【正文】 TP）是最典型、最廣泛的服務于流媒體的傳輸層協議， VoIP系統(tǒng)普遍采用 RTP協議。 SDP協議定義了會話描述的統(tǒng)一格式，告之某會話的存在，并給出參與該會話所必須的信息，但是并不分配多播地址，也不協商編碼方案商，而是由下層協議來實現這些功能。 ， SIP協議采用基于文本的 UTF8編碼方式，易于用 Java等語言實現并且 易于調試，具有良好的擴展性和靈活性；而 用基于 規(guī)則的二進制方法表示其消息。盡管便于管理，但是、 制功能的多點控制單元在控制大型電話會議時很可能成為瓶頸。 Android操作系統(tǒng)的組件如圖 41所示 圖 41 Android操作系統(tǒng)組件 以下所有的應用程序都由一系列的服務和系統(tǒng)組成，包括： 一個可擴展的視圖（ Views ）可以用來建立應用程序，包括列表（ lists），網格（ grids），文本框（ text boxes），按鈕（ buttons）以及一個可嵌入的 web瀏覽器 內容管理器（ Content Providers ）使得應用程序的數據（如聯系人數據庫）可以相互訪問或者共享。 SIPdroid協議棧是按照 RFC3261（ SIP）標準的一個公開源碼的免費協議棧，可以應用與任何支持 POSIX的系統(tǒng)當中，所以在嵌入式系統(tǒng)中得到廣泛的應用。 ：提供所有 SIP消息模型，完成 SIP消息的處理流程。當收到來自網絡的數據包時，數據傳遞順序則相反。 四、撥號流程代碼 撥號流程如圖 45所示： 中國科學技術大學本科畢業(yè)論文 33 圖 45 SIPDroid撥號流程圖 中國科學技術大學本科畢業(yè)論文 34 撥號請求由 UI 通過 Receiver 廣播信息交給 SIPDroidEngine 處理，在SIPDroidEngine上鑒別目標帳號以及本地帳號是否為空，然后交給 UserAgent處理。 中國科學技術大學本科畢業(yè)論文 37 第五章 加密模塊的嵌入 第一節(jié) 加密算法的選擇 一、 RC4流密碼 考慮到加密成本等因素，我們選擇的加密算法是 RC4流密碼，該算法簡潔易于軟件實現，加密速度快，安全性比較較高。由 InviteDialog調用 InviteTransactionClient的 request方法，并由 InviteTransactiongClient來監(jiān)管本次信令流程。 RTPStreamSender會把音頻數據壓縮編碼后交付UDPtransport（或 TCPtransport）處理， UDPtransport之后會調用 RtpSocket將其封裝成 RTP包， ，讀取目標 IP地址與協商好的 RTP端口號，將數據傳輸出去。 ：監(jiān)聽 SIP消息并且交付給 SIP層，將封裝好的 SIP消息交付給傳輸層進行傳輸。 SIPDroid支持接入方式，包括 WIFI、 3G、 EGPRS、藍牙。 一個通知管理器 （ Notification Manager）使得狀態(tài)欄中可以顯示應用程序對客戶的通知信息。 在我國的 IP電話領域，采用 。 ， SIP協議同步進行會話請求和媒體協商等過程，因此呼叫建立時間短，而在 行的。 能夠使用 SDP協議的會話傳送協議包括： SAP， SIP,RTSP,HTTP和使用 MIME的Email。 RTP通常使用 UDP來傳送數據，但也可以在 TCP或 ATM等其它協議上工作。 UAS收到請求后，生成響應消息并回溯請求消息路徑，原路返回到 UAC。 BYE請求消息被用來終止呼叫。 /注銷過程 SIP的注冊和注銷過程可以動態(tài)建立用戶的邏輯地址和其當前聯系地址之間的映射，將其保存在定位服務器中，來實現呼叫路由和支持用戶移動性。選擇接受邀請的 UAS將發(fā)送 2xx響應。tag=1928301774 CallID: CSeq: 314159 INVITE Contact: sip: ContentType: application/sdp ContentLength: 129 (忽略了 Bob的 SDP消息體 ) 響應的第一行是應答代碼（ 200）和原因（ ok），剩下的行包含了頭字段。 SIP協議僅要求應用程序必須理解響應狀態(tài)碼的第一位，允許應用程序不對狀態(tài)碼的后兩位進行處理。 Cseq：包含了一個整數和一個請求名字，新請求會順序遞增這個整數。branch MaxForwards: 70 To: Bob sip: From: Alice sip:。