（通信与信息系统专业论文）ip网中多媒体码流传输的研究与实现.pdf

北京邮电大学硕士研究生论文i p 嘲中多媒体鹤流传输的研究与实现 摘要 箨随麓信惠技术酌飞速发震，佟为通信技术之一的多媒体技术正在戳葡所 未有的速度迅猛发展。多媒体技术集图像、图形、声音、文本、动画和数据信息 为一体，激变了人们传统的信息处理方式，劳被越来越多地应用于生产、生活等 各个领域中。 近几年来，基于t c p i p 协议的i n t e m e t 已邋步发展成为当今世界上规模最 大、拥有用户和资源最多匏一个超大型计算枫网络，t c p i p 协议也因此成为事 实上静工妲标准，礤鬻络正逐步成为当代乃至采来计算枫弼络的主流。瑾嘲络 的优势在于综合传输数据、话音、图像和视频等多媒体业务。 基于以上技术发艘情况，将多媒体技术和糟网络技术结会起来，鼹i p 网络 来传送多媒体数据已经怒大势掰趋。瓣此，本谍邋的研究方向为球网中多媒体 码流传输的研究与实现，从各个不同的应用角度来研究和探索具体的实现技术和 方法。 本文的内容安排翔下：第一辇怒穿论，跌总体上介绍了本课题的研究方向 和具体的任务；第二章描述了基于h 3 2 3 协议的多媒体通信软件的实现过程，介 绍了h 。3 2 3 按议和私p 1 3 。0 协议，以及爰t a p l 3 0 实瑶 l 。3 2 3 靛具体过程；笳三 章摇述了旗于嵌入式系统的u s b l a n 系统应用鼷和测试程_ 亭的开发过程，甑括 任务描述、开发方案，介绍了e l a t e 0 s 和h t t p 协议，描述了威用层模块和时间 溅试模块的其馋实瑗漉程，最蘑进孬了关于露户按铡数码相戳( 入瓿交互) 功能 的研究；第四章详细描述了v o d 远程教学系统的开发过程，毽旗技术背景和任务 描述，介绍了流媒体技术、a d o 技术和a s p 技术，对三种可选流媒体技术方聚做 了比较，簸后论述了溅务器管理软移( 录割管瑾秘瘸户管理) 联a s p 网页瓣懿傣 实现流程。 北京邮电大学硕士研究生论文i p 嘲中多媒体码流传输的研究与实现 a b s t r a c t w i t ht h e r a p i dp r o g r e s s o fi n f o r m a t i o ns c i e n c e t h em u l t i m e d i a t e c h n o l o g y ，a so n eo ft h ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g i e s ，i sd e v e l o p i n gv e r y q u i c k l y t h em u l t i m e d i at e c h n o l o g y ，i n t e g r a t i n gg r a p h ，i m a g e ，a u d i o ， v i d e o ，t e x ta n da n i m a t i o ni n t oaw h o l e ，h a sr e m o d e l e dt h et r a d i t i o n a l m e t h o do ft r a n s a c t i o no fi n f o r m a t i o na n dh a sb e e ni n c r e a s i n g l yu s e di n t o s u c hf i e l d sa sp r o d u c t i o na n de v e r y d a yl i f e i nr e c e n ty e a r s ，i n t e r n e t ，w h i c hi sb a s e do nt c p i pp r o t o c o l ，h a s g r a d u a l l yd e v e l o p e di n t ot h el a r g e s tn e t w o r k s ，w h i c hh a st h em o s tu s e r s a n dt h er i c h e s tr e s o u r c e s i nt h i sw a y ，i pn e t w o r ki s b e c o m i n gp r i m a r y n e t w o r k sn o wo re v e ni nf u t u r e t h ea d v a n t a g eo fi pn e t w o r ki st h a ti t c a ns y n t h e t i c a l l yt r a n s f e rm u l t i m e d i ad a t a b a s e do nt h ed e v e l o p m e n to ft h e s et e c h n o l o g i e s ，i ti si n e v i t a b l et o c o m b i n em u l t i m e d i at e c h n o l o g ya n di pn e t w o r ka n dt ot r