1、基于SIP的Android視頻會議客戶端的研究     基于SIP 的Android 視頻會議客戶端的研究何濤，張雷*作者簡介：何濤，(1988-)，男，碩士研究生，主要研究方向：視頻會議系統。通信聯系人：張雷，(1971-)，男，副教授，主要研究方向：無線傳感器網絡。E-mail:  有身臨其境之感，更有利于雙方交流。視頻會議還可以同時提供文件傳真、靜止圖文傳遞等一系列輔助服務項目。視頻會議系統主要由微控制單元（MCU）、會議終端和通信網絡等組成2，如下圖所示：45 圖1 視頻會議系統基本組成2 Android 系統結構簡介自200

2、5 年Google 收購Android 系統以來，經過開放手機聯盟的開發改良，Android 深受設備商和用戶的喜愛，逐漸成為全球最受歡迎的智能操作系統。Android 平臺具有開放性、50 豐富的硬件選擇、無縫結合google 的應用等得天獨厚的優勢，其結構如下所示：圖2 Android 結構55 Android 手機、平板等智能設備的普及，使人們的溝通方式逐漸發生變化，傳統的語音電話已經不能滿足大部分用戶的需求，相信在不遠的將來，移動視頻通訊在教育、醫療、遠程會議等個人應用方面會越來越普及。3 Android 視頻客戶端設計Android 智能操作系統是現今最流行的智能操作系統之一，在An

3、droid 上開發視頻終端 60 將會有非常廣泛的用戶群，接下來將介紹一種基于Android 系統的視頻會議客戶端（以下簡稱客戶端）設計。3.1 信令控制協議如今多媒體通訊業務有兩大標準協議：H.323 協議、SIP 協議。它們都是基于IP 網絡的多媒體通訊應用層控制協議，都采用實時傳輸協議（RTP）作為多媒體傳輸協議。H.323 采65 用的是傳統的實現電話信令的模式，包括一系列協議，比如Q931，H254 等；而SIP 借鑒其他互聯網協議，比如HTTP，SMTP 等的設計思想，采用基于文本的協議。相對H.323 而言，SIP 更加簡單靈活，可擴展性和兼容性好，開發和應用成本低3。

4、根據SIP 的這些特點，本文選取SIP 信令作為作為客戶端的控制協議，下面就SIP 協議作一個簡單的介紹。SIP 協議是一個面向Internet 會議和電話的簡單信令控制協議，它是IETF 多媒體數據和70 控制體系的一部分。SIP 可以用來創建、修改和終結一個或多個參加者參加會話進程，這些會話包括英特網多媒體會議、遠程教育和遠程醫療等。該協議借鑒了大量的超文本傳輸協議（HTTP）和簡單郵件傳輸協議（SMTP）的思路，是一個基于文本的客戶/服務器模式的協議，利用請求響應機制實現會話控制。SIP 協議本身只能傳送會話控制消息，它必須與其它協議（如會話描述協議（SDP）配合才能提供完整的服務，雖然

5、基本的SIP 協議功能組件75 并不依賴于這些協議。SIP 協議與IP 網絡結合的比較好，繼承了互聯網協議簡單、開放、靈活的特點，信令簡單，易于擴充4。3.2 客戶端三大模塊將語音、圖像、數據及控制信號轉換成適合在通信網絡中傳輸的信號是視頻會議客戶端必須具備的功能之一，圖1 列出了視頻會議終端內部基本信號的流程框圖5。80圖3 視頻會議客戶端信號流程圖根據視頻會議系統終端結構的特點，可以把Android 視頻會議終端分為三大模塊：用戶界面模塊（UI 模塊）、信令控制模塊和媒體處理模塊，其架構如下： 圖4 Android 視頻會議客戶端架構用戶界面即用戶與Android 客戶端交互的界

6、面，通過用戶界面，用戶可以建立、掛斷呼叫，設置協議參數，保存設置聯系人等功能。幸運的是，Android 系統為我們提供了功能強90 大的組件，它們形式多樣，功能巨大，姿容美麗，為實現一個用戶友好的界面奠定了堅實的基礎。在這個視頻會議客戶端中，使用Button、ListView 等基礎控件來開發基本的用戶界面；使用ContentProvider 來連接Android 的SQLite 數據庫，保存通話記錄、用戶設置等參數。信令控制即該客戶端的控制模塊，它主要負責管理建立、改變和終止多媒體會話，管理通道能力的協商等。95 媒體處理主要包括音視頻的采集、編解碼及傳輸。根據SIP 協議棧對媒體的處理，可

