音视频通信系统服务器的设计与实现

彭新清，赵聪聪，易子钧，魏茂盛

（火箭军工程大学，西安 710025）

1 研究的背景和意义

当前，通信方式错综复杂，话音、图像和视频传输所需要的基础设施多，通信质量容易受各种因素的影响，并且费用较大。而随着技术的发展，市场通信软件也更多，然而这些软件并不能保证通信信息的安全，容易出现用户账号密码被窃取、信息被恶意篡改、通信内容遭人窃听等现象。如何开发一套既能实现通信质量高、传输速率快，又能确保信息安全并且费用低廉的系统成为重点发展的方向。

2 系统的设计与实现

系统工作流程图如下图所示。系统的硬件环境由计算机、网线、交换机等组成局域网，通过Ping命令测试网络状态。采用的关键技术：Sockets套接字、MFC类库（主要包括：应用程序类、Windows套接字类、数据库类、对话框类、控件类等）、数据库应用技术等。

首先利用MFC AppWizard建立应用程序对话框，使用MFC类库作为静态的DLL，提供面向对象的资源。然后添加相应的控件。编辑框控件：用户名IDC_EDIT_USERNAME、密码IDC_EDIT_PASSWORD、服务器地址IDC_EDIT_ADDRESS、总人数IDC_EDIT_TOTAL、在线人数IDC_EDIT_ONLINE、消息内容IDC_EDIT_MESSAGE；按钮控件：确定IDOK、取消IDCANCEL、群发IDC_BUTTON_MESSAGE；静态文本控件：用户名IDC_STATIC、总人数IDC_STATIC1、在线人数IDC_STATIC2、在线人员IDC_STATIC3、消息内容IDC_STATIC4；列表控件：在线人员IDC_LIST_ONLINE。再分模块进行编写程序，（1）响应客户端注册、登录的功能。用户所有信息由数据库进行管理，注册账号时，会自动将生成的账号密码添加到数据库内，当管理员进行登录时，利用数据库提供的接口访问数据库，对数据库内存储的账号密码轮询，若所用的账号密码和数据库内保存的密码相同，则允许用户登录，这一机制能够验证用户身份是否正确，可以防止他人冒充管理员。Mysql数据库提供了访问数据库的API函数，通过编写程序的方式将C++和数据库连接在一起才能对数据库的内容进行操作。在注册时，系统通过：m_userName.GetWindowTextA（username）；m_password.GetWindowTextA（password）；m_address.GetWindowTextA（address）三个语句分别获取用户输入的账号、密码及数据库地址，再通过IsEmpty（）函数判断用户名或密码是否为空，如果为空则给出提示并返回注册界面。用户端在使用时根据所注册的账号进行登陆，登陆也需要服务器端进行验证，确保访问者身份的合法性。（2）实时显示客户端总人数和当前在线客户端人数。当有新用户注册成功时，会即时反馈消息给服务器端，服务器端接受客户的注册，总人数自动加1，当某一用户使用已注册过的账号密码进行登录，并且成功登录到服务器端上时，当前在线人数一栏的数字会自动加1。（3）实时显示在线用户的昵称、IP地址。当某一用户通过认证登录到服务器端时，不仅当前在线人数一栏的数字会自动加1，而且会在下方列出登录用户的昵称和IP地址，这个可以识别用户是否在线，便于管理。（4）在线群发消息。可快速实现消息的群发，主要目的是用于通知类的消息发送。（5）“会议室”功能。受各类因素影响，带宽不足以支持音频和视频通话时，采用这样的形式进行交流，服务器掌握所有通信内容，适用用户群体之间 “开会”。利用OnReceive函数用于接收网络中传送的消息，根据客户端的不同请求进行不同处理，用户发送的消息先发送给服务器，服务器再通过SendUserCommandToIP语句统一向所有“会议室”内的用户转发。（6）其他功能。作为管理层，服务器端要求能对用户信息进行修改、删除和添加，一种方法是在数据库直接编辑，另一种方法是编写SQL语言的方式进行操作，使用起来简单方便且功能相对全面。从这一点上来说，服务器端可以间接地为用户进行账号的分配，方便联络通讯时互相识别，这也在一定程度上确保了信息传输的安全性。

3 软件调试和使用

先进行模块测试：验证用户身份的合法性、实时显示当前客户端总数、显示目前在线的客户端总数、显示在线客户端用户名和IP地址，群发系统消息等，然后综合测试系统，确保稳定性和可靠性。通过联调基本达到预计的效果。

[1] 李琳娜.Visual C++编程实战宝典[M].北京：清华大学出版社，2014.8.