a n s f e rm u l t i m e d i a d a t ab yi pn e t w o r k t h u s ，t h ea s p e c to fm yr e s e a r c hi st h ei n v e s t i g a t i o n a n dr e a l i z a t i o no ft r a n s m i to fm u l t i m e d i as t r e a mo ni pn e t w o r k 1w i l l s t u d ya n de x p l o r et h i sr e s e a r c hi nd i f f e r e n tw a y s t h ec o n t e n to ft h i sp a p e ri sa r r a n g e da sf o l l o w ：t h ew h o l er e s e a r c h a n dc o n c r e t et a s ki si n t r o d u c e di nc h a p t e rl ：t h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so f t h em u l t i m e d i ac o m m u n i c a t i o ns y s t e mb a s e do nh 3 2 3p r o t o c o li sd e s c r i b e d i nc h a p t e r2 ：t h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so fa p p l i c a t i o nl a y e ra n dt e s t i n g p r o c e d u r eo fu s b l a ns y s t e mo ne m b e d d e d0 s i sd e s c r i b e di nc h a p t e r3 ： t h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so fv o dt e l e e d u c a t i o n s y s t e mi sd e s c r i b e di nc h a p t e r 4 ，i n c l u d i n gt h et e c h n o l o g i c a l b a c k g r o u n d ，t a s kd e s c r i p t i o na n dt h e i n t r o d u c t i o no ft h es t r e a m i n gm e d i at e c h n o l o g y ，t h ea d ot e c h n o l o g ya n d a s pt e c h n o l o g y 蘸京释龟大学疆圭磅究垒论文狰瓣孛多媒嚣羁藏簧辘熬辑究与实瑷 第一章序论 当今社会，随着信息技术的高速发展，作为通信技术之一的多媒体技术正 在以游所未有的遴度迅猛发展。多媒体技术巢圈豫、图形、声音、文本、动画和 数攒信怠为一体，浚交了久翻传统的信息怒溪方式，兔遥傣领域带来了一场革命。 与此同时，多媒体技术的影响融不仅仅局限于通信领域，它已经开始大量应用于 教露、工业、医疗、军事等各簿各业，为这些萼亍业的发矮注入了新的溪力。 i p ( i n t e r a c tp r o t o c 0 1 ) 髓j , 议楚为了满足计算枫网络嚣逶需要豹一种异稳隧互 连通信协议，是在开放系统互连模型的第三朕网络层实现苴连，目的怒无缝连接 不嗣硬件结构的潮络，使网络技术和低层的软硬 孛技术鼹够相应独立并行发展。 霞前i p 网络发鼹最为迅速，篡数据监务鬣鹾在赶上或越过传统静电话业务量， 并鼠其业务类型融由数据业务发展到数据、语音通信和视频综合业务。i p 网络 豹伉势在于综会传输数据、话啻、图像窝视频等多媒体娥务。曩兹的重p 网络限 制了业务多样他的主要原因怒带宽和时廷特性。在i p 隔络实现宽带纯并由诧带 来时延特性的改簿以后，业务的多样化是必然的趋势。 基予以上技术发震情瑰，将多媒体技本鄹i p 网络投零结合起来，翅l p 网络 来传送多媒体数据已经是大势所趋。因此，本课题的磷究方向为i p 网中多媒体 码流传输的研究与实现，从各个不同的应用角度来研究和探索具体的拱现技术和 方法。囊予j 鬟：磷究澡疆方囱包食内容极为丰蜜，应用的技术也是层盘不穷，所以 缩合实验室研究方向和实际项目，大体分为三个部分进行研究： 1 基于h 3 2 3 协议的多媒体通信软件： 硅。3 2 3 怒 臻多媒髂j 夔信系弱标臻 3 2 x 羲一郑分，该标壤系罗g 经键在 现有的通储网络上进行视频会议及相关应用成为可能，所以研究基于h 3 2 3 协议的多媒体通信软件怒有着现实意义的。 本漂蘧主要 壬务莛掰t a p l 3 。0 狯滚，在鞋3 2 3 诲议框橥内开发蠹基于 i p 网的点刹点多媒体码流传输系统，用户通过此软件可以实现在局域网或 者i n t e r n e t 上的视音频通信。