羅有平 周炳然

摘要：多媒體會議子系統(tǒng)體系架構(gòu)主要由多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器和媒體處理單元構(gòu)成。針對多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器的軟件架構(gòu)和信令流程進行設(shè)計，展示了該子系統(tǒng)的體驗效果。試驗結(jié)果表明，這套多媒體會議子系統(tǒng)能將各類IP化接入的音視頻資源拉進會場，為用戶帶來全新的協(xié)作體驗，具有較高的實用性和通用性。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)一通信；多媒體會議；應(yīng)用服務(wù)器；軟件架構(gòu)

中圖分類號：TP302.1文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1008-1739（2018）15-60-4

Research on Software Architecture of Multimedia Conference Application Server

LUO Youping1， ZHOU Bingran2（1. The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang Hebei 050081， China； 2. Hebei Education Examination Institute， Shijiazhuang Hebei 050091， China）

0引言

多媒體會議子系統(tǒng)是統(tǒng)一通信系統(tǒng)中的重要組成部分[1]，為統(tǒng)一通信系統(tǒng)用戶提供了豐富的多點交互業(yè)務(wù)，包括音頻會議、視頻會議和數(shù)據(jù)會議等業(yè)務(wù)。這3類會議類型既可以分別使用，又可以合并在一起實現(xiàn)更強大的音頻、視頻以及數(shù)據(jù)協(xié)同的多媒體會議[2]。

多媒體會議子系統(tǒng)基于IP傳輸網(wǎng)絡(luò)，在攝像頭、SIP話機及智能終端等多種客戶端之間建立連接，以音視頻實時交互的形式召開音視頻會議，為異地協(xié)同會商、作業(yè)和決策提供直觀、準(zhǔn)確的作業(yè)環(huán)境。提高溝通效率，為用戶帶來全新的協(xié)作體驗[3]。

多媒體會議實現(xiàn)了使用音頻、視頻及數(shù)據(jù)等多種媒體中的一種或多種進行通信[4]，并允許各種具備不同媒體通信能力的用戶加入會議。其中，音視頻會議支持多個用戶同時進行音頻或視頻會議[5-6]，數(shù)據(jù)會議支持電子白板、屏幕共享、文檔共享、文件傳輸、文字交流、舉手、投票及公告欄等功能。按照會議發(fā)起方式，多媒體會議又可分為即時會議和預(yù)約會議。

1系統(tǒng)架構(gòu)研究

多媒體會議子系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖1所示，多媒體會議應(yīng)用服務(wù)位于通信業(yè)務(wù)控制服務(wù)之上，通過通信業(yè)務(wù)控制來實現(xiàn)業(yè)務(wù)觸發(fā)[7]、業(yè)務(wù)提供及路由選擇等功能。

多媒體應(yīng)用服務(wù)器實現(xiàn)會議控制、會場控制、會場錄音及錄像的信令控制功能。媒體服務(wù)器實現(xiàn)多媒體會場資源控制和管理功能，能夠接收并解析應(yīng)用服務(wù)器的消息，實現(xiàn)會場建立、視頻拼接、視頻推送、音頻混音、媒體轉(zhuǎn)碼、組播會議、錄音錄像和數(shù)據(jù)處理等功能。

多媒體會議子系統(tǒng)中各模塊間涉及到SIP、XCAP、MSRP、SOAP及SNMP等多種協(xié)議。每種協(xié)議與具體功能相關(guān)[8]，發(fā)揮著各自的重要作用。各種協(xié)議用途分別為：

