IPv6组播视频会议系统研究与设计

摘要

由于Internet的迅速发展以及IPv4地址空间的逐渐耗尽，IPv6作为下一代的网络传输协议已经成为必然。与IPv4相比，它在IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性等方面都具有很大的优势。本文采用IPv6协议下的Windows Socket技术，利用Visual C++和DirectShow SDK作为开发平台研究和实现了一种组播视频会议系统。由于组播技术允许一个或多个发送者将单一的数据包发送到多个接收者，因此将组播技术引入到视频会议系统中不仅可以满足网络视频用户的需求而且可以减少骨干网络出现拥塞的可能性。在本系统中，通过申请加入组播组的用户，可以实时显示网络视频流。主要在以下几个方面做了研究和开发工作： (1)通过研究视频会议的有关技术和发展动态，对其目前存在的弊端进行分析，提出了基于IPv6网络环境下的组播视频会议方案，该方案不仅可以节约视频信号传输占用的大量网络带宽，还具有优良的性能和低廉的成本。 (2)根据设计的方案，对相关协议和技术进行了一系列深入分析。根据系统的需要，视频信息要发送给多个客户端，若选用TCP协议将占用大量的服务器资源和网络资源，故在本系统中选择RTP协议进行控制信息和视频信息的发送，选择RTCP协议进行可靠传输监控。 (3)对IPv6协议下的组播的编程实现进行了研究。根据整个网络视频会议系统的功能需求，将整个系统服务端和客户端都设计为三个模块，分析了每个模块应该完成的功能和实现模块功能的程序流程，设计并实现了视频组播发送组件，视频组播接收组件。 (4)以DirectShow的Filter开发技术为核心，设计了服务端的组播发送Filter和客户端的组播接收Filter，两个Filter的协同工作将实现控制信息和视频信息在网络上的组播传输。 (5)根据详细设计方案实现了原型系统，并将系统在实验室局域网上进行运行测试，观察并记录测试情况。测试结果显示视频画面流畅，系统工作稳定，达到了系统设计的要求。

目录

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声明

第1章绪论

1.1选题背景与研究意义

1.2相关领域研究现状

1.3论文主要研究内容与组织结构

第2章视频组播系统相关网络技术

2.1TCP/P网络通信协议

2.1.1 IP协议

2.1.2 TCP协议

2.1.3 UDP协议

2.2 IPv6协议分析

2.2.1 IPv6协议的特点

2.2.2 IPv6与IPv4的比较

2.3组播技术概述

2.3.1组播的优势

2.3.2 IPv6组播地址

2.4 QoS策略分析

2.5 IPv6组播路由协议

2.5.1组播树

2.5.2 IPv6组播路由协议

2.6 Windows Socket网络编程

第3章视频压缩及实时流媒体传输协议

3.1流媒体技术

3.2网络视频压缩技术

3.2.1 MPEG-4标准

3.2.2 H.264标准

3.3实时流媒体传输协议

3.3.1实时传输协议RTP

3.3.2实时传输控制协议RTCP

3.3.3 RTP/RTCP数据包

3.3.4 RTP网络流量

3.4 RTP协议的应用

3.4.1 jrtplib静态链接库

3.4.2 jrtplib的应用

第4章IPv6下视频组播系统的设计与实现

4.1 DirecShow技术

4.1.1 COM技术

4.1.2 DirectShow的基本原理

4.2视频组播系统的总体设计

4.2.1 IPv6组播发送Filter的开发

4.2.2 IPv6组播接收Filter的开发

4.3组播系统的模块化设计

4.3.1应用层模块

4.3.2控制模块

4.3.3视频传输模块

4.4组播系统的程序实现

4.5基于RTP协议的网络传输的实现

4.5.1视频格式及视频数据的传输

4.5.2网络传输参数的反馈及控制

第5章IPv6视频组播系统的运行及分析

5.1系统运行环境的配置

5.2系统的运行

5.3试验结果分析

第6章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文