【文章內(nèi)容簡介】 同于PSTN網(wǎng)絡，在技術實現(xiàn)上有本質(zhì)的區(qū)別。，必然繼承了PSTN的優(yōu)點，也繼承了PSTN的缺點。因此，從版本一到版本五，一直在改正不足，增加新特性。，作為通信思想在分組網(wǎng)絡上的多媒體具體實現(xiàn)，其前景是比較廣闊的。 SIP協(xié)議SIP是由IETF在1999年提出來的一個應用控制（信令）協(xié)議[9]。正如名字所隱含的——用于發(fā)起會話。它可用來創(chuàng)建、修改以及終結(jié)多個參與者參加的多媒體會話進程。參與會話的成員可以通過組播方式、單播連網(wǎng)或者兩者結(jié)合的形式進行通信。SIP中有客戶機和服務器之分?？蛻魴C是指為了向服務器發(fā)送請求而與服務器建立連接的應用程序。用戶代理（User Agent）和代理（Proxy）中含有客戶機。服務器是用于向客戶機發(fā)出的請求提供服務并回送應答的應用程序。共有四類基本服務器[9]：1. 用戶代理服務器：當接到SIP請求時它聯(lián)系用戶，并代表用戶返回響應。2. 代理服務器：代表其它客戶機發(fā)起請求，既充當服務器又充當客戶機的媒介程序。在轉(zhuǎn)發(fā)請求之前，它可以改寫原請求消息中的內(nèi)容。3. 重定向服務器：它接收SIP請求，并把請求中的原地址映射成零個或多個新地址，返回給客戶機。4. 注冊服務器：它接收客戶機的注冊請求，完成用戶地址的注冊。用戶終端程序往往需要包括用戶代理客戶機和用戶代理服務器。代理服務器、重定向服務器和注冊服務器可以看出是公眾性的網(wǎng)絡服務器。在SIP中還經(jīng)常提到定位服務器的概念，但是定位服務器不屬于SIP服務。IMOS系統(tǒng)也有一個服務器(VM)，但是不是這四個服務器簡單的服務器之一，而是這幾個服務器的綜合。目前多媒體服務器沒有幾個只有單一功能的服務器了，大多都兼容了用戶代理，注冊和重定向功能。，那么SIP就是搞計算機的人提出的協(xié)議[12]。上世紀90年代末，隨著Internet網(wǎng)絡應用的逐步普及，計算機網(wǎng)絡工作者想基于計算機和Internet進行多媒體通信。因此，制定了SIP協(xié)議。顧名思義，它突出了簡單二字。SIP這個協(xié)議完全傳承了Internet的特點，是計算機網(wǎng)絡流派的杰作[12]。Internet是一個分布、客戶機/服務器、水平控制的網(wǎng)絡，SIP協(xié)議本身實現(xiàn)的通信方式也是一個分布、客戶機/服務器、水平的控制結(jié)構(gòu)。任何一個協(xié)議的提出，都不可能考慮的完美無缺，SIP協(xié)議也不例外。任何一個優(yōu)點的獲得，往往都導致另一個或幾個缺陷的產(chǎn)生。因此，SIP協(xié)議也一直都在進步當中。SIP協(xié)議自1999年推出以來，IETF一直在不停的推出增補版本，充實安全、身份驗證等領域的內(nèi)容。動態(tài)來看待SIP協(xié)議，它作為計算機思想在分組網(wǎng)絡上的多媒體實現(xiàn)手段，其發(fā)展前景是非常廣闊的[12]。 多媒體業(yè)務控制中協(xié)議的傳輸，終究是為了實現(xiàn)業(yè)務的控制。那么，就需要對協(xié)議進行細化，通過協(xié)議下達具體的控制命令，因此我們也可以說，協(xié)議是含有控制命令的載體。在多媒體的實際應用中，控制消息由協(xié)議進行傳輸?？刂葡?，簡單的說可以分成三類，請求消息，成功響應消息，錯誤響應消息。請求消息中會帶有具體的業(yè)務類型，地址，端口等信息，這就是一個請求消息的實例。從請求消息中可以看出消息的各種信息，比如From字段中的源地址，To字段中的目的地地址，頭里面的端口信息，還有Body下面的具體的消息體的內(nèi)容。這就是IMOS中一個實際應用的協(xié)議，為了使各個多媒體廠商能夠相互的兼容，大家都會按照一定的規(guī)范來發(fā)送消息。響應消息也一樣，都是基于這份規(guī)范而來，只是所含有的信息不一樣，如果是成功響應，消息的名稱多是以200OK為準，錯誤的響應消息根據(jù)錯誤的類型會有多種響應，并且都含有各自的錯誤碼。