第9章多媒體通信系統9.1概述9.2

多媒體會議電視系統9.3IP電話9.4

視頻點播系統19.1概述實現多媒體通信的系統，稱為多媒體通信系統。多媒體通信是指在通信過程中能同時提供多種媒體信息，如聲音、圖像、圖形、數據、文本等的一種通信方式。與電話、電報、傳真、文本數據傳輸等傳統的單一媒體通信比較，多媒體通信的用戶之間不僅能聲像圖文并茂地交流信息，而且用戶對通信全過程具有完備的交互控制能力。29.1.1媒體和多媒體(1/4)

媒體定義

表示、傳播和存儲信息的載體分類感覺媒體（PerceptionMedium）表示媒體（RepresentationMedium）顯示媒體（PresentationMedium）存儲媒體（StorageMedium）傳輸媒體（TransmissionMedium）39.1.1媒體和多媒體(2/4)感覺媒體人類接觸信息的感覺形式，即由聽覺、視覺、嗅覺、觸覺等感覺器官直接感知信息的一類媒體。這類媒體包括聲音、文字、靜止或活動圖像、色彩、氣味、冷熱等元素。感覺媒體通過各類傳感設備能夠轉換成相應的模擬電信號。表示媒體信息的表示形式，它是為有效傳輸和處理感覺媒體而人為構造出的一種媒體。通常表現為感覺媒體所生成模擬電信號的數字化編碼。這類媒體包括圖像編碼、文本編碼、聲音編碼和各類傳感設備的編碼輸出等。49.1.1媒體和多媒體(3/4)顯示媒體獲取和表現信息的一類媒體。這類媒體包括鍵盤、鼠標、掃描儀、觸摸屏、紅外線接收器等輸入設備和顯示屏、打印機、揚聲器等輸出設備。存儲媒體存儲信息的媒體，這類媒體包括硬盤、光盤、軟盤、磁帶、ROM、RAM等。存儲媒體可以存儲模擬信息或數字信息，如果無特別說明，存儲媒體一般指存儲數字信息的媒體。傳輸媒體指承載與傳輸信息的媒體。這類媒體包括雙絞線、同軸電纜、光纜、無線鏈路等。

59.1.1媒體和多媒體(4/4)多媒體“多媒體”就是上述表示媒體的結合，即聲音、文字、靜止圖像、活動圖像等數字化編碼信號所代表媒體的混合體。多媒體系統與多種媒體系統是不同的概念，兩者間最顯著的區別在于媒體之間的同步性。在多媒體系統中，媒體之間是相互關聯的，即以時空同步的方式存在；而在多種媒體系統中，媒體與媒體之間可以是孤立的，相互間毫無關系的。例如：因特網的Web服務可以為用戶提供聲音、文本和圖像的服務，但它們之間不存在同步機制，是一種典型的多種媒體服務方式。69.1.2多媒體通信系統的特征(1/3)集成性多媒體通信系統能夠處理、存儲和傳輸多種表示媒體（即圖像編碼、文本編碼、聲音編碼等），并能顯現多種感覺媒體（圖像、文字、聲音等）。多媒體通信系統是集多種編譯碼器、多種感覺媒體顯現方式于一體，能夠與多種傳輸媒體進行接口，并且能與多種存儲媒體進行通信的集成通信系統。79.1.2多媒體通信系統的特征(2/3)交互性多媒體通信系統的終端用戶對通信的全過程具有完善的交互控制能力。交互性并非多媒體通信系統獨有的特性，許多通信系統也具有不同程度的交互性。89.1.2多媒體通信系統的特征(3/3)同步性在多媒體通信終端上顯現的圖像、文字和聲音在時間和空間上是同步的。這些圖像、文字和聲音可以來自不同的信息源，可以通過不同的傳輸途徑傳送過來，多媒體通信終端能夠將這些圖像、聲音、文字同步起來，構成一個完整的多媒體信息顯現在用戶面前。例如多媒體會議電視系統的聲音和圖像之間不允許存在延遲，必須嚴格“唇音同步”，否則傳輸的聲音和圖像就失去意義。同步性是多媒體通信系統的重要特征，各種信息是否同步決定了該系統是多媒體系統還是多種媒體系統99.1.3多媒體通信系統的組成10圖9-1多媒體通信系統基本組成部件

