Android终端音视频通信的质量保证若干问题的研究

发布时间：2020-04-14 07:10

【摘要】：近年来,互联网迅猛发展,VoIP技术的使用范围越来越广泛,人们使用智能终端就能方便地进行音视频通信。智能终端中Android系统的占有率最高,其音视频通信应用种类繁多,随着用户体验要求的逐渐提升,Android终端的音视频通信质量保证问题备受重视。回声一直是影响通信质量的关键因素,网络音视频通信过程中的回声属于声学回声,指远端声音信号经过播放后被麦克风收集,然后通过互联网传回,远端说话者就会听见自己的声音,导致用户体验急剧下降,因此实现回声消除至关重要。视频流媒体内容占用带宽大,容易受到网络波动的影响而造成视频出现卡顿或者马赛克,实时应用一般选用UDP传输实时媒体数据包,而UDP不提供传输质量的保障,解决视频流的网络传输问题也是音视频通信质量保证的热点研究方向之一。针对以上两个方面,本文提出以下解决方案:(1)在音频方面,首先研究回声消除的理论,分析WebRTC_AECM回声消除算法的实现,确定回声消除的基本方案。此外,Android终端上音频处理时延的差异性很大,这影响回声消除的效果,本文提出一种回声时延测算方案,并在Android终端上测试验证其准确性。实验结果表明,WebRTC_AECM与本文的回声时延测算方案的结合能够更快地消除终端通信中的回声,保障音频通信质量。(2)对于视频流,提出一套完善的网络状态划分算法,基于此设计出源端自适应速率控制算法,包括码率调整算法和帧过滤补偿算法。最后搭建基于Android终端的音视频通信平台,经过大量测试,分析算法方案的合理性和可行性,实验结果表明本文提出的源端自适应速率控制算法,能够降低丢包率,提高带宽利用率,保证视频的传输质量,具有实用价值和借鉴意义。
【图文】：

原理图,自适应FIR滤波器,横向,原理

的自适应滤波算法理论的发展史中，LMS（Least Mean Square）最小均方算法是最其为基础衍生了不少性能表现更加优异的版本，其中以归一化 NLMS 算法法在 1959 年由 Widrow 和 Hoff 提出，属于随机梯度算法族中的一他自适应算法的标杆。LMS 算法目标是通过调整自适应滤波器系目标值。滤波器可分为 IIR（Infinite Impulse Response）无限冲mpulse Response）有限冲激响应两种，虽然 IIR 有着简单的递归结就能达到目标输出，，但它具有不稳定的特性，实际场景中，具体自适应 FIR 滤波器。

多播,RTP协议,单播,网络服务

其需要足够多的滤波器系数才能发挥作用，在时域中生成模拟回声信号的长需要巨大的空间和时间资源。 RTP/RTCP 协议IETF 的音视频研究机构为了解决音视频数据流的互联网传输问题，在 1996 年义传输数据包标准格式的实时传输协议 RTP（Real-time Transport Protocol），其文件 RFC3550[30]中，提出与 RTP 互相补充的控制协议 RTCP（Real-time Tranntrol Protocol）。RTCP 协议在庞大多播网络中传递控制信息，同时提供最低限度识别功能，其反馈功能对于大容量的数据传输具有十分重要的 QoS 意义。RTCP 共同形成一套面向网络实时数据传输的服务标准。.1 RTP 协议说明
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP316;TN919.8

【参考文献】