多媒体会议系统的设计与实现
2022-06-09
0引言
随着多媒体通信和图像传输数字化技术的发展，计算机技术和通信网络技术的结合，多媒体会议系统已经成为一个颇受关注的应用领域。与电话会议系统相比，多媒体会议系统能够传输实时图像，使与会者具有身临其境的感觉。其技术可以广泛应用于各项商务活动、远程教学等不同行业的多种领域，因而有着极为广阔的市场前景。
多媒体会议系统是未来信息高速公路中信息服务的重要内容[1]，能以丰富的多媒体形式，通过互联网，将不同地域的人群联合在一起，模拟真实的会议场景，提供廉价，便宜的会议形式，将极大地改变人们的生活和工作方式，因而在现如今的网络时代具有重大的商业和应用价值，如IPTV、视频会议、多媒体远程教育等宽带网络应用成为热点。
多媒体会议领域可分为两类：基于硬件的会议系统和基于软件的会议系统[2]。基于软件的会议系统的原理与视频会议系统基本相同，不同之处在于该系统和其终端都是利用高性能的客户机与服务器结合的软件来实现。而后者随着计算机处理效能、网络带宽及其可靠性的相应提高，完全使用软件来完成硬件的功能，适应性和可扩展性良好，且价格低廉，正成为未来多媒体会议的主流趋势。本课题研究的多媒体会议系统即是基于软件的会议系统。
1多媒体会议系统设计
多媒体会议系统需提供三种用户角色：秘书、主讲和听众。其中的各类角色具备的特征是：
秘书：相当于管理员（主持人），控制主讲权，一次会议有且只有一个管理员；
主讲：相当于会议的发言人。除主持人外，每一时刻有且只有一个发言人，发言权是指对音频通信信道的占有权；
听众：会议的普通与会人员。
多媒体会议系统主要能实现图像监控、客户端及服务器间互相通信、操控显示投影大屏幕三大主要功能。
1.1系统体系架构设计
多媒体会议系统的体系架构如图1所示，软件模块可具体划分为：
（1）前台表现层
客户端包含：程序、消息组件、客户端消息处理组件、图像数据装包与拆包组件。主要负责与会过程中的申请主讲权、调整图像显示比例、正常接收会议屏幕等功能。
（2）中间业务层
服务器端包含：主程序、消息组件、服务器端消息处理组件、远程对象组件、图像数据装包与拆包组件。主要负责与会过程中屏幕的截取、投影仪的控制等。
（3）系统底层
系统底层包含：消息组件、客户端消息处理组件、服务器端消息处理组件、远程对象组件、图像数据装包与拆包组件。主要负责与会过程中整体的后台所有功能的实现，保证会议过程中图像、语音数据能正常传输，并控制主讲权等。
1.2网络拓扑设计[3]
本系统在架构上采用客户机/服务器模式。客户机为所有参加会议的相关人员的PC机，所有的客户机通过路由器与服务器相连，服务器为主持会议的主持人所控制，仅仅需要简单配置即可，其他需要安装DOTNET程序框架。
系统的服务器为主持会议的主持人所控制，该服务器集合了系统的应用服务器、ftp文件服务器以及投影屏幕矩阵切换控制台于一体，其中应用服务器通过一个矩阵切换器将矩阵切换输入口与客户端机器对应起来，同样也需要DOTNET程序框架的支持；会议文件管理器需要建立FTP服务器，并建立相应的文件目录。具体的系统网络拓扑结构如图2所示。
1.3功能模块设计[4]
这是一个基于软件的多媒体会议系统，系统的主要功能是为在不同区域的用户提供一个语音交流的平台，并相应提供一些配套管理功能。基于软件的多媒体会议系统由以下功能模块构成：
（1）系统登录：用户以自己的名字作为用户名登陆到系统服务器，用来标志身份。
（2）文本通信：会议人员可以和已经登录到系统服务器的单个或全部客户端进行文本通信。
（3）申请主讲权：听众可以向系统服务器提出要求获取主讲权的申请。
（4）释放主讲权：当听众获得了主讲权成为主讲者后，可以向系统服务器提出自动放弃主讲权的请求。
（5）屏幕图像截取：当听众提出获取主讲权的申请后，如得到系统服务器的授权后，程序会自行启动屏幕图像截取线程，来实时传送图像数据到各客户端。
（6）显示主讲者屏幕图像：通过操作客户端程序界面可以很方便地将主讲者的屏幕图像显示在本地显示屏上。
（7）控制投影屏幕显示：主讲和秘书可以通过程序界面操作来实现将自身电脑屏幕所显示的东西呈现在投影大屏幕上，以完成工作分析之用。
（8）调整图像显示比率：听众可以根据自己的需要来调整所显示图像的显示比率，以实现图像的缩放功能。
图3为系统用例图，从用例图中可清晰地看出整个系统的主角、用例以及相互之间的关系构成。
通过对系统开发的技术可行性、经济可行性、运行可行性等的详尽分析，决定采用.NET平台开发，C/S结构应用模式，系统应用界面要求简洁、直观，操作方便。
2系统核心模块实现[5]
多媒体系统的整体处理流程包括：
（1）通过Sockets数据传输途径实现文本通信功能；