數字圖像通信的組成（1/2）用戶視聽設備由用戶視頻、音頻輸入/輸出設備組成。如監視器、投影儀、錄像機、攝像機、打印機、話筒、喇叭等，用以實現多媒體信息的輸入/輸出多媒體終端是多媒體通信系統中的關鍵設備，其作用是接入、壓縮及傳輸多媒體信息，包括視頻、音頻輸入/輸出接口、視頻和音頻編解碼器、多路信號復用/分接設備、信息通信設備、控制系統和網絡接口等。從功能上看，多媒體終端和用戶視聽設備的功能是獨立的，但在實現時，二者功能經常結合在一起，統稱為多媒體終端設備。11數字圖像通信的組成（2/2）通信網絡為多媒體通信系統提供承載信息的傳輸通道，可以是PSTN、ISDN、以太網、數據通信網、ATM網等。能夠提供高帶寬、多種服務類型的分組交換網絡，比如高速以太網、ATM網等在多媒體通信系統中應用最多。在一些多媒體會議系統中，還有多點控制單元MCU:MultipointControlUnit。MCU的作用相當于特殊的交換機，在多點通信中完成網絡中的各個終端之間的切換，控制分布在不同地點的終端同時進行相互間的通信。在一些不涉及多點通信的多媒體通信系統中，并不需要MCU，所以圖9-1中沒有畫出。

