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基于JAVA技术远程面试系统的分析与设计
发布日期:2024-09-11 09:50:32

  第一章 绪论

  研究背景

  面试是招聘的重要组成部分。目前在我国,面试已得到广泛推广,各种形式的考试都采用了面试,而且形式越来越规范,无论是公务员考试,还是企业招聘,都按照统一的程序和标准化要求进行。进入21世纪后,互联网时代来临,完全改变了人们原有的生活方式,而面试也在发生着变化。如今,视频面试已成为一种新的形式,网络视频面试是指利用互联网进行远程视频同步传输的技术,在招聘方和求职者之间实现网上可视交流的系统服务平台。网络视频面试是传统面试的一种延伸。它对传统的面试方式以巨大的冲击力,具有无可比拟的优势,而如何更好地利用这一技术为招聘服务,一直是行业关注的话题。

  互联网平台的各种应用已经渗透到人们生活的每一个角落。网络使投递简历越发简单而快捷。如今,在招聘面试过程中,出现了基于互联网应用的新途径——视频面试。视频面试是指招聘方和求职者足不出户,通过远程视频实现直接交流。视频面试对硬件设备的要求极其简单,只需联网的计算机、摄像机、话筒,人们就可以坐在电脑前,通过计算机终端可以清晰地看见坐在千里之外的求职者,并与之对话。

  据了解,目前很多招聘中介网站都推出了针对视频面试的特殊服务项目,网视频面试成为这些网站竞争的核心。比如就业视频面试服务就是中国教育和科研计算机网(CERNET)面向高校就业指导中心推出的一项就业信息服务,突破时空限制,实现招聘方与求职者网络在线的面试交流。再如智通人才网、七步网借助视频面试的服务项目,受到广大招聘方、求职者的欢迎。

  研究目的及意义

  与传统的面试相比,视频面试同样能达到面试官与应聘者面对面的交流、相互了解的效果,同时它还大大节约了面试官与应聘者的时间,提高了工作效率,降低了双方的成本,也有助于一些高级人才摆脱不善面试的困境。网络视频面试目前在国内外的企业人员招聘、出国留学考试、公共考试面试、学位答辩等方面已经逐步开展了应用。越来越多的人才网站、企业网站和高校开始搭建视频面试平台。以高校信息化为平台的毕业生网络视频面试系统是高校毕业生就业工作的前沿课题。在不久的将来,网络视频面试系统将切实成为高校学生与用人单位之间高效、便捷、快速、可信的沟通平台,为双方带来最大程度的便利,不但节省大量的时间和昂贵的费用,还免去了异地的奔波之苦;同时,还将极大地提升高校学生就业工作的现代化与信息化服务水平,使高校的学生就业工作上升一个层次。因此对视频面试系统进行分析与设计具有现实意义。

  国内外发展现状

  随着社会信息化和生活节奏的加快,高效、省时省力、便捷化、移动化、网络远程视频面试系统软件在国外许多企业和用人单位都已经开展了多年,他们有着先进的管理面试模式,享受着着高科技带来的面试便利,生活的各个方面都在受益着远程视频的好处,有效的提髙了企业运行效率和人才招聘水平。国外众多国际性企业如微软、IBM、谷歌、苹果从90年代末在人才招聘的时候已经使用了远程系统,随着国际化、全球化的加深,欧美,日韩等一些企业也加入了远程面试的大军中,如诺基亚、本田、三星。中国信息化,网络化起步较晚,但发展迅猛,从90年代开始,我国信息化,网络化覆盖呈现指数增长,也对我国远程面试系统的发展起到了支撑作用。面试从传统的面对面面试经历了电话面试、异步视频面试和在线视频面试等方式和途径。

  (1)电话面试:所谓电话面试就是面试官先给面试者打电话,在电话里通过语音了解这面试者的在谈吐和沟通能力等方面的基本特征。这种形式不够直观,不能看到面试者的实时表现动态。不能完全,全面的呈现面试者的面貌。

  (2)异步视频面试:异步的意思就是不同步,面试者选择合适的设备,如摄像机和移动终端,录制一段能够全面表现自己的形象与综合素质的一段VCR,然后再用一定的方式发送给面试官,等面试官时间充足的时候查看,然后对面试者进行评价。这种形式不够直观,也不同步,不能时刻了解面试者的心理表现和实时测试。