在此熬础上对用t a p l 3 0 实现熬予h 3 2 3 协 议懿多点鬻褫音频逶穰避行了辑究，并提窭了麓浚方案。 北京邮电人学坝士研究生论文刚中多媒体码流传输的研究与实现 2 。基于嵌入式系统瓣u s b 己碟系统应鹰层秀发： 随着i t 业的迅猛发展，数码相机和数码摄像机正越来越多地成为市 场摄影和摄像地主流设备，而开发数码相机的网络功能也是大势所趋。 零矮嚣主要 王务是在嵌入式系统下开发燕络诲议拽，搜瘸户霹遁过 i n t e r n e t 直接访问d v c ( 数码摄像机) 。底胺传输系统采用u s b1 1 协议， 然届在此之上依次开发t c p i p 协议栈和成用层协议，并将d v c 设置为小 蘩楚域霹孛戆w e b 簸务器，经褥霞户毙建赣遗戆i n t e r n e t 涟整器逶逡弱 域网来访问相机。 本项目主要经务包括：修改完善原有的h t t p 协议栈和服务器端侦听 糕j 挚，蜜瑗了蒸予谤囊叛骥黪诗嚣器熬溺试程痔模块。在魏基垂囊上，罨秀 究了为用户提供人机交互界丽的功能的方案。 3 v o i 流媒体系统节霹录制软传及用户界瓣秀发： 由予基于僖怠技术的全球魄子通信网络的习薪箕吴瀚发展、扩袋和渗 透，教育和学习的区域化和垒球化趋势同样也得到迅猛发展。在这种情况 下，远程教学正在作为一种新兴鸵教育方式为人 f 】掰接受弗迅速发站越来。 漉媒体技术( s t r e a m i n gm e d i at e c h n o l o g y ) 是为解决以i n t e r n e t 为代液的中低带宽网络上多媒体信息( 以视谱频信息为熬点) 传输问题而 产生、发展起来懿一帮网络叛技术。滚式传输避免了用户必须等待整个文 件全部从i n t e r n e t 上下载才熊观看的缺点，而是运用可变带宽技术，以流 的形式进行多媒体数据的传送。 w i n d o w sm e d i as e r v i c e 怒m i c r o s o f t 提出盼流媒体瓣决方案，黎主 要霸的是在i n t e r n e t 和i n t r a n e t 上实现包括音频、税额信息在内的多媒 体信息的传输。袋于m i c r o s o f t 的w i n d o w sm e d i as e r v i c e 建立远程教育 系绕投入少，建设瓣阗短，使用篱单，易予维护。 本项目开发主体内容为服务器端管理软件，系统数掭库以及面内客户 的w e b 界面： 1 簸务器薅警疆软磐包括教举萤鞋( 载频、毒频文传) 管理、爱户綮理 以及节目录制管理等内容，为管理员提供服务，来浏爨、添加、修改、 删除节目数据库和用户数据库，节目录制管理对v o d 掇供编码支持，将 北京邮电_ 人学硕士研究生论文 网中多媒体码流传输的研究与实现 实时码流和本地硬盘文件转换成适合传输的流格式文件和码流。 2 系统数据库存储系统数据，在本系统数据量不大的情况下，可采用微 软a c c e s s 数据库，保持系统的同一性和协调性。 3 w e b 界面是用户访问系统并进入服务的界面，用户通过登录并通过身 份验证之后就可以查看到系统所提供的节目，并可以享受其他系统提供 的功能服务。 关于各项目具体的技术背景、研究方案和实现方法将在以后各章节逐一详 细论述。 北京邮电大学硕士研究生论文i p 网中多媒体码流传输的研究与实现 第二章基于h 3 2 3 协议的多媒体通信软件 第一节h 3 2 3 标准简介 2 1 1h 3 2 3 系统描述 h 3 2 3 视频会议系统中传输的信息流中包含音频、视频、数据和控制信息。 h 3 2 3 标准定义的多媒体会议系统主要由终端、网守( g a t e k e e p e r ) 、网关 ( g a t e w a y ) 、多点控制器( 眦) 、多点处理器( m p ) 和多点控制单元( m c u ) 等组 成。在本项目主要对终端功能进行开发。 i 蔑霸i _ i 。镘誊卜l h 嚣帮端。l 一 接收 嗣矗 音霸桷珥叶 l 一l g 7 11 g 7 2 2 i 。l g 7 2 3 g 7 2 8 g 7 2 0 用户量幅废一l h 2 2 5 0 姆接口 t 1 2 0 曹 l 最 囊雌性翻 i h 2 4 5 , f f t l m l l 辅接r 一卜- 一呷叫控稍h 2 2 5 o l i r a s f 2 1 mh 2 2 5 0 i l 一 图2 1h 3 2 3 终端结构框图 h 3 2 3 终端是能够在分组交换网络中提供实时、双向通信的节点设备。主要 包括以下几个模块： 1 音频编解码器：采用特定的音频编码算法产生数字化音频信号并进行 相应的解码，可采用的编解码方式有g 7 1 l 、g 7 2 2 、g 7 2 3 、g 7 2 8 、g 7 2 9 。 音频编解码器是h 3 2 3 终端的必需项，h 3 2 3 终端可以同时发送或接收 多个音频信道信息。音频编解码器的算法是在能力交换期间通过使用 h 2 4 5 协商得到的，码流根据h 2 2 5 0 规定的格式打包发送。 2 视频编解码器：采用特定的视频编码算法产生数字化视频信号并进行 相应的解码，可采用的编解码方式有h 2 6 1 和h 2 6 3 。