129.1.4多媒體通信業務(1/3)表9-1多媒體通信業務類型

13業務類型具體應用會話型業務可視電話、會議電視分配型業務視頻點播、音/視頻廣播檢索型業務圖文傳送、多媒體信息檢索消息型業務話音信箱、多媒體郵件多媒體通信業務(2/3)會話型多媒體通信業務，包括點對點的可視電話業務、點對多點的視頻教育業務、多點對多點的會議電視業務等。這些業務需要傳遞視頻、聲音、圖像、數據和文本中的某一種媒體流或幾種媒體流的組合與交互。分配型業務是指信息源與受眾之間的信息傳遞，是一種點對多點的業務。不同于傳統的電視業務，它既可以是視頻或音頻廣播型業務，也可以是點播型業務，如視頻點播。14多媒體通信業務(3/3)檢索型業務是指個人與多個信息源之間的信息檢索，用戶可以隨時從不同地點的多媒體數據庫中檢索到需要的多媒體信息，如文字、音頻、圖像或視頻信息。檢索型和分配型業務的實現從原理上都是通過人與計算機之間的交互操作完成的。消息型業務一種信息轉發業務，可以是點對點、點對多點、多點對點方式。轉發的信息可以是文字、圖像、聲音和視頻信息。一般無實時性要求，采用的是存儲轉發方式。消息型業務與會話型業務一樣，實現的是人與人之間的通信，不同的是消息型業務要經過計算機的中間存儲。15實用化的多媒體通信系統類型(1/2)多媒體會議系統：包括可視電話、會議電視、桌面聲像會議、個人會晤系統等，主要在兩點以上用戶之間進行可視文件、圖像、資料、圖表、聲音的信息交換。遠程信息服務系統：包括遠程教育、遠程醫療、聲像信息服務、多媒體郵件、多媒體檢索、多媒體寫作和編輯出版系統等，主要提供多個分散用戶共享教材、圖表、圖像、師資、醫務人員的信息資源，以及用戶間的電子郵件、語音信箱、電子金融業務、各種認證系統信息等。多媒體數據庫系統：包括多媒體圖書館、博物館、展覽、多媒體商業廣告購物、多媒體查詢和檢索系統等。它提供用戶以不同速率檢索信息中心多媒體數據庫的房地產、旅游、交通、商業廣告以及郵購業務信息等。16實用化的多媒體通信系統類型(2/2)IP電話IP電話是在IP網絡上以語音業務為主，同時提供多種增值業務的一種多媒體通信方式。利用IP電話技術，不僅可以在IP網絡上傳送語音，還可以實現傳真、視頻和數據等業務。視頻點播視頻點播是一種可以按照用戶需要點播節目的交互式多媒體通信系統。用戶可以根據自己的需要在任何時刻收看任意一個視頻節目，而且不需要受到節目提供者在時間和內容安排上的約束。用戶可以對節目進行相應的控制，如在播出過程中留言、發表評論等，從而加強交互性，增加了用戶與節目之間的交流。179.1.5多媒體終端設備（1/4）多媒體終端設備是多媒體信息交流的源點或終點，是人機交互的接口。多媒體終端設備是軟硬件相結合的設備，硬件以多媒體計算機為主，它集成了計算機與多媒體信息處理設備，軟件主要是多媒體數據庫，此外，還包括相應的支撐軟件、接口等。18多媒體終端設備(2/4）多媒體計算機多媒體計算機是在通用的個人計算機基礎上，加上各類信號處理專用芯片、通信接口、相應軟件和應用數據庫所構成，具有綜合處理圖、文、聲、像等多媒體信息的能力。硬件配置高，運算速度快，傳輸速率高,存儲量大,硬盤讀取速度快。音頻處理硬件:用于處理音頻信息，它可以把話筒、錄音機、電子樂器等輸入的聲音信息進行模數轉換、壓縮等處理，也可以把經過計算機處理的數字化的聲音信號通過還原（解壓縮）、數模轉換后用音箱播放出來，或者用錄音設備記錄下來。視頻信息處理硬件:用來支持視頻信號的輸入與輸出。19多媒體終端設備(3/4）多媒體信息處理包括多媒體信息采集、加工和利用技術多媒體信息加工包含諸如模數轉換、編碼壓縮、存儲變換、傳輸識別、檢測估計、差錯控制、同步重建等技術。由于多媒體信息數據量龐大，編碼壓縮技術是多媒體信息處理技術中的關鍵技術。例如，第8章介紹的視頻數據壓縮編碼技術。20多媒體終端設備(4/4）多媒體數據庫將多媒體技術與數據庫技術相結合而產生的一種新型的數據庫。存儲的不僅有一般格式的文本字符型資料，而且還包括大量圖形、圖像、聲音等非格式化資料。可適應擴充數據類型和存儲多種媒體信息的數據庫，它將多媒體信息進行統一處理和存取，使之能為多個用戶所共享，同時又能保證多媒體信息的完整性。219.2多媒體會議電視系統典型的會話型多媒體通信業務。通過通信網絡的連接，分散在不同地理位置上的一組用戶可以進行視頻、音頻和數據等多媒體信息交流，召開異地會議。多媒體會議電視改變了傳統的千里奔波的集中會議形式，也改變了單向電話會議的局面，提高了會議效率，降低了會議開銷，加強了與會者之間的交互性，是目前常見和較為成熟的一種多媒體通信形式。由于視覺與聽覺并用，所以圖像或聲音的延時對與會者來說是敏感的，這對多媒體會議電視系統提出了較高的通信質量要求。229.2.1概述H.320標準是ITU-T制訂的第一套多媒體會議電視系統框架協議。定義了在ISDN上用于兩點或多點之間多媒體視頻會議系統。視頻圖像編碼標準是H.261和H.263，數據標準采用的是T.120建議。H.324標準是在低比特率的PSTN上進行多媒體電視會議的標準，支持的傳輸速率為每秒28.8千比特或每秒33.6千比特。H.323標準是在分組交換網絡上的多媒體通信系統標準。分組交換網可以是X.25網、ATM網、幀中繼網或IP網。不保證服務質量。基于IP網的多媒體會議電視系統將是今后多媒體會議電視系統的主要方向。239.2.2H.323系統的基本組成24圖9-2H.323多媒體會議電視系統的基本組成

提供實時的雙向通信，可以發起，也可以響應一次聲音、視頻或數據會議的呼叫；必須具有語音通信功能，基本的音頻編解碼器為G.711，壓縮速率為每秒64千比特，也可選擇使用G.722、G.728、G.729、G.723和MPEG-1音頻編解碼；支持音頻混合，可以接收多個音頻信道，為用戶提供復合的音頻信號；視頻和數據通信功能可選；H.323系統區別于其他會議電視系統的一個重要特征是，在進行實時視頻和音頻交流的同時，支持數據信息的傳送。數據應用包括電子白板、靜止圖像傳輸、文件交換、數據庫共存、數據會議和運程設備控制等。

