二网融合的可视电话与多媒体增值业务系统
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2009年第08期，第42卷 通 信 技 术 Vol.42，No.08,2009 总第212期Communications Technology No.212,Totally二网融合的可视电话与多媒体增值业务系统石 硕①， 郭庚麒②， 李久仲①， 李 洛①， 陈建国③（①广东轻工职业技术学院计算机系，广东 广州 510300; ②广东交通职业技术学院计算机系，广东 广州510306；③广州加晋信息技术有限公司，广东 广州510300）【摘 要】提出一种分别利用PSTN传送话音，利用Internet传送视频和提供实时广告、视频点播或直播的可视电话与多媒体增值业务系统及其实现方法，给出了通话者音、视频传送并在终端同步还原的设计要点，以及实现其他多媒体业务的设计框架。
介绍了系统的运营模式及其特点。
【关键词】可视电话；二网融合；多媒体；增值业务【中图分类号】TP393,TN916.2 【文献标识码】B【文章编号】1002-0802(2009)08-0102-03Multimedia System for Value-added Services and Video Phone Integratingby Internet and PSTNSHI Shuo①， GUO Geng-qi②，LI Jiu-zhong①，LI Luo①， CHEN Jian-guo③(①Department of Computing Technology, Guangdong Industry Technical College, Guangzhou Guangdong 510300, China;②Department of Computing Technology, Guangdong Communication Polytechnic, Guangzhou Guangdong 510306, China;③Guangzhou Jiajin Information Technology Co., Ltd., Guangzhou Guangdong 510300, China)【Abstract】This paper presents a multimedia system which consists of video phone and value-added services. By the video phone subsystem, the voice is transmitted over PSTN and the video image is sent over Internet, and they are restored simultaneously in the terminal; AD push, streaming on-demand or live streaming are achieved by the subsystem of value-added services in the Internet. The corresponding designs are proposed, including video call subsystem design and the design of value-added services framework, and a commercial business model of the system operating is described.【Key words】video phone; integration of the Internet and PSTN; multimedia; value-added service0引言随着Internet技术的发展，可视电话市场中IP可视电话逐渐成为主流，而PSTN可视电话淡出。
IP可视电话使用多媒体终端通信协议H.323[1]或SIP[2]实现，在一定的条件下，可视通话的声音和图像能达到一定的要求，但由于Internet 不可预期的数据突发性，对音、视频数据的传送都会产生影响，对实时性要求极高的话音数据传输的影响尤甚，严重时致使话音延迟、阻塞。
这是IP可视电话技术方面的主要缺陷。
同时，现有的可视电话（这里特指基于硬件的可视终端）在运营模式上也存在明显的缺陷。
可视电话现有的运营模式基本上还是销售可视电话终端，对可视通话流量或时间计费，即通过向用户销售终端和对“可视”服务收费来赚取利润。
而随着基于个人电脑的即时通信软件如QQ等的日益发展，可视通话的软件实现凸现优势，可视电话的“可视”功能被免费替代，“可视”不再成其为主要卖点。
对“可视”服务收费明显不利于用户市场的培育，中国电信花费巨资打造的“新视通”平台对可视电话的推广4年来未见成效，即是明证。
为解决现有可视电话系统存在的问题，本文拟就技术和运营两个方面提出一种解决方案。
收稿日期：2009-04-20。
基金项目：广东省科技计划项目: 新一代话音无堵塞多媒体可视电话系统(2007B080701005) 。
