随着人类社会的发展,越来越多的智能产品进入了我们的生活。而SIP协议由于其灵活开放的特点,被许多的智能设备采用为信令协议。在流媒体服务器方面,主要有HTTP渐进下载式服务器和基于RTSP的实时流媒体传输服务器,基于SIP协议的智能设备系统通常采用后者。但由于SIP协议只规定会话开启的方式,使得对于不同的智能设备系统的音视频编解码流程和传输方式可能存在很大的不同,极不利于终端的解码模块开发与服务器的缓存模块开发,进而增加了系统的开发周期和难度。如果采用HTTP渐进式下载的流媒体服务器,虽然能够起到开发快、易适配、自有缓存的功能,但会产生较大的延迟,这对于实时视频交互的应用场景显然不实用。而且该类流媒体服务器频繁的读写操作会导致硬盘性能快速下降,这对于服务器的硬件维护也是一个不利因素。为解决上述的问题,本文设计了一种基于SIP的信令交互与音视频切片传输机制,并实现了服务器端的功能。本文设计的主要交互信令基于SIP协议,音视频处理方式基于HLS协议,并通过切片文件写入内存的方式和创新的流程设计,运用了多种算法,解决了原HLS流媒体服务器延时长、硬盘性能下降快的问题。本文的设计对比传统的SIP智能设备系统,在服务器方面,具有低延时、开发快、兼容广、可扩展性强等优势。在终端方面,将大大缩短终端的开发时间,对于要求多类型终端的智能设备系统而言,该优势更为明显。本文的主要工作和成果如下:(1)设计了基于SIP的信令交互流程,包括登录、保活、视频会话的建立、视频会话的关闭等。信令基于SIP协议,采用协议中规定的REGISTER、INVITE、BYE等标签。并设计了交互中服务器的模块处理流程,包括如何实现端口的分配、推流文件的生成、端口的释放等。(2)设计了基于HLS切片方式的流媒体服务器,设计的模块包括FFmpeg推流模块和流媒体切片与响应模块。其中,FFmpeg推流模块是媒体流准备模块。流媒体切片与响应模块是流媒体服务器的核心模块,模块没有采用传统的HLS服务器的切片生成方式,而是将切片直接存放在内存中。模块流程在设计时充分考虑到了可能会出现的切片文件更替、索引文件覆盖、文件检索困难等细节问题,设计了相关的处理机制,以减小系统的延迟、提高实时性。(3)针对之前的设计,采用python语言,结合SQLAlchemy框架、Mysql数据库、开源FFmpeg等技术,实现了具备相应功能的服务器。所实现的服务器包含数据库服务器、信令服务器和流媒体服务器三大部分,其中信令服务器和流媒体服务器是本设计中的核心功能服务器。(4)对于已实现的服务器进行测试。测试的终端采用信令改造后的SIP终端和VLC流媒体播放器等,测试以各功能模块的测试为主,包括信令系统的测试、视频延迟的测试、服务器流量负载的测试等。经测试表明本文设计的方案符合预期。(5)对服务器流程及功能提出了优化建议,作为未来该类服务器的研究内容。