25終端(1/3)終端(2/3)核心功能是系統控制功能，保證了H.323終端的正確操作，包括H.245控制、呼叫信令控制和RAS控制。H.245協議用于控制各種信道（如語音、視頻和數據信道）的使用和性能，完成終端之間通信能力的協商、初始通信、邏輯信道建立、通信結束等功能。任意兩個H.323終端之間，或者終端與網守之間的連接是通過呼叫控制信令來完成的。呼叫控制信令用于呼叫建立、請求呼叫的帶寬改變、獲得呼叫中終端或網守的狀態、拆除呼叫等。呼叫建立之后才建立若干個支持H.245控制信道、數據信道和呼叫信令信道的可靠連接，所以呼叫控制不受H.245控制信道的管理26終端(3/3)呼叫建立之前，終端可以向某個網守注冊，RAS信號就是終端與網守之間注冊（Registration）、認可（Admission）和狀態（Status）等通信過程所需要的信令。RAS通道不受H.245控制信道的管理。沒有網守時，不用建立RAS通道；如果存在網守，RAS通道是最早建立的信道。H.323終端必須支持的另外一個協議是H.225.0協議，它負責將上述各種信號，即音頻、視頻、數據、H.245控制信令、呼叫控制信令和RAS信號進行復用和解復用，將這些信息格式化并發送，同時從網絡接收數據。另外，還負責處理一些諸如邏輯分幀、加序列號、錯誤檢測等功能多媒體會議電視系統將是今后多媒體會議電視系統的主要方向。27網守(1/2)主要功能是提供呼叫控制服務地址變換、訪問控制、帶寬控制和區域管理等四種基本服務功能帶寬管理、呼叫鑒權、呼叫控制信令和呼叫管理等可選服務地址變換是將終端的別名翻譯成傳輸地址。終端在網絡環境中使用傳輸地址進行通信，但是用戶往往記住的是易于記憶的別名，這時需要由網守進行地址變換，才能保證終端之間能夠建立連接;訪問控制功能根據不同的權限和網絡資源使用情況，對終端進行鑒權，允許或拒絕用戶進入會議會場。28網守(2/2)帶寬控制功能通過控制用戶數和用戶的使用帶寬，以保證會議質量。一般說來，在網絡不擁擠的時候，對用戶的任何帶寬請求都給予滿足，否則拒絕用戶的請求。上述功能都屬于網守的RAS控制功能。所謂“域”，指的是由網守管理的網關、多點控制單元和所有終端組成的集合，它是H.323系統的基本組成單元。一個域最少包含一個終端，而且必須有且只有一個網守。網守的區域管理功能就是對域中的終端、網關和多點控制單元進行注冊、更新和上述各種功能管理。從邏輯功能上看，網守是獨立的，但在實際應用中，網守的功能可以放入H.323終端、網關和多點控制單元等物理設備中。29多點控制單元(1/2)作用是為三個或三個以上的終端或網關設備參加多點會議提供服務，完成各個終端之間的切換兩個主要部件：多點控制器和多點處理器多點控制器處理終端之間的H.245控制信息，以確定在當前會議中共同使用的音頻和視頻處理能力;控制會議資源，確定哪些音頻流和視頻流需要進行多點廣播;30多點控制單元(2/2)多點處理器負責對音頻、視頻和數據信息進行混合、切換和處理。對視頻的處理主要是進行視頻切換和視頻復合，視頻復合是將若干端點的畫面組合在一個畫面上。對音頻的處理主要是混合，將經由多個通道輸入的音頻流經過處理后再用多個通道輸出。多點處理器也具有音視頻編解碼和格式轉換的功能。MCU可以作為一個單獨的端點設備接入到網絡上，也可以集成到其它H.323組件內，比如網守中。如果不需要進行多點通信，H.323系統中可以不包含MCU。31網關(1/2)H.323系統的互聯設備，負責完成H.323會議設備與其他ITU系列終端之間的轉換功能，還負責在分組交換網絡（例如局域網）和電路交換網絡（例如PSTN）之間進行實時的雙向通信，實現不同類型不同結構的網絡之間的互連互通。格式轉換：不同類型的通信網絡具有不同的傳輸格式;通信協議和通信規程轉換不同類型的網絡采用不同的音頻、視頻和數據信息編碼格式，需對這些不同的編碼格式進行轉換;協議轉換，完成不同通信規程的轉換;32網關(2/2)由于網關是兩個網絡之間的“橋梁”，對于兩個網絡中的任何一個來說，網關都是網絡中的設備，它要么是網內的一個終端，要么起到MCU的作用。對于只在一個網絡中召開的會議，是不需要網關的。

