基于JAVA的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

黃良銀

摘 要：當(dāng)前由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，很多活動(dòng)都能夠利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行線上開(kāi)展，從而解決了遠(yuǎn)距離、不方便等的實(shí)際問(wèn)題。為了提高辦公以及交流的便捷性，實(shí)現(xiàn)線上會(huì)議能夠拋開(kāi)對(duì)參會(huì)者所在位置的限制因素，同時(shí)極大程度上縮短了準(zhǔn)備會(huì)議所需的時(shí)間。當(dāng)前利用JAVA語(yǔ)言可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體框架的建構(gòu)，從而在這一框架中進(jìn)行音頻與視頻的信號(hào)捕獲、處理、傳輸，另一端接收到信號(hào)后通過(guò)解碼等工具實(shí)現(xiàn)音頻與視頻的播放。這種新型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有良好的研究?jī)r(jià)值與商業(yè)價(jià)值，越來(lái)越多領(lǐng)域需要利用這種技術(shù)手段來(lái)優(yōu)化會(huì)議系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：JAVA語(yǔ)言;網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議;實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TN948.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）10-0054-02

0 引言

社會(huì)的需求使網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不僅在企業(yè)辦公中得到良好的應(yīng)用，同時(shí)也很好地融入到了人們的日常生活，利用這一技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)方便有效的信息交流。企業(yè)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議這一功能的迫切需求，對(duì)JAVA語(yǔ)言開(kāi)發(fā)相應(yīng)的媒體框架技術(shù)起到關(guān)鍵的推動(dòng)性作用。這種視頻會(huì)議系統(tǒng)的功能更為全面，同時(shí)操作方法也較為簡(jiǎn)單，適合應(yīng)用于企業(yè)辦公。

1網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議的主要概況

1.1網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議的基本原理

首先從概念上對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻進(jìn)行了解，它是利用多媒體設(shè)備用戶端以及信息傳輸線路，將多人群體的聲音以及影像等信息進(jìn)行雙向的傳送，從而使多人群體實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離會(huì)議溝通的基本目的。這種會(huì)議類型與以往傳統(tǒng)的會(huì)議相比存在著本質(zhì)上的區(qū)別，它不僅可以解決多人不同地點(diǎn)的區(qū)域限制，同時(shí)還能保證參會(huì)人員能夠進(jìn)行面對(duì)面交流。這種新型會(huì)議形式實(shí)現(xiàn)的基本原理就是利用信息處理與轉(zhuǎn)換技術(shù)，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)與多媒體作為媒介，將發(fā)送端的聲音以及圖像等重要內(nèi)容轉(zhuǎn)換為可以進(jìn)行傳送的數(shù)字信號(hào)，這種數(shù)字信號(hào)的傳播過(guò)程是高效穩(wěn)定的，當(dāng)傳送到接收端后，將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行捕捉、處理，最終又轉(zhuǎn)化為原本的聲音與影響信息，從而實(shí)現(xiàn)兩端的信息交流[1]。當(dāng)前由于這種網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議與傳統(tǒng)會(huì)議相比有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以在很多領(lǐng)域與工作中都有著良好的應(yīng)用與表現(xiàn)。將用戶數(shù)量作為分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將這一系統(tǒng)分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻會(huì)議以及群組視頻會(huì)議，這兩種基本的系統(tǒng)類型能夠滿足大部分領(lǐng)域以及項(xiàng)目活動(dòng)的相關(guān)要求。例如在企業(yè)辦公中，當(dāng)前對(duì)于視頻會(huì)議系統(tǒng)的使用頻率逐漸增加，在實(shí)現(xiàn)多人不同地點(diǎn)共同參會(huì)的同時(shí)，還能夠在會(huì)議的過(guò)程中開(kāi)展圖片、文件等的傳輸，這種方便、快捷的功能特點(diǎn)進(jìn)一步保證了會(huì)議的高效性。同時(shí)高校教育近些年也將網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議作為實(shí)現(xiàn)老師與學(xué)生假期交流的有效手段，通過(guò)這種形式老師也可以對(duì)學(xué)生的基本狀態(tài)進(jìn)行更好的了解，起到適當(dāng)合理的督促作用。將應(yīng)用技術(shù)類型作為分類的主要依據(jù)，可以分為模擬網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議以及數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議兩種。模擬視頻會(huì)議這一形式主要在單向視頻會(huì)議中得到了良好應(yīng)用，它的主要技術(shù)基礎(chǔ)就是利用閉路有線電視系統(tǒng)，這種類型的視頻會(huì)議是較早期的應(yīng)用，在功能方面還不夠完善。隨著用戶要求不斷的提升，同時(shí)技術(shù)方面也有了一定的創(chuàng)新與改進(jìn)，數(shù)字視頻會(huì)議出現(xiàn)并逐漸得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)字視頻會(huì)議的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是軟硬件計(jì)算機(jī)平臺(tái)以及現(xiàn)代化通訊手段，這種類型的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議得到了顯著的升級(jí)，突破了以往系統(tǒng)單向性的限制，能夠滿足大規(guī)模視頻會(huì)議的要求。