①SIP協(xié)議不僅用于建立、修改和終止多媒體會話，還應(yīng)用于即時消息、狀態(tài)呈現(xiàn)等融合業(yè)務(wù)；

②XCAP協(xié)議用于聯(lián)系人、通訊錄、群組的獲取與配置；

③MSRP協(xié)議用于圖片、視頻文件等面向會話的傳輸；

④SOAP協(xié)議用于用戶開戶、銷戶等功能；

⑤SNMP協(xié)議用于運維管理系統(tǒng)對本子系統(tǒng)的維護、配置和管理；

⑥XML私有協(xié)議用于內(nèi)部各模塊間的協(xié)同消息傳輸。

2集群部署與設(shè)計

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)軟件采用的會議模型是每個會議中有一個中心控制點，每個與會者都與中心控制點有信令關(guān)系，每個會議可以通過一個會議中心來管理和控制各與會者在線的會話，多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器軟件架構(gòu)如圖2所示。

（1）應(yīng)用門戶

應(yīng)用門戶模塊完成用戶業(yè)務(wù)訂購管理、訪問配置會議策略、查看歷史會議記錄以及當(dāng)前會議狀態(tài)等。

（2）會場信息發(fā)布

會場信息發(fā)布模塊實現(xiàn)會議的狀態(tài)、會議成員的加入及退出等會議事件的變化通知，通過內(nèi)部消息通知狀態(tài)呈現(xiàn)服務(wù)器和群組管理服務(wù)器來發(fā)布會場信息。

（3）會議中心

會議中心負(fù)責(zé)維護多媒體會議中每個參與者之間的信令關(guān)系，也執(zhí)行會議策略、獲得通知會議的狀態(tài)事件。同時，通過內(nèi)部消息控制媒體處理服務(wù)器中的音視頻代理或數(shù)據(jù)代理單元，完成多媒體會議的媒體面控制；并且完成用戶基本信息認(rèn)證，以檢查用戶是否已經(jīng)注冊，是否具備使用該業(yè)務(wù)的權(quán)限。在多媒體會議中，向與會者發(fā)送心跳檢測，以確定與會者是否在會議中，成員退出會議后可以主動通過呼叫會議號重新加入會議。

（4）音視頻代理

音視頻代理負(fù)責(zé)與媒體處理服務(wù)器進行音視頻會議媒體面的協(xié)商、音視頻媒體流的控制。

（5）數(shù)據(jù)代理

數(shù)據(jù)代理負(fù)責(zé)與媒體服務(wù)器進行數(shù)據(jù)會議媒體面的協(xié)商、數(shù)據(jù)媒體流的控制。

（6）管理單元

管理單元負(fù)責(zé)多媒體會議服務(wù)器配置、升級、運行狀態(tài)、日志等管理操作功能以及完成用戶的開戶、銷戶及用戶信息修改等。

（7）策略控制

策略控制模塊配置加載會議策略，由會議中心負(fù)責(zé)執(zhí)行這些策略。對于影響會場信息狀態(tài)的變化將通過會場信息發(fā)布告知會場訂閱者。

3流程設(shè)計

以接入到統(tǒng)一通信系統(tǒng)的桌面終端、移動終端、監(jiān)控攝像頭和模擬電話等典型終端為例，它們之間組成多方音視頻會議的信令流程如圖3所示。

①用戶A選擇會議模板或即時會議，點擊開會，發(fā)送開啟會議請求到多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器；

②多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器分配會場資源，并把主席A加入會場，向主席A發(fā)送開啟會議成功響應(yīng)；

③主席A訂閱會場狀態(tài)；

④多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器把會場狀態(tài)發(fā)送給主席A；

⑤主席A邀請SIP終端B加入會議，給多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送邀請成員B入會請求；

⑥多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器給主席A發(fā)送允許邀請響應(yīng)；

⑦多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器分配媒體資源，并把成員B加入會場，呼叫成員B；

⑧多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器通知主席A正在呼叫成員B，主席A界面上顯示成員B狀態(tài)為呼叫中；

⑨成員B振鈴，給多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送振鈴消息；

⑩多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器通知主席A成員B在振鈴中，主席A界面上顯示成員B狀態(tài)為振鈴中；