339.2.3H.323系統的工作方式(1/4)會議方式

廣播組會是多點會議和廣播會議的組合。在這類會議中，可以有若干終端舉行多點會議，其他終端僅是信息接收者。加入多點會議的終端之間是雙向通信，其他終端是單向傳送。集中型多點會議，所有終端都以單播的方式與MCU通信。終端把自己的音頻、視頻和數據等媒體流發送給MCU，由多點處理器集中管理會議，它將處理后的各種媒體流再返回每個終端。在這種會議方式中，終端只處理音頻和視頻信號，對終端和網絡要求較低。34H.323系統的工作方式(2/4)非集中型多點會議不需通過MCU，終端將自己的媒體流多播給所有其他終端，與會終端可以選擇接收所需的一路或多路視頻流，并且可以混合所接收的多路音頻流。會議由多點控制器管理，不再需要多點處理器。終端通過H.245協議的控制通道與點控制器通信。這種會議方式對終端的要求高，而且要求網絡支持多播工作方式。混合多點會議，一些端點參加集中會議，而另一些端點參加非集中會議。MCU在兩種會議之間提供橋接，會議中的終端不過問整個會議的性質，只知道自己所參加的會議類型。

35H.323系統的工作方式(3/4)36通信呼叫過程第一階段，使用呼叫控制信息進行呼叫建立。帶寬預留請求也在此階段完成。發起呼叫請求的可以是H.323域中任何一個端點設備（終端、MCU或網關）。第二階段，完成初始通信和能力交換。一旦雙方完成呼叫建立過程，端點設備首先建立H.245控制信道。然后在控制信道上進行能力交換、決定雙方的主從關系，繼而打開視頻、音頻和數據等各種媒體的邏輯信道。H.323系統的工作方式(4/4)37第三階段，建立視聽通信。邏輯信道建立以后，即可進行正常的視頻、音頻通信。

第四階段，為呼叫服務（帶寬變化、狀態變化等）。在通信的過程中，網守還負責一系列的呼叫服務，例如帶寬的改變、狀態的改變、會議的擴展等。

第五階段，終止呼叫。任意一個端點設備都可以按照規定的程序中止呼叫，但終止呼叫并不等于終止一個會議。9.3IP電話

38也稱為VOIP（VoiceOverIP），是在IP網絡上以語音業務為主，同時提供多種增值業務的一種多媒體通信方式。利用IP電話技術，不僅可以在IP網絡上傳送語音，還可以實現傳真、視頻和數據等業務，比如統一消息、虛擬電話、虛擬語音/傳真郵箱、查號業務、因特網呼叫中心、因特網呼叫管理、電子商務和各種信息的存儲轉發等。通信成本低，利用四通八達的因特網和IP互連環境，具有傳統電話無法比擬的廉價性業務。9.3.1概述(1/2)基本處理過程語音信號的數字化數字語音封裝成IP分組IP分組通過網絡傳送IP分組的解包數字語音還原為模擬信號三種應用形式計算機—計算機電話機—電話機計算機—電話機39概述(2/2)主要的IP電話控制信令標準H.323標準：復雜，但成熟；會話發起協議（SIP:SessionInitiationProtocol）。基于現有因特網協議的一種應用層協議，將IP電話作為因特網上的一種應用，只是增加了信令和服務質量的要求。需要與其他標準和協議共同工作；簡單、開放、擴展性和縮放性好、與現有因特網應用組合緊密等特點；將功能推向網絡邊緣，網絡部分很簡單，終端卻高度智能化；409.3.2基于SIP的IP電話系統41圖9-3基于SIP的IP電話系統基本組成

