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1、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,IET
2、F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/Video Applicat
3、ion,C&I,(T.126,T.127),G.7xx,H.26x,RTP,RTCP,Q.931(H.225.0),H.245,T.124T.125,Unreliable Transport(UDP),Reliable Transport(TPKP+TCP),Network(IP),Data Link,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,64 kbit/s5.3,6.3 kbit/sG.729/G.729A8 kbit/s(6.4,11.8 k
4、bit/s)G.72816 kbit/s,low delayG.722wide band,64 kbit/s,视频编解码器H.261(mandatory)QCIF,CIFFrame per second according the available bandwidthH.263More efficientBetter quality at low bit rateMore robust to errors,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
5、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用于向Gatekeeper注册以及其余控制
6、的RAS用于封装音频和视频包的RTP/RTCP,Q.931 Call SignalH.245 Multimedia ControlRAS Zone Control,G.711,G.722,G.728,G.723,G.729,H.261,H.263,T.120,RTP/RTCP,网路接口PBNTransport(Lev 4)TCP/IP,SPX/IPX,LAN(Eth,TR,)InternetISDN(+PPP)PSTN(+PPP)ADSLFrame Relay,Audio,Video,Data,C&IUser,H.323 Scope,H.323 终端结构,SIP协议,SIP（Session I
7、nitiation Protocol）是IETF（Internet Engineering Task Force，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（Session Initiation Protocol）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
8、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(User Agent)：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(User Agent Client)，负责发起呼叫；用户代理服务器UAS（User Agent Server），负责接受呼叫并做出响应。重定向服务器（Redirect server）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
9、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（Proxy Server）：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(Register Server)：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
10、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,Thank You!,程控教研室,網路電話Session Initiation Protocol(SIP),Speaker:王嘉裕Date:2008/09/11,SIP-Session Initiation Protocol,前身-MMUSIC(Mult
11、iparty Multimedia Session Control),Sep.1999由IETF的SIP Working Group 發展開始於 1995Proposed standard RFC2543,February 1999New Version of SIP-RFC 3261,June 2002,SIP,A Signaling ProtocolCreate,Modify,Terminate Multimedia Sessions使用 IPClient/Server 架構 相似於 HTTP,SMTPUniform Resource Locator(URL)sip:bob也可以是 tel
12、:+886424961356Request and Response回應訊息,SIP藉由現成的 IETF 協定來提供,SIP的訊息格式(HTTP 1.1)RFC 2616描述媒體的連線(SDP)RFC 2327媒體(RTP)RFC 3550 and(RTSP)RFC 2326定址方式(URL)RFC 1738 and(URI)RFC 2396 名稱解析和位置的移動性(DHCP)RFC 2131 and(DNS)RFCs 1034&1035資料編碼方式(MIME)RFC 2045安全(TLS)RFC 2246IPsec RFC 2401&2406,SIP的封包格式,IPv4 的表頭,UDP 8
13、個 Bytes的表頭(這裡也可以是TCP或者 SCTP),Protocol Zoo,Source:Henning Schulzrinne,http:/www.cs.columbia.edu/hgs/internet/,SIP組成元件,SIP User Agents,User Agent(UA)用戶端 User Agent Client(UAC)送出 SIP 請求伺服器端 User Agent Server(UAS)回應 SIP 請求 接受或拒絶User Agent=UAC+UAS,UA 1,UA 2,LAN A,UA 3,UA 4,LAN B,SIP訊息流程,Request,Response,
14、Media Session,User Agent,Proxy Server,Redirect Server,Location Server,User Agent,Proxy Server,SIP Request methods,RFC 3261REGISTERINVITEACKBYEOPTIONSCANCEL其它的RFC,SIP Request methods,INFO(RFC 2976)PRACK(RFC 3262)SUBSCRIBE and NOTIFY(RFC 3265)UPDATE(RFC 3311)MESSAGE(RFC 3428)REFER(RFC 3515)PUBLISH(RFC