  (3)同步语音视频面试:企业和用人单位釆用一定的技术手段与平台与面试者远程面试,这样可以通过语音了解面试者的沟通与随机应变能力,通过视频也可

  以随时观察面试者的容貌与表现,并且可以在线对面试者进行文字考察与技术考试。这种面试形象直观,但大都不能跨平台(PC、手机、Pad),不能跨平台(安卓、mac、windows、ios等),不能实现无插件,低维护费用。

  截至2013年年底,我国网络覆盖人数高达9.37亿,Win无线覆盖超过全国上千个城市与乡镇,3G与4G网络覆盖全国主要城市。同时,人们使用智能手机与平板电脑上网的人数为7.30亿,手机网民增长迅猛,并且在面试招聘人群中,网络覆盖率又近乎接近百分百覆盖率。

  主要研究内容

  本文在总结和借鉴其他视频面试软件系统的基础上,结合JAVA跨平台、高扩展性、低成本等优点,从实用性出发,提出一种基于JAVA的较为简单的应用于局域网的视频面试系统的设计与实现方案。在此过程中,主要完成了以下工作:

  1.研究视频面试的类型、基本模式和体系结构,采用了实用、多播技术来实现本系统,取得了预期的效果。根据系统功能、性能等方面的综合需求,通过对比,采用TCP、RTP等网络传输协议,JAVA/JMF语言,C/S结构。研究视频面试中视频的捕捉、传输等技术。

  2.研究并构建了视频面试系统的软件模型,采用C/S方式,对系统内部各个模块结构进行了详细设计,形成了实用可行的视频面试软件系统模型。

  3.对视频面试系统通信协议进行研究,鉴于目前H.323、SIP等主流标准协议的复杂性,本人从成本、简单实用出发,自定义了一个简单的信令方式,实现了面试的控制,较好的满足了实际需求。

  4.研究跨平台JAVA技术在IP网络应用开发方面的应用,以及JAVA媒体框架JMF技术在网络实时多媒体系统方面的应用。

  5.对各个功能进行代码实现,良好用户操作界面的设计与实现,完成了面试的主要功能。

  本文从内容上对视频面试的开发背景开始论述,研究并确定了开发环境,并对该视频面试系统的需求做出了详细的分析,根据其需求及开发工具的功能特性确立了设计方案及开发策略。

  第二章 视频面试系统需求分析

  信息技术的迅速发展,改变了各行各业的传统工作模式。信息的无限量扩大,交通工具的便捷,互联网技术的充分应用等导致了不同行业竞争的全球化,这就要求现代部门、企业要具备更加灵敏的神经,快速的反应和决策,更扁平化的管理,更更贴切的市场宣传和服务。所有的这一切都是由于信息技术的发展带来的,同样也要求利用先进的信息技术来提高部门、企业的竞争力。视频面试可以跨越空间距离、灵活多样的面对面的交互,适应现代社会的方便、快捷、高效、快节奏,使视频面试系统的使用正在向各行各业渗透。如何根据自身业务的要求,量身定制,对视频面试设备进行合理搭配,选择一套合理的视频面试系统,做到既能满足业务需求,又能节省资金,技术工作者需要做进一步的研究和探讨。

  视频面试系统的设计原则

  视频面试系统是在现有的本地局域网和广域网通信线路基础上,通过建设视频面试子系统,实现视频信息、语音信息和数据信息的共享。系统总体框架基于H.323标准,并能互通互联,充分保证了用户的投资利益。视频面试系统部分设备组网要充分满足未来的扩充规模要求。视频面试系统是一种现代化通信系统,实现了无需集中在一个面试室中,就可以和对方或多方进行面对面交谈、举行面试、远程培训等。交互式视像面试系统是目前用于远程面试及培训的一种最有效的工具。本项目要求建设基于IP网络通讯的视频面试系统,将实现远程面试的多点交互式信息的传输。系统应具有标准性、开放性、可扩展性、支持多平台、多链路、符合ITV-TSS标准,支持广域网、局域网的连接。视频面试系统实现基本功能如下:实现全线视频面试:音视频面试、电子数据、图文数据等。主会场指挥控制、可以遥控切换各分会场,加入、退出、结束等。进行各分会场模式分类、分组。系统多画面显示、支持中文操作界面,操作界面简单、使用方便、维护容易。网内任意会场可具备主会场功能。面试电视系统应保证面试系统的安全性,未经允许参会的人员不能进入。

