淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-1806201122291300
中文論文名稱 架構於Android系統上SIP視訊傳輸之研究
英文論文名稱 Structure on The Android System Video Transmission of SIP
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 韓承運
研究生英文姓名 Cheng-Yun Han
學號 798410287
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2011-06-16
論文頁數 104頁
口試委員 指導教授-徐郁輝
委員-徐郁輝
委員-洪文斌
委員-謝文恭
中文關鍵字 會話發起協議  網路電話  視訊系統 
英文關鍵字 Android  SIP  VoIP 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 由於現今無線設備日新月異,人們在日常生活中使用無線設備功能的機會日以倍增,使得建立在無線設備上的多媒體網路服務逐漸成為生活中不可或缺的一部分,這樣的趨勢發展,讓最近迅速竄起的Google Android行動裝置軟體套件因而成為目前蓬勃發展的一項無線設備開發技術。雖然Google Android和Linux同樣採用開放原始碼的軟體散佈模式,但Google Android卻解決了Linux長期存在「函式庫相依性」的問題,增加開發和部署的便利性,讓目前國內外廠商開始紛紛重視Google Android的多媒體服務的開發潛力。在眾多Google Android多媒體服務當中,「視訊傳輸服務」為一種目前廣泛被討論和研究的多媒體應用,但是,目前建立於Google Android上的「視訊傳輸服務」開發不易,其存在的問題包括受限制於Google Android 無線設備本身硬體規格的支援,以及Google Android尚未標準化的視訊開發函式庫(SDK),使得開發人員不易開發出成熟且具有商業價值的視訊服務,有鑒於此,本論文針對上述所提開發時衍生之問題,提出簡易傳輸視訊環境架構(Easy Transport Framework Architecture,ETA),透過其環境架構,成功在Google Android設備上簡易的達到聲音、影像及時的傳輸溝通。論文中利用技術包括Google Android應用程式、函式庫(SDK)、JAVA JNI、Socket Programming、和SIP ( Session Initiation Protocol ) 通訊協定等,最後並以Google Android作業系統之ViewSonic ViewPad 7 平板電腦為例,當做實作多媒體載具,實現架構於Google Android上的視訊傳輸功能。
英文摘要 Wireless device upgrading with each passing day has motivated the development of wireless communication and multimedia technology greatly. Nowadays, Google Android software packages had undoubtedly become the most popular development tools for wireless devices. Though Android platforms adopt the open source distribution model of Linux system either, but the ‘library dependencies’ problems of traditional GNU/Linux will be solved, that makes domestic and international manufacturers pay much attention to the adding value potentiality of this platform. Among the many android multimedia services, the "streaming video" is one of the most widely discussed applications. However, the limitation of the wireless device and the unstandardization of the video SDK make the streaming video development tough. To approach these problems, this thesis introduces an Easy Transport Framework Architecture (ETA) to deliver audio and video in real time easily by using technologies, including Google Android apps、SDK、JAVA JNI、Socket Programming and Session Initiation Protocol (SIP). Furthermore, the ETA has been deployed on ViewSonic ViewPad 7 MID and a new video service has been produced.