圖2. 4 SIP請求消息 多媒體系統(tǒng)的組網(wǎng)設計分析 多級多域模型多級多域模型[1]是IMOS組網(wǎng)的一個基本模型。所謂多級多域，就是指多臺服務器通過分級分域的方法來進行組網(wǎng)。一般地，一個多媒體系統(tǒng)服務器自己就可以構(gòu)成一個域，通過把終端設備注冊到服務器上來完成對終端的管理。為了方便遠距離設備間的資源交互等，很多情況下都需要多臺服務器進行設備間的管理，這些服務上的設備也大多都需要會話，那么就需要把這些服務器通過某種關系進行聯(lián)系起來，這就是多域模型，而不同的服務器之間的關系可能是不對等的，假定我們想要服務器I有訪問服務器II的權限，但是倒過來不行，我們就需要對服務器的等級作個劃分，這樣，就有多級的概念。在IMOS系統(tǒng)的應用中，已經(jīng)支持多級多域的配置。IMOS系統(tǒng)在實際的應用中也逐漸的去推廣這種解決方案。我們從實際的應用來分析，如果一個應用方案只有兩個終端，而且兩個終端交互很方便，比如說就只有一個監(jiān)視器需要播放一個攝像機的實況，那么解決方案就很簡單了，甚至不需要IMOS服務器的存在，因為這樣會浪費很多資源。但是，一個實際的應用，往往是由很多設備終端存在的，而且設備終端的類型也各種各樣，IMOS支持的終端，有虛擬的終端，如XP播放器，也有實際的終端，如攝像機，編碼器，解碼器，監(jiān)視器，電視墻，存儲設備等等，應用的業(yè)務也多種多樣，這樣一來IMOS系統(tǒng)的存在就很重要了。完成這些設備的管理和業(yè)務的實現(xiàn)，就需要這些終端注冊到服務器上，使IMOS能夠管理這些設備。在本域管理中，直接登錄IMOS系統(tǒng)就能完成服務器上的設備的交互。IMOS的VM服務器[1]之間有上級域，平級域和下級域的概念?？梢詾楸居蛱砑右粋€上級域，同樣在上級域上添加本域為下級域，這樣上級域就有權限使用本域的一些資源。由于上級域的權限比下級域的高，所以資源共享是單方向的，由下級域把資源共享到上級域，我們稱這一過程為資源推送。，這是一個多級多域模型的實例，在下級域上掛載了很多終端設備，然后可以把這些設備推送到中間域上，中間域再把這些設備推送到上級域上。在上級域上可以完成下級域的資源的管理。比如，可以在上級域的XP播放器上播放和存儲下級域攝像機的錄像。域和域之間還有平級域關系，就是兩個域可以是對等的，資源可以互訪，這樣與上下級域結(jié)合起來，可以構(gòu)成許多種組網(wǎng)方案。目前IMOS 的應用還在推廣中，在實際的應用中多級多域的組網(wǎng)也不是很麻煩，IMOS設定最大只允許七級組網(wǎng)，從目前的應用場景來看，已經(jīng)足夠使用。當然，如果需求進一步加大，碰到了“超級組網(wǎng)”之類，IMOS值需要在性能上做相應的調(diào)整，就可以實現(xiàn)多級多域組網(wǎng)的管理。多級多域組網(wǎng)雖然已經(jīng)足夠強大，但是還在進一步的發(fā)展中，根據(jù)業(yè)務的需要，將來可能會開發(fā)出更好的組網(wǎng)。上級域中間域下級域下級域中間域下級域終端設備圖2. 5 多級多域模型 終端交互的組網(wǎng)實現(xiàn)經(jīng)過上面的討論分析，我們對本域的組網(wǎng)管理有了一定的了解，下面來深入了解在組網(wǎng)中具體怎么實現(xiàn)終端的會話。服務器終端A終端B業(yè)務請求1響應1業(yè)務請求2響應2圖2. 6 本域終端交互的實現(xiàn)IMOS終端間的信令采用的是SIP協(xié)議[1]，服務器向終端間發(fā)送信令消息來完成各個終端的控制。比如注冊時，終端會向服務器發(fā)送REGISTER請求消息，等待服務器響應，當服務器回復200OK成功響應消息時，終端系統(tǒng)再進行處理，注冊成功。兩個終端間進行會話，這是一個終端會話的3PP模型，服務器首先向其中一個終端發(fā)送SIP請求消息，消息中包含請求的指令，請求的地址等信息，終端系統(tǒng)收到請求后，判斷消息的合法性，業(yè)務的合理性，權限等，都符合條件后向服務器回復成功的響應。