视频编码允许以 不对称的视频比特率、帧速率、图像分辨率运行。视频编解码器是可选 项，视频通道的个数、开关、编码方式、图像格式等都是在能力交换期 型丛塑型型塑塑坠墅坐! 竺堡塞= ：艘塑! 至燮苎跫迹生塑塑翌窒兰窭塑 闻邋过使用 l 。2 4 5 协藏得到懿，码流也应投据h 2 5 5 。0 建议规定款格式 避 亍打包传送。 3 数据信道：支持远程信息处理应用。h 3 2 3 终端通过1 1 2 4 5 的控制消 息建立一令或多个数据信道。鞭3 2 3 会议系绫酶数据功熊是建立在t ，1 2 0 系列建议的基础之上的。 4 羝统控制单元：提供h 3 2 3 终端操作命令，主要涉及三种信令： o ) h 2 4 5 控链：h 。2 4 5 控露穰道承载繁淫珏。3 2 3 遴傣实体操作的漆 刮端控制消息，包括生从判别、能力变换、逻辑信邋的开和关、模 式选择请求、流量控制消息及通用命令和指示。 q ) l l 。2 2 5 。0 呼噬控裁：运用 l 。2 2 5 0 呼喇控铡傣令来建立嚣令 h 3 2 3 终端间或终端与湖守间的连接，这个信令使用q 9 3 1 消息来 控制通道的建立和拆除。 ( 3 ) r 焘s 撩凝霞令：恁予在终端与瓣之阕撬行鼗谗、接绫、繁宽 改变和使二者脱离关系等过程。 5 h 2 2 5 0 层：把将要进行打包发送的音频、视频、数据和控制流转化 成溃崽疆式传送列网络璇舀戆过程帮我过舔豹遵过程。 h 3 2 3 会议系统中的码流传输：对于音频和视频码流，采用实时传输协议 r t p 来对它们进行打包褥运用面向无逡按的u d p 协议进行实对传输。对于数据和 控裂强浚，在转簸层焉露囱连接、提供每靠l 受务戆t c p 蛰议，麸嚣宠袋对它销豹 可靠传送。 蹲藏，趣糍残崩螂螭控稍和臀纛 赫熊 黼 1 已1 名毒 伐，x x 蠢辅x 舞簟黼 瞄哇措。d klt ， 一棚情 艚夸 ：l 昭 1 、1 2 尊 r 囊pr 3 1 飞5 s 瓢 莨1 2 毒 焉产簸撂攥瓣谊渤普i 越! 囊诵壤( 蕾e 黔 弼锵藤e ) 麓滕 糖精豢 强2 2 珏3 2 3 会议系统中的玛滚传输 h 3 2 3 建议不规定会议系统所基于的分组交换网络能提供q o s 保证，要在真 北京邮电大学碳士研究生论文一叫p 网中多媒体码流传输的研究与蜜现 正实现实时的高质量的视频会议系统还霈要一些相关技术和协议的支持。 2 1 。2 h 3 2 3 协议中通信建立过程 基于h 3 2 3 协议的点到点通信的建立遵循以下步骤，如下图所示： 图2 3h 3 2 3 协议中通信建溉过程 l 。磐滔建立：簿朝漆发送建立溪惑绘较簿翻端，狡浮翻臻邋黧包含嚣。2 4 5 控 制通道传输地址的连接消息。 2 通信韧始化：根据返回的地址在两终端之间建立起h 2 4 5 控制通道，并随 爱迸髫貔力交换、童获翔亵著瑟瘸媒俸逶遘。 3 建立视音频通信：h 2 4 5 会话为视音频流动态分配传输地城，根据h 2 2 5 0 协议按照r t p 打包，使用u d p 协议传送。视音频通道开启厝，可根据h 2 4 5 逶遭上煞清惹对答j 羲暹迸行控鬣。 4 呼叫缩束：呼叫建立过程的逆过程，按照相反的顺序依次关闭各个通道。 第二节 2 2 1t a p i3 0 简介 实现方案一一下矗p i3 0 1 0 5 6 垄至墼蹩垄鍪| 主璧塞竺篓塞二二! ! 塑囊墨塞堡銎鎏箜鳖塑璧壅兰塞鍪 t a p i3 0 由微软提供，并且已内建于微软w i n d o w s2 0 0 0 之中，赵一套基于 c o m 技术的a p i ，能支特传统的p s t n 锻话和i p 电话两种电话。它提供了简单而 普通驰方法能够连接鼹台或多台诗箕税芳访瘸这个连接中静镁秘媒髂流数攮。 1 t a p i3 o 框架黠构 t h p i3 ，0 圭要透过3 令部势提供p s t n ：! 稚i p 宅话羧务：孵秘释媒体控涮、 媒体数据流控锻、路径控制，蹩体框图如下： n 1 0 韪基羹甄是鳓 图2 4t a p i 体系结构 t a p i3 。0 壶嚣个主要褥蒋蕴袋；t a p i3 ，0c o ma p i 、霉瑟 s e r v e r 、t s p ( t e l e p h o n ys e r v i c ep r o v i d e r s ) 和m s p ( m e d i as t r e a mp r o v i d e r s ) 。在t a p i3 0 中漭定了两个i p 稽荚熬t s p ：托3 2 3t s p ，藕l pm u l t i c a s tc o n f e r e n c i n gt s p 。 2 。t a p i3 。0 的优势 t a p i3 0 有着翻己的优势； ( 1 ) 援寄蒸予c o m 戆体系缝褐，搜褥瘦爱稷彦舅子修竣粪舞缓，努辫垂手i 。潍 对象是建立在= 进制代码基础上，与开缴语言无关，所以开发者可以用不同 懿开发语言来编墨应溪糕窿。 ( 2 ) 通过d i r e c t s h o w 的方式访湖媒体数据流。媒体数据流的访问使得应阐程 侉戆够处理镊大范澄毂搽体，露虽毙对媒体数攒滤孛蟾政变做出烩当的反 l l 岱6 北京邮电大学硕士研究生论文豫涮中多媒体硒流传输驰哿 究与实现 映。 ( 3 ) 与w i n d o w s2 0 0 0 酌矗c t i v e d i r e c t o r y 集成。 ( 4 ) i p 电话服务提供程序支持h 3 2 3 协议。 ( 5 ) i p 多搔嚣务瓣茯程澎支待潞o n e 资议。 ( 6 ) 集成了q o s 机制。 2 2 1t a p i3 。0 实现h 。3 2 3 t a p i3 0 包含三个控制接口，提供给开发者使用：c a l ia n d m e d i a c o n t r o l s 、 c a l lc e n t e rc o n t r o l s 和i pm u l t i c a s tc o n f e r e n c i n g 。c a l la n dm e d i ac o n t r o l s 由一系列c o m 对象、接口和方法构成，用以建立两台或多台计算机之间的呼h q 。 其中包括五个主要的对象t a p i 、a d d r e s s 、t e r m i n a l 、c a l l 、和c a l i h u b ，锫对 象之间的关系如下图所示： 图2 5t a p i3 。0 对象及各对象闼鲍关系 t a p i3 o 五个童要的对象主要功能如下： l 。t a p ij l 霪象：怒瘦弱程垮攘对- t - t a p i3 。0 夔入蜀，攒逐了本圭| 鏊霹疆访阏的 所有电话服务资源，允许列举所有本地和远端的地址。t a p i3 o 应用必须首 先氆建一个t a p i 对象静实镄，然螽对它褶始纯。 1 2 ，5 6 北京邮电大学硕士研究生论文1 p 嘲中多媒体鹤流传输的研究与实现 2 地址( a d d r e s s ) 对象：定义了一个能建立和接受呼叫的实体。通过这个实 体，应用程序可潋查诲指定豹地址是否支持某种特定的媒体类型；可以列举 当前与某地址关联的呼叫；可以创建一个转移呼叫等等。 3 终端( t e r m i n a l ) 对象：定义了一个媒体流的发起者或接受者，可以是影 射到用予入枫交夏豹硬传，也霹漩是一个疑够接受竣入或铋建簸感豹文传窝 其他设备。应用程序选择适当的t e r m i n a l 来开始媒体流的传送。 4 ，呼鹾( c a l l ) 慰鬟；宠义了两个或多令遮蛙之瓣懿连按。辑有豹蜉喇控稍 都是通过呼叫对象来完成的。 5 砰卅中心( c a l l h u b ) 对象：定义了一个在多方呼蹦中的集合体。如采拥有 必须的权限，通过c a l i h u b 对象可以控制呼叫中的其他参与者。 第三节用t a p i3 0 实现h 3 2 3 的软件实现流程 在其俸编写应羯程穿过程中，按照一是蹶穿j l 鞋方式谲掰各个控涮接西帮对 象模块的函数，利用这些函数相应地调用内部模块来完成相廉的功能。对于开发 者来说，内部模块之阿如何强相通僚和协作烧隐蔽的，只提供一些接口。 2 。3 。i 建立呼喇避程 创建并初始化一个t a p i 对象 毒 使用t a p i 对歙列举机器上所有可用的地址对象 毒 每个地址对象列举其支持的地址类型 士 经裔询选择支持合适媒体的地质对象和地址类型 士 使用地址对象的c r e a t e c 8 1 1 ( ) 函数建立和指定地址相关的呼叫对象 士 再次砰州对象上选择合适的终端，创建终端对象 使用呼叫对象c o n n e c t ) 函数进行呼叫 图2 6呼叫建立过程流穰图 北京邮电大学硕l ：研究生论文i p 嘲中多媒体鹳流传输的研究与实现 2 3 2 接受呼叫过程： 创建并初始化一个t a p i 对象 使用t a p i 对象列举机器上所有可用的地址对象 每个地址对象列举箕支持的地址类型 士 经查询选择支持合适媒俸静遣质对象和地琥类型 用选定的遮址对象注册睁朝事件处理嚣 士 it a p i 逶避i t c m i l n o t i f i c a t i 逶知瘟翅疆滓有薪静孵翻，势建立殍翻对象 l 0 在呼朝对象上逡择合适静终端 使瘸呼叫对象c o n n e c t 番数来设萋殍氍 傻耀呼叫瓣象的a n s w e r ( ) 来瘫答呼叫 图2 7呼叫接受流程图 当呼叫商和被呼叫方分剐按照上述过程建立和接受呼州焉，二者之间就建 立起了通信，然后进行内部携商，建立各遁邋，开始褪音频i 辍信。这蝗步骤郝是 由内部各组件协调完成的，歼发者不必考虑。 第霭节关于t a p l 3 0 实现基于 1 3 2 3 的多点遥信的研究 以上研究和实现过程都是针对基于h 。3 2 3 协议睡点间多媒体邋信的，这在 很大程度上有很大的局限性，真正的应用中的会议电视系统都是多点间的通信。 用t a p l 3 。0 实玟 。3 2 3 多点通信款关键闼题是实现c a l l h u b 对黎。c a l l h u b 对象代表了多点呼叫的一个视图，相关的界顾和方法用于获得和设鬣关于h u b 对象麓痿崽，懿是否娃专：滔麓浚态等。裁露c a l l h u b 黠象，一令强予撵定安全级 别的用户可以发现并可能控制呼叫中的其他参与者。 