論文目次 目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 4
1.3研究方法 5
1.4論文架構 7
第二章 Android background 8
2.1 Introduction to Android 8
2.2中介軟體 11
2.3 Android Activity生命週期 13
2.4剖析Android程式 19
2.5 Android.hardware.Camera 25
第三章 其他相關技術探討 27
3.1網路電話(VoIP) 27
3.2 SIP (Session Initiation Protocol) 29
3.3 SIP伺服器功能描述 32
3.4 RTP (Real-time Transport Protocol) 33
3.5 Image Encoding 41
3.6 Socket Programming 45
3.7 QoE(Quality of Experience) 50
第四章 系統架構與實作方法 51
4.1作業環境 52
4.2建構工具 56
4.3 VoIP語音傳輸模組 57
4.4 Socket影像傳輸模組 60
第五章 系統實作 65
5.1系統簡介 65
5.2設計考量 66
5.3 ETA SIP Server 68
5.4 ETA Web Server 73
5.5 ETA Android Client 74
5.6系統測試與結果分析 79
第六章 結論與未來展望 84
6.1結論 84
6.2未來展望 85
參考文獻 86
附錄–英文論文 91

圖目錄
圖 1-1、手持系統使用率統計圖 1
圖 1-2、WiFi通道跳動的延遲變化圖 2
圖 1-3、研究方法流程圖 5
圖 2-1、Android系統架構圖 10
圖 2-2、Android Activity生命週期圖 15
圖 2-3、AndroidManifest.xml程式區塊 19
圖 3-1、SIP通訊架構圖 31
圖 3-2、U-V color plane 範例圖 42
圖 4-1、系統傳輸模組架構圖 51
圖 4-2、系統架構圖 52
圖 4-3、系統主要元件圖 53
圖 4-4、Tomcat目錄結構 54
圖 4-5、VoIP建立連線流程圖 58
圖 4-6、Socket影像傳輸模組溝通流程 60
圖 4-7、ReceiveDataServerSocket取得Header片段程式碼 61
圖 4-8、SendDataServerSocket取得Header片段程式碼 62
圖 4-9、YUV轉換RGB片段程式碼 62
圖 4-10、系統程式整體架構圖 63
圖 5-1、單一SIP proxy server架構圖 68
圖 5-2、apache-tomcat官方網頁 69
圖 5-3、Brekeke-sip server登入畫面 69
圖 5-4、Brekeke-sip server啟動畫面 70
圖 5-5、Brekeke-sip server使用者清單 71
圖 5-6、ETA Web Server Class diagram 73
圖 5-7、ETA Android Client端流程圖 74
圖 5-8、登入註冊模組流程圖 75
圖 5-9、聯絡人清單畫面 76
圖 5-10、撈取聯絡人片斷程式碼 77
圖 5-11、影像傳輸畫面 78
圖 5-12、本系統VS Sipdroid 10位使用者測試過後評分表 82

表目錄
表 2-1、AndroidManifest.xml 21
表 2-2、Android Camera API 26
表 3-1、RTP通訊協定表 34
表 3-2、RTP傳輸層 35
表 3-3、RTP資訊包標題域 37
表 3-4、RTP資訊包中的有效載荷域 37
表 3-5、RTP支援電視有效載荷類型 39
表 5-1、Brekeke SIP Server規格表 72
表 5-2、QoE分數與視訊壅塞程度對照表 79
表 5-3、ETA測試環境表 80
表 5-4、Sipdroid VS 本系統功能比較表 81
參考文獻 [1]VoIP/網路視訊掀熱潮,2009,http://www.2cm.com.tw/coverstory_content.asp?sn=1010010023。
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[23]Sipdroid﹐First Look: SIPDroid Open Source SIP Client for Android Mobile Phones﹐2010﹐ http://blog.voipsupply.com/first-look-sipdroid-open-source-sip-client-for-android-mobile-phones.
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[25]Sipdroid﹐Google Voice VoIP on Android just got a lot easier with PBXes peering﹐2010﹐ http://blog.kylehasegawa.com/google-voice-voip-on-android-just-got-a-lot-easier-with-pbxes-peering.
[26]Open Handset Alliance﹐2009﹐http://www.openhandsetalliance.com/.
[27]SIP Communicator﹐2010﹐http://www.jitsi.org/index.php/Main/Redirect.
[28]Android source﹐2010﹐http://source.android.com.
[29]Eclipse﹐2006﹐http://www.eclipse.org/downloads.
[30]Adding SDK Components﹐2010﹐http://developer.android.com/sdk/adding-components.html.
[31]Android Emulator﹐2010﹐ http://developer.android.com/guide/developing/tools/emulator.html.
[32]Android Emulator Face Download﹐2010﹐ http://www.android.encke.net/.
[33]Android LifeCycle﹐2010﹐ http://code.google.com/p/androidbmi/.
[34]Brekeke SIP Server Administrator's Guide v2.x﹐2009.
[35]Brekeke SIP Server Using a Third Party Database Guide v2.x﹐2009.
[36]Brekeke SIP Server v2.x ﹐2009﹐http://www.brekeke.com/download/download_sip_doc_en.php.
[37]Apache Tomcat﹐2008﹐http://tomcat.apache.org/.
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