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基于WebRTC的实时视频图像增强技术研究

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基于WebRTC的实时视频图像增强技术研究

作者：刘映含北京交通大学

学位级别：硕士

WebRTC(WebReal Time Communication,实时网页通信)是一个音视频通信接口,可以实现浏览器和各类型终端之间的音视频通信。WebRTC可以在Web网页端、i OS、Android、Linux以及Mac OS等多种平台上运行,具有音视频采集、音视频编解码以及数... 详细信息

WebRTC(WebReal Time Communication,实时网页通信)是一个音视频通信接口,可以实现浏览器和各类型终端之间的音视频通信。WebRTC可以在Web网页端、i OS、Android、Linux以及Mac OS等多种平台上运行,具有音视频采集、音视频编解码以及数据传输功能,是主流音视频解决方案之一。当低照度、大光比环境中进行拍摄时,或在拍摄参数设置错误的情况下,视频图像可能出现噪点多、图像模糊、对比度低、曝光过度以及曝光不足等画质缺陷。采用图像增强技术,可以消除拍摄到的视频图像的画质缺陷,提升视频图像质量。因此,基于WebRTC的实时视频图像增强技术研究具有重要意义。本文在综述了国内外基于WebRTC的实时视频通信技术以及实时视频图像增强技术研究现状的基础上,研究并实现了基于WebRTC的实时视频图像增强技术,主要工作如下:1.构建了一种基于WebRTC的实时视频通信系统,该系统由WebRTC视频终端和WebRTC视频服务器组成,基于实时视频通信的视频传输流程,设计了实时视频通信的信令流程,并利用图像增强技术,提升视频图像质量;2.提出了一种自适应混合滤波降噪算法,首先估计图像的噪声水平;然后根据图像的噪声水平,确定滤波区间的长度;最后对图像进行混合滤波降噪。仿真结果表明,与混合滤波降噪算法相比,所提出的自适应混合滤波降噪算法的峰值信噪比提升0.55d B;3.提出了一种改进的亮度优化算法,首先生成随机采样位置;然后计算图像堆积比例和像素空余比例;最后根据图像堆积比例和像素空余比例,对图像进行亮度优化。仿真结果表明,与保留亮度的双直方图均衡化算法相比,所提出的改进的亮度优化算法可更好地恢复图像暗部的细节;4.基于Android操作系统和Linux操作系统,利用Java语言和C语言,开发了WebRTC视频终端和WebRTC视频服务器,实现了实时视频通信发起、交互式连接建立、实时视频通信挂断以及实时视频通信拒绝功能;5.搭建了基于WebRTC的实时视频图像增强技术的验证平台,阐述了基于WebRTC的实时视频图像增强技术的验证内容,对基于WebRTC的实时视频通信系统功能进行了验证,对基于WebRTC的实时视频传输性能进行了验证,验证结果表明,所实现的基于WebRTC的实时视频图像增强技术可以有效提升视频图像的画质。

关键词： WebRTC 图像增强实时视频通信噪声估计亮度优化

基于WebRTC的远程教育系统的设计与实现

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基于WebRTC的远程教育系统的设计与实现

作者：李庆建中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)

学位级别：硕士

随着互联网技术的发展,书本不再是知识传递的唯一载体,人们逐渐倾向于选择获取知识更为便捷的在线教育新方式。而传统的在线教育虽然能够解决学生获取知识门槛高的问题,但是由于缺乏有效的反馈机制,学生获取知识的效果有限;此外,传统在... 详细信息