終端用戶進行實時通信的端點設備，按照接入系統的方式分，可以是PSTN網絡中的普通電話機，也可以是IP網絡中的各種IP電話終端。IP電話終端除了具有普通電話機所有功能以外，還要能夠對媒體流進行編解碼。移動電話、多媒體手持設備、個人計算機和PDA等都屬于IP電話終端。SIP協議采用客戶機/服務器工作方式，SIP系統中的終端稱為用戶代理（UA:UserAgent），包括客戶機和服務器兩部分。當用戶發起呼叫時，由客戶機處理，當用戶為被叫時由服務器應答。42SIP服務器(1/3)系統核心設備，相當于H.323系統中的網守。提供名字解析和用戶定位，由代理服務器、重定向服務器和注冊服務器相互配合工作完成。注冊服務器接收用戶代理的注冊請求，完成用戶地址的注冊，所以域中所有用戶代理的位置的數據庫就放在注冊服務器中。在SIP系統中，注冊服務器會檢索各個參與者的IP地址和其他相關信息，并發送到代理服務器。43SIP服務器(2/3)代理服務器負責接收、轉發主叫終端的呼叫請求，本身并不對呼叫請求進行響應。被叫終端與主叫終端在同一域中，代理服務器首先查詢SIP注冊服務器，獲取被叫終端的地址信息，然后將呼叫請求直接轉發到被叫終端。被叫終端與呼叫終端不在同一域中，則根據重定向服務器給出的地址信息將呼叫請求轉發給下一跳代理服務器，由下一跳代理服務器負責繼續轉發呼叫請求，直至到達被叫終端。44SIP服務器(3/3)重定向服務器本身不轉發呼叫請求，它接收來自代理服務器的呼叫請求，解析出下一跳代理服務器的地址，并將該地址信息回送給發送呼叫請求的代理服務器，使得呼叫請求消息可以在不同域間進行傳遞。

在實際應用中，SIP重定向服務器可以與SIP注冊服務器和SIP代理服務器實現在同一個硬件上。SIP的用戶定位功能很強大，它不僅可以使用本身的注冊服務器功能，也可以利用其他定位服務器，例如域名服務系統和輕量目錄訪問協議等提供的定位服務來增強其定位功能。45

通信網絡可以是IP網絡，比如局域網、企業內部網和因特網，還包括公用交換電話網PSTN。一個實際的IP電話系統應該能與PSTN互連互通，實現普通電話用戶與IP電話終端用戶，甚至普通電話用戶與普通電話用戶之間的會話功能。在基于SIP的IP電話系統中，普通電話用戶經由本地電話網接入IP網，PSTN起到本地接入的作用。46網關(1/3)系統互連設備，完成網間協議轉換，是實現SIP系統與其他網絡互連互通的關鍵設備。采用了分離網關的概念，將網關的功能分解為三個功能實體，即媒體網關、信令網關和媒體網關控制器，如圖9-4所示。4748圖9-4SIP系統的網關功能模型

網關(2/3)網關(3/3)媒體網關負責媒體變換。如果跨接在IP網絡與PSTN之間，媒體網關還要負責PSTN和IP網絡兩側不同的傳輸通路的連接。信令網關負責信令轉換，只進行信令的低層轉換，并不改變其應用層的消息。因此，從應用層角度看，信令網關對于信令是透明的。媒體網關控制器根據收到的信令控制媒體網關的呼叫建立和釋放。媒體網關控制器真正完成對信令消息的分析和處理，并進行應用層的互通變換。在實際應用中，可以將信令網關的功能嵌入媒體網關，也可以做成獨立的信令網關設備。49媒體網關控制協議在媒體網關控制器和媒體網關之間傳遞信息常用協議MGCP協議（MediaGatewayControlProtocol）MEGACO，MGCP的擴展，可以用于包括ATM等在內的更廣泛網絡環境50SIP系統與其他系統的互連互通(1/3)與H.323系統的互連網關主要完成媒體流和信令轉換首先完成地址解析和映射，不僅要識別地址類型，而且還要根據地址映射的規則將其變換為相應的對方地址類型；在進行SIP和H.323協議媒體流的轉換時，既要完成SIP網絡側和H.323網絡側的語音、數據和視頻編碼算法映射，又要協商主被叫所使用的端口地址、IP地址、是否使用回聲控制等；51SIP系統與其他系統的互連互通(2/3)與H.323系統的互連信令轉換包括信令消息編碼方式的轉換；按照信令語義相同的規則進行轉換，并將轉換后的信令消息轉發到對方終端實體；在SIP網絡側，網關好比是一個SIP端點，需要向SIP注冊服務器進行注冊。在H.323網絡側，它相當于一個H.323端點，需要向H.323網守進行注冊。網關可以作為獨立的功能實體存在，也可以將功能集成到H.323網守或SIP服務器（代理服務器或重定向服務器）中；52

