多媒體會議應用服務器軟件架構研究

羅有平 周炳然

摘要：多媒體會議子系統體系架構主要由多媒體會議應用服務器和媒體處理單元構成。針對多媒體會議應用服務器的軟件架構和信令流程進行設計，展示了該子系統的體驗效果。試驗結果表明，這套多媒體會議子系統能將各類IP化接入的音視頻資源拉進會場，為用戶帶來全新的協作體驗，具有較高的實用性和通用性。

關鍵詞：統一通信；多媒體會議；應用服務器；軟件架構

中圖分類號：TP302.1文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2018）15-60-4

Research on Software Architecture of Multimedia Conference Application Server

LUO Youping1， ZHOU Bingran2（1. The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang Hebei 050081， China； 2. Hebei Education Examination Institute， Shijiazhuang Hebei 050091， China）

0引言

多媒體會議子系統是統一通信系統中的重要組成部分[1]，為統一通信系統用戶提供了豐富的多點交互業務，包括音頻會議、視頻會議和數據會議等業務。這3類會議類型既可以分別使用，又可以合并在一起實現更強大的音頻、視頻以及數據協同的多媒體會議[2]。

多媒體會議子系統基于IP傳輸網絡，在攝像頭、SIP話機及智能終端等多種客戶端之間建立連接，以音視頻實時交互的形式召開音視頻會議，為異地協同會商、作業和決策提供直觀、準確的作業環境。提高溝通效率，為用戶帶來全新的協作體驗[3]。

多媒體會議實現了使用音頻、視頻及數據等多種媒體中的一種或多種進行通信[4]，并允許各種具備不同媒體通信能力的用戶加入會議。其中，音視頻會議支持多個用戶同時進行音頻或視頻會議[5-6]，數據會議支持電子白板、屏幕共享、文檔共享、文件傳輸、文字交流、舉手、投票及公告欄等功能。按照會議發起方式，多媒體會議又可分為即時會議和預約會議。

1系統架構研究

多媒體會議子系統體系架構如圖1所示，多媒體會議應用服務位于通信業務控制服務之上，通過通信業務控制來實現業務觸發[7]、業務提供及路由選擇等功能。

多媒體應用服務器實現會議控制、會場控制、會場錄音及錄像的信令控制功能。媒體服務器實現多媒體會場資源控制和管理功能，能夠接收并解析應用服務器的消息，實現會場建立、視頻拼接、視頻推送、音頻混音、媒體轉碼、組播會議、錄音錄像和數據處理等功能。

多媒體會議子系統中各模塊間涉及到SIP、XCAP、MSRP、SOAP及SNMP等多種協議。每種協議與具體功能相關[8]，發揮著各自的重要作用。各種協議用途分別為：

①SIP協議不僅用于建立、修改和終止多媒體會話，還應用于即時消息、狀態呈現等融合業務；

②XCAP協議用于聯系人、通訊錄、群組的獲取與配置；

③MSRP協議用于圖片、視頻文件等面向會話的傳輸；

④SOAP協議用于用戶開戶、銷戶等功能；

⑤SNMP協議用于運維管理系統對本子系統的維護、配置和管理；

⑥XML私有協議用于內部各模塊間的協同消息傳輸。

2集群部署與設計

多媒體會議應用服務軟件采用的會議模型是每個會議中有一個中心控制點，每個與會者都與中心控制點有信令關系，每個會議可以通過一個會議中心來管理和控制各與會者在線的會話，多媒體會議應用服務器軟件架構如圖2所示。

（1）應用門戶

應用門戶模塊完成用戶業務訂購管理、訪問配置會議策略、查看歷史會議記錄以及當前會議狀態等。

（2）會場信息發布

會場信息發布模塊實現會議的狀態、會議成員的加入及退出等會議事件的變化通知，通過內部消息通知狀態呈現服務器和群組管理服務器來發布會場信息。

（3）會議中心

會議中心負責維護多媒體會議中每個參與者之間的信令關系，也執行會議策略、獲得通知會議的狀態事件。同時，通過內部消息控制媒體處理服務器中的音視頻代理或數據代理單元，完成多媒體會議的媒體面控制；并且完成用戶基本信息認證，以檢查用戶是否已經注冊，是否具備使用該業務的權限。在多媒體會議中，向與會者發送心跳檢測，以確定與會者是否在會議中，成員退出會議后可以主動通過呼叫會議號重新加入會議。