1.2視頻會(huì)議系統(tǒng)的主要形態(tài)

對(duì)會(huì)議系統(tǒng)的基本組成進(jìn)行分析，一般情況下都具有會(huì)議室終端、個(gè)人桌面終端、服務(wù)器、電話接入網(wǎng)關(guān)等幾個(gè)必要內(nèi)容。不同公司開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議類型都是在這些基礎(chǔ)組成的條件下增加多元化功能來(lái)進(jìn)一步創(chuàng)新，從而滿足用戶在其他方面的功能上的要求。服務(wù)器是實(shí)現(xiàn)終端集中與連接的核心，所以它的接入點(diǎn)設(shè)置對(duì)于個(gè)人用戶終端的數(shù)量進(jìn)行直接控制，所以當(dāng)前大型網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議對(duì)于服務(wù)器的控制能力要求很高。會(huì)議室終端根據(jù)其規(guī)模大小可以進(jìn)行必要調(diào)整，以滿足不同會(huì)議的需求。在會(huì)議室終端需要配備相應(yīng)的設(shè)備支持，一般包括攝像頭、投影儀以及遙控裝置等。選擇專業(yè)的攝像頭對(duì)于影像資料的獲取十分關(guān)鍵，攝像頭需要具備良好的靈活性，能夠具有更廣闊的視野范圍。攝像頭對(duì)會(huì)議室的所有參會(huì)人員以及相關(guān)物件進(jìn)行全方位的覆蓋，通過(guò)會(huì)議室終端可以為個(gè)人桌面終端提供有效的會(huì)議環(huán)境信息。個(gè)人桌面終端可以利用電腦作為顯示器，所以對(duì)攝像頭的要求不高。由于視野范圍的有限性制約，導(dǎo)致這一終端能夠使用的人數(shù)受到嚴(yán)重限制，一般情況下該終端視野范圍內(nèi)只能容納一到兩個(gè)人。服務(wù)器是由多點(diǎn)處理單元（MCU）構(gòu)成，可以使多個(gè)用戶終端同時(shí)相連。在對(duì)MCU設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)其使用與操作的基本方法加以注意，由于用戶群體一般為普通的企業(yè)員工，對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的了解程度較為簡(jiǎn)單，所以對(duì)于復(fù)雜的操作在短時(shí)間內(nèi)不能熟練掌握，增加了對(duì)這一技術(shù)的使用難度。網(wǎng)關(guān)可以起到管理的作用，用戶能夠利用電話接入網(wǎng)關(guān)來(lái)加入會(huì)議，只要在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下就能夠?qū)崿F(xiàn)視頻會(huì)議功能。當(dāng)前越來(lái)越多與網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議相關(guān)的衍生功能正不斷出現(xiàn)，例如會(huì)議資料演示、遠(yuǎn)程端操控、文檔在線分享、視頻內(nèi)容播放等多種功能。一些公司設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議軟件還能實(shí)現(xiàn)對(duì)會(huì)議的錄制，這就能夠很好地對(duì)會(huì)議內(nèi)容進(jìn)行記錄，同時(shí)對(duì)重要的文件內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)保存，便于參會(huì)者后期的查看。新功能的形式層出不窮，這對(duì)于企業(yè)及單位等用戶來(lái)說(shuō)十分有利，可以使其會(huì)議過(guò)程更加人性化、便捷化。