  视频面试系统的设计要求

  视频面试系统的建设是一个系统工程,包含多个学科知识,包括网络环境、网络设备的承载量分析、视频面试终端的选型、视频技术、声音扩声技术等;视频面试的设备选择必须要针对自己的业务特点作充分的需求分析,尽可能做到各种设备的功能、性能的有机配合,使设备的配置科化、梯次化,做到既不浪费设备功能、性能,各设备之间又不出现瓶颈。

  用户需求

  这是一个基于软件的视频面试系统,系统的主要功能是为在局域网中的用户提供一个进行语音视频交流的平台,并提供一些相应的配套管理功能。具体需求描述如下:

  (1)用户可以在任一台局域网上的计算机上使用这个系统。

  (2)系统可以容纳一定数量的用户,面试室中的用户可以相互交流。

  (3)用户进入面试室的基本流程为用户注册如果尚未注册,令用户登录,进入面试室。用户必须先进行注册,填写自己的用户名、和其他用户信息。用户名在整个系统中是唯一的。

  (4)面试室中用户之间相互交流的方式分包括语音视频交流和文字信息交流。语音视频交流是指用户可以相互看到对方的图像,听到对方的声音。文字信息交流指的是用户之间可以通过发送文字信息的形式进行交流。

  第三章 网络视频面试系统关键技术

  H.323协议栈

  由于H.323协议在视频面试系统中起着举足轻重的作用,所以下面将详细介绍H.323协议的内容。

  在传统电话系统中,一次通话从建立系统连接到拆除连接都需要一定的信令来配合完成。同样,在IP电话中,如何寻找被叫方、如何建立应答、如何按照彼此的数据处理能力发送数据,也需要相应的信令系统,一般称为协议。目前在国际上,比较有景响的IP电话方面的协议包括ITU-T提出的H.323协议和IETE提出的SIP协议,本节主要介绍目前用得最广泛H.323协议。

  H.323的体系结构

  为了能在不保证QoS的分组交换网络上展开多媒体面试,由ITU的第15研究组SG-15于1996年通过H.323建议的第一版,并在1998年提出了H.323的第二版。H.323制定了无QoS(服务质量)保证的分组网络PBN(packetBasedNetworks)上的多媒体通信系统标准,这些分组网络主宰了当今的桌面网络系统,包括基于TCP/IP、IPX分组交换的以太网、快速以太网、令牌网、FDDI技术。因此,H.323标准为LAN、WAN、Internet、因特网上的多媒体通信应用提供了技术基础和保障。

  H.323是ITU多媒体通信系列标准H.32x的一部份,该系列标准使得在现有通信网络上进行视频面试成为可能,其中,H.320是在N-ISDN上进行多媒体通信的标准:H.321是在B-ISDN上进行多媒体通信的标准:H.322是在有服务质量保证的LAN上进行多媒体通信的标准:H.324是在GSTN和无线网络上进行多媒体通信的标准。H.323为现有的分组网络PBN(如IP网络)提供多媒体通信标准。若和其它的IP技术如IETF的资源预留协议RSVP相结合,就可以实现IP网络的多媒体通信。基于IP的LAN正变得越来越强大,如IPoverSDH/SONET、IPoverATM技术正在快速发展以及LAN宽带正在不断的高。由于能提供设备与设备、应用与应用、供应商与供应商之间的互操作能力,因此,H.323能够保证所有H.323兼容设备的互操作性。更高速率的处理器、日益增强的图形器件和强大的多媒体加速芯片使提PC成为一个越来越强大的多媒体平台。H.323可提供PBN与别的网络之间进行多媒体通信的互连互通标准。许多计算机、网络通信公司,如Inter、Microsoft和Netscape都支持H.323标准。H.323标准包括在无QoS保证的分组网络中进行多媒体通信所需的技术要求。这些分组网络包括LAN、WAN、Internet/因特网以及使用PPP等分组协议通过GSTN或ISDN的拨号连接或点对点连接。

