基于H.323和SIP协议的视频会议网关设计
张新 郑建彬 2006/11/16
摘要:随着VOIP技术的不断发展和成熟,视频会议系统已成为计算机通信技术的重要方面。图1 视频会议网关的组网图
3.1信令消息映射
信令消息映射和转换是视频会议网关的关键技术之一。消息映射一般包括两个方面:一是消息编码的转换,如二进制编码方式和文本方式的转换;二是消息中语义规则的映射,如在SIP方的终端发出INVITE请求消息到网关后,则网关在H.323方产生呼叫建立(Setup)或者接入请求(ARQ)消息。H.323协议族包括呼叫建立、呼叫控制、媒体通道控制等许多分散的协议和处理过程来完成多媒体的通信。而在SIP协议中并没有进行严格的分类处理。所以在消息的映射和转换过程中,可能存在一个SIP信令消息对应着在H.323方的几个信令消息过程。表2展现了H.323协议和SIP协议在实现视频会议的建立、邀请和加入过程中信令消息的映射和转换。
3.2媒体能力协商
在H.323协议中采用H.245协议来完成媒体能力的协商过程。在会议中,多点控制器(MC)通过汇总由各个终端提交的媒体能力信息,并从中选择最为通用的媒体类型作为这个会议中每个成员通信的媒体能力集。在SIP中则采用会话描述协议(SDP,它是SIP消息体的一部分)来实现媒体能力的协商过程。因此,如果是H.323客户终端发起会议,视频会议网关必须依据在H.245消息中包含的客户终端的媒体能力信息,并由会议网关内部的多点控制器(MC)来决定会议的媒体类型,再将这些媒体能力信息封装到SDP消息中,发给SIP客户终端。如果是SIP客户终端先发出邀请时,会议网关使用SDP消息中包含有关客户终端能力的信息来决定会议的媒体能力类型。
3.3视频会议的管理和控制
在视频会议网关中集成了协议转换器和视频会议控制器和管理器的功能,在H.323客户终端发起一个会议请求之前,必须注册到网关守卫。发起请求时,H.323客户终端先将消息发送给网守,再由网守将消息转发到会议网关,最后通过视频会议网关的会议控制和管理器来统一处理客户终端发出的会议请求,并且决定接受或是拒绝一个客户终端的请求,也决定了整个会议的媒体类型等信息。在SIP方,SIP客户终端先要注册到服务器上。当客户终端发出请求的时候,先将消息发送到服务器,在由服务器转发到会议网关。在会议网关的内部,先将收到的消息通过信令消息映射原则,转换成对应的符合H.323规则的信令机制,然后送入会议控制和管理器进行集中的处理。
3.4视频会议流程简介
为了更好的说明视频会议网关在跨协议会议系统中的作用和工作流程,我们以一个由H.323客户终端发起的会议请求为例来描述视频会议网关对两种协议信令消息的处理过程(如图2所示)。
图2 H.323客户端邀请SIP用户代理的流程
4 视频会议网关的实现
视频会议网关的内部主要由SIP协议处理模块、协议转换模块、视频会议控制和管理模块以及H.323协议处理模块组成。
SIP协议处理模块是视频会议网关用于监听SIP实体(SIP用户代理、SIP服务器等)发送的信令消息。在将这些信令消息进行必要的处理后就送到协议转换模块中进行协议转换。
协议转换模块是视频会议网关实现中比较关键的部分,在实现过程中需要按照两种协议之间的信令消息映射表进行逐一的翻译和转换。当然对于那些在一种协议中有而在另一种协议中不支持的信令消息应采用适当的忽略和屏蔽措施,并回送错误报告消息。转换后的信令消息被送到各自协议的处理模块中进行进一步的处理,也可送入视频会议控制和管理模块来完成对会议极其会议成员的组织、管理和控制。
视频会议控制和管理模块是视频会议网关的核心部分。视频会议控制和管理模块既要对会议成员发来的信令消息进行处理,又要对视频媒体流进行处理。在这部分的实现中要充分考虑两种协议在视频会议功能上的不同特性,加以适当的区别对待,以减少在信令翻译和识别上的工作量。同时在对视频流的处理上采用RTP/RTCP协议,先将各个客户终端的媒体流汇聚在一起,在进行完复合之后再分别传送到每个客户终端那里。
H.323协议处理模块是用于监听来自H.323协议方的信令消息。然后将信令消息送入视频会议控制和管理模块或者协议转换模块进行下一步的处理。在实现上需要H.323协议栈的底层支持。
我们在RedHatLinux9.0操作系统下,采用C/C++语言实现。其中我们还利用了OpenMCU(开源的H.323会议服务器)中对视频会议管理和控制的一些实现技术。
5 总结
本文对支持多协议的视频会议网关的设计和实现作了简单的介绍。从中我们发现视频会议网关对协议的转换还只能实现一些简单的信令消息的翻译,没有较好的容错和忽略机制。当然,要设计和实现功能更加完善和高效的视频会议网关还需要在加强对会议管理和会议控制功能等方面作进一步的研究和开发工作。
[参考文 献]
[1]JosefGlasmann,Wolfgang Kellerer, Harald Müller. “Service Architectures
In H.323 And SIP: A Comparison” .
FourthQuarter2003,Volume 5, No.2.
[2]ITU-TRecommendationH.323 v4.
[3]RFC3261. SIP: Session Initiation Protocol, June 2002.
[4]李建芳.H.323和SIP在IP电话网络中的互通.中国数据通信 2003.3. (尹阜琪编辑)
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