7、以用G.7xx 協議對音頻進行編解碼，用H.26x 協議對視頻進行編解碼，加密編碼后的音視頻數據通過RTP/RTCP 協議在網絡中進行傳輸6。在Android 平臺上，可以使用MediaRecorder類輕松的實現上述功能。三大模塊之間通過Socket 互通消息，協同完成會話。如用戶點擊UI 模塊上的掛斷按鈕，100 UI 模塊將向媒體模塊和信令模塊發送掛斷通話的消息，媒體模塊收到消息后將停止音視頻的采集，停止播放媒體，信令模塊拆除信令通道，三大模塊協同工作，共同完成掛斷這一操作。3.3 客戶端的主要狀態該客戶端可以實現兩臺Android 終端（手機或平板）上的點對點視頻會議，主要的功能105

8、 包括：實現端到端的呼叫、通話記錄的保存、用戶參數的設置。該客戶端運行過程主要有三個狀態：空閑狀態、呼叫建立狀態（主叫、被叫）、通話狀態。狀態之間的轉換如圖5 所示。圖5 客戶端主要狀態圖用戶界面信令控制 媒體處理消息消息 消息 110 如上圖所示，客戶端啟動完成后，將進入空閑狀態，在這個狀態，SIP 協議棧已注冊完成，可以接受或發起呼叫；當主叫或者被叫發生，程序進入呼叫建立狀態，并且播放鈴聲提示用戶，如果失敗則返回到空閑狀態，并保存通話記錄，如果成功，那么進入通話狀態；在呼叫建立階段和通話階段，客戶端不能夠再和其他終端建立連接，其它終端呼叫該客戶端將收到通話忙的提示，當通話完成后，

9、客戶端再次返回到空閑狀態，下次通話將重復此過程。115 4 客戶端的測試測試的目的是為了驗證開發的客戶端程序運行的正確性，使其可實現信令正確傳輸、音視頻通信流暢等。由于篇幅關系，本文只對其主要功能進行簡單的測試。4.1 測試環境兩臺三星的Galaxy Tab 10.1 平板電腦，各自運行一個該客戶端程序，一個網守服務器，120 這三個設備都在同一個局域網中。4.2 功能測試功能測試主要是檢查客戶端能否正常運行并完成通話，本文就針對上問中提到的三種狀態，對客戶端進行功能測試。步驟一：配置SIP 參數。包括SIP 的代理服務器地址，重定向服務器地址，注冊服務器125 地址，用戶名，密碼等。圖6 配

10、置SIP 協議步驟二：空閑狀態。從下圖可知，空閑狀態主要包括撥號盤和本地圖像。 圖7 客戶端空閑狀態步驟三：呼叫建立狀態。呼叫狀態顯示了目的地址，本地圖像以及功能按鈕。135 圖8 客戶端呼叫建立狀態步驟四：通話狀態。其中，大圖像為遠端圖像，小方塊內的是本地圖像。 圖9 客戶端通話狀態140測試小結：根據測試可以看出，該客戶端能完成SIP 協議棧的注冊，發起呼叫，進行流暢的視頻通話。只是功能比較簡單，在網絡不好的條件下視頻效果不太好，對用戶來說體驗不是很好。5 結論145 在移動互聯網迅猛發展的今天，隨著Android 等智能終端的普及，移動視頻會議作為比較新型的辦公和生活

11、方式，有著高效、便捷、準確等優點，為人們的工作、學習和生活提供方便。本文在簡單介紹了視頻會議系統和Android 系統的基礎上，開展了對Android 上視頻會議客戶端的設計和研發，并對其進行了功能測試。150 參考文獻 (References)1 劉東明. 移動互聯網發展分析J. 信息通信技術，2010，25（3）：59-612 沈劉平，于江. 視頻會議系統J. 四川兵工學報，2011，2（7）：3-43 李勁峰，王文東，程時端. H.323 與SIP 互通的研究J. 北京郵電大學學報，2008，23（4）：50-534 尤雪嬌. H.323 與SIP 在視頻會議應用中的研究J. 計算機科學，2008，35（1）：1-2155 5 見良. 視頻會議客戶端關鍵技術的研究與實現D. 北京：北京郵電大學，2009.6 Ab