  从整体上来说,H.323是一个框架性协议,它涉及到终端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口方面的内容,还包括了组成多点面试的多点控制单元(MCU)、多点控制器(MC)、多点处理器(MP)、网关以及网闸等设备。

  它的基本组成单元是"域",在H.323系统中,所谓域是指一个由网闸管理的网关、多点控制单元(MCU)、多点控制器(MC)、多点处理器(MP)和所有终端组成的集合。一个域最少包含一个终端,而且必须有且只有一个网闸。H.323系统中各个逻辑组成部份称为H.323的实体,其种类有:终端、网关、多点控制单元(MCU)、多点控制器(MC)、多点处理器(MP)。其中终端、网关、多点控制单元(MCU)是H.323中的终端设备,是网络中的逻辑单元。终端设备是可呼叫的和被呼叫的,而有些实体是不通被呼叫的,如网闸。H.323包括了H.323终端与其它终端之间的、通过不同网络的、端到端的连接。其体系结构如图3-1所示

  图3-1 H.323 的体系结构

  H.323终端的组成

  H.323为基于网络的通信系统定义了四个主要的组件:(Terminal)、网关(Gateway)、网闸(Gatekeeper)、多点控制单元(MCU)。终端是分组网络中能提供实时、双向通信的节点设备,也是一种终端用户设备,可以和网关、多点接入控制单元通信。所有终端都必须支持语音通信,视频和数据通信可选。H.323规定了不同的音频、视频或数据终端协同工作所需的操作模式。它将是下一代因特网电话、音频面试终端和视频面试技术的主要标准。图3-2所示为H.323终端的组成框图,在发端,从输入设备获取的视频和音频信号,经编码器压缩后,按照一定格式打包,通过网络发送出去,在收端,来自网络的数据包首先被解包,获得的视频、音频压缩数据经解码后送入输出设备,用户数据和控制数据也得到了相应的处理。它所包含的各个功能单元及其标准备或协议分别是:

  图3-2 H.323终端框图

  视频编解码(H.263/H.261):完成对视频码流的冗余压缩编码。

  音频编解码(H.723.1等):完成语音信号的编解码,并在接收端可选择地加入缓冲延迟以保证语音的连续性。所采用的标准为ITU-T的H.723.1,它提供5.3kbit/s和6.3kbit/s两种码率,采用线性预测综合分析编码方法,分别使用代数码本激励线性预测和多脉冲最大似然量化,从而各自获得编码复杂度和质量的优化。

  各种数据应用:包括电子白板、静止图像传输、文件交换、数据库共存、数据面试、运程设备控制等,可用的标准为T.120、T.84、T.434等。

  控制单元(H.245):提供端到端信令,以保证H.323终端的正常通信。所采用的协议为H.245(多媒体通信控制协议),它定义了请求、应答、信令和指示四种信息,通过各种终端间进行通信能力协商,打开/关闭逻辑信道,发送命令或指示等操作,完成对通信的控制。

  H.225层:将视频、音频、控制等数据格式化并发送,同时从网络接收数据。

  另外,还负责处理一些诸如逻辑分帧、加序列号、错误检测等功能。

  TCP/IP协议栈

  TCP/IP协议实际上就是在物理网上的一组完整的网络协议。如果用与ISO的开放系统互联模型(OSI)同样的层次模型来描述TCP/IP网络协议族,则TCP是提供传输层服务,IP提供网络层服务。此外,由于TCP/IP是一组协议的代名词,所以它还包含其他很多协议,如UDP,ARP,SMTP,HTTP,FTP等等。但传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)是其中最重要的,确保数据完整传输的两个协议,其层次结构如图3-3所示。

  图3-3 TCP/IP协议栈

  从上图中可以清晰地看出TCP/IP协议族和OSI之间的关系。Network

  InterfaceLayer相当于OSI的第1-2层,表示TCP/IP的实现基础,如Ethernet、TokenRing、TokenBus等;IP、ARP、RARP、ICMP相当于OSI第3层(网络层)

