多媒体通信技术(第七章终端).ppt

第七章多媒体通信终端 程控教研室 课堂主要内容 基于多媒体计算机的多媒体通信终端 基于特定网络的多媒体通信终端 多媒体通信终端概述 多媒体通信终端相关标准 视频会议 视频监控 概念 多媒体通信终端 是指接收 处理和集成各种媒体信息 并通过同步机制将多媒体信息同步地呈现给用户 同时具有交互功能的通信终端 多媒体终端的构成 搜索模块 编解码模块 同步模块 准备模块 执行模块 用户 网络 应用协议 同步协议 接口协议 输入交互部分 再编辑 接口 终端的特点 交互性 同步性 多媒体通信终端的特点 集成性 B 多媒体通信终端的关键技术 多媒体通信终端的相关标准 ITU制定的H 32x系列标准 IETF制定的用于IP的SIP协议 H 323标准 H 323是ITU T的一个标准簇 它于1996年由ITU T的第15研究组通过 最初叫做 工作于不保证服务质量的LAN上的多媒体通信终端系统 1997年底通过了H 323V2 改名为 基于分组交换网络的多媒体通信终端系统 H 323V2的图像质量明显提高 同时也考虑了与其他多媒体通信终端的互操作性 1999年5月ITU T又提出了H 323的第三个版本 介于传输层与应用层之间 应用层 H323层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 协议体系 H 323协议站 TCP IP Audio VideoApplication C I T 126 T 127 G 7xx H 26x RTP RTCP Q 931 H 225 0 H 245 T 124T 125 UnreliableTransport UDP ReliableTransport TPKP TCP Network IP DataLink T 123 Physical RAS H 225 0 LL1 L2 L3 L4 L6L5 L7 音频 视频编解码器 音频编解码器G 711 mandatory A law Mu Law 64kbit sG 723 15 3 6 3kbit sG 729 G 729A8kbit s 6 4 11 8kbit s G 72816kbit s lowdelayG 722wideband 64kbit s 视频编解码器H 261 mandatory QCIF CIFFramepersecondaccordingtheavailablebandwidthH 263MoreefficientBetterqualityatlowbitrateMorerobusttoerrors H 323 H 320 H 320 H 323网络 H 323系统构成 终端 网关 网守 多点控制单元 信令与控制实时通信编解码系统控制 网关提供了一种电路交换网络 SCN 和包交换网络的连接途径 它在不同的网络上完成呼叫的建立和控制功能 网守也称为关守 网闸 是H 323系统中的信令单元 管理一个区域里的终端 MCU和网关等设备 完成视频会议的控制和管理功能 它由MC和MP组成 MCU可以是独立的设备 也可以集成在终端 网关或网守中 H323终端 终端用于实现实时双向多媒体通信 H 323终端可以是运行了H 323协议栈软件的PC 也可以是内置了H 323协议栈功能的独立设备 H 323终端必须支持语音通信 视频与数据通信是可选实现功能 H 323终端必须支持 用于交换终端能力和打开媒体通道的H 245用于呼叫建立和呼叫信令的H 225 0用于向Gatekeeper注册以及其余控制的RAS用于封装音频和视频包的RTP RTCP Q 931CallSignalH 245MultimediaControlRASZoneControl G 711 G 722 G 728 G 723 G 729 H 261 H 263 T 120 RTP RTCP H 225 0 网路接口PBNTransport Lev4 TCP IP SPX IPX LAN Eth TR InternetISDN PPP PSTN PPP ADSLFrameRelay Audio Video Data C IUser H 323Scope H 323终端结构 SIP协议 SIP SessionInitiationProtocol 是IETF InternetEngineeringTaskForce 互联网工程任务组 制定的多媒体通信协议 是基于IP的一个文本型应用层控制协议 独立于底层协议 用于建立 修改和终止IP网上的双方或多方的多媒体会话 SIP协议概念 会话启动协议SIP SessionInitiationProtocol 是一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议 它被用来创建 修改 和终结一个或多个参加者参加的会话进程 SIP协议可用于发起会话 也可以用于邀请成员加入已经用其它方式建立的会话 SIP协议透明地支持名字映射和重定向服务 便于实现ISDN 智能网以及个人移动业务 SIP协议的特点 一个正在发展和不断研究中的协议 简练 开放 兼容和可扩展等原则 充分注意到因特网开放而复杂的网络环境下的安全问题 充分考虑了对传统公共电话网的各种业务 包括IN业务和ISDN业务的支持 SIP体系结构 用户代理 UserAgent 就是SIP终端 也可以说是SIP用户 按功能分为两类 用户代理客户端UAC UserAgentClient 负责发起呼叫 用户代理服务器UAS UserAgentServer 负责接受呼叫并做出响应 重定向服务器 Redirectserver 重定向服务器将请求中的目的地址映射为零个或多个新的地址 然后返回给客户端 客户端直接再次向这些新的地址发起请求 代理服务器 ProxyServer 可以当作一个客户端或者是一个服务器 具有解析能力 负责接收用户代理发来的请求 根据网络策略将请求发给相应的服务器 并根据应答对用户做出响应 也可以将收到的消息改写后再发出 注册服务器 RegisterServer 用来完成UAS的登录 在SIP系统中所有的UAS都要在网络上注册 登录 以便UAC通过服务器能找到 它的作用就是接收用户端的请求 完成用户地址的注册 1 名字翻译和用户定位 确保呼叫达到位于网络的被叫方 执行描述信息到定位信息的映射 SIP协议实现的功能 呼叫特征改变 用户能在呼叫过程中改变特征 2 3 系统结构差异 不同 应用领域之分 SIP和H 323的不同 基于N ISDN网的多媒体通信终端 H 320协议栈 基于N ISDN网的多媒体通信终端 基于H 320标准的多媒体电视会议系统终端结构示意图 基于计算机的多媒体通信终端 数据准备软件 编辑软件 支持多媒体的操作系统 应用软件 基于计算机的多媒体通信终端软件平台 ThankYou 程控教研室 網路電話SessionInitiationProtocol SIP Speaker 王嘉裕Date 2008 09 11 SIP SessionInitiationProtocol 前身 MMUSIC MultipartyMultimediaSessionControl