15、 3903),SIP Response,SIP,連線過程建立連線通話斷線,SIP訊息 範例,SIP,SDP,INVITE sip:bobzzz.edu SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,v=0o=Alice
16、 2897654321 2897654321s=Phone Callt=0 0m=audio 49170 RTP/AVP 0a=rtpmap:0 PCMU/8000,SIP Headers,INVITE SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpCon
17、tent-Length:142,SIP Headers,INVITE SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,Method 即 命令,Request URI,SIP 協定版本,SIP Headers,INVITE
18、 sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact: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 SIP Requests中都是必要的欄位,INVITE sip:SIP/2.0Vi
19、a:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,最多可以被幾個Server轉傳,SIP Headers,在所有 SIP Requests之中除了INFO都是必要的欄位,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP p
20、c33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,目的地位址,SIP Headers,在所有 SIP Requests中都是必要的欄位,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asd
21、hdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,來源位址 虛擬的隨機亂數(當作是ID使用),SIP Headers,在所有 SIP Requests中都是必要的欄位,James Polk 20050503,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK77
22、6asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,在網域內獨一無二的識別碼,SIP Headers,在所有 SIP Requests中都是必要的欄位,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:
23、Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,遞增的序號,SIP Headers,在所有 SIP Requests中都是必要的欄位,James Polk 20050503,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Ali
24、ce;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact: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,SIP Headers,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710
25、pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142,用來描述附加的訊息主體格式(如果有的話),SIP Headers,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Con
26、tent-Type:application/sdpContent-Length:142,用來描述附加的訊息主體的內容長度(Octets),SIP Headers,INVITE sip:SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Lengt
27、h:142,SIP Headers,Session Description Protocol(SDP),描述多媒體連線的協定RFC 2327簡單，可以擴充的，以文字為基礎SIP Offer/Answer ModelRFC 3264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)Session Name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,Port number傳輸層協定RTP/UDP/IP,H.320,.媒體格式H.2
28、61 video,MPEG video,.,SDP的範例,SDP的欄位,v=(protocol version)例如:v=0o=(owner/creator and session identifier)o=Username 不可以含有空格Session id 和version 建議使用Network Time Protocol(NTP)的時間戳記來確保值的唯一性 例如:o=john 2887654326 2887654307 IN IP4 10.1.2.3 s=(session name string)例如:s=SDP Seminart=(start time and stop time)例
29、如:t=2887654321 2887654310(通常設為0),為必要欄位,SDP的欄位,m=(media name and transport address)m=m=/例如:m=video 49170/2 RTP/AVP 0 audio,video,application,data and control“RTP/AVP-the IETFs Realtime Transport Protocol using the Audio/Video profile carried over UDPUDPRTP/AVP RFC 3551e=(email address)例如:e=(John Doe)
30、或者 e=John Doe p=(phone number)例如:p=+886-4-2496-1356 或者 p=+886 4 2496 1356,u-law PCM,single channel,audio sampled at 8KHz,SDP的欄位,c=(connection information)c=例如:c=IN IP4通常這個連線位址是一個 class D的 IP 群播位址,/例如指的是多個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=(session information)u=(URI of descriptio
