3g交互式视频网关的设计与实现方案

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1、3G交互式视频网关的设计与实现方案3G牌照的发放，标志着中国移动通信领域向3G技术升级的号角正式吹响。3G网络区别于2G网络最重要的地方就是带宽得到了很大的提升，由此移动运营商采用最新的语音和视频交互技术，可以为3G手机用户提供视频会议、视频点播和远程监控等众多新兴的交互式视频增值服务。目前各大运营商铺设的3G网络基本是以3GPPR4为规范，实时视频应用采用的是电路域的3G-324M协议标准，而大部分增值应用服务器采用的是SIP协议标准。因此，为了解决两种不同类型网络的互联互通，以提供丰富的多媒体增值应用，需要3G交互式视频网关进行不同协议间媒体格式和控制消息的转换，图1

2、显示了该网关在多媒体增值应用服务体系结构中所处的位置。本文首先简要介绍了3G交互式视频网关所涉及到的关键技术，接着提出了该网关的一个具体的设计与实现方法，最后给出了在实际环境中进行测试的情况。图13G多媒体增值应用服务体系结构。13G交互式视频网关关键技术介绍1.13G-324M协议3G-324M协议是3GPP组织以ITU-TH324/M为基础制定的框架性标准，该协议主要是用来在低带宽（通常为64kbps）的环境下提供足够高质量的实时多媒体通信。借助3G-324M协议，3G终端既可以与其它的3G终端进行实时的视频通话，也可以通过3G交互式视频网关和各种增值应用服务器进行通

3、信，获得交互式的视频增值服务，如视频会议、视频点播、远程监控等。3G-324M标准是一个标准体系，包含下面几个子协议标准：音频编码标准（3GPP-AMR、G.723.1）、视频编码标准（H.263、MPEG-4、H.261）、数据编码标准（V.14、LAPM（LinkAccessProcedureforModems））、多路复用和解复用协议（H.223）和呼叫控制协议（H.245）。其中H.223协议又分为两层：适配层和复用层。适配层的作用是为不同类型的数据进行适配，并提供相关的错误控制，复用层的作用是交织多个媒体流如视频、音频、用户数据和控制消息（H.245）到一个媒体

4、流，使其能在传输信道上传输。H.245协议则规定了在会话各个阶段的控制消息交换标准，H.245定义的主要的逻辑过程包括主从决定过程，能力交换过程，逻辑信道开关过程，复用表初始化/修改过程，模式请求过程等。1.2SIP协议SIP协议是由IETF提出来的在互联网上进行多媒体通信的信令协议，是下一代网络（NGN）的核心协议之一［6］.SIP是工作在应用层上的一个信令协议，可以用来建立、修改和终止有多方参与的多媒体会话进程。一般情况下，SIP协议使用RTP协议传送音频和视频流，使用SDP协议进行媒体描述。图2基本的SIP会话流程。一个简单的SIP会话流程如图2所示。首先Alice

5、给Bob发送INVIte消息邀请Bob加入SIP会话，INVITE消息中携带了描述Alice的音视频编解码格式和通信端口的SDP信息，Bob收到INVITE消息后，发送200OK消息给Alice，200OK消息中携带了描述Bob所选择的编解码格式和Bob通信端口的SDP信息，Alice收到200OK消息后发送ACK消息给Bob，此时完成三次握手，进入媒体会话阶段。媒体会话完成后，Bob发送BYE消息给Alice结束SIP会话，Alice收到BYE消息后，给Bob发送ACK确认消息。由于SIP协议具有简单性、灵活性、可扩展性和开放性等显著优点，人们对它的热情正不断高涨，正有

6、越来越多的人利用SIP构筑下一代增值业务平台。2网关总体设计网关的工作原理如图3所示。图3网关工作原理由图中可以看出，3G交互式视频网关主要负责控制消息和媒体格式的转换。在3G电路域一侧，3G手机用户通过拨打特服号码拨通到3G网关，此时通过Q.931信令建立起了一个B信道，这个信道是一个64Kbps的数据信道。在B信道建立后，3G-324M协议的初始化过程就在B信道上进行，协议会在B信道上建立三个逻辑信道，分别用来传输H.245控制消息、音频数据和视频数据。在完成了3G-324M协议的初始化后，网关在IP域一侧通过SIP协议与增值应用服务器建立一个SIP会话，获得RTP格

7、式的实时媒体流。对于从增值应用服务器获得的音频、视频数据和控制消息，网关转换格式后，发送到3G-324M协议栈，3G-324M协议栈根据H.223协议将音频、视频数据和控制消息复用到B信道上发送到3G手机。对于从B信道上获得的数据，网关解复用成相应的音频、视频数据和控制消息后封装成对应的RTP格式的数据报和SIP消息，发送到增值应用服务器。网关的交互式功能主要通过控制消息的转换实现，而控制消息主要来自手机端的DTMF输入。在设计的时候，由于实验室已有的2G音频网关技术平台已经实现了SIP协议栈并配有E1板卡，所以只要在其基础上