如果請求非法，那么終端會向服務器發(fā)送錯誤響應，并且攜帶相關的錯誤碼，服務器再進一步對錯誤響應進行處理。如果終端A收到了服務器的請求，并且回復成功響應，此時服務器收到成功響應后向終端B發(fā)送業(yè)務請求，同終端A的請求一樣，消息中也會攜帶相關的業(yè)務信息和終端A的信息。終端B同樣會對該請求消息進行判斷，如果請求合法，那么會回復成功響應消息，然后終端B會根據(jù)消息中關于終端A的信息與終端A建立會話[1]。上面是本域的終端的管理，域間的終端交互比本域麻煩了一些，多了服務器與服務器之間的交互。，終端A想要與終端B會話，首先需要服務器B把終端B共享到服務器A上來，然后服務器A向終端A發(fā)起業(yè)務請求，成功后再向服務器B發(fā)起請求，這個請求包含服務器B和終端B的相關信息。當服務器B收到來自服務器A的請求后，會根據(jù)域間的消息，對消息進行處理，獲取業(yè)務信息，然后向終端B發(fā)起業(yè)務請求，收到終端B的成功響應后繼而向服務器A回復成功響應。至此，終端B獲取了終端A的信息，開始會話。服務器A服務器B終端A終端B9終端會話8.域間響應1.共享請求5.域間請求圖2. 7 域間終端會話目前的IMOS系統(tǒng)的本域業(yè)務業(yè)務比較多，域間的業(yè)務類也得到了很大的發(fā)展。隨著新的終端類型的出現(xiàn)和業(yè)務類型的增多，本域和域間的終端交互還會有進一步的發(fā)展。 多媒體系統(tǒng)的會話類的業(yè)務分析 終端注冊流程分析，這個是終端注冊的一個簡單的流程，當然由于每個模塊內(nèi)部都有非常細的子流程，我們不可能把每一個詳細的業(yè)務過程都說的很細，只需要關注業(yè)務在內(nèi)部大致的實現(xiàn)就行了。人工的操作顯然是從界面開始的，在界面上可以對服務器進行配置，從而由系統(tǒng)完成注冊。圖2. 8 終端配置界面在界面上配置了設備ID，服務器IP等信息以后，終端界面會調(diào)用終端系統(tǒng)得的消息構(gòu)造模塊，構(gòu)造出一條簡單的注冊消息，包含界面配置的一些信息，消息構(gòu)造模塊會繼續(xù)調(diào)用內(nèi)部的消息轉(zhuǎn)發(fā)模塊，把構(gòu)造的內(nèi)部注冊消息發(fā)送到終端系統(tǒng)的控制模塊?？刂颇K對消息進行處理，根據(jù)消息的內(nèi)容從新構(gòu)造一條符合一定規(guī)范的注冊消息，發(fā)送到信令網(wǎng)關模塊。信令網(wǎng)關會對消息再次進行處理，轉(zhuǎn)換消息為符合域間規(guī)范的注冊消息，這里會調(diào)用一個協(xié)議轉(zhuǎn)換庫進行操作。消息轉(zhuǎn)換完成之后，由消息發(fā)送模塊負責把注冊消息發(fā)送到IMOS服務器系統(tǒng)。至此，在終端內(nèi)部的注冊流程已經(jīng)完成。服務器系統(tǒng)的消息接收模塊接收到消息之后，同樣會在網(wǎng)關模塊對消息進行轉(zhuǎn)換，使得注冊消息符合服務器內(nèi)部的消息規(guī)范，然后發(fā)送到控制模塊進行處理?？刂颇K解析消息，獲取消息的內(nèi)容，然后構(gòu)造出一條符合其他模塊的消息，發(fā)送到相關的處理模塊，最后對數(shù)據(jù)庫進行操作把注冊的相關信息儲存到數(shù)據(jù)庫中。域間消息終端系統(tǒng)界面消息構(gòu)造模塊消息轉(zhuǎn)發(fā)模塊控制模塊信令網(wǎng)關模塊消息發(fā)送模塊消息接收模塊控制模塊消息轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫操作域內(nèi)消息域內(nèi)消息終端系統(tǒng)內(nèi)部處理大致流程服務器內(nèi)部處理流程圖2. 9 終端注冊簡圖同樣，在服務器系統(tǒng)的界面上也要配置終端的相關信息，用來檢測終端的注冊信息。當服務器收到終端的注冊信息，并且成功處理注冊請求之后，服務器上的終端設備就會顯示在線狀態(tài)，此時服務器就可以管理終端的資源。 