方式来取代现有的会议方式，对现有即时通讯软件产生了依赖的人们，希望会议 可以通过类似即时通讯软件的方式来进行，在这种情况下，像 QQ， MSN 都提 供了多人聊天甚至多人语音的功能， Skyp

19、e 更是一出现就明确地提出了 “会议 ” 这一概念。网络视频会议开始进入人们的视野。 视频会议系统是通过视、音频压缩和多媒体通信技术实现的。支持人们远距 离进行实时信息交流与共享，开展协同工作的应用系统。视频会议通过传送会议 成员的视、音频信息，极大地方便了协作成员之间真实、直观的交流。同时，视 频会议还利用 多媒体支持协同工作中各种信息的处理，如数据共享等，从而可营 造一个多人共享的工作空间。随着多媒体通信技术的高速发展 ,实时多媒体通信 业务也开始广泛普及。视频会议是实时多媒体信息传输的一种重要应用形式 ,在 商务、医疗和教育等各个领域都具有广阔的应用前景。 1 多人网络视频会议系统的设计

20、与实现 1.2 网络视频会议系统应用现状 经过近几年的发展和市场推动，视频会议系统的应用主要在：远程分支机构 会议、商务会议、远程培训、远程销售与支持、远程教育、远程医疗等方面。现 说明如下： 远程商务会议应用 视讯业务最普遍最广泛的应用，适用于一些大型集团 公司、外商独资企业等在商务活动猛增的情况下，逐步利用视讯会议方式组织部 分商务谈判、业务管理和远程公司内部会议。 远程教育应用 利用视讯会议开展教学活动，使更多、更大范围的学生能 够聆听优秀教师的教学，在美国、欧洲较为流行，许多大学建有其远程教育网络， 数百万学生通过交互视讯会议系统接受教育。另外，远程培训在各大企业也越来 越受到关注。

21、远程医疗应用 利用视讯业务实现中心医院与基层医院就疑难病症进行 会诊、指导治疗与护理 、对基层医务人员的医学培训等等。高质量的视讯业务使 医生、护士在不同地方同时协同工作成为可能。远程医疗对于一些中小医院有着 重要的意义，可以得到大医院的医学专家的咨询和会诊。 项目协同工作应用 也是进行远程项目管理的非常好的工具，突出特点是 资源共享。项目组的成员能进行远程协作，使地理上分开的工作组以更高的速率 和灵活性以电子方式组织起来。许多美国大公司与其分公司间通过数字链路，利 用桌面视讯会议，实现整个公司的办公自动化，相关人员可以在屏幕上共同修改 文本、图表。 政府行政会议应用 我 国幅员辽阔，各级政府会议频繁，视讯会议系统是 一种现代化召开会议的多快好省的方法，它可使上级文件内容即时下达，使下级 与会者面对面地讨论和深刻领会上级精神，使上级指示及时得到贯彻执行。 1.3 主要任务 由上一节我们知道网络视频会议系统的应用前景相当广阔，多人网络视频会 议（ Multiuser Net Video Meeting）系统采用 C/S 架构，按照技术相关性划分为网 络通信模块、视频模块、音频模块、数据库模块、界面模块和其他辅助性功能模 2