基于RTP协议的音频流间同步分析

摘要

为了解决实时信息的传送问题，IETF(互联网工程任务组)提出了用于传输实时业务的协议实时传送协议，即RTP协议。RTP协议不仅可以用于语音的实时传送，还可以为图像等实时数据提供端到端的传输功能。RTP协议包括两个协议：RTP协议和RTCP协议。RTP协议可以端到端地传送实时数据，但是其本身并不确保实时传送和提供Qos保证。RTCP协议用于传送监视实时数据传送质量的统计数据，同时也可以在会议业务中传送与会者的信息。 尽管RTP本身不保证业务质量，但是它提供了具有实时特征的信息。这些信息包括负载类型指示、序列号、时间戳、数据源标识等，使接收端能根据这些信息正确地恢复原来的数据流。由于RTP协议只考虑了来自同一源的RTP流进行恢复同步，并未考虑来自不同源但又所属于同一会话的音频流之间的乱序和抖动的解决。针对此问题，本文以音频流间同步为分析对象做了以下创新工作： 1.提出将音频流间的同步分为可接受高时延的音频流间同步和低时延要求的音频流间同步。简化流间同步问题，并根据两种同步的特性采取不同的方法以实现同步控制。 2.加大回放时延，解决可接受高时延的音频流间同步问题。对于可以接受高时延的音频流，本文运用了NTP时间戳和RTP时间戳的对应关系，加大回放时延，使所有的音频流有足够的时间进行流间同步。 3.应用两个正态总体均值和方差的区间估计对两个音频流间的时延抖动进行估算，解决低时延要求的音频流间同步问题。对于实时性要求很高的通信来说，多个语音流的回放不仅要涉及单个流的抖动，还要分析流之间的时延和抖动，以便设置合适的缓存，尽可能降低失真。应用两个正态总体均值和方差的区间估计对两个相关音频流间的时延抖动进行估算，可以适时调整缓存，使大部分流间数据包都能按照原来的序列进行恢复，从而实现低时延要求的音频流间同步。 最后，选取了多个样本数据进行检验，缓存设置策略能达到预期的效果。

目录

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摘要

第一章概述

1.1项目背景

1.2问题分析

1.3本文的主要工作

1.4本文的主要结构

第二章基于IP的实时通信业务现有技术

2.1基于IP的实时通信业务应用的构想来源

2.2 IP语音(VoIP)

2.3视频会议

2.4呼叫中心

2.5统一通信

2.6即时通信工具

第三章基于IP的实时通信系统主要特性

3.1 IP网络的基本特性

3.2 IP网络的服务质量

3.3 IP网络的服务质量(Qos)的测量

3.4 RTP/RTCP基本原理

3.5语音处理技术

第四章媒体流同步控制技术及流间同步分析

4.1时延抖动的产生和媒体流同步控制技术

4.2音频媒体流间分析应用场合举例

4.3可接受高时延的音频媒体流间同步分析

4.4低时延要求的音频媒体流间同步分析

第五章音频媒体流间同步实验与分析

5.1可接受高时延的音频媒体流间同步方法的验证

5.2低时延要求的音频媒体流间同步方法的单个样本验证

5.3低时延要求的音频媒体流间同步方法的多个样本验证

结论

参考文献

后记