終端會話流程分析終端的會話流程與注冊流程有點類似，因為在內(nèi)部的處理上也是由這幾個模塊處理，不同的是處理的具體過程會不同。終端會話首先需要在服務器系統(tǒng)的界面上來完成配置，配置后終端的信息會顯示在服務器客戶端的界面上。服務器系統(tǒng)的界面操作指定的終端交互業(yè)務，比如實況，就需要啟動攝像機到播放器上。這樣，播放器和攝像機是兩個終端，觸發(fā)實況業(yè)務時，服務器的界面會調(diào)用一個消息構(gòu)造模塊，構(gòu)造出指定模塊的業(yè)務消息發(fā)送的服務器的主線上，主線層會根據(jù)消息的內(nèi)容等轉(zhuǎn)發(fā)消息到消息處理模塊，消息處理模塊收到來自界面的消息，對消息做轉(zhuǎn)換處理，發(fā)送到指定的模塊進行處理，如實況消息會發(fā)送到媒體控制模塊，協(xié)議控制模塊等分別進行處理，最后消息會發(fā)送到網(wǎng)關，由網(wǎng)關對消息進行轉(zhuǎn)換，再調(diào)用消息發(fā)送模塊把消息發(fā)送到域間的指定地址。消息在終端系統(tǒng)和多級多域中域間的其他服務器內(nèi)的處理情況也是類似，因為每一個模塊的處理都是由很多的子模塊合作完成，具體的流程相當復雜，并且不是本課題研究的重點，限于篇幅，在這里不多作詳細介紹。終端會話在內(nèi)部處理的流程比較類似，業(yè)務由幾個模塊分別處理完成，在這里，我們關注一個問題，就是呼叫控制控制模塊（Call Control），簡稱CC，作者目前所在的項目就是呼叫控制項目組，本課題也可以說是此模塊的一個子模塊的研究。CC主要完成的工作是提供組合目標業(yè)務的原子操作功能,并支持在SIP協(xié)議上進行擴展，以滿足更多的業(yè)務，或者說CC提供了一套以SIP協(xié)議為基礎的呼叫控制框架。CC模塊需要調(diào)用一些子模塊接口來完成相應的功能，其中呼叫路由模塊就是其中之一。呼叫路由模塊是終端會話流程的關鍵的一環(huán)，作用就是為操作的設備等查詢地址信息。目前的呼叫路由模塊只是一個很小的模塊，并且是與CC等模塊兼容在一起，為控制模塊提供一個供查詢的接口，以完成呼叫路由的功能，本課題研究的主要內(nèi)容也就在這里，在后面的幾章里我們會對目前的呼叫路由進行分析，改進和設計。 本章小結(jié)本章主要介紹了IMOS系統(tǒng)的幾個主要的業(yè)務和業(yè)務的實現(xiàn)的原理。簡單歸納一下，如下：1. 多媒體系統(tǒng)的通用的三層架構(gòu)，和基于此架構(gòu)開發(fā)而來的IMOS系統(tǒng)的基本架構(gòu)；2. 多媒體系統(tǒng)的應用層的基本協(xié)議，；3. IMOS系統(tǒng)的特殊組網(wǎng)：多級多域組網(wǎng)；4. IMOS系統(tǒng)的業(yè)務流程，以注冊為例說明了業(yè)務在系統(tǒng)內(nèi)部的實現(xiàn)；本章為指出和分析IMOS系統(tǒng)的缺陷提供了必要的基礎知識，有了這些就可以對IMOS系統(tǒng)做出改進分析，也就是本課題具體的研究內(nèi)容了。22浙江大學碩士學位論文 第3章 多媒體系統(tǒng)的改進分析第3章 多媒體系統(tǒng)的改進分析 多媒體系統(tǒng)的一些策略與相關分析由于需求的增多和多媒體硬件類型的增多等，目前多媒體系統(tǒng)已經(jīng)十分龐大了，并且還在逐步的發(fā)展中。隨著系統(tǒng)的增大，多媒體系統(tǒng)的一些弊端也逐漸的浮現(xiàn)出來，比如多媒體系統(tǒng)的性能問題，這個是一直困擾多媒體系統(tǒng)的問題，而且很難解決。本課題所研究的多媒體的一些缺陷，主要是呼叫路由方面的，我們分別從幾個角度來分析一下目前呼叫路由存在的一些可以改進的地方。 組網(wǎng)以及協(xié)議傳輸策略多級多域組網(wǎng)有幾個特點，就是域間注冊時存在一個方向，也就是上下級的關系，在下級域向上級域注冊時，下級域服務器會向上級域發(fā)送一條域注冊的SIP請求消息（跟上一章介紹的終端注冊有所不同），上級域收到此注冊消息，會對數(shù)據(jù)庫進行操作，把下級域