作者简介：石 硕（1962-），男，高级实验师，理学学士，主要研究方向为网络通信、人工智能；郭庚麒（1967-)，男，院长，博士，副教授，研究方向：数据挖掘，智能计算；李久仲（1963-),男，硕士，高级讲师，研究方向：网络通信，数据挖掘；李 洛(1956- )，男，院长，教授，研究方向：多媒体技术； 陈建国（1962-)，男，总经理，高级工程师，研究方向：网络通信。
102103(1)技术方面构建两个子系统：①可视通话子系统 融合PSTN 和Internet 优点、单独使用PSTN 传送话音、使用Internet 传送视频图像并在终端同步还原，实现话音的无阻塞并获得相对更好的视频图像清晰度、流畅性和低延迟；②多媒体增值业务子系统 通过Internet 提供广告推送和流媒体直播或点播等增值业务，而终端整合PSTN 话音、IP 视频和音频以及Web浏览器功能等，实现基于IP 的广告和流媒体播放以及与服务器之间的互动。
(2)运营方面采取：①免费提供可视服务；②以成本价直至免费提供用户终端。
以投放客户广告、提供增值服务收费作为盈利模式。
1系统组成系统主要包含可视通话子系统和多媒体增值业务子系统两部分，其中终端是集成一体的PSTN 音频/IP 视频和音频终端以及多种服务器的客户端。
系统构架如图1所示。
可视通话子系统由支撑话音通信的PSTN 网络、支撑视频通信的代理服务器、重定向服务器、注册服务器和STUN 服务以及终端组成，视频通信部分是基于SIP 协议的架构；多媒体增值业务子系统由Web 服务器、流媒体服务器、文件服务器和广告推送业务前台组成。
其中文件服务器和广告推送业务前台组成广告推送服务器系统，流媒体服务器包括流媒体点播服务器和流媒体直播服务器。
图1可视电话与多媒体业务系统构架2可视通话子系统的实现这部分的设计需要解决的主要问题有三个：呼叫建立，NAT 穿越和音/视频同步。
(1) 呼叫建立。
通信连接方面，可视通话需要同时建立两个呼叫连接：话音呼叫连接和视频呼叫连接。
话音呼叫连接和通话的实现完全利用PSTN 电话系统，不再赘述；而视频呼叫连接是由话音呼叫触发的，视频呼叫建立和释放采用SIP 协议，但在呼叫建立的机制和次序上有所修改，以实现用PSTN 拨号号码和拨号方式就能建立视频连接。
(2) NAT 穿越。
由于可视电话终端几乎都使用内网地址，呼叫消息和视频流穿越NAT 的问题也需要一并考虑。
(3) 音/视频同步。
音/视频的同步在可视通话时主要表现为话音/唇形的同步。
由于本系统话音和视频是通过不同网络传送的，SIP 协议给出的音/视频同步处理机制显然不适用，需要另外解决话音和唇形的同步问题。
2.1 视频呼叫建立与NAT 穿越 2.1.1 终端注册本系统使用注册服务器登记终端的位置和安全方面的标识信息，登记的内容有终端机身码、PSTN 电话号码、媒体类型、内网[IP 地址:端口]。
终端标识采用机身码＋电话号码标识。
2.1.2 SIP 呼叫系统仍使用SIP 的六个请求消息和六类响应消息，其中Invite 和Register 作一点简单扩展以实现穿越NAT 传送SIP 消息，而Invite 的生成机制的设计则是本系统终端要解决的主要问题之一。
2.1.3 Invite 消息的生成终端软件设计一视频呼叫控制处理模块，在终端话音主叫拨号或被叫振铃时，该模块获捕被叫号码或主叫号码并生成SIP 的Invite 消息。
拨号端的Invite 消息（包括SDP 消息体，简称拨号Invite ）包含了终端机身码，内网[IP 地址:端口]和被叫电话号码等信息，振铃端的Invite 消息（简称振铃Invite ）则包含了终端机身码、内网[IP 地址:端口]和主叫电话号码等信息。
拨号Invite 或振铃Invite 都可作为发起视频呼叫的初始信令；视频呼叫在终端话音拨号或振铃时自动发起。
需要注意的是，由于Invite 消息是终端PSTN 电话号码被捕获而封装，故与标准的SIP 之Invite 有所不同，消息头部只有自己的IP 地址而没有被呼叫终端的IP 地址，相应字段由被呼叫终端的电话号码代替。
软件通过如下处理来定位被呼叫终端：在REGISTER 消息中增加Translate 头部字段[4]，让注册服务器维护两个映射关系表：①终端电话号码|内网IP 地址映射表，②终端内网[IP 地址:端口]|公网[IP 地址:端口]映射表。
这样Invite 才能到达被呼叫终端。
2.1.4 SIP 呼叫发起与NAT 穿越视频呼叫请求与RTP 视频流NAT 穿越的STUN 请求在终端同时发起。
(1) 视频呼叫发起。
由于SIP 消息头部是内网地址，需要对SIP 协议做简单扩展处理，Invite 消息的Via 字段要加上扩展字段received 和rport [4]，在SIP 代理服务器和注册服务器的配合下，实现双方终端的SIP 消息的NAT 透明穿越。
(2) STUN 客户端请求发起。
STUN 客户端请求也是由话音拨号和振铃触发的，即终端A拨号时，发出STUN请求，终端B振铃时，也发出STUN请求。
双方终端通过与STUN服务器之间的请求一响应实现对所处NAT环境的类型检测、获知自身内网[IP地址:端口]与公网[IP地址:端口]映射以及对方的公网[IP地址:端口]。
完成公网[IP：端口]查询后，终端在拨号Invite和振铃Invite的SDP净荷的内部[IP地址:端口]修改为公网[IP地址:端口]，然后重发SIP消息Invite，继续终端之间的呼叫协商。
