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/Video Application,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 kbit/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 Initiation 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(Multiparty 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:+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 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,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 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 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/sdpContent-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 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/2.0Via: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,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 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,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=z9hG4bK776asdhdsMax-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=z9hG4bK776asdhdsMax-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: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:Alice;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:a84b4c76e66710pc33.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:Content-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-Length: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.261 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)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 description)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-ID: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:application/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 Methods: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,Alice,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 INVITEContact: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 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 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 REGISTERContact: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,