（4）音視頻代理

音視頻代理負責與媒體處理服務器進行音視頻會議媒體面的協商、音視頻媒體流的控制。

（5）數據代理

數據代理負責與媒體服務器進行數據會議媒體面的協商、數據媒體流的控制。

（6）管理單元

管理單元負責多媒體會議服務器配置、升級、運行狀態、日志等管理操作功能以及完成用戶的開戶、銷戶及用戶信息修改等。

（7）策略控制

策略控制模塊配置加載會議策略，由會議中心負責執行這些策略。對于影響會場信息狀態的變化將通過會場信息發布告知會場訂閱者。

3流程設計

以接入到統一通信系統的桌面終端、移動終端、監控攝像頭和模擬電話等典型終端為例，它們之間組成多方音視頻會議的信令流程如圖3所示。

①用戶A選擇會議模板或即時會議，點擊開會，發送開啟會議請求到多媒體會議應用服務器；

②多媒體會議應用服務器分配會場資源，并把主席A加入會場，向主席A發送開啟會議成功響應；

③主席A訂閱會場狀態；

④多媒體會議應用服務器把會場狀態發送給主席A；

⑤主席A邀請SIP終端B加入會議，給多媒體會議應用服務器發送邀請成員B入會請求；

⑥多媒體會議應用服務器給主席A發送允許邀請響應；

⑦多媒體會議應用服務器分配媒體資源，并把成員B加入會場，呼叫成員B；

⑧多媒體會議應用服務器通知主席A正在呼叫成員B，主席A界面上顯示成員B狀態為呼叫中；

⑨成員B振鈴，給多媒體會議應用服務器發送振鈴消息；

⑩多媒體會議應用服務器通知主席A成員B在振鈴中，主席A界面上顯示成員B狀態為振鈴中；

成員B摘機，給多媒體會議應用服務器發送接聽消息；

多媒體會議應用服務器通知主席A成員B已接聽，主席A界面上顯示成員B狀態為已入會；主席A和成員B已入會成功，A與B媒體流匯聚到媒體服務器進行編解碼、混音及混屏等；

成員B訂閱會場狀態；

多媒體會議應用服務器把會場狀態發送給成員B；

主席A邀請模擬電話C加入會議，給多媒體會議應用服務器發送邀請成員C入會請求；

多媒體會議應用服務器給主席A發送允許邀請響應；

多媒體會議應用服務器分配媒體資源，并把成員C加入會場，經過號碼分析發現成員C為程控號碼，進行協議轉換，發送IAM（初始地址消息）消息給程控交換機；

多媒體會議應用服務器通知主席A正在呼叫成員C，主席A界面上顯示成員C狀態為呼叫中；

程控交換機給多媒體會議應用服務器回ACM（地址全消息）消息；

多媒體會議應用服務器通知主席A成員C振鈴中，主席A界面上顯示成員C狀態為振鈴中；

模擬電話接通，程控交換機給多媒體會議應用服務器發ANM（應答消息）消息；

多媒體會議應用服務器通知主席A成員C入會成功，主席A界面上顯示成員C狀態為已入會；成員C入會成功，A、B、C媒體流匯聚到媒體服務器進行編解碼、混音及混屏等。

另外，邀請監控攝像頭入會流程與點對點呼叫監控攝像頭流程類似。

4試驗環境

為了驗證多媒體會議子系統的效果，構建了由服務器、有線終端及無線終端組成的試驗環境，其組網示意如圖4所示。

多媒體會議應用服務器軟件、媒體服務軟件分別運行在刀片服務器上，客戶端軟件運行于各種終端上。召開音視頻會議，其效果如圖5所示，召開包含音頻、視頻和數據的多媒體會議，其效果如圖6所示。

5結束語

多媒體會議子系統是采用IP多媒體子系統架構思想，推出的一套富媒體解決方案。多媒體會議子系統支持各類音視頻資源的IP化接入，協同提供多媒體（音頻、視頻、數據等）會議業務，采用“服務+終端”的模式，以用戶為中心，融合多種媒體，增強用戶體驗。

參考文獻

[1]陳立水，王俊芳，趙進平，等.統一通信技術研究及展望[J].無線電通信技術，2014，40（2）：1-3，11.

[2]張華琳，阮軍洲.指揮調度系統中通播會議功能的設計與實現[J].無線電工程，2015，45（11）：69-72.

[3] Rosenberg J，Schulzrinne H，Camarillo G，etc.RFC3261：SIP： Session Initiation Protocol[S].Internet Engineering TaskForce， 2002.

[4] 3GPP TS 23.228 V15.2.0，IP Multimedia Subsystem（IMS）； Stage 2[S].3rd Generation Partnership Project，http：//www. 3gpp.org/ftp//Specs/archive/23_series/23.228/.2018.

[5] Rosenberg J.RFC4353，A Framework for Conferencing with the Session Initiation Protocol（SIP）[S].Internet Engineering TaskForce，2006.

[6]郭玉國.一種基于SIP協議的視頻通信系統方案[J].中國新技術新產品，2010（14）：32-33.

[7]陳書義，聞英友，趙宏.可擴展SIP多媒體會議系統的設計與實現[J].小型微型計算機系統，2008，29（4）：607-610.

[8]單順迪，雷為民.基于IMS的SIP數據會議系統的研究與實現[J].計算機工程與科學，2009（5）：20-23.