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近年来,视频通信已成为人们广泛使用的一种通信方式。随着网络带宽的提升、音视频处理技术的发展以及大屏幕智能电视的普及,高清实时视频通信成为视频通信发展的趋势之一。复杂的网络环境、大屏幕高清的输出设备以及开放式的交互环境也为视频通信技术带来了新的挑战。本文将基于PKUnity-3系统芯片,设计并实现一款高清实时视频通信客户端,重点解决了会话逻辑管理、声学回声处理和资源分配管理等问题。 本文基于PKUnity-3系统芯片,设计并实现了高清实时视频通信客户端的会话逻辑。结合SIP协议分析会话创建和音视频传输信道建立的过程,对客户端状态进行划分,实现了基于状态机转换的会话逻辑。对于网络地址转换设备带来的音视频信道无法连通的问题,采用STUN网络穿透方法,实现音视频数据流在非对称型网络地址转换设备之间的传输。 在多媒体处理部分,基于已有高清视频方面的工作基础,重点解决音频采集、播放和开放式交互环境下的声学回声处理问题。采用实时速率估计、音频重采样和缓冲区技术,实现音频的稳定采集和播放;结合平台特性,综合使用预设播放缓冲区延迟和自适应估计算法确定回声延迟,利用自适应滤波算法实现声学回声消除。设计并实现回声处理算法状态转换机制,保证算法的稳定性。针对回声处理算法中计算密集的代码片段,利用环形缓冲区技术和SIMD指令进行优化。实验结果表明,8K采样率下音频数据的平均处理时间达到1.6的加速比,满足高清视频通信实时性的需求。 本文将视频通信应用与多媒体应用软件进行集成,实现了用户界面和应用功能的集成。针对多应用系统资源竞争问题,就设备资源和计算资源的管理进行分析。采用设备预留的方式解决设备资源冲突问题,采用资源预留和优先级设置相结合的方式解决计算资源紧张的问题,有效提供了对高清实时视频通信应用所需资源的保障。