主叫方與被叫方都可以發(fā)送，等同于普通電話通訊中的掛機操作。 RequestLine同樣以CRLF結束。 四、 SIP消息機制 SIP對會話的管理主要是通過其消息機制實現的，通信雙方可通過消息的交換實現會話控制。一 個終端用戶通過一個唯一的URL來標識自己的身份。每個 SIP實體都是一個事務用戶。 第二層是事務層。值得注意的是，在 SIP中還經常提到定位服務的概念。有狀態(tài)代理服務器是離用戶代理最近的本地設備，它控制用戶域并且是應用服務的主要平臺。 一般與 UAC一起組成用戶代理存在于用戶終端中。要達到理想的安全程度， SIP提供了一套安全服務，包括防止拒絕服務，認證服務（用戶到用戶，代理到用戶），完 整性保證，加密和隱私服務。 三、 SIP協議功能 SIP在建立和維持終止多媒體會話協議上，支持 5個方面： 用戶定位：檢測終端用戶的位置，用于通訊。 IP電 話正在演變?yōu)橐环N正式的商業(yè)電話模式， SIP協議就是支持這種演進的協議簇中重要的一員。 ATM的標準為 ，幀中繼分組語音信令為 。 內部信令提供了連接控制和呼叫處理（或狀態(tài)信息）兩種功能。本文 VoIP客戶端軟件的安全性設計并未涉及到語音編碼壓縮技術，直接利用了開源協議棧的代碼實現。 二、 IP電話與傳統(tǒng)電話的區(qū)別與優(yōu)勢 IP電話與傳統(tǒng)電話的主要區(qū)別是傳輸媒介和交換方式。 第五章是對 VoIP加密傳輸的設計研究，實現基于 RCT的加密算法，以及嵌入SIP協議棧中。 通過 SIP協議的擴展功能，實現基于 RC4流密碼的加密傳輸 基于 SIP協議的終端系統(tǒng)的設計與實現。 SIP的業(yè)務的網絡結構和各個參與者之間的關系如圖 11所示，關于 SIP的系統(tǒng)組成、消息機制和呼叫控制機制在第三章中會有詳細的分析介紹。 因此， IP電話在網絡上的安全傳輸是一個非常重要的問題，已成為研究和應用的熱點。 Inter在即時通訊能力的不斷提高，在寬帶網上實現高速多媒體通信已成為可能。之后分析了 Android與 VoIP結合的應用前景，并利用開源 SIP協議棧，研究設計一個基于 SIP的嵌入式 Android語音終端，在此基礎上，改寫了協議棧中的 UDP收發(fā)函數，調用 RC4算法的 java實現包，實現了加密功能。 愿把我的幸福和快樂都送給關心和支持過我的人，也愿他們一切如意。感謝在大學生學習期間給我上課的老師們，感謝在大學四年里對我們的生活學習都無微不至照顧的輔導員周遠遠老師。 歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。 最后，我要特別感謝我的家人，沒有你們的支持，就沒有今天的我。 本文分析了 VoIP應用中幾個重要的協議，包括 SIP（會話初始化協議）、 SDP（會話描述協議）、 RTP（實時傳輸協議）、 RTCP(RTP控制協議 )，并詳細闡述這些協議如何協同實現 VoIP。隨著網絡帶寬不斷增加和計算機處理能力的不斷提高，在寬帶網上實現高速多媒體通信已成為可能。與計算機設備一樣， VoIP設備感染病毒后也會出現系統(tǒng)性能顯著下降，甚至崩潰。 SIP是基于文本的編碼方式，這也是 SIP協議同視頻通信領域其他現有標準相比最大的特點之一。本文的主要研究工作包括： 對 VoIP關鍵技術 、加密算法以及 SIP協議原理做了詳細、透徹的分析研究，這些是本文的理論基礎。 第四章是本文的重點，詳細闡述了系統(tǒng)軟件的設計過程，包括開發(fā)平臺的介紹、 SIP協議棧的搭建以及各軟件模塊的設計等等。它提供了一種強大而又經濟的通信手段，能更合理地利用網絡資源，降低了語音業(yè)務成本，因此在全球范圍內得到了迅速的發(fā)展。 第二節(jié) VoIP的關鍵技術 一、語音編碼壓縮技術 IP電話中的語音處理主要解決在 IP網絡環(huán)境中，在保證語音質量的前提下，盡可能地降低編碼比特率，這就是語音壓縮編碼技術。這種內部信令通過傳輸網絡標準或語音代理本身的標準實現。 單獨的傳輸網絡方案，如 ATM、幀中繼和 IP都擁有獨立的信用標準。隨著網絡技術的發(fā)展，如今 SIP已被用來提供跨越 inter的高級電話業(yè)務。 SIP可以對語音進行很好的優(yōu)化，并且由于它的可編譯性，使移動業(yè)務能更好地面對靈活性和多樣性的挑戰(zhàn)。 安全對于提供的服務來說特別重要。該響應可以表示接受、拒絕或重定向請求消息。無狀態(tài)代理服務器是SIP結構的骨干，處理速度最快。 