隨著網路的發展與許多相關的應用的進步，使人們能夠方便的溝通與流傳訊息。由於寬頻網路的普及，以往難以實現的視訊會議、遠距教學、家庭保全、線上娛樂…等，如今也成為我們日常生活的一部份了。然而，多半的網路服務都是以主從式(client-server)的架構為主，為了達到良好的服務品質，通常必須要有強大的伺服器作為後盾，也使得如視訊會議、串流(streaming)服務…等需大量資料傳輸的應用，在擴充性上受到了很大的限制。
P2P（Peer-to-Peer）為網路上的服務提供了另一種架構上的思維，也帶來了實質上的具體影響。挾帶著資源運用最大化和資源分享的潛力，P2P模式吸引了眾多網路使用者的注意。peer-to-peer顧名思義就是「用戶與用戶之間」的意思，現有兩大主要應用：P2P檔案共享，以及分散式運算(distributed computing)。前者可讓使用者直接存取、分享網路上其它電腦的檔案；後者則可結合多台電腦共同解決單一問題。
目前P2P多半在於檔案共享，而在處理多人會議時，仍然採用Client-Server的架構，需由一人當伺服器處理其他會議人員的訊息，而伺服器的負擔也因此成線性O(N)成長，人數上昇時，受限於伺服器的CPU、記憶體等系統資源，將導致服務品質迅速下降，也因此許多通訊軟體均限制了會議人數的上限，或捨棄P2P架構改以建置高成本的伺服器來提供此一服務。
本篇論文研究重點在於設計與實作一個以P2P為基礎網路服務架構的語音、視訊會議系統，並充分利用分散處理的觀念，使得會議伺服器在處理多人會議時的負擔能以O(N^1/k)成長。且為對應 P2P的環境之下，每位使用者處理器能力之不同，亦能在此架構之中將伺服器的負載調整成以常數O(1)成長，亦即使用者人數提昇，也完全不會增加系統之負擔。在此優良的設計之下，我們更可輕易的確保會議系統的品質，而不因人數的關係而使會議品質下降。

With the progress of the network, peoples can communicate with each other easily. The popularization of the Broadband network makes many things that could be hard to achieved becoming possible. For example, video conference, distance education and on-line games have become a part of our daily life. However, most network services are client-server architecture. This kind of service need a expensive and powerful server. The restriction will makes it difficult to improve the quality of service.
P2P (peer-to-peer) architecture embodies one of the key technical concepts of the internet and many internet users was attracted by it. A peer-to-peer computer network is a network that relies on computing power at the edges (ends) of a connection rather than in the network itself. It has been used in two kinds of applications which are file sharing and distributed computing.
Instead of using P2P model, client-server architecture is used in muti-user conference. A software using P2P model still needs one of the users to become a server to deal with all the messages in the conference. When the number of the users increasing, the overhead of the server will increase linearly. This makes many communication softwares to limit the number of users in a conference. Therefore, most of the companies use an expensive and powerful server offering this kind of service.
In this paper, we will implement a voice-conferencing system using P2P model and the technique of distributed computing. It makes the overhead of the server in logarithmic increase. In addition, we still can configure some low-end peers with a constant overhead. No mater how the number of users increase, these peers will have a constant overhead. With the good design, we can gurantee the quality of service easily.

