基于eXosip協議的軟電話研究與設計

林巧 唐余亮

【摘要】目前SIP協議在VoIP中的應用越來越廣泛，許多VoIP系統都采用SIP作為它們的信令通信協議，在實現VoIP系統的過程中對于SIP協議棧的選擇及應用就顯得非常重要。本文設計一種軟電話，利用eXosip協議來進行信令交互，只要在同一網內，就可以不受限制的進行通話。

【關鍵詞】SIPOsipeXosip軟電話

一、引言

eXosip2是Osip2的一個擴展協議集，它部分封裝了Osip2協議棧，使得它更容易被使用。本文利用Osip協議和ORTP來構造出一個VoIP通話系統，考慮到以后智能終端的軟件移植，采用在Linux環境下開發。

二、Osip2協議棧簡介

Osip是按照RFC3261（SIP）和RFC2327（SDP）標準，并使用標準C編寫的一個開放源代碼的SIP協議棧，具有短小簡潔的特點，主要提供一些解析SIP/SDP消息的API和事務處理的狀態機。雖然在底層解析時效率比較高，但缺點也很明顯，首先就是可用性差，沒有很好的API封裝，使得上層應用在調用協議棧時很破碎；其次，只做到了transaction層次的協議過程解析，缺少call、session、dialog等過程的解析，這也增加了使用的難度；再次，缺少線程并發處理的機制，使得它的處理能力有限。

三、eXosip2特點

eXosip是Osip2的一個擴展協議集，其在Osip2的基礎上部分封裝了Osip2協議棧，使其更容易被使用。eXosip使用UDP socket套接字實現底層SIP協議的接收/發送；使用定時輪循的方式調用Osip2的事務處理函數，這部分是協議棧運轉的核心。通過添加/讀取事務消息管道的方式，驅動事務的狀態機，使得來自遠端的SIP信令能匯報給調用程序，來自調用程序的反饋能通過SIP信令回傳給遠端；增加了對各個類型事務的超時處理，確保所有資源都能循環使用，不會被耗用殆盡；使用jevent消息管道來向上通知調用程序底層發生的事件，調用程序只要讀取該消息管道，就能獲得感興趣的事件，進行相關的處理。雖然eXosip較Osip2實用性更強，但其局限于UA的實現，使得用于registrar，sip server等時極其不容易。此外，它并沒有增加線程并發處理的機制，而且只實現了音頻支持，缺少對視頻和其他數據格式的支持。

綜合考慮，使用Osip2和eXosip協議棧的組合來實現SIP協議是很成功的選擇。當然，在不同的應用場合，必須添加其他模塊來實現更加復雜的功能。

四、SIP軟電話的設計

4.1系統環境搭建

如果在Windows下進行程序開發，會有很多集成開發環境，如Visual C++等，這些IDE都已經很成熟。但在Linux下，開發C程序，一般都很少在IDE下進行開發，而是利用Linux下的編輯器來編寫程序，如vi，gedit等，然后用gcc編譯器來進行編譯、連接生成所要的可執行程序。本文設計的SIP軟電話程序中要用到各種庫，用來搭建整個程序的運行環境。首先要安裝libosip2和libeXosip，然后安裝ortp庫。因為開發的是具有圖形界面的gnome程序，所以要安裝gtk+庫。

4.2系統分析

由上可以看出，整個系統分為五部分：主函數部分，負責監控和傳輸信號變量進行控制與調度；SIP部分，負責進行信令傳輸和RTP通話時的參數傳輸；RTP部分，負責RTP會話建立，參數設置，發送和接收數據；G.711部分，負責語音數據的編解碼；最后是用戶界面，作為用戶接口，負責傳送用戶設置的參數和撥打的號碼，以及顯示狀態信息等。

運行SIP軟電話的主程序，初始化各種庫，然后向SIP服務器進行注冊。如果注冊成功，生成用戶界面，監聽用戶輸入，同時啟動UAS線程，進行監聽（接收）SIP消息。以語音通信來說，此時應用程序只需保存Osip協議棧的狀態，然后調用語音處理模塊來接收/發送語音包就可以實現基于SIP的語音通信了。

五、總結

本文利用SIP和RTP庫：libosip2，libexosip2，libortp在Linux下面編程實現了一個SIP軟電話程序，并通過gnome編寫了一個界面。此SIP軟電話程序可以在Linux下穩定運行，通話質量良好，并且提供很好的用戶接口，來設置參數和管理數據（如用戶地址等）。基本上是一個較穩定的通話系統。當然，這個軟電話還有一些不足，以后可以將它完善，編成一個界面友好，可以進行視頻通話和多路通話的軟電話；同時利用更好的編解碼協議來完善，節約帶寬。

參考文獻

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