随着互联网技术的发展,书本不再是知识传递的唯一载体,人们逐渐倾向于选择获取知识更为便捷的在线教育新方式。而传统的在线教育虽然能够解决学生获取知识门槛高的问题,但是由于缺乏有效的反馈机制,学生获取知识的效果有限;此外,传统在线教育需要浏览器加载插件,影响用户的体验,而使用WebRTC技术用户不需要加载任何插件,具有跨平台的优势。本文基于WebRTC技术和实验室研发的融合通信平台,设计和实现了一个远程教育系统,并对媒体服务器集群负载均衡策略进行了研究。本文完成的主要工作如下:1.学习和研究了实现系统功能所需技术。首先研究了WebRTC的整体架构和建立对等连接的步骤,之后深入研究了WebRTC的NAT穿透技术,信令控制技术以及媒体传输技术。最后按照JSON数据格式设计和实现了一套控制信令,并通过WebSocket协议传输。2.设计和实现了基于WebRTC的远程教育系统。在对系统进行需求分析的基础上,确定了远程教育系统的整体架构,并设计和实现了远程教育系统的主要功能模块,包括登录验证,即时通信,在线课堂,视频答疑和视频回看五个模块。3.提出了一种基于一致性哈希算法和遗传算法的媒体服务器集群负载均衡算法,解决了传统一致性哈希算法不能根据集群实时状态动态调整节点权重的问题。本文通过研究和分析常见的负载均衡算法,同时为满足同群组客户端的实时媒体流需转发到同一台媒体服务器处理的一致性需求,本文对传统的一致性哈希算法进行改进,通过遗传算法获得各个负载均衡指标的最佳权值。本文最后对远程教育系统进行相关测试。测试结果表明,本文设计和实现的远程教育系统能够满足预期需求,本文提出的媒体服务器集群负载均衡策略能够保证集群整体负载均衡,同时能够根据集群实时状态,动态调整节点权重。

关键词： WebRTC 远程教育系统融合通信 Kurento 负载均衡策略

基于WebRTC和人脸识别的在线项目评审系统设计与实现

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基于WebRTC和人脸识别的在线项目评审系统设计与实现

作者：周文强南京邮电大学

学位级别：硕士

随着社会信息化建设的不断推进,为了解决项目评审中时间长、效率低,且疫情共存时代无法线下答辩的问题,本文设计并实现了基于Web RTC和人脸识别的在线项目评审系统。本系统可以在不安装任何客户端、插件的情况下,完成项目评审流程中的... 详细信息

随着社会信息化建设的不断推进,为了解决项目评审中时间长、效率低,且疫情共存时代无法线下答辩的问题,本文设计并实现了基于Web RTC和人脸识别的在线项目评审系统。本系统可以在不安装任何客户端、插件的情况下,完成项目评审流程中的所有环节,并实现了包括人脸识别登录验证、Web端视频会议等功能。本文主要的研究和工作如下:（1）针对Web端的视频会议技术展开研究,设计并实现了基于Web RTC的实时音视频通信框架。首先对视频会议的通信架构进行设计,采用了SFU架构并搭建Kurento媒体服务器实现音视频流的处理和转发;针对常见的会议信令设计了会话管理机制,并通过信令服务器实现会话管理、媒体协商和网络协商;研究了SFU模式下基于Web RTC的音视频实时通信建立连接的流程,设计并实现了基于会议房间的即时消息通信。最后,对基于Web RTC的音视频实时通信进行性能分析,结果表明,本系统实现的音视频通信可以满足Web端视频会议的需求。（2）针对在线评审的身份认证问题,提出了一种基于演化卷积神经网络的人脸验证优化方法。首先对遗传算法的自适应策略做出改进,对卷积神经网络映射到染色体容易出现遗传算子失效的问题,采用了一种新的编码方式,并利用改进后的遗传算法以及新的编码方式来对卷积神经网络的参数进行全局调优,通过不断演化寻找最佳的网络参数。实验结果表明,所提出的演化卷积神经网络可以得到更好的人脸识别准确率,改进后的遗传算法可以有效提高寻找全局最优解的速度。（3）根据项目评审系统的相关要求,确定了角色用例以及业务流程,并对系统架构和数据库实体进行了设计和实现。将系统按功能划分为了人脸验证模块、项目评审模块和视频会议模块,设计了轻量级卷积神经网络并自建数据集进行训练,实现了基于Web端的人脸识别登陆验证;采用Java Web技术实现了项目申报、评审的业务逻辑;实现了基于Web RTC框架的实时音视频通信和即时消息通信,用于线上答辩功能。最后,对系统的兼容性做出了分析,编写测试用例并对系统进行全面的功能性测试。结果表明,在网络带宽正常的情况下,本系统的各项功能正常,且具有良好的跨平台性,满足使用要求。