  TCP/IP的数据链路层

  数据链路层不是TCP/IP协议的一部分,但它是TCP/IP赖以存在的各种通信网和TCP/IP之间的接口,这些通信网包括多种广域网如ARPANFT、MILNET和X.25公用数据网,以及各种局域网,如Ethernet、IEEE的各种标准局域网等。IP层提供了专门的功能,解决与各种网络物理地址的转换。

  一般情况下、各物理网络可以使用自己的数据链路层协议和物理层协议,不

  需要在数据链路层上设置专门的TCP/IP协议。但是,当使用串行线路连接主机

  与网络,或连接网络与网络时,例如用户使用电话线和MODEM接入或两个相

  距较远的网络通过数据专线互连时,则需要在数据链路层运行专门的SLIP(serialLineIP)协议的PPP(PointtoPointProtocal)协议。

  TCP/IP网络层

  网络层中含中有四个重要的协议:互连网协议IP、互连网控制报文协ICMP、地址转换协议ARP和反向地址转换协议RARP。

  网络层的功能主要由IP来提供。除了提供端到端的分组分发功能外,IP还提供了很多扩充功能。例如,为了克服数据链路层对帧大小的限制,网络层提供了数据分块和重组功能,这使得很大的IP数据报能以较小的分组在网上传输。网络层的另一个重要服务是在互相独立的局域网上建立互连网络,即网际网。网间的报文来往根据它的目的IP地址通过路由器传到另一网络。

  TCP/IP的传输层

  TCP/IP在这一层提供了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据协议(UDP),另外还有一些别的协议,例如用于传送数字化语音的NVP协议。

  TCP提供的是一种可靠的数据流服务。当传送受差错干扰的数据,或基础网络故障,或网络负荷太重而使网际基本传输系统(无连接报文递交系统)不能正常工作时,就需要通过其它协议来保证通信的可靠。TCP就是这样的协议,它对应于OSI模型的运输层,它在IP协议的基础上,提供端到端的面向连接的可靠传输。用户数据报协议是对IP协议组的扩充,它增加了一种机制,发送方使用这种机制可以区分一台计算机上的多个接收者。每个UDP报文除了包含某用户进程发送数据外,还有报文目的端口的编号和报文源端口的编号,从而使UDP的这种扩充,使得在两个用户进程之间的递送数据报成为可能。

  TCP/IP的应用层

  TCP/IP的上三层与OSI参考模型有较大区别,也没有非常明确的层次划分。其中FTP、TELNET、SMTP、DNS是几个在各种不同机型上广泛实现的协议,TCP/IP中还定义了许多别的高层协议。

  (1)文件传输协议FTP

  文件传输协议是网际提供的用于访问远程机器的一个协议,它使用户可以在本地机与远程机之间进行有关文件的操作。FTP工作时建立两条TCP连接,一条用于传送文件,另一条用于传送控制。FTP采用客户/服务器模式,它包含客户FTP和服务器FTP。客户FTP启动传送过程,而服务器对其做出应答。客户FTP大多有一个交互式界面,使用权客户可以灵活地向远地传文件或从远地取文件。

  (2)远程终端访问TELNET

  TELNET的连接是一个TCP连接,用于传送具有TELNET控制信息的数据。它提供了与终端设备或终端进程交互的标准方法,支持终端到终端的连接及进程到进程分布式计算的通信。

  (3)域名服务DNS

  DNS是一个域名服务的协议,提供域名到IP地址的转换,允许对域名资源进行分散管理。DNS最初设计的目的是使邮件发送方知道邮件接收主机及邮件发送主机的IP地址,后来发展成为可服务于其它许多目标的协议。

  (4)单邮件传送协议SMTP

  互连网标准中的电子邮件是一个单间的基于文件的协议,用于可靠、有效的数据传输。SMTP作为应用层的服务,并不关心它下面采用的是何种传输服务,它可能过网络在TCP连接上传送邮件,或者简单地在同一机器的进程之间通过进程通信的通道来传送邮件。这样,邮件传输就独立于传输子系统,可在TCP/IP环境、OSI运输层或X.25协议环境中传输邮件。

