SIP视频会议框架与信令控制流程

SIP视频会议框架与信令控制流程SIP会议框架模型分析SIP紧耦合会议拓扑紧耦合是指由一个中心节点实现信令集中控制的会议集中混合模式在这个会议模型中，终端各成员间的通信，通过一个核心的混合器来实现。每个成员均需与混合器建立媒体和信令的连接。混合器负责对所有成员进行混合控制，并进行媒体流的混合分发本模式的优点每个成员只会收到一个混合后的流。减少了计算复杂性。对于终端用户减少了带宽需求，并且可以自由选择自己的编码格式。音频流在混合前可以静音压缩。整个系统的灵活性大大增强，并且可以支持具有不同网络带宽性能的多样的终端。缺点是：整个网络的可扩展性一般，由于会议中只有一个集中的混合器，不可能在一个会话中同时支持上千方的成员。另外，服务器中的混合器将会引入一定的包传输延迟。所以，该模式适用于中小型网络。SIP紧耦合会议物理实现模型对于集中式混合模式来说，它是通过核心的混合器来实现用户信令的控制、媒体流的混合等功能，如果再考虑到会议策略也由这个物理上的单一会议服务器来实现，就是经典的onebox解决方案。最简单的实现为：在网络中有一个物理服务器。该服务器实现了focus、Conferencepolicyserver、以及mixer。如图所示集中式会议服务器模型FocusFocus正如它的名字一样，是一个会议的核心。会议中的所有参与者都通过focus被SIP会话联系在一起。Focus的主要功能是保持各会话与它的连接。Focus确保参加会议的各成员被连接在上面。为了确保每个参与者都可以得到会议的媒体流，focus也可以调用mixer使SIP进行媒体会话。也就是说，Focus实现了会议的一切控制功能。MixersMixer负责将会议中媒体流混合，然后将混合好的媒体流分发给各收件人。在mediapolicy规则下，Focus通过调用mixer实现流媒体的混合。Mixer本身并不是会议的实体。Mixer接收输入媒体流进行混合，然后形成新的媒体流输出。Mixer总是直接的或间接的处于focus的控制下。Focus首先分析媒体策略，然后在mixer中插入恰当的规则。如果Focus直接控制mixer，那么mixer要么和focus共驻主存，要么通过很多协议被focus控制。如果focus是间接控制mixer的，那么focus委托mixer进行混合，参与者都拥有各自的mixer。会议通知服务器Focus提供了会议通知服务器，它担当通知的角色。会议通知服务器接受来自用户的订阅，并通知订阅者会议状态的改变。会议状态包括：参与者联系到focus的状态，以及与其相关联的会话信息。当有一个新的参与者加入会议时，会议状态发生了变化，则通过notificationservice通知参与者。同样地，当有参与者离开，则需通知订阅者。SIP视频会议系统控制功能模块在SIP视频会议系统中会议的控制功能至关重要，它的实现是视频会议实现的基础。因此，对会议的控制功能总结如下：与各与会者进行信令交互，控制多方会话的建立，维持和结束维护会议的状态并通报给各与会者较全面的会议控制能力多个会议的配置、初始化、管理安全准入机制保障视频无冲突的共享会议应能添加、删除多个参与者控制功能流程视频会议流程包括创建会议、加入会议、开始会议和结束会议等步骤。其中会议开始后如何进行会议状态信息通告，以及会场控制机制需要制定相应的规范，这就需要对会议建立中的信令流程进行设计。创建会议实现过程描述如下：用户发出包含要创建的会议URI的INVITE消息。会议服务器Focus收到该INVITE请求。Focus查找INVITE消息请求的会议，看是否存在该会议URI，如果不存在，说明是一个新的会议请求，则创建一个新的会议，会议的名称、URI为请求的会议名称、URI，并创建对应的会话。Focus向该用户返回200OK消息，其Contactheader中包含会议的URI和isfocus属性，且该用户被加入到创建的会议中，成为会议的第一个会议成员。该用户和媒体服务器建立媒体通道连接。将新创建的会议进行注册，以便其他的用户可以申请加入该会议。加入会议方式一：用户通过发送INVITE请求加入会议，即dial-in方式Dial-In方式加入会议，用户可先通过E-mail、公告、即时消息等方式事先获得会议URI，然后向会议URI发送INVITE消息，请求加入会议。其实现过程描述如下：F1：用户UA向Focus发送INVITE请求。F2：Focus在收到呼叫请求消息后，该SIP消息进入SIP协议栈的接收队列，等候进入状态机处理队列。消息进入状态机处理队列并由状态机进行消息状态处理，Focus发出180Ring消息通知UA呼叫处理进行中。F3：根据会议策略，如果允许加入则发出200OK确认消息，否则发出403Forbidden或401Unauthorized等消息。F4：UA收到200OK，发出ACK确认消息。其中200OK的SDP描述中携带着媒体服务器的媒体描述信息，UA和媒体服务器之间将建立媒体通道。Focus收到ACK确认消息，本次双方呼叫协商过程结束，SIP协议栈状态机处理结束，释放占用的资源。RTP：UA和媒体服务器之间开始媒体流的传输，默认的媒体策略是UA将会收到所有其他会议用户的音频流，UA接收一路视频流，该视频流可以在不同会议用户之间切换。