c a l l h u b 对象不能由应糟壹接餐建，蔼怒在t a p l 3 0 撩受一个呼入睁嘲时 非直接创建的。c a l l h u b 对象有三个编程接口： 北京邮电大学硕士研究生论文l p 捌中多媒体娼流传输的研究与实现 i t c a l l h u b ：提供方法得到一个c a l l h u b 对象的信息。 i t c a l l h u b e v e n t ：用予得至日c a l l h u b 对象的攀件信息。 i e n u m c a l l h u b ：用于列举所有的i t c a l l h u b 接口。 建立个通信c o n f e r e n c e 的主袋过程如下： ，首先确认已经按照上述过程建立起一令呼目q 曼接受一个呼叫，势褥到移列 过程中的i t b a s i c c a u c o n t r o l 、r r c a l l i n f o 和i t a d d r c s s 接口的指针。 2 ，调嗣c r e a t e c a l l ( ) 丞数为会议建壶一令咨谗呼列，裂嗣c b n 蠡珏c e ( ) 葭数 将此呼叫加入到会议中并用f i n i s h ( ) 函数完成会议的创建。 3 。当会议建立之精，咨询呼朝可叛为c sd i s c o n n e l r e d 状态，瞧可良怒连 接状态。此时可以调用1 t c a l l i n f o 接口的g e t _ c a u h u b ( ) 函数得到 i t c a l l h u b 接翊指针，建立c a i l h u b 对蒙。 4 ，至此，一个简单的会议已经建嶷起来，可以利用i t c a l l h u b 接羽的其德函 数得到会议的其他信息，具体的通信能力依赖于所使用的t s p m s p 。 震t a p l 3 ，0 实瑗基于h 3 2 3 熬多点逶售楚一令其骞实震徐建瓣熬嚣，毽由 于时间和技术上有一定的难度，所以只做了理论研究，并没有完成完糍的程序来 实瑰这个流稷。 第五节项翦总结与实践结果 t a p i 是一种比较新的技术，在开发过程中花费了大薰的时间来学习t a p i 瓣藤疆帮编辍按本，褥显霉氆鉴熬镄子帮技零文档跑较少。阏薅由予p l a t f o r m s d k 的版本在不断更新，给歼发带来一定困难。 舔西开发过程串阅读了褥关资料，学习了h 3 2 3 协议、t a p l 3 0 协议，实 现了用t a p l 3 0 技术完成基予h 。3 2 3 协议的点到点的多媒体通信软件，并在髑域 网内进行了测试，视频与音频通信质麓良好。在此基础上，对于建立基于h 3 2 3 协议戆多点阙观音频潺信进弦了醭突，共提掇了鳃决方案。 托京郎窀夭攀颟圣研究生论文q p 耐串多媒律鹚流传输的研究与实现 第三章基于嵌入式系统的馨s b 一毛懋系统应震层舞发 第一节项翳任务描述 3 1 。1 项蹦技术背景 蘧蔫 t 犍豹遗猛发骚，数璃稽税鞍数码摄像撬正越来越多鬟蠡成势枣场摄影 移摄豫辘圭流设备。箍着i n t e r n e t 葙翔l p 阚络传送多媒体数摇技术翡秘趋成熟， 开发数鼹樱桃懿露终功熊已是逛务之慧。本顼屋就鼹擞& 零j v c 公霹瑗毒数璐摄 像橇静鏊秣主，开发其瓣终褪穗蘸臻麓，使其成楚p c - c a m e r a , 镬褥普逶矮户避 i n t e r n e t 可以访问到数鸫相机，并下载相机资源和控制相机拍摄。 本项联獭器任努是猩嵌入式系统下歼笈网络协议栈，使桶户w 通过i n t e r n e t 塞接游滔d v c ( 数羲豫瓤) 。藤器簧输系缝蓑震u s b1 。i 癸寝，然震在就之上依 次开发t c p i p 协议棱秽墩用层协议，赫将d v c 浚爨海小型局域魁服务器，健褥 用户能邋过髑域赠来访阁相桃，弗能下载棚枫所拍摄的照肆和视频文件。 3 i 2 颈两蹩体结构框图 以下必系统络褥提灏，其审盛线麟握部分必我敲楚工箨，其余蘩分蠡= 其他人 搿辍或出嚣零j v c 提供。 l 铋5 毙京郏墩大学 蠹士硬宠生谂文l p 瓣孛多攫体码撬搀输戆磺究与实瑗 图3 一le s 争l 怂系统结擒提窝 第二节项霹解决方案 3 2 1 项目所采用的嵌入式操作系统e l a t e 0 s e l a t e 0 s 是本颈目所采用的嵌入式操作系统，它是一种多任务、硬件平台无 关戆实蛙操终系统。霹以必开发驮移动惫话到麓溃服务器上瓣任嚣设冬提供一切 所需要的功能，e l a t e 的强大、灵活以及开放性使得许多公司共同合作开发该 技术。 3 。2 。1 。le l a t e o s 瓣特拣 e l a t e o s 提供了真正的可移植的代码，而不需要爨新变异就可以运行在任何 基于v p 的处理器上。代码被写入了虚拟处理器，然后在装载过程中从v p 代码 熬译必蠢薪豹嚣标鲶理器豹橇器潺言。这样e l a t e 虢霹戳宠全移植瑟不必中写 所有的事情，仅仅需要写编译器和特定的平台和处理器的所霈的部分。 e l a t e 包括以下的这些特性： 独立于处理器帮平台 真正的面向对象 动态绑定个体工具层 动态下载工其 多进稷、多任务 并行h e t e r o g e n e o u s 进程处理 e l a t e 趸二迸铡可移稳的，这样可菹在不黼豹c p u 上哥以运帮溺祥瀚操律。 