关键词：项目评审视频会议 WebRTC WebSocket 人脸识别卷积神经网络

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基于QoE的移动WebRTC传输优化策略

小型微型计算机系统 2017年第7期38卷 1464-1469页

作者：岑霄葛志辉李陶深叶进广西大学计算机与电子信息学院南宁530004

WebRTC是近年来兴起的一种基于浏览器的实时流媒体传输技术,具有无需安装插件,开发快,跨平台等优点,但目前在移动网络环境下的性能表现不佳,表现为网络延时和丢包率高,容易发生网络拥塞造成视频卡顿,降低用户的体验质量.本文针对此问题... 详细信息

WebRTC是近年来兴起的一种基于浏览器的实时流媒体传输技术,具有无需安装插件,开发快,跨平台等优点,但目前在移动网络环境下的性能表现不佳,表现为网络延时和丢包率高,容易发生网络拥塞造成视频卡顿,降低用户的体验质量.本文针对此问题,通过对原RRTCC算法进行改进,提出一种基于移动网络使用场景和Qo E分析的实时流媒体数据传输策略(MRSTM).该策略通过在RTP数据接收端进行实时链路质量估计与信令发送,在RTP数据发送端进行信令消息与用户使用场景动态分析的发送速率控制,减少延时和丢包率,并结合TCP友好算法实现与TCP流的传输平衡.实验结果表明,MRSTM策略能够在各种移动网络使用环境下,有效降低网络延时和丢包率,增加视频流畅度,提高了用户的QoE体验.

关键词： WebRTC 移动网络 QoE 链路质量评估速率控制

基于WebRTC协议的媒体传输技术在跨国连线中的实践应用

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广播与电视技术 2023年第6期50卷 55-59页

作者：张益强周宏亮浙江广播电视集团浙江310000

基于Web RTC协议的媒体传输技术,借助浏览器就能实现点对点的实时通讯,让传统广电的远程传输、跨国媒体通讯更加便捷。本文介绍了基于WebRTC协议的Videosolar超低延时云演播室系统,以及在频道承办的多场跨国视频连线活动中的应用实践。

关键词： WebRTC Videosolar云演播室系统跨国视频连线超低延时

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基于WebRTC的实时视音频通信研究综述

计算机科学 2015年第2期42卷 1-6,32页

作者：张向辉黄佳庆吴康恒雷志斌华中科技大学电子与信息工程系智能互联网技术湖北省重点实验室武汉430074 香港应用科技研究院

实时网页通信(WebRTC)无需在网页上安装插件或客户端即可实现实时视音频通信,具有跨平台、开发成本低和适用范围广等优点,已被W3C纳为草案,正在带来多媒体通信的一场革命。首先介绍基于WebRTC实时视音频通信的总体架构;接着详细阐述其... 详细信息

实时网页通信(WebRTC)无需在网页上安装插件或客户端即可实现实时视音频通信,具有跨平台、开发成本低和适用范围广等优点,已被W3C纳为草案,正在带来多媒体通信的一场革命。首先介绍基于WebRTC实时视音频通信的总体架构;接着详细阐述其相关关键技术,包括信令机制、网页应用和浏览器底层WebRTC,后者还包括视、音频编译码模块和传输模块;然后从两用户和多用户的角度对WebRTC实时视音频通信应用的实现细节进行比较;最后讨论值得进一步研究的开放问题。

关键词： WebRTC P2P WebSocket 视音频通信视频会议

基于WebRTC推流技术在运营商可信人脸认证研究及应用

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广东通信技术 2023年第5期43卷 36-42页

作者：江映繁任伟权许超陈鑫曾昭雁天翼数字生活科技有限公司数字生活账号事业部天翼数字生活科技有限公司账号能力事业部天翼数字生活科技有限公司研发部

从可信人脸认证在运营商身份认证场景中变得有挑战和现有用户体验感知不足入手,阐述了运营商可信人脸认证选取了WebRTC的从离线视频传输改为在线视频流获取方式,提升了活体识别的响应速度和用户感知,并描述了平台部署、反诈身份核验场... 详细信息

从可信人脸认证在运营商身份认证场景中变得有挑战和现有用户体验感知不足入手,阐述了运营商可信人脸认证选取了WebRTC的从离线视频传输改为在线视频流获取方式,提升了活体识别的响应速度和用户感知,并描述了平台部署、反诈身份核验场景研究及实践经验。