1.3網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議的優(yōu)勢(shì)

聲音以及影像是人類交流過(guò)程中的重要影響因素，這兩方面內(nèi)容能夠更直接地反映交流對(duì)象的情緒、心理活動(dòng)狀態(tài)等，所以有效實(shí)現(xiàn)了交流的最本質(zhì)目的，就是加強(qiáng)彼此的相互了解。在不同單位以及企業(yè)中不定期開(kāi)展會(huì)議是匯報(bào)當(dāng)前工作情況以及交流想法與建議的重要途徑，這一過(guò)程更需要通過(guò)自然、高效、便捷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。以往傳統(tǒng)在會(huì)議室面對(duì)面的形式對(duì)人員位置有很強(qiáng)的限制，一旦存在參會(huì)人員在不同地點(diǎn)分散的情況就無(wú)法完成會(huì)議。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將以往從未體驗(yàn)過(guò)的交流方式成為可能，網(wǎng)絡(luò)視頻的出現(xiàn)打破了交流過(guò)程中距離的限制，無(wú)論相距多遠(yuǎn)都能獲得對(duì)方的聲音與影像，這為交流過(guò)程營(yíng)造了更親切與自然的氛圍。這種在任何時(shí)段都能隨時(shí)展開(kāi)會(huì)議交流的條件，可以及時(shí)解決企業(yè)遇到的矛盾與問(wèn)題。尤其是企業(yè)展開(kāi)的大型視頻會(huì)議，多人參會(huì)時(shí)可以通過(guò)每個(gè)人的發(fā)言來(lái)了解大眾的想法，同時(shí)對(duì)于是否要采用新決策時(shí)，可以利用會(huì)議系統(tǒng)中的投票功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。在交流過(guò)程中能夠滿足視覺(jué)上的要求可以使注意力更加集中，進(jìn)而使雙方對(duì)交流的話題進(jìn)行深入理解。以往為了尋求多人的意見(jiàn)與想法，常使用郵件、傳真等通訊方式，這些方式經(jīng)過(guò)一定的等待時(shí)間，所以導(dǎo)致效率不高等困擾的產(chǎn)生。

2系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)硬件平臺(tái)

電腦設(shè)備、攝像頭、帶麥克風(fēng)的耳機(jī)是網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)中需要的硬件組成，對(duì)于特殊要求的客戶端需要配備其他專業(yè)的硬件。網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議中使用的電腦需要安裝聲卡與網(wǎng)卡，聲卡的作用是能夠?qū)σ纛l信號(hào)進(jìn)行捕捉與輸出，網(wǎng)卡的主要作用就是保證客戶端能夠與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的傳輸。不同類型的客戶端對(duì)于攝像頭的專業(yè)性要求存在差異，普通個(gè)人桌面終端對(duì)攝像頭的專業(yè)要求不高，普通電腦自帶的攝像頭就能滿足;而會(huì)議室終端的相對(duì)要求較高，需要攝像頭覆蓋室內(nèi)大部分面積。耳機(jī)需要含有麥克風(fēng)裝置，從而能夠使自己的聲音轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)。

2.2系統(tǒng)軟件平臺(tái)

在對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議的軟件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要以分層為最主要的基本原則。根據(jù)不同層次來(lái)進(jìn)行特定的編程設(shè)計(jì)，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加清晰有序。分層的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在多個(gè)方面，首先是降低了整體系統(tǒng)的復(fù)雜程度，使每一個(gè)層次即屬于系統(tǒng)這一整體，同時(shí)又可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行分別調(diào)整。其次當(dāng)軟件系統(tǒng)中存在程序錯(cuò)誤的現(xiàn)象時(shí)，可以追查到這一程序?qū)儆谀膫€(gè)層次，然后便于針對(duì)性地更改處理[2]。從具體的結(jié)構(gòu)上軟件平臺(tái)分為IO層、處理層、傳輸層以及網(wǎng)絡(luò)層。首先IO層主要發(fā)揮信息編碼與解碼的功能。將參會(huì)者的具體信息編碼為多媒體設(shè)備中設(shè)定的特定語(yǔ)義，從而轉(zhuǎn)化為多媒體可以利用的數(shù)據(jù)。這一過(guò)程使用戶與多媒體設(shè)備之間產(chǎn)生聯(lián)系，對(duì)參會(huì)者的各種基本信息進(jìn)行有效采集。處理層就是將參會(huì)人員的音頻、影像等信息內(nèi)容進(jìn)行管理與處理。處理層具有直接訪問(wèn)終端攝像頭等設(shè)備的功能，將參會(huì)者的活動(dòng)狀態(tài)在多媒體中得到同步，從而達(dá)到實(shí)時(shí)溝通與交流的目的。傳輸層的主要作用就是進(jìn)行文字內(nèi)容的傳輸，使終端實(shí)現(xiàn)文字信息的接收。網(wǎng)絡(luò)層的主要作用為用戶提供通信基礎(chǔ)，使影像、音頻等信息經(jīng)服務(wù)器接收后再傳輸?shù)接脩艚K端。

