《基于rtp的linux实时语音通信系统的设计与实现毕业论文 嘉应学院》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于rtp的linux实时语音通信系统的设计与实现毕业论文 嘉应学院（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业论文（设计）毕业论文（设计）题目题目：基于基于 RTPRTP 的的 linuxlinux 实时语音通信系统的设计与实现实时语音通信系统的设计与实现I I摘 要随着信息社会的高速发展，Internet 已经成为很多人生活不可缺少的一部分。当前 Internet 中流动的“比特”所代表的内容已从原来的数据逐渐向实时多媒体数 据演变，它们的特点是对实时性要求非常高。但是，Internet 是建立在 TCP/IP 之 上的计算机网络，最初设计时的定位决定了它不适合实时数据的传输。因此，1996 年 1 月 IETF 音视频传输工作颁布了针对实时应用的实时传输协议 RTP/RTCP。RTP/RTCP
2、 使 Internet 从理论上具备了处理实时业务的能力，解决了媒 体同步问题和满足了多媒体通信业务的要求，现在在 IP 电话、网络多媒体会议、远 程网络教学和远程网络诊断等领域都有着重大的应用。本文结合 RTP/RTCP 高实时性的特点，主要针对局域网，提出了音频数据采用 G729a 压缩，传输数据采用 ortp 库，在 linux 平台下开发的实时语音通信系统。本 文首先介绍了实时传输协议的简单应用后，详细分析了 RTP/RTCP 协议；接着介绍系 统的具体实现，主要分三个部分：音频数据的采集和播放，音频数据的解码和编码 以及音频数据包的发送和接收。最后简单阐述了本系统在其他领域的可扩展性
3、及前 景。【关键词关键词】实时性，音频传输，RTP/RTCP，音频压缩IIIIAbstractWith the rapid development of information society, the Internet has become an indispensable part of a lot of people life.The current flows through the Internet “bits“ represented by the contents of which have been gradually from the original data to rea
4、l-time multimedia data, the characteristic of them is very high demand for real-time.However, the Internet is based on TCP/IP computer networks, the initial design of location determines it is not suitable for real-time data transmission.Therefore, IETF audio and video transmission work in January 1
5、996 issued for real-time application of real-time transmission protocol RTP/RTCP.RTP/RTCP make Internet theoretically with the real-time ability of the business, the media synchronization problems and meet the requirements of the multimedia communication service, the IP telephone, network, multimedi
6、a conference, remote network teaching and remote diagnosis, etc all have important applications.In this paper, combining with the characteristics of RTP/RTCP high real-time performance, mainly for local area network (LAN), is put forward using G729a audio data compression, data transmission using or
7、tp library, development of real-time voice communication system on the Linux platform.This paper first introduces the simple application of real-time transport protocol, RTP/RTCP protocol are analyzed in detail.Then this paper introduces the implementation of system, mainly divided into three parts:
8、 audio data acquisition and playback, audio data decoding and encoding and audio packets sent and received.The last simply expounds the system scalability and prospects in other areas.【Keywords】 Real time audio transmission, RTP/RTCP, audio compressionIII嘉应学院毕业论文(设计)0前 言随着多媒体网络的发展，RTP/RTCP 在众多领域也得到了