关键词：运营商可信人脸认证技术 WebRTC 实时视频推流技术反诈身份核验场景

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基于WebRTC的会议服务的研究与实现

基于WebRTC的会议服务的研究与实现

作者：杨振宇北京邮电大学

学位级别：硕士

WebRTC （Web Real-Time Communications）技术于不依赖于第三方插件,基于浏览器实现跨平台,具有良好的用户体验、较低的开发成本和标准化等一系列优点,在实时通信、企业管理、远程教育、远程医疗等方面有广泛的应用前景,多方多媒体实... 详细信息

WebRTC （Web Real-Time Communications）技术于不依赖于第三方插件,基于浏览器实现跨平台,具有良好的用户体验、较低的开发成本和标准化等一系列优点,在实时通信、企业管理、远程教育、远程医疗等方面有广泛的应用前景,多方多媒体实时会议是以上应用的一种重要实现方式。本文针对基于WebRTC技术的会议服务进行了研究与实现。在已有的WebRTC系统架构的基础上,通过增加WCSG会议信令网关和Netty会议代理服务器实现用户端与CS会议服务器之间的信令交互,此外还增加了 XMS媒体服务器用于会议多媒体信息的处理。在功能上实现了创建会议、加入会议、退出会议等基本功能,并且通过研究后设计并实现了一些高级会议功能,例如权限角色划分、预约和周期会议、会议时长的控制、语音控制等功能。在CS会议服务器的具体实现上,基于异步非阻塞的MCF框架进行开发,主要分为负责协议接入的底层协议适配模块和负责会议流程管理的上层应用组件模块。在消息交互上需要支持两种协议,一方面以SIP协议与WCSG会议信令网关进行核心流程信令交互,以及使用基于MSML语言的XML消息作为SIP消息体调用XMS媒体服务器的多媒体处理功能,另一方面以TCP协议与Netty会议代理服务器进行会议信息的传递和管理。

关键词： WebRTC 会议服务视频会议多媒体通信

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基于WebRTC的媒体服务器的设计与实现

基于webrtc的媒体服务器的设计与实现

作者：赵伯恺北京邮电大学

学位级别：硕士

WebRTC(Web Real-Time Communication)作为一种通过 web 浏览器来实现的音视频实时通信技术,给当前的实时通信带来了极大的冲击,其不需要任何插件以及很方便的跨平台实现的特点吸引了各个领域的关注,这其中也包括呼叫中心。呼叫中心通... 详细信息

WebRTC(Web Real-Time Communication)作为一种通过 web 浏览器来实现的音视频实时通信技术,给当前的实时通信带来了极大的冲击,其不需要任何插件以及很方便的跨平台实现的特点吸引了各个领域的关注,这其中也包括呼叫中心。呼叫中心通过集成通信网和计算机网,极大程度上提升了企业服务的质量和效率,伴随着实时通信技术的发展,企业用户已经不仅仅满足于传统的语音服务,希望获得更加直观可视化的企业服务,所以在传统呼叫中心中融入音视频实时通信技术,通过实时视频、屏幕共享以及文件传输提供可视化的在线客服服务,已经成为目前急需攻克的难题。本文从当前视频呼叫中心需求出发,在原有呼叫中心的系统架构基础上,加入基于WebRTC技术的媒体服务器,并通过完善信令网关和ACD解决了 WebRTC技术融入呼叫中心的难题,提出了一套高可用的视频呼叫中心系统架构。本文讲述的视频呼叫中心的核心模块由信令网关、ACD、媒体服务器组成。媒体服务器可以分成信令和媒体两个层面,在信令层面,需要通过信令协议建立会话连接,由于WebRTC技术提供JSEP协议来进行会话控制,而呼叫中心通过SIP协议进行会话控制,所以通过信令网关来负责WebRTC浏览器客户端和ACD的通信。ACD负责处理客户和坐席的会话请求,并转发至媒体服务器,并且对媒体服务器进行会议创建、人员加入以及会议关闭的控制。媒体服务器一方面在信令层面与浏览器客户端进行媒体协商,另一方面在媒体层面实现对媒体流的接收、格式转换、混合以及转发。本文通过需求分析、概要设计、详细设计与实现以及测试实现了呼叫中心和WebRTC技术的融合,验证了视频呼叫中心的可行性以及实用性。

关键词：呼叫中心 WebRTC 信令网关 ACD 媒体服务器