基于webrtc的p2p视频会议系统设计与实现

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1、中文图书分类号：TP393.0密级：公开UDC：004.77学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：基于WebRTC的P2P视频会议系统设计与实现论文作者：崔健领域：软件工程指导教师：林筑英教授论文提交日期：2016年5月UDC：004.77学校代码：10005中文图书分类号：TP393.0学号：S201325037密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：基于WebRTC的P2P视频会议系统设计与实现英文题目：DESIGNANDINPLEMENTATIONOFAP2PVIDEOCONFERENCE

2、SYSTEMBASEDONWEBRTC论文作者：崔健领域：软件工程研究方向：软件与网络工程申请学位：工程硕士专业学位指导教师：林筑英教授所在单位：软件学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：崔健日期：2016年6

3、月15日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：崔健日期：2016年6月15日导师签名：林筑英日期：2016年6月15日摘要摘要随着移动互联网的飞速发展，人们沟通交流的方式也更多样化，实时视频通话具有沟通效率高、交互性强的优点，目前已经应用到企业日常工作、远程教育、应急救援等多个领域。其中，基于纯软件实现的小型视频会议系统具有搭建成本低、使用灵

4、活等特点，但多数采用C/S架构，依赖中心服务器整合转发视频流，服务器压力较大，用户使用前需下载安装客户端软件。而新兴的WebRTC技术提供了浏览器直接获取多媒体设备输入和浏览器间P2P数据传输的接口，为构建基于B/S架构的P2P视频会议系统提供了技术支撑，使系统能够充分发挥B/S架构和P2P网络优势，不依赖中心服务器，且健壮性强、用户使用方便，能够借助浏览器达到跨平台的效果。本文研究并尝试将WebRTC技术与P2P分布式网络相结合，构建一个新颖的、实时交互的多媒体视频会议系统。论文对WebRTC和P2P的基本理论及技术进行了综述，详细分析了WebR

5、TC架构及其重要组成，介绍了P2P网络的划分和NAT穿越，重点研究了WebRTC与传统P2P的整合方案，并对基于WebRTC与P2P视频会议系统进行了需求分析。在完成基础功能模块分析设计的基础上，首先重点研究整合了WebRTC与P2P的信令机制，为视频多媒体传输通道建立设计了一整套的信令协商机制，通过比对选取了WebSocket作为信令通道，自行设计并规范了信令数据的标准格式；之后，针对视频会议的应用场景和WebRTC技术特点，研究设计了基于WebRTC的多方通信方案，采取两种P2P模型动态切换的方式来支持不同主机数量下的多方通信，通过实验数据比对

6、确定了P2P模型切换的主机数量阈值，尤其是针对较为复杂的混合式P2P模型，根据WebRTC的特点并结合传统超级节点的选择算法和区域划分算法，重点研究设计了适用于系统的混合式P2P网络模型超级节点选择算法和超级节点管辖区域划分算法。最后编程实现了该算法和实时交互的整个系统，展示了视频会议的运行效果，通过对系统进行的测试分析验证了相关算法的实际运行效果。研究结果表明：采用较新的WebRTC技术与P2P网络相结合构建实现的多媒体实时交互视频会议系统，具有搭建成本低、操作便捷、跨平台和适用范围广等优点，非常适用于小规模的视频交流沟通的应用场景。其中的信令机

7、制和超级节点相关算法具有一定理论创新和较好应用价值。关键词：视频会议；WebRTC；P2P；信令技术；超级节点选择I北京工业大学工程硕士专业学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofmobileInternet,thewaypeoplecommunicatehasbecomemoreandmorediversified.Real-timevideocommunicationthathasadvantageincommunicationefficiencyandinteraction,hasbeenapplied

8、tothedailyworkoftheenterprise,apluralityofdistanceeducation,e