與PSTN互連媒體格式的轉換；在PSTN中，存在著發話端話音回聲現象，為了提高通話質量，網關設備需要進行必要的監視，并盡可能自動完成對多余回聲的抵消；信令轉換；不同傳輸模式之間的互連轉換；PSTN使用時分復用的時隙通道來傳輸信令和媒體流信息；SIP系統工作在分組交換網絡上，IP分組是基本的傳輸單元；53SIP系統與其他系統的互連互通(3/3)9.3.3SIP系統的工作過程(1/5)用戶注冊要進行會話通信，必須進行注冊；一旦開機，通過用戶代理客戶機自動向其所在域的服務器端發送注冊信息（例如地址信息等）。SIP注冊服務器接收注冊信息后，對客戶機進行身份驗證，確認合法后對該用戶的狀態信息、IP地址信息等進行更新。54SIP系統的工作過程(2/5)

建立呼叫55圖9-5SIP呼叫建立過程SIP系統的工作過程(3/5)SIP終端通過其用戶代理客戶機向管理所在域的本地代理服務器發出呼叫建立請求，本地代理服務器判斷被叫終端是否屬于同一個域。如果在同一域內，則該代理服務器通過用戶注冊信息查找被叫終端，進行定位。代理服務器判定被叫終端是否為可接通狀態，如是則直接將呼叫建立請求轉發給被叫終端，否則向主叫終端返回拒絕信息。如果被叫終端不在同一域內，則代理服務器向重定向服務器轉發呼叫建立請求。重定向服務器返回下一跳代理服務器的地址，本地代理服務器向該地址指定的下一跳代理服務器發送呼叫建立請求。56SIP系統的工作過程(4/5)下一跳代理服務器使用非SIP協議，例如域名服務系統的定位服務器查詢被叫終端位置。定位服務器返回被叫終端所在域的本地代理服務器地址，下一跳代理服務器向被叫終端的本地代理服務器轉發呼叫建立請求。被叫終端的代理服務器確定被叫終端，并判定被叫終端是否為可接通狀態，如是，向被叫終端轉發呼叫請求；否則，向主叫終端返回拒絕信息。如果被叫終端應答，主叫終端收到應答消息后還需要回送一個確認消息，主叫和被叫之間的呼叫才建立起來。57SIP系統的工作過程(5/5)通話過程呼叫建立后，雙方可以直接進行通信，直到會話結束。通話結束后，類似建立過程，還需要進行呼叫拆除589.4視頻點播系統

簡稱為VOD（VideoOnDemand），泛指一類可以按照用戶需要點播節目的交互式多媒體視頻業務。用戶可以根據自己的需要在任何時刻收看任意一個視頻節目，而且不需要受到節目提供者在時間和內容安排上的約束。作為一種新型多媒體通信系統，VOD利用網絡和視頻技術的優勢，徹底改變了過去收看節目的被動方式，實現了節目的按需收看和任意播放。VOD的本質是信息的使用者根據自己的需求主動獲得多媒體信息，它區別于信息發布的最大不同就是主動性和選擇性。599.4.1概述(1/3)必備功能下載：部分功能存儲在VOD用戶終端中，另一部分功能環境隨著VOD應用一起下載。導航：智能化的導航系統有助于為用戶提供一個友好的界面，幫助用戶使用系統。用戶定制：用于給用戶提供選擇定義自動登錄模式、確定語言、業務、導航系統或業務提供者。60概述(2/3)