31、n)b=(bandwidth information)z=(time zone adjustments)k=(encryption key)a=(zero or more session attribute lines)r=(zero or more repeat times),SIP Methods:INVITE,ACK and BYE,Alice,Bob,INVITE,INVITE sip:bob192.168.10.20 SIP/2.0;branch=z9hG4bK776asdhdsMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-I
32、D:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142(Alices SDP not shown),SIP Methods:INVITE,ACK and BYE,INVITE,200 OK,Alice,Bob,SIP/2.0 200 OKTo:Bob;tag=a6c85cfFrom:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:app
33、lication/sdpContent-Length:131(Bobs SDP not shown),SIP Methods:INVITE,ACK and BYE,Alice,Bob,ACK,ACK sip:bob192.168.10.20 SIP/2.0Via:SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bKnashds8Max-Forwards:70To:Bob;tag=a6c85cfFrom:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710CSeq:314159 ACKContent-Length:0,SIP Method
34、s:INVITE,ACK and BYE,Alice,Bob,SIP Methods:INVITE,ACK and BYE,Alice,Bob,BYE,BYE sip:alicepc33.yyy.edu SIP/2.0Via:SIP/2.0/TCP 10.1.3.33;branch=z9hG4bKnashds8Max-Forwards:70From:Bob;tag=a6c85cfTo:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710CSeq:231 BYEContent-Length:0,SIP Methods:INVITE,ACK and BYE,Alic
35、e,Bob,200 OK,SIP/2.0 200 OKFrom:Alice;tag=1928301774To:Bob;tag=a6c85cf Call-ID:a84b4c76e66710CSeq:231 BYEContent-Length:0,Alice,Bob,SIP Proxy“”,透過Proxy Server,INVITE/TCP SIP/2.0;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVI
36、TEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142(Alices SDP not shown),Alice,Bob,透過Proxy Server,SIP Proxy“”,Via:SIP/2.0/TCP;branch=Max-Forwards:69To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:314159 INVITEContact:Content-Type:application/sdpContent-Length:142(Alices
37、 SDP not shown),James Polk 20050503,Alice,Bob,透過Proxy Server,SIP Proxy“”,Alice,Bob,透過Proxy Server,SIP Proxy“”,Alice,Bob,透過Proxy Server,SIP Proxy“”,Alice,Bob,透過Proxy Server,SIP Proxy“”,Alice,Bob,透過Proxy Server,SIP Proxy“”,Alice,Bob,透過Proxy Server,SIP Proxy“”,Alice,SIP Methods:REGISTER,REGISTER 註冊 SIP
38、 URI 稱之為 Address of Record(AOR)把一個AOR和現在可以連繫得上的實際位址對應連接在一起讓UA可以收到 SIP的訊息UAs可以利用下列方法向伺服器註冊手動設定Address-of-RecordMulticast 224.0.1.75,SIP Registrar Server,Alice,SIP Methods:REGISTER,SIP Registrar Server,SIP/2.0 200 OKTo:Alice;tag=a6c85e3From:Alice;tag=283074Call-ID:a84b4g96te10pc33.yyy.edu CSeq:31862 R
39、EGISTERContact:Contact:Expires:3600Contact-Length:0,200(OK)回應包含一連串的Contact Expires Header 告知 UA註冊的有效期限,REGISTER 通常是需要經過密碼認證的,Call Forking,Alice,yyy.edu,zzz.edu,Notebook,Bobs,Mobile phone,Bobs,同時嚮，看哪一個先接！,Alice,Bob,SIP Methods:MESSAGE(RFC3428),MESSAGE以 近乎 即時的方式傳送 存在在 MIME的主體中不會啓始新的 dialogs訊息之間沒有任何關聯不
40、可以超過 1300 bytes,MESSAGE SIP/2.0;branch=z9hG4bK776asegmaMax-Forwards:70To:Bob From:Alice;tag=1928301774Call-ID:a84b4c76e66710pc33.yyy.edu CSeq:22756 MESSAGEContent-Type:text/plainContent-Disposition:renderContent-Length:37Isnt this a great presentation,Bob?,Alice,Bob,SIP Methods:MESSAGE(RFC3428),SIP/2.0 200 OKVia:SIP/2.0/TCP pc33.yyy.edu;branch=z9hG4bKnashds7;To:sip:;tag=a6c85e3From:;tag=1928301774 CSeq:22756 MESSAGEContent-Length:0,參考文獻,“Carrier Grade Voice Over IP”Daniel Collins出版社:McGraw-HillISBN 0071231552http:/=0071406344,