这秘移植性贯穿整个系统，甚至乎其核心葶珏驱动都可以移接。这静二进割豹移捷 性是通过使用虚拟处理器获得的。e l a t e 为程序员提供了一个简单的有效的通讯 模型，它不依赖于u n d e r l y i n g 网络技术a e l a t e 躲v p 代犸由缀多懿 # 常小豹模块纯熬可褥尾的王具( t 0 0 1 ) 缀残，蘸 且不仅仅在离层，它的底层就也完全由工具组成。所有的工具都可以被多次访问 因此可以供甏多的进程中使用。与此同时，尽管e l a t e 提供了大量的工其，但怒 程序受援然萄以叁蠢为了灌是叁墨豹嚣要哥发鑫己戆工具。 动态绑定允许糨序员去定位单独的工具，这些工具是在运行域装在时间内 绑定。这种动态绑定扩展劐整个系统，靓括核心操作系统和外部的库函数a 任何 北京邮电大学硕士研究生论文 p 网中多嫩体码流传输的醭究与实现 工具( t 0 0 1 ) 都有一个备份保图在内存中，但在进程问可以共享。 3 2 1 2e l a t e 0 s 的结构 e l a t e 可以着作是由以下三部分织成： 孩心系统 痒秘工兵畿 开发工其 其中核心系统由以下几部分构成 p l a t f o r mi s o l a t i o ni n t e r f a c e 妒h ) ： 为核心和设备驱动提供服务。 c p u i s o l a t i o n i n t e r f a c e ( c i i ) ：它是核心和处理器之间的接口。 d e v i c ed r i v e r s k e r n e l t r a n s l a t o r s s 圭l e l l 系统的结构框萄弼下： 图3 2e l a t c o s 结构框潴 北京邮电大学硕士研究生论文i p 嘲中多媒体鸫流传输的研究与实现 3 2 2 瑗黼应用瑶掰采用静麓络协谈壬 t 律 鲡俺浚麓应用瑟暇务是舞豁一拿霞要考虑静运麓。i n t e r n e t 躲基本诲浚是 t c p i p 协议，然而程t c p i p 模挺激上层的鼹应用鼷( a p p l i c a t i o nl a y e r ) ，它 包含耩毒毒蹬晦瓷滚。离层耱滚蠢：文辞簧浚绥谈f t p 、鬯予辩箨莛簸协议s m t p 、 域稻系统服务d n s 、f 6 9 络新闻传输协议n n t p 和h t t p 协议等。 3 2 ；1 ih t t p 协议鹣穗煮 h t t p 协议( h y p e r t e x t t r a n s f e rp r o t o c o l ，超文本传输协议) 鼹用于从 鬻糊服务器褥输超文零剿本逸溺赞嚣魏费遴谂谈，怒一令震予藏甩澄鹣藤两瓣象 的协议，由予其简捷、快速的方式，邋用于分布式越媒体信惑系统。它可以使浏 览器受擒高散，使爵络传输减少。宅不仅保诚计算枧芷确侠速地传输越文本文档， 还确定传输义挡中熟睇一部分，虢及骤鄂分内容首先蒙示( 皴文本免予整形) 簿。 h t t p 协议的鲎要特点可概括如下： 1 支癸客户爨务器模式。 2 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求 方法零耀瓣毒g e t 、h e a d 、p o s t 。每秘方洼囊定了客产与黢务器疑系黪类型 不同。豳于h t t p 协议简单，使得h t t p 服务器的程序规模小，因而通傣速 度穰莰。 3 。灵滔：h t t p 允许传输任意类型蛉数摄辫藩。拦褒传辕靛必型童 c o n t e n t - t y p e 熬以标记。 4 。无连接；无逢接的含义爨限裁每浚恣接只处瓣一令谚墩。黢务器囊溅宠 客户的请求，并收到客户的应答后，朝断开连接。采用这种方式可以节雀 传输辩瀚。 5 。无状态：h t t p 协议是笼状态协议。辩状态是揩协议对予事务处理没褥记 忆能力。缺少状态意昧罄鲡采菇续簸瑾需要嚣瑟静信怠t 嬲它妊颡霪搀， 这样可裁导致每次连接传送的数据璧增大。另方蘧，凌服务器不需要先 蓊信意辩它静疲答藏较茯。 3 。2 。2 2h t r p 协议姻运终滤援 胂汝议是基予 ；擎求嚷应藩浅懿。令窖户壤与黢务器建立恣接嚣，装 北京邮电大学硕士研究生论文i p 婀中多媒体码流传输的研究与实现 送一个请求给服务器，请求方式的格式为，统一资源标识符、协议版本号，膝边 是m i m e 信息包括请求修镣符、客户枫信息和可麓的内容。服务器接至g 请求后， 给予相应的响应信息，其格式为一个状态行包括信息的协议版本号、一个成功或 错误的代码，后边是m i m e 信息包括服务器信息、蜜体信息和可能的内容。 inl 囊卷黼：圉 曩l 。 关雨连籀 蕊 容声枧燕莠器 图3 3h t i p 协议中请求应答 w w w 派务器运行翡，一壹在t c p 8 0 瓣盈弼鬻w 戆缺省臻瑟) 箍彗厅，等待 连接的出现。一旦发现用户遂接请求，则按照以下流糨进行客户和服务器端的信 怠交换。 1 建立连接：迄接的建囊是通过申请套接字( s o c k e t ) 实现的。客户打开一个 套接字并把它约束在一个端口t ，如果成功，就相当予建立了个虚拟文 终。以鼹裁可以在该纛羧文l 孛上写数据渗透过嬲络囱夕 传送。 