9、深入的应用，如 VOIP 电话、多媒体会议系统等应用的出现，也让语音传输通信技术也得到了迅速的发展。然而，语音通信需要的实时性是非常高的，而且数据量大。例如，一个多媒体会议系统，我们总是希望发言者的发言能够尽早让收听者收听到，也就是说时延尽量短；另外一个就是我们希望在收听者收听语音信息时，一句话平滑的，即中间没有断点，也就是等时性。这些都是实现实时语音通话应达到的要求。为此，本人在导师的指导下，详细研究分析了 RTP/RTCP 协议，结合 RTP/RTCP 协议高实时性的特点，利用现有的音频编程和网络编程知识，设计和开发了这个基于 RTP 的linux 实时语音通信系统。目前只实现了单播功能，
10、即点对点的通信。论文的主要内容如下：第一章：引言，主要介绍了实时多媒体数据传输的发展，阐述了 TCP 不适合多媒体传输的原因并引入了 RTP.第二章：根据 RFC3550 官方文档，详细分析了 RTP/RTCP 协议。第三章：介绍了 linux 下基于 RTP 的实时语音通信系统实现的基本原理和总体架构。第四章：介绍了 linux 音频编程。第五章：讲解了音频传输的实现。第六章：介绍了音频解码和编码的实现。第七章：总结与展望。嘉应学院毕业论文(设计)1第一章 引言1.1 实时数据传输的发展我们已经步入一个高速发展的信息社会，Internet 已经成为很多人生活不可缺少的一部分。Internet
11、 中流动的“比特”所代表的内容已从原来的数据逐渐向多媒体演变。随着 IPv6，RSVP,RTP/RTCP 一系列协议的出现，在 Internet 上实现多媒体通信成为可能。IPv6 解决了 IPv4 地址资源有限，不能控制带宽等问题，RSVP(资源预留协议)，RTP/RTCP（实时传输/控制协议）使 Internet 从理论上具备了处理实时 业务的能力，解决了媒体同步问题和满足多媒体通信业务的要求。越来越多的实时多媒体应用的出现，极大的丰富了人们生活，如成为这几年的热点的 IP 电话，另外还有 VID、远程网络教学、远程网络诊断和网络多媒体会议业务、多媒体消息型业务等。1.2 国内外研究状况早
12、在 20 世纪 70 年代末 80 年代初，如何在分组上实时传输语音就是一个很活跃的研究方向，到了九十年代初这个方向研究又变得异常活跃。1992 年 3 月，IETF（Internet Engineering Task Force）在 San Diego 召开的会议是分组网上第一次大规模的音频多播应用。会议使用的音频传输软件主要是 Vat（Visual Audio Tool）,它是由LBNL（Lawrence Berkeley National Laboratory）网络研究小组开发的一个音频会议工具，该小组还开发了视频工具 vic 和白板工具 wb。会议还使用的另一个音频软件是NeVoT(N
13、etwork Voice Terminal),它是 H.Schulzrinne 等人在 90 年代初开发出来的。该软件最初使用的是 vat 协议，但是在 RTP 协议制定出来后也开始支持 RTP 协议了。还有其他大学，研究组织研究开发出来的音频工具 TAT（Robust Audio Tool） ，会议目录工具 SDR(session directory)，CU-SeeMe 音频会议工具等等。在国内，清华电子工程系网络研究所多媒体通信课题组也在这方面做了大量的研究，并开发出了 Cool-audio、Cool-Video、Cool-Meeting 等一系列软件。其中 Cool-audio网络电话于
14、 1998 年推出，它是我国第一套自主版权且最有影响的 Internet 电话软件。另外，东南大学计算机系，北京邮电大学电信工程学院和华中科技大学等研究机构也在这方面做出了大量的研究工作。北京的微软亚洲研究院的网络多媒体组正在做 SMART 音/嘉应学院毕业论文(设计)2视频传输(SMART A/V Delivery)等项。但是总的来说，国内的研究水平要远远落后于国外。可以说，实时多媒体数据传输研究已经有了长足的进步，制定了许多相关的传输协议，例如：RTP（Real-time Transport Protocol）和 RTCP(Real-time Transport Control Proto
15、col),RTSP(Real-time Streaming Protocol),SIP(Session Initiation Protocol)，H.232，RSVP(Resource Reserve Protocol)，服务区分协议（Diff-Serv） ，多协议标记交换协议（Mulit-Protocol Label Switching，MPLS）等等，这些都是构建当前多媒体通信的主要协议。在这些协议中，RTP 和 RTCP 主要负责实时数据以及实现最基本的传输控制，本设计就是 Linux 下基于 RTP 协议的实时音频传输的实现。1.3 实时多媒体数据传输的特点实现多媒体数据传输的核心是声
16、、文、图等多媒体信息的传输技术，它的一个显著特点是数据量大，并且许多应用对实时性都有比较高的要求，例如，一个多媒体会议系统，我们总是希望发言者的发言能够尽早让收听者收听到，也就是说时延尽量短；另外一个就是我们希望在收听者收听语音信息时，一句话平滑的，即中间没有断点，也就是等时性。这些都是实现实时语音通话应达到的要求。1.4 TCP 不适合传输实时多媒体数据Internet 是建立在 TCP/IP 之上的计算机网络，它最初是为提供非实时数据业务而设计的。IP 协议是面向无连接的，负责主机之间的数据传输，但只提供“尽力而为”（best-effort）的服务，不进行检错和纠错，因此经常发生数据丢失现象。为保证数据的可靠传输，在传输层使用 TCP 协议，当接收端检测到数据包丢失或错误时，要求发送端重新发送，但这样不可避免地引起传输延时和占用网络带宽。因此传统的 TCP/IP 协议传输实时音频、视频数据的能力比较差。当然在传输用于回放的视频和音频数据时，TCP也是一种选择。如果有足够大的缓冲区和充足的网络带宽，比如在局域网内，在 TCP 协议上，接近实时的传输也是可能的。但是
