基于JAVA的视频会议系统开发与设计

于志楠 尹伟静

(沈阳师范大学 科信软件学院，辽宁 沈阳110034)

0 引言

随着人们对音频和视频信息需求，视频会议系统广泛应用于现代企业中。视频会议系统[1]的可以适应现代社会的快捷、高效，使视频会议系统的使用正在向各行各业渗透。本文总结和借鉴其他视频会议软件系统的基础，结合JAVA跨平台[2-3]等优点，提出一种基于JAVA简单应用于局域网视频会议系统的设计与实现方案。

1 视频会议基本原理

视频会议系统的示意图如图1所示。

图1 视频会议系统的示意图

从图看出，视频会议系统主要有三个部分组成，即通信网络、会议终端和多点控制单元。会议终端是将视频、音频、数据、信令等各种数字信号送上信道进行传输；多点控制单元是视频会议系统用于多点视听信息的传输与切换部分；通信网络是一系列的设备、机构和进程，附着在网络上的终端用户设备能够进行有意义的信息交换。涉及网络传输协议、网络编程接口等内容。

2 系统总体设计

2.1 系统硬件平台

网络视频会议系统硬件主要：有网卡、声卡的电脑，摄像头，带麦克风的耳机其组成结构。

2.2 系统软件平台

在软件结构上，由于整个系统是基于纯软件开发，设计上类似于TCP/IP模型，我们依然采用分层思想，降低复杂度，使程序更容易修改，软件开发速度更快，每层利用紧邻的下层服务，更容易记住各层功能，并有许多可选部分完成类似的任务。在体系结构上分为四个层次：IO层、处理层、传输层、网络层。

3 系统实现

3.1 音视频的捕获

安装JMF后，利用它进行音视频的捕获。在JMF中，Capture Device Manager也是一个manager类，它提供给了一个列表，这个列表显示当前系统被使用的设备。同时Capture Device Manager通过查询的方法对设备进行定位并返回设备的配置信息对象Capture Devicelnfo，它也通过注册的方法向列表加入一个新的设备信息，以便为JMF使用。设备可通过Capture Device Manager的get Device0方法直接获得设备控制权，设备的控制权一旦得到，就以此设备作为一个Media Locator,通过Capture Devicelnfo的get Locator0方法得到。在JMF中，Capture Device Manager也是一个manager类，它提供给了一个列表，这个列表显示当前系统可以被使用的设备。同时Capture Device Manager通过查询的方法对设备进行定位并返回设备的配置信息对象Capture Devicelnfo，它也通过注册的方法向列表加入一个新的设备信息，以便为JMF使用。设备通过Capture Device Manager的get Device0方法直接获得设备控制权，设备控制权一旦得到，以此设备作为一个Media Locator,通过Capture Devicelnfo的get Locator0方法得到。

3.2 音视频的处理和传输

采集到的数据源是不适合直接传输的，经过处理，使其适合为RTP传输格式并产生新的数据源再进行传输，处理过程为：

用前面获得的数据源构造处理器对象，以便得到采集到的数据；

processor=javax.media.Manager.create Processor(datasource)；

然后将数据源处理为适合RTP传输的格式；

然后调用处理器对象的get Track Control0方法，得到通道的Track Control对象；

媒体流中每一个磁道得到一个控制器；接下来调用Track Control对象的set Format()方法设置每个轨道的编码格式；

最后，调用处理器对象的get Data Output0方法产生数据源，以便数据传输时使用；RTP会话是由RTP Manager完成的，每个轨道都需要有一个管理器，管理器对象采用RTP Manager.new lnstance()方法来获得。建立会话时，需创建Session Address对象描述发送端与接收端的地址信息，再加入RTP管理器。会话建立后，由管理器创建流将数据通过网络发送。

3.3 音视频的接收和播放

接收媒体流也同样建立RTP会话，过程与发送流时建立会话的过程类似，不同的是每个RTP管理器需要加上监听器来监听相应地址与端口，包括会话请求、数据流到达等。系统实现Session Listener和Receive Stream Listener两个接口，前者用于监听RTP会话请求，后者用于监听是否有数据流到达。当创建一个新的数据流后，Session Manager会发出一个New Receive Stream Event。注册了Receive Stream Listener接收数据流监听器，会收到事件。为每一个新接收数据流创建Player。从接收数据流中获取Data Source，并作为参数传递给Manager来创建Player。发送端和接收端播放多媒体信息过程是相同的，由Session Manager到Data Source到Player,直接将播放的数据源交由播放器；创建并初始化RTP Session，创建一个Session Manager(会话管理器)，并调用add Receive Stream Listener方法为RTP Manager对象添加RTP时间监听器，监听New Receive Stream Event事件，然后调用RTP Manager对象的initialize方法初始化RTP会话，设置本地和目的地地址和端口；Receive Stream Listener update方法，监视New Receive Stream Event事件，它会指示新数据流被检测到。当一个New Receive Stream Evem事件被检测到时，以New Receive Stream Event事件调用get Receive Stream方法，以取得Receive Stream数据流对象，然后通过调用输入数据流对象get Data Source获取RTP数据源对象；把数据源对象作为参数传递到Manager的create Player方法中来创建Player。直接将播放数据源交由播放器，播放器界面分为播放界面和控制界面两部分，分别用get Visual Component和get Control Panel Component方法来得到。

Player P=javax.media.Manager.create Player(ds)；

P.add Controller Listener(this)；P.realize()；

Component VC，cc；VC=player.get Visual Component0；

CC=player.get Control Panel Component0；

3.4 多播的设计

通过SUN公司提供IP多播类实现多播技术分发媒体流，在具体实现时可通过.Multicast Socket类创建一个所获得的指定端口号的多播套接字，然后调用join Group方法加入到该多播组，接收端程序加入多播组后，便可以从该多播地址和端口号处接收媒体流。

4 实验结果

系统采用JAVAGUI编程，运用SWING组件来编写，通过连接服务器取得连接后进行视频连接，连接后视频在屏幕显示其界面如图2。

5 结论

本文总结和借鉴其他视频会议软件系统的基础，结合JAVA提出一种基于JAVA的应用于局域网的视频会议系统的设计方案。

［1］黄永峰,等.IP 网络多媒体通信技术[M].北京：人民邮电出版社,2003.

［2］[美]Chad Darby,John Griffin,Pascal de Haan,等.Java 网络编程指南[M].邱仲潘,等,译.北京：电子工业出版社,2002.

［3］孙卫秦.Java 程序设计[M].电子工业出版社,2006.

［4］孙奎,殷兆麟.基于JMF的多人视频聊天软件的设计与实现[J].计算机工程与设计,2007,28(9)：2196-2198.

［5］闰改珍,师卫.基于RTP的音频流多播系统的JMF实现[J].科技情报开发与经济,2007,17(5)：240-242.