Sep 1999由IETF的SIPWorkingGroup發展開始於1995ProposedstandardRFC2543 February1999NewVersionofSIP RFC3261 June2002 SIP ASignalingProtocolCreate Modify TerminateMultimediaSessions使用IPClient Server架構相似於HTTP SMTPUniformResourceLocator URL sip bob hit edu twsip 886424961356 hit edu tw也可以是tel 886424961356RequestandResponse回應訊息 SIP藉由現成的IETF協定來提供 SIP的訊息格式 HTTP1 1 RFC2616描述媒體的連線 SDP RFC2327媒體 RTP RFC3550and RTSP RFC2326定址方式 URL RFC1738and URI RFC2396名稱解析和位置的移動性 DHCP RFC2131and DNS RFCs1034 1035資料編碼方式 MIME RFC2045安全 TLS RFC2246IPsecRFC2401 2406 SIP的封包格式 IPv4的表頭 UDP8個Bytes的表頭 這裡也可以是TCP或者SCTP ProtocolZoo Source HenningSchulzrinne http www cs columbia edu hgs internet SIP組成元件 SIPUserAgents UserAgent UA 用戶端 UserAgentClient UAC 送出SIP請求伺服器端 UserAgentServer UAS 回應SIP請求 接受或拒絶UserAgent UAC UAS UA1 UA2 LANA UA3 UA4 LANB SIP訊息流程 Request Response MediaSession UserAgent ProxyServer RedirectServer LocationServer UserAgent ProxyServer SIPRequestmethods RFC3261REGISTERINVITEACKBYEOPTIONSCANCEL其它的RFC SIPRequestmethods INFO RFC2976 PRACK RFC3262 SUBSCRIBEandNOTIFY RFC3265 UPDATE RFC3311 MESSAGE RFC3428 REFER RFC3515 PUBLISH RFC3903 SIPResponse SIP 連線過程建立連線通話斷線 SIP訊息 範例 SIP SDP INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 v 0o Alice28976543212897654321INIP410 0 0 1s PhoneCallc INIP4192 168 0 1t 00m audio49170RTP AVP0a rtpmap 0PCMU 8000 SIPHeaders INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 SIPHeaders INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 Method即命令 RequestURI SIP協定版本 SIPHeaders INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 所有經過的SIP設備都會被列在這裡 branch 用來識別不同的連線分支 在所有SIPRequests中都是必要的欄位 INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 最多可以被幾個Server轉傳 SIPHeaders 在所有SIPRequests之中除了INFO都是必要的欄位 INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 目的地位址 SIPHeaders 在所有SIPRequests中都是必要的欄位 INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 來源位址虛擬的隨機亂數 當作是ID使用 SIPHeaders 在所有SIPRequests中都是必要的欄位 JamesPolk20050503 INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 在網域內獨一無二的識別碼 SIPHeaders 在所有SIPRequests中都是必要的欄位 INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 遞增的序號 SIPHeaders 在所有SIPRequests中都是必要的欄位 JamesPolk20050503 INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 直接可以路由到來源位址的完整網域名稱或IP位址 SIPHeaders INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 用來描述附加的訊息主體格式 如果有的話 SIPHeaders INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 用來描述附加的訊息主體的內容長度 Octets SIPHeaders INVITEsip bob zzz eduSIP 2 0Via SIP 2 0 UDPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 SIPHeaders SessionDescriptionProtocol SDP 描述多媒體連線的協定RFC2327簡單 可以擴充的 以文字為基礎SIPOffer AnswerModelRFC3264在每一行欄位 值值值 欄位是一個字元 大小寫有差別 等號兩旁不可以有空格分為Session和Media層次 SDP的結構內容 Session層次 從v 這一行開始 SessionName主動發起的一端活動時間Media層次 從m 這一行開始 媒體形式video audio Portnumber傳輸層協定RTP UDP IP H 320 媒體格式H 261video MPEGvideo SDP的範例 SDP的欄位 v protocolversion 例如 v 0o owner creatorandsessionidentifier o Username不可以含有空格Sessionid和version建議使用NetworkTimeProtocol NTP 的時間戳記來確保值的唯一性例如 o john28876543262887654307INIP410 