基于Android的移动VoIP高清视频通话系统的设计与实现

摘要

随着近年来移动网络的发展以及智能移动终端的普及，目前，基于智能操作系统的移动VoIP业务受到了众多运营商与企业的关注。与仅支持语音通话服务的传统VoIP相比，移动VoIP在智能移动终端的支持下，将承载更多更复杂的多媒体业务，用户也希望享受到流畅视频、即时消息、高保真通话等服务带来的便利与乐趣，因此基于时下互联网通信的需求，开展智能操作系统支持下的移动VoIP应用研究，具有十分重要的意义。
　　 本文设计并实现了一款基于Android系统的高清视频通话系统，具有即时消息、高保真语音通话、高清视频和联系人在线通知功能。系统结合Android应用开发技术，采用多种网络通信协议协同合作;支持多种语音编码标准与高清H.264视频编码标准;针对无线网络特征，提出语音质量保证方法应对多种语音问题;斟酌用户体验与操作习惯，设计一套美观的人机界面。
　　 针对Android内置SIP协议栈接口开放性不足的问题，采用移植Jain-Sip协议栈的方案，以其完善的SIP底层服务接口，实现即时消息与视频会话控制等扩展SIP服务。
　　 针对IP语音通话产生声学回音的问题，结合Android NDK开发技术，采用Speex回音消除库消除回声。为避免播放与录音线程不同步影响回音消除，采用基于预取量判断时序的多线程同步方法，增强回音消除效果。
　　 在研究视频编解码技术的基础上，针对软件编码存在占用CPU资源高与耗电量大的问题，结合Android的OpenCore媒体框架，采用UNIX域协议套接字方法，获取底层视频H.264硬件编码数据;针对Android未提供OpenCore硬件解码接口的问题，采用FFmpeg库移植并剪裁其H.264解码模块的方法，实现软件视频解码。
　　 对所设计的系统进行丢包率、语音质量、视频流畅度等多方面性能测试，系统均表现优异，可以在无线网络下实现流畅高清的视频通话。系统的设计方案对于Android系统下的VoIP应用开发者有一定的借鉴作用。