  第四章 系统总体设计

  本视频面试系统方案定位为一个视频类的面试系统,能够进行面试召开时间、召开主题,与会人员等信息的即时发布并且通过文字可实时的进行交流。面试中领导嘉宾视频画面、会场参与者视频画面的同步录制。系统单位中电脑设备基本普及,在本系统中采用软件接收及播放的方式在电脑中运行,更为适合本系统单位的目前结构,避免使用独立的硬件接收器所引起的一系列管理、成本上面的麻烦。

  本项目采用的方案

  本项目采取一种适合开发网络视频面试的结构C/S结构,基于JDK环境,在Windowsxp环境下实现,采用Eclipse作为开发工具,运用了Java和JMF,采用access数据库保存管理员和用户信息。使用JMFAPI完成音频和视频RTP流的捕获、存储、传输、回放过程。由于系统采用纯Java语言实现,因此也具有安全、体系结构中立、可移植等性能。该面试系统具有一对一文字、视频交流功能和一对多文字、视频交流功能两种方式。用户登录时只需要输入自己的用户名,通过点击连结按钮来进行会话的连接。建立视频面试的Java多媒体开发环境所需的硬件和软件。

  (1)硬件环境

  至少二台能运行Windows操作系统的PC。运行该实例时,其中一台计算机用来当发送端,另一台计算机当接收端。PC机需要装有声卡、视频采集设备和话筒。网卡与Hub接线器用于连接两台PC。

  (2)软件环境(服务器按顺序安装所需软件。客户端只需装以下两步:

  ①JDK:jdk-6u5-windows—i586一Pexe,

  在以下网址下载http://java.sun.com/javasc/downloads/index.jsp

  ②JMF:jmf-tl_le—windows—i586.exe,

  在以下网址下载http://java.sun.com/products/java-media/jmf/

  ③Eclipse

  3.2系统工作平台

  视频工具通常要有两个或多个参与者,他们通过计算机的相关设备捕获视频和音频信息并传送给其他面试参加者,接收者也通过计算机接收其他参加者传送过来的视频和音频数据并利用输出设备显示和播放。因此,每个视频工具的工作环境必须有以下部件构成:捕获和显示播放视频和音频的输入输出设备、连接输入与输出设备的设备适配器,以及视频工具软件系统。视频工具软件系统包括操作系统、网络服务,多媒体应用接口。给出了视频工具的工作环境。图3-1给出了视频工具的工作环境。

  图4-1视频面试系统的工作环境

  (1)视频面试系统

  视频面试系统工具软件主要包括视频流、音频流、文字信息的编码和解码,视频流、音频流、文字信息的封装和拆分、数据的发送和接收、数据流控制机制以及与面试系统的接口控制。

  (2)系统支持

  系统支持包括操作系统、多媒体应用接口,网络服务。视频面试的系统支持采用了WindowsXP操作系统,它能提供对视频面试系统所需要的网络服务和多媒体应用接口的良好支持。

  (3)输入输出设备

  常用的输入设备包括摄像头、键盘等,输出设备包括显示器、音箱等等。输入设备的作用是获取图像、声音和文字信息,它将获得的光和声波的信号转换成模拟或数字表示。输出设备的作用是显示或播放已获取的影像和声音数据,它采用的是与输入设备相反的工作过程,将用模拟或数字表示的信号转换成光和声波。在现实生活中,通常使用显示表示视频输出,而用播放表示音频输出。系统中,音频或视频的失真不仅是由于输入与输出设备的限制,而且还会在输入数据的加工处理和传输阶段产生。本论文主要涉及视频面试系统的软件技术,因此对于输入输出设备所造成的失真问题不做更多的讨论。

  (4)设备适配器

  为输入输出设备和计算机提供接口的是设备适配器。由于外设不相同,因此这些接口针对的设备不同,但它们都有基本相同的功能,一是允许软件控制输入输出设备。二是为设备和计算机存储器之间提供数据传输路径。例如视频信息的输出通过计算机的显示卡和显示器工作的,而视频的输入设备摄像头与计算机之间需要视频适配器连接。

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