可以看出，用戶終端程序往往需要包括 UAC和 UAS，而代理服務器、重定向服務器和注冊服務器可以看成是公眾性的網絡服務器。所有的 SIP要素都包含傳輸層。 第三層是事務用戶。 三、 SIP的用戶定位功能 SIP通過 Email地址形式來標明用戶地址。 SIP本身包含向注冊服務器注冊的功能，同時也可以使用其它定位服務器例如 DNS提供的定位服務來增強其定位功能。 RequestLine包括方法名、 RequestURI以及由空格分開的協議版本號。 BYE請求消息用于釋放已建立的呼叫。 一個典型的 SIP INVITE請求消息如下所示： INVITE sip: SIP/ Via: SIP/。 TO TAG, FROM TAG和 CALLID完整定義了 Alice和 Bob端到端的 SIP關系。狀態(tài)碼是一個三位整數用來區(qū)分不同的響應類型，第一位定義響應類型，另外兩位對應響應更加詳細的說明。tag=cf From: Alice sip:。這些 UAS將詢問用戶是否愿意接受邀請。 二、 IP會話實例 SIP會話通常包含注冊 /注銷過程，呼叫過程和重定向過程。被叫收到 ACK后，呼叫成功建立，多媒體信息流可以開始傳輸。消息到達被叫域的代理服務器時，服務器向定位服務器查詢被叫位置信息并轉發(fā)請求消息。 RTP是用于 Inter上針對于一對一或者一對多的多媒體數據流的一種傳輸協議，其目的是提供時間信息和實現流同步。 除此之外， SDP還可創(chuàng)建專用會話，即對會話描述加密處理。因此， SIP對以文本形式表示的消息的詞法和語法分析就相對簡單。而 SIP借鑒了其他的 Inter協議，具有分布式的組播功能。 一個資源管理器 （ Resource Manager）提供本地字符串，圖形，和分層文件等非中國科學技術大學本科畢業(yè)論文 28 代碼資源的訪問。SIPDroid軟件架構非常先進，高內聚低耦合，層次分明，便于開發(fā)者自己定制新功能。包括發(fā)送，接收，封裝，解碼等。 中國科學技術大學本科畢業(yè)論文 31 RTP數據包的簡要傳輸流程如下 :當終端把采樣到的音頻數據壓縮編碼后需要封裝成 RTP包傳輸出去時，會先建立一個虛擬的 RTP傳送器 RtpStreamSender和一個用于接收 RTP數據包的虛擬 RTP接收器 RtpStreamReceiver，這兩個繼承于線程，在對話建立后就不斷運行。 UserAgent調用 call（ String target_url,boolean send_anonymous）判斷是否匿名撥號，接著通過該方法創(chuàng)建一個 ExtendedCall 對象，以提供給 SIP協議棧使用，然后經過 ExtendedCall 的 call 方法處理之后，由 ExtendedCall 調用ExtendedInviteDialog來發(fā)送 invite請求。 RC4算法非常簡單，易于描述：用從 1到 256個字節(jié) (8到 2048位 )的可變長度密鑰初始化一個 256個字節(jié)的狀態(tài)矢量 S， S的元素記為 S[0]， S[1]， ? ， S[255]，從始至終置換后的 S包含從 0到 255的所有 8比特數．對于加密和解密，字節(jié) K由 S中 256個元素按一定方式選出一個元素而生成．每生成一個 K的值， S中的元素就被重新置換一次． S 開始時， S中元素的值被置為按升序從 0到 255，即 s[0]=0， S[1]=1， ? ，S[255]=255．同時建立一個臨時矢量 T．如果密鑰 K的長度為 256字節(jié)，則將 K賦給 T．否則，若密鑰長度為 keylen字節(jié)，則將 K的值賦給 T的前 keylen個元素，并循環(huán)重復用 K的值賦給 T剩下的元素，直到 T的所有元素都被賦值．這些預操作可概括如下： /*初始化 */ for i=0 to 255 do S[i]=i； T[i]=K[i mod keylen] 然后用 T產生 S的初始置換．從 S[0]到 S[255]，對每個 S[i]，根據由 T[i]確定的方案，將 S[i]置換為 S中的另一字節(jié)： /*S的初始序列 */ j=0 for i=O to 255 do j=(j+s[i]+T[i])mod 256 swap(s[i]， s[j])； 中國科學技術大學本科畢業(yè)論文 38 因為對 S的操作僅是交換，所以惟一的改變就是置換． S仍然包含所有值為 0到 255的元