F5：UA向Focus发出SUBSCRIBE消息，订阅会议状态信息。F6：Focus向UA返回200OK消息，UA订阅成功。F7：Focus向UA发出NOTIFY通知消息，告知会议状态。F8：UA收到NOTIFY消息，从NOTIFY携带的内容描述中得到会议的状态信息，并返回200OK确认消息。会议状态信息包括：出席会议的成员，每个成员的连接信息和媒体信息，会议成员的加入和离开，成员的策略改变等状态变化。每当会议状态发生改变，Focus就向各个会议成员UA发送NOTIFY通知消息，UA通过NOTIFY消息时刻了解会议状态。消息体描述如下：F1INVITEsip:[e-mail]\ample.comSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDPclient.chicago.example.com;branch=z9hG4bKhjhs8ass83Max-Forwards:70To:sip:[e-mail]From:Carolsip:[e-mail];tag=32331Call-ID:d432fa84b4c76e66710CSeq:45INVITEContact:sip:[e-mail]Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFYAllow-Events:dialogAccept:application/sdp,message/sipfragSupported:replacesContent-Type:application/sdpContent-Length:...(SDP)F2SIP/2.0180RingingVia:SIP/2.0/UDPclient.chicago.example.comTo:sip:[e-mail]From:Carolsip:[e-mail];tag=32331Call-ID:d432fa84b4c76e66710CSeq:45INVITEContact:sip:[e-mail]Content-Length:0F3SIP/2.0200OKVia:SIP/2.0/UDPclient.chicago.example.com;branch=z9hG4bKhjhs8ass83;received=192.0.2.4To:sip:[e-mail];tag=733413From:Carolsip:[e-mail];tag=32331Call-ID:d432fa84b4c76e66710CSeq:45INVITEContact:sip:[e-mail];isfocusAllow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFYAllow-Events:dialog,conferenceAccept:application/sdp,application/conference-info+xml,message/sipfragSupported:replaces,join,gruuContent-Type:application/sdpContent-Length:...(SDP)F4SIP/2.0200OKVia:SIP/2.0/UDPclient.chicago.example.comTo:sip:[e-mail]From:Carolsip:[e-mail]Call-ID:d432fa84b4c76e66710CSeq:45INVITEContact:sip:[e-mail]Content-Type:application/sdpContent-Length:…(SDP)F5SUBSCRIBEsip:[e-mail]/2.0Via:SIP/2.0/UDPclient.chicago.example.com;branch=z9hG4bKdf334Max-Forwards:70To:sip:[e-mail]From:Carolsip:[e-mail];tag=43524545Call-ID:k3l43id034kserereeCSeq:22SUBSCRIBEContact:sip:[e-mail]Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFYEvent:conferenceAccept:application/conference-info+xmlSupported:replacesContent-Length:0F6SIP/2.0200OKVia:Via:SIP/2.0/UDPclient.chicago.example.comTo:sip:[e-mail]From:Carolsip:[e-mail]Call-ID:k3l43id034kserereeCSeq:22SUBSCRIBEContact:sip:[e-mail]Content-Type:application/sdpContent-Length:…(SDP)F7NOTIFYsip:[e-mail]/2.0Via:SIP/2.0/UDPms5.conf.example.com;branch=z9hG4bK3343d1Max-Forwards:70To:Carolsip:[e-mail];tag=4