1. 導論 10
1.1. 研究動機 10
1.2. 論文架構 11
2. 相關研究 12
2.1. ICQ 12
2.2. MSN Messenger 13
2.3. Yahoo 及時通 15
2.4. Skype 16
2.5. 相關技術 17
2.5.1. UDP Hole Punching 17
2.5.1.1. 目的 17
2.5.1.2. NAT運作方式 19
2.5.1.3. 解決方式 21
2.5.2. RTP 24
2.5.2.1. 目的 24
2.5.2.2. 功能 25
2.5.2.3. RTP Header 26
2.5.3. SIP 27
3. 影音多媒體之應用 28
3.1. 視訊會議 28
3.1.1. 視訊會議型態： 28
3.1.1.1. 點對點型態 28
3.1.1.2. 多人會議型態 28
3.1.1.3. 廣播型態 28
3.1.2. 視訊會議規格 29
3.1.3. 視訊會議架構 30
3.1.3.1. 視訊系統 30
3.1.3.2. 音訊系統 30
3.1.3.3. 多工�解多工器 31
3.1.3.4. 網路介面系統 31
3.2. 遠距教學 31
3.2.1. 即時群播教學系統 32
3.2.2. 虛擬教室教學系統 33
3.2.3. 課程隨選教學系統 33
3.3. 遠端操控 33
3.3.1. 錄影 33
3.3.2. 備份 34
3.3.3. 動態偵測 34
3.3.4. 調閱影片 34
3.4. 網路監看 34
3.4.1. 單點監控 34
3.4.2. 單人監控多點架構 35
3.4.3. 多人監控多點架構 35
3.5. 醫療影像系統 36
3.6. 工業影像系統 37
4. 實作及架構 38
4.1. 發展平台及工具 38
4.2. 問題描述 38
4.3. 網路架構 41
4.4. 會議架構 41
4.4.1. 固定子節點數目 43
4.4.2. 固定樹的高度 44
4.5. 會議流程 44
4.5.1. 使用者註冊 45
4.5.2. 進行會議 46
4.5.2.1. 會議架構初始化 46
4.5.2.2. 距離偵測 47
4.5.2.3. 會議架構建立 50
4.6. 實作 52
4.6.1. 語音會議 52
4.6.2. 影像傳輸 54
4.6.3. 網路教學 55
5. 效能分析與評估 57
5.1. 系統負擔 57
5.1.1. 集中會議系統 57
5.1.2. 分散式會議系統-固定高度 57
5.1.3. 分散式會議系統-固定子節點數目 58
5.1.4. 系統負擔比較 59
5.2. 系統延遲 60
6. 結論與未來發展方向 64
6.1. 結論 64
6.2. 未來發展 64
Appendix A. Waveform Audio API 68

[1] “H.324 Videophones Standard”
http://www.elextronika.com/tvphone/h324.htm
[2] Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., Vlissides, J., Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1995 page 185.
[3] “QCIF( Quarter Common Intermediate Format)”
http://www.toppoly.com/Toppoly/tw/Technology/Glossary.asp
[4] “醫療影像系統”
http://www.fujitsu.com/tw/services/medical/pacs/index_8.html
[5] “Global IP Sound”
http://www.globalipsound.com/
[6] “Joltid”
http://www.joltid.com/
[7] “RFC1889”
http://www.faqs.org/rfcs/rfc1889.html
[8] Richard T. B. Ma, Sam C. M. Lee, John C. S. Lui, David K. Y. Yau. A Game Theoretic Approach to Provide Incentive and Service Differentiation in P2P Networks. SIGMETRICS/Performance’04, June 12–16, 2004.
[9] S. Sen, O. Spatscheck, D. Wang. Accurate, Scalable In- Network Identi_cation of P2P Traffic Using Application Signatures. WWW2004, May 17.22, 2004.
[10] “UDP Hole Punching”
http://midcom-p2p.sourceforge.net/draft-ford-midcom-p2p-01.txt
[11] Jason E. Bailes and Gary F. Templeton. Managing P2P Security Considering the potential benefits and trade-offs of file-sharing systems. COMMUNICATIONS OF THE ACM September 2004/Vol. 47, No. 9
[12] “Mixer” 將多個多媒體資料流( media streams )結合為一個新的資料流，如此便可減少網路頻寬的需求
[13] “Translator” 用以轉換編碼的方式，不同的編碼方式可以造成不同之資料長度與準確度。
[14] “RFC1918”
http://www.faqs.org/rfcs/rfc1918.html
[15] “RFC1631”
http://www.faqs.org/rfcs/rfc1631.html
[16] “IEIF
http://www.ietf.org
[17] “SIP:Session Initiation Protocol”
http://www.cs.columbia.edu/sip/
[18] Y. Chawathe, S. Ratnasamy, L. Breslau, N. Lanham, S. Shenker, Making Gnutella-like P2P Systems Scalable. SIGCOMM’03, August 25–29, 2003,
[19] “MSDN”
http://msdn.microsoft.com/