3系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用的關(guān)鍵技術(shù)

3.1流媒體傳輸與控制技術(shù)

這種傳輸方式的最大特點(diǎn)就是能夠保證信息數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸，從而減少用戶等待的時(shí)間。流媒體傳輸以緩存技術(shù)為主要手段，可以使視頻會(huì)議啟動(dòng)后在穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中一直保持播放，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)能夠在視頻中實(shí)時(shí)接收會(huì)議信息，避免了卡頓與等待等問(wèn)題。

3.2 JMF媒體框架技術(shù)

JMF其實(shí)是起到多媒體處理作用的類包，它屬于Java的范圍內(nèi)。基于JMF的基本功能特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議過(guò)程中視頻與音頻信號(hào)的捕捉采集、分析處理以及最終的輸出與播放等。它還能與很多類型的應(yīng)用程序進(jìn)行有效對(duì)接，從而增加網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議中的其他功能。

4基于JAVA的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)途徑

4.1音頻與視頻信號(hào)的捕獲

JMF是對(duì)會(huì)議過(guò)程中傳輸?shù)囊纛l、影像信號(hào)進(jìn)行捕捉的工具，根據(jù)系統(tǒng)中的連接設(shè)備來(lái)對(duì)所有終端進(jìn)行信息采集。對(duì)于注冊(cè)連接的設(shè)備，JMF將得到控制權(quán)限，然后對(duì)這一設(shè)備進(jìn)行定位，從而實(shí)現(xiàn)新設(shè)備的添加。

4.2音頻與視頻的處理和傳輸

在對(duì)視頻與音頻信息進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，所轉(zhuǎn)化的格式十分重要，格式錯(cuò)誤則無(wú)法完成這一過(guò)程。首先都需要將信息轉(zhuǎn)化為適合RTP傳輸?shù)恼_格式，通過(guò)流媒體中的控制器與管理器對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，當(dāng)建立視頻會(huì)議后RTP管理器就能對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸。

4.3音頻與視頻的接收和播放

接收與播放的實(shí)現(xiàn)也需要首先建立RPT會(huì)話，同時(shí)還需要利用監(jiān)聽(tīng)器來(lái)對(duì)是否有數(shù)據(jù)信息的到達(dá)進(jìn)行判斷。當(dāng)監(jiān)測(cè)到有新的數(shù)據(jù)信息到達(dá)后，RPT把數(shù)據(jù)源傳遞到多媒體設(shè)備，然后通過(guò)播放器來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻與音頻的播放。

5結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議是當(dāng)前各領(lǐng)域都十分重視的新型會(huì)議類型，它對(duì)參會(huì)者的位置沒(méi)有要求，但仍能使參會(huì)者進(jìn)行面對(duì)面交流。它具有即時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)，隨時(shí)隨地在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下就能夠進(jìn)行會(huì)議交流，第一時(shí)間獲得所有相關(guān)人員的意見(jiàn)，從而更快地下達(dá)決策命令。所以在未來(lái)的發(fā)展中，這種會(huì)議形式仍將發(fā)揮有效的實(shí)際作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 于志楠，尹偉靜.基于JAVA的視頻會(huì)議系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)[J].科技視界，2014（8）：64+67.

[2] 亢盼龍，索紅軍.基于Java語(yǔ)言P2P結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)[J].信息技術(shù)，2013（11）：62-63+68.