1 2 3s sessionnamestring 例如 s SDPSeminart starttimeandstoptime 例如 t 28876543212887654310 通常設為0 為必要欄位 SDP的欄位 m medianameandtransportaddress m m 例如 m video49170 2RTP AVP0 audio video application data and control RTP AVP theIETF sRealtimeTransportProtocolusingtheAudio VideoprofilecarriedoverUDPUDPRTP AVP RFC3551e emailaddress 例如 e john yyy edu JohnDoe 或者e JohnDoep phonenumber 例如 p 886 4 2496 1356或者p 886424961356 u lawPCM singlechannel audiosampledat8KHz SDP的欄位 c connectioninformation c 例如 c INIP4224 2 17 12 127通常這個連線位址是一個classD的IP群播位址 例如 c INIP4224 2 1 1 127 3指的是多個c INIP4224 2 1 1 127 c INIP4224 2 1 2 127 c INIP4224 2 1 3 127如果這一個會議連線不是群播 則它可以搭配額外的屬性欄位決定是完整網域位址或單一IP位址等等 SDP的欄位 i sessioninformation u URIofdescription b bandwidthinformation z timezoneadjustments k encryptionkey a zeroormoresessionattributelines r zeroormorerepeattimes SIPMethods INVITE ACKandBYE Alice Bob INVITE INVITEsip bob 192 168 10 20SIP 2 0Via SIP 2 0 TCPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhdsMax Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 Alice sSDPnotshown SIPMethods INVITE ACKandBYE INVITE 200OK Alice Bob SIP 2 0200OKVia SIP 2 0 TCPpc33 yyy edu branch z9hG4bKnashds8 received 10 1 3 33To Bob tag a6c85cfFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 131 Bob sSDPnotshown SIPMethods INVITE ACKandBYE Alice Bob ACK ACKsip bob 192 168 10 20SIP 2 0Via SIP 2 0 TCPpc33 yyy edu branch z9hG4bKnashds8Max Forwards 70To Bob tag a6c85cfFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159ACKContent Length 0 SIPMethods INVITE ACKandBYE Alice Bob SIPMethods INVITE ACKandBYE Alice Bob BYE BYEsip alice pc33 yyy eduSIP 2 0Via SIP 2 0 TCP10 1 3 33 branch z9hG4bKnashds8Max Forwards 70From Bob tag a6c85cfTo Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 231BYEContent Length 0 SIPMethods INVITE ACKandBYE Alice Bob 200OK SIP 2 0200OKVia SIP 2 0 TCP192 168 10 20From Alice tag 1928301774To Bob tag a6c85cfCall ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 231BYEContent Length 0 Alice Bob SIPProxy server zzz edu 透過ProxyServer INVITEsip bob zzz edu TCPSIP 2 0Via SIP 2 0 TCPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhds received 10 1 3 33Max Forwards 70To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 Alice sSDPnotshown Alice Bob 透過ProxyServer SIPProxy server zzz edu INVITEsip bob 192 168 10 20 TCPSIP 2 0Via SIP 2 0 TCPserver zzz edu branch z9hG4bK4b43c2ff8 1 received 192 168 10 1Via SIP 2 0 TCPpc33 yyy edu branch z9hG4bK776asdhds received 10 1 3 33Max Forwards 69To BobFrom Alice tag 1928301774Call ID a84b4c76e66710 pc33 yyy eduCSeq 314159INVITEContact Content Type application sdpContent Length 142 Alice sSDPnotshown JamesPolk20050503 Alice Bob 透過ProxyServer SIPProxy server zzz edu Alice Bob 透過ProxyServer SIPProxy server zzz edu Alice Bob 透過ProxyServer SIPProxy server zzz edu Alice Bob 透過ProxyServer SIPProxy server zzz edu Alice Bob 透過ProxyServer SIPProxy server zzz edu Alice Bob 透過ProxyServer SIPProxy server zzz edu Alice SIPMethods REGISTER REGISTER 註冊SIPURI稱之為Addr