下一代网络(Next Generation Network,NGN)是电信网络的未来发展方向。NGN的提出和发展为多媒体交互技术的成熟和演进提供良好的基础架构级别的支持。本文旨在充分理解和利用NGN为多媒体交互业务发展带来的契机,在NGN环境下的多媒体会议系统的几方面关键技术进行了较为深入的研究、以及与之对应的工程实践。 多媒体会议的出现已经有较长的时间,其基于企业级的应用已经比较成熟。本文结合较长时间的跟踪研究,运用数学手段相对深入的研究和分析了多媒体会议的形式,给出了ACPMP功能模型,并证明、归纳和总结出设计高性能、高并发支持的NGN环境下的多媒体会议系统设计实现的八条原则。在理论分析的基础之上,提出的“系统熟识率”概念,用于评价系统用户的关系构成和系统的应用导向。 本文分析了现有主流多媒体会议标准,总结出其发展趋势是以松耦合、多应用、高扩展性的SIP协议将成为主导。根据在NGN环境下提供大规模多媒体会议服务的具体需求,运用这些原则提出了可以采用SIP承载的GMIP协议。我们给出了GMIP协议应用中的实体定义、信令参考模型和媒体参考模型,规约了GMIP协议PDU基于XML的定义,并且简述了PDU的定义和生成方式,最后给出了GMIP协议栈的面向真实部署的实现。 本文集中的探讨了NGN环境下多媒体会议系统的高性能、实时媒体合成的模型和算法,在混音方案中,我们构造出了ASW、AEW两种新的输入加权混音算法,还对其进行面向一般的混音模型的优化。我们还给出了代数和分段加权算法,通过对该算法控制参数的分析,最后给出了两种实用方案的优化算法。对于视频合成,我们提出了一般性的模型,并且给出DCT域的视频合成算法,结合对应的运动欠量合成算法,我们给出一般性的视频合成和转码流程。在NAT穿透方面,通过分析和研究现有的MIDCOM、STUN、TURN、ICE等多种NAT穿透方案,我们明确提出对于SIP/GMIP信令统一采用中转形式,而对于媒体则尽量采用NAT穿透。我们给出与呼叫过程结合的优化的媒体NAT穿越方案,并且将其与现有方案进行比对,并且将其与GMIP整合构成整体架构的一个部分。 最后,本文简述了对目前多套已经成功商用的多媒体通信的反向工程结果,并对这些结果进行了分析,总结它们的优势和不足。结合我们对于NGN环境下的多媒体会议形式、协议、媒体处理和传输方面的研究结果,并将展开大规模多媒体会议服务运营作为系统实现的重要目标,给出了GMI系统的相关模型、方法论和架构,并且对于GMI系统的实现做了扼要的示例。最后将GMI系统与现有的多套成功商用的多媒体通信系统进行逐项对比,明确GMI系统的在NGN环境下的优势,同时也看到不足。