用戶身份鑒定/鑒權：不同類型的用戶只能使用他們被授權的任何應用并定制他們的業務環境;計費和加密所有的業務提供應該只有一張帳單，必須有先進的加密手段;因特網訪問：新業務必須能結合因特網應用的特點并滿足使用因特網傳輸的需要，例如可以完成數據封裝和不同類型地址之間的轉換;61概述(3/3)質量要求音頻、視頻數據流平滑、無停頓和抖動；綜合各種文字、圖片、聲音、視頻信息；查詢方法簡便、快捷；具有快速的響應速度；多媒體信息展示的界面簡潔、明了、切合需要；

629.4.2系統組成63圖9-6VOD系統組成

節目提供者主要功能是存儲和制作節目瀏覽器和各種應用的用戶界面；各種應用的具體節目內容的制作，如遠程教育中的課程內容、家庭購物中的商品信息、電影點播中的電影節目、電子圖書館中的電子圖書等。節目制作完后，大部分存放在節目提供者處，另一部分經常被點播的節目可以存放到服務器上。節目內容的好壞，數量的多少，用戶界面是否友好等，將影響到用戶的興趣，也將最終影響到VOD業務是否成功。節目應定期更換，讓用戶始終保持新鮮感，能夠不斷地訪問和購買各種內容，是一個需要長期不斷投資的部分。64服務器(1/2)用戶和節目之間的中間橋梁服務器的作用是接受用戶的點播請求，查詢存儲信息的數據庫，并將查詢到的視頻流信息通過網絡接口發送給用戶。服務器應該具有與傳輸網絡的接口、連接控制功能、會話控制功能、分析和處理各種業務的能力，以及在節目提供者與用戶之間傳送節目的能力。65服務器(2/2)服務器類型主要有視頻服務器、管理調度服務器、編輯服務器、數據庫服務器等，這些服務器主要完成資源存儲、用戶入口控制、計費、存儲管理等功能。視頻服務器處于服務器的核心，為用戶提供存儲和播放視頻節目功能應該具有大容量的存儲設備和高速輸入/輸出接口；可以基于一般計算機、大型機或服務器，也可以是各個功能單元組合起來的專用計算機系統；需要有專用的軟件功能模塊配合硬件工作，以支持VOD業務的特殊需求；66用戶終端(1/2)客戶端系統，是用戶與VOD服務器進行交互操作的終端設備。機頂盒提供用戶交互控制的接口，接收和解釋用戶發出的命令，并按用戶的命令作出反應，或是對用戶命令進行編碼傳送給服務器。它還要完成視頻、音頻信號的編解碼輸出，完成與傳輸網絡的接口，以及相關的信令處理。硬件結構包括網絡接口單元和機頂單元兩部分網絡接口單元負責與網絡的接口，不同的接入網結構有不同的網絡接口單元，包括不同的物理接口、調制方式和連接控制機制。機頂單元接收和分析用戶通過遙控器發來的，或者是網絡傳送來的控制信息，完成相關處理。67用戶終端(2/2)68還需要處理與之相關的各種軟件問題。比如，為了滿足用戶的多媒體交互需求，客戶系統界面必須加以改造。在進行連續媒體演播時，媒體流量的緩沖管理、聲頻與視頻同步、網絡中斷與演播中斷的協調等問題都需要進行充分的考慮。傳輸網絡69傳輸網絡負責將來自VOD服務器和其他信號源的信息傳送給用戶，并回送用戶的反向信息。傳輸網絡分為核心網和接入網兩大部分，即主干網和本地網：核心網可以是SDH傳輸系統、衛星傳輸系統和采用ATM技術的光傳輸網等。目前基于因特網的VOD系統也開始大量出現。接入網是連接用戶與核心網絡的本地網絡，可以采用多種接入方式，常用的有經過改造的有線電視網HFC，ADSL、光纖FTTC、高速局域網和無線接入等。關于接入網技術可詳見第8章。9.4.3三種常見的V