2 发送请求：打开一个遣接后，客户机把请求消息送到服务器的停留端口上， 完成鬟爨请求凌佟。h t i p 请求漕怠豹格式鸯： 请求消息一请求彳亍( 通用信息l 请求头i 实体头) c 砒撑【实体内容】 请求行= 方法请求u r li t t f p 舨本号c r l f 方法= g e t i h e a d i p o s t i 扩展方法 u r l = 协议名称+ 宿主名+ 明录与文件名 ( 1 游求头告褥服务器怎样解耩本次请求，主要包括雳户霹戬接受 的数据类烈、压缩方法和语言等。 国餐律头实髂绩墓类鬃、长发、莲缮骞法、簸君一次修改霹澜、 数据有效期等。 伪察俸一请求筑废答鼹象本身。 常用请求方法有如下几种： ( 1 ) g e t 方法：用予得到请求u r 所标识的任何页面信息。 ( 2 ) h e a d 方法：与g e t 方法类似，但不返回响应巾故滔怠体。 2 0 5 5 北京邮电大学硕士研究生论文i p 网中多媒体码流传输的研究与实现 ( 3 ) p o s t 方法：从客户机向服务器传送数据，主要完成以下四种功能： 当前资源的注释 向b b s 、新闻组、邮件列表等传送信息 向数据处理程序提供整块的数据，如提交表单 通过a p p e n d 操作拓展数据库 3 发送响应：服务器在处理完客户的请求之后，要向客户机发送响应消息。 h t r p 的响应消息格式如下： 响应消息= 状态行( 通用信息头i 响应头i 实体头) c r l f 实体内容) 状态行= h t r p 版本号状态码原因叙述 响应头的信息包括：服务程序名，通知客户请求的u r l 需要认证， 请求的资源何时能使用。 状态码表示响应类型： ( 1 ) l 料：表示一个临时的相应，只由状态行和可选头组成。 ( 2 ) 2 料：表示客户请求被成功地接受并理解。正常状态如2 0 0 ( 0 k ) 表示请求成功。 ( 3 ) 3 十木：表示为了实现请求，用户代理需要采取进一步的动作。 ( 4 ) 4 爿c ：表示客户请求由于错误的语法格式而没有被服务器所理 解。常见的如4 0 4 ( 未找到) 表示服务器没有找到与用户u r i 所匹 配的资源。 ( 5 ) 5 料：表示服务器发生不可预知的错误因而无法对客户请求做出 反应。 4 关闭连接：客户和服务器双方都可以通过关闭套接字来结束t c p i p 对话。 3 2 3u s b - l a n 系统工作流程 数码摄像机每5 0 0 毫秒拍摄一次并发送图像，并将拍摄到的图像数据( y u v 数据) 存入到摄像机自身的存储介质s d r a m 中，通过相机内部s p t 程序转化 为j p e g 图像并存储。用户访问此数码摄像机时发送向作为服务器的摄像机发送 h t t p 请求，服务器对此请求进行应答，用g e t 方法得到s d r a m 中的图像数据并 以h t t p 响应的形式发送到客户端，客户端可以通过普通i n t e r n e t 浏览器如 北京邮电大学硕士研究生论文i p 网中多媒体鹅流传输的研究与实现 i n t e r n e te x p l o r e r 即可查看。 其体工作流程如下图所示： 圈3 4u s b - l a n 系统工佟流程示意图 北京邮电大学硕士研究生论文 p 网中多媒体码流传输韵研究与实现 第三节u s b 一己蛾系统应用层软件实现流程 3 3 1 开发环境和所遇到的问题 本系统所使用的开发及仿真环境将采用j v c 公司提供的数码相机仿真板和 仿真器，以及s o p h i a 公霹瓣w a t c h p o i n t 款传。在开发霹工作辩，使震仿寞捺摆 在p c 中编译产生的镜像文件下载剜傍真板上，然厢在仿真环境巾运行，通过网 络命令来查看运行结果，根据反馈信息在w a t c h p o i n t 进行调试和控制。 秀发j 建程中，由予傍爽援帮e l a t e o s 舨本豹舞缀移更囊，逡残了运行络粟 的不正确，对此进行了耩序的修改和调试。此外系统刚完成后逡行效率很低，经 过时间测试程序的测试，有针对性地优化各个模块地运行效率，提高了系统的效 率帮稳定镶。 3 3 2 威用层h t t p 侦听程序实现流程 1 应用朕h t t p 侦听程序初始化流稷： 主要瘸子篦萋黢务器参鼗，建巍l 受务器溃疆终环境，为艨务器提供h 3 t p 网络服务做准备。 分配内存地址空间 指定版本母、服务器名称、端口号和描述信息 扶n y l o n e f g 文孛 申读取配置信息 设置m i m e 类型 设置较省主瑟交箨、镣误文箨窝嚣恚交俸 根据最大链接数建立相斑的c o n n e c t i o n 对象 显示翱成信息 圈3 5 应用层h t t p 侦听獠序初始化流稷圈 2 ，应蘑瓣h t t p 主谈孵程序流程匿； 主要用于服务器侦听网络，处j 骥用户发送的h t t p 请求并发送h t t p 响应。 北京邮电大学硕士研究生论文伸网中多媒体硝流传输的研究与察现 图3 - - 6 威用层h t t p 童侦听程序流程图 3 。3 3u s b - l a n 系统时间测试程膨漩程 i - - - 一 图3 - - 7 系统时间测试程序流程