成員B摘機，給多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送接聽消息；

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器通知主席A成員B已接聽，主席A界面上顯示成員B狀態(tài)為已入會；主席A和成員B已入會成功，A與B媒體流匯聚到媒體服務(wù)器進行編解碼、混音及混屏等；

成員B訂閱會場狀態(tài)；

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器把會場狀態(tài)發(fā)送給成員B；

主席A邀請模擬電話C加入會議，給多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送邀請成員C入會請求；

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器給主席A發(fā)送允許邀請響應(yīng)；

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器分配媒體資源，并把成員C加入會場，經(jīng)過號碼分析發(fā)現(xiàn)成員C為程控號碼，進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，發(fā)送IAM（初始地址消息）消息給程控交換機；

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器通知主席A正在呼叫成員C，主席A界面上顯示成員C狀態(tài)為呼叫中；

程控交換機給多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器回ACM（地址全消息）消息；

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器通知主席A成員C振鈴中，主席A界面上顯示成員C狀態(tài)為振鈴中；

模擬電話接通，程控交換機給多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器發(fā)ANM（應(yīng)答消息）消息；

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器通知主席A成員C入會成功，主席A界面上顯示成員C狀態(tài)為已入會；成員C入會成功，A、B、C媒體流匯聚到媒體服務(wù)器進行編解碼、混音及混屏等。

另外，邀請監(jiān)控攝像頭入會流程與點對點呼叫監(jiān)控攝像頭流程類似。

4試驗環(huán)境

為了驗證多媒體會議子系統(tǒng)的效果，構(gòu)建了由服務(wù)器、有線終端及無線終端組成的試驗環(huán)境，其組網(wǎng)示意如圖4所示。

多媒體會議應(yīng)用服務(wù)器軟件、媒體服務(wù)軟件分別運行在刀片服務(wù)器上，客戶端軟件運行于各種終端上。召開音視頻會議，其效果如圖5所示，召開包含音頻、視頻和數(shù)據(jù)的多媒體會議，其效果如圖6所示。

5結(jié)束語

多媒體會議子系統(tǒng)是采用IP多媒體子系統(tǒng)架構(gòu)思想，推出的一套富媒體解決方案。多媒體會議子系統(tǒng)支持各類音視頻資源的IP化接入，協(xié)同提供多媒體（音頻、視頻、數(shù)據(jù)等）會議業(yè)務(wù)，采用“服務(wù)+終端”的模式，以用戶為中心，融合多種媒體，增強用戶體驗。

參考文獻

[1]陳立水，王俊芳，趙進平，等.統(tǒng)一通信技術(shù)研究及展望[J].無線電通信技術(shù)，2014，40（2）：1-3，11.

[2]張華琳，阮軍洲.指揮調(diào)度系統(tǒng)中通播會議功能的設(shè)計與實現(xiàn)[J].無線電工程，2015，45（11）：69-72.

[3] Rosenberg J，Schulzrinne H，Camarillo G，etc.RFC3261：SIP： Session Initiation Protocol[S].Internet Engineering TaskForce， 2002.

[4] 3GPP TS 23.228 V15.2.0，IP Multimedia Subsystem（IMS）； Stage 2[S].3rd Generation Partnership Project，http：//www. 3gpp.org/ftp//Specs/archive/23_series/23.228/.2018.

[5] Rosenberg J.RFC4353，A Framework for Conferencing with the Session Initiation Protocol（SIP）[S].Internet Engineering TaskForce，2006.

[6]郭玉國.一種基于SIP協(xié)議的視頻通信系統(tǒng)方案[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（14）：32-33.

[7]陳書義，聞英友，趙宏.可擴展SIP多媒體會議系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].小型微型計算機系統(tǒng)，2008，29（4）：607-610.

[8]單順迪，雷為民.基于IMS的SIP數(shù)據(jù)會議系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].計算機工程與科學(xué)，2009（5）：20-23.