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多媒体业务“系统”与协议

(2011-07-22 16:19:47)
标签:

多媒体

sip

rtsp

it

文/周斌 柴亚琴

多媒体业务是由一种如文本、图形、语音、图像和视像等信息类型同步集成的一种交互型业务。随着IP网络的迅猛发展,以千兆以太网交换机为主流核心平台的宽带城域网,为城市信息化、业务多媒体化提供了高速的通道。 

以往的会议电视系统都是构建于专线组网的基础之上的,即使是ISDN组网的会议电视系统,也很难突破传统的业务模式。随着监控规模的不断扩大,监控从模拟到数字,范围从局域(园区/楼宇)到城域,有专网建设的,有基于公网的,从单一部门专用到多部门共享。建设和应用技术都发生了质的变化。

视频会议、数字监控、IPTV、数字电视、应急通信等这些业务今后都离不开IP技术的应用。由于他们拥有多种信息类型,又是有交互性特点,因此需要构建一个优秀的IP多媒体通讯的整体框架来满足各种多媒体业务的扩展,同时这些业务的融合深度融合将是目前将是多媒体业务发展方向。

多媒体业务“系统”应用现状

一个终端的“媒体流”要传输到客户端或其它终端上,一般需要存在一个信令的过程。信令过程包括四个步骤:开始,协商,路由和释放;其中协商的目的是在两个终端间相互协调媒体的格式和媒体的收发端口等,路由的目的则是为了找到媒体流的最终目的地在哪里。

不需要信令也可以,但这种方式不会在一个“系统”中来使用,它是在一个终端上直接配置另一个终端的接收地址和端口,然后直接发送媒体流。这种方式需要用户清楚的知道每一次操作的终端的地址和接收端口等,且没有任何得设备管理能力,一般只会在某些演示环境下使用。

目前,多媒体系统中接入终端的模式一般有如下几种:

°代理模式。指系统中安装一个代理服务器,代理服务器配置好各个终端的密码,然后调用各个终端厂家的函数接口来实现用户的访问需求。代理模式的另一种变化是各种终端提供一个消息访问接口来代替厂家的函数接口。

°私有模式。指厂家制定一个私有协议,平台之间,平台和终端设备之间运行的都是私有的协议。

°标准模式。指平台之间,平台和终端之间等运行的都是标准协议。

目前在通信行业,一般使用标准模式,但在监控等行业,私有模式和代理模式应用的则比较多。

使用代理模式会面临以下问题:

°此模式只是解决了一个终端的接入过程,但由于路由等功能缺失,因此使用此方式无法组建大的系统网络。

°这种方式一般都是要求平台主动访问终端,由于要同时接收媒体流和告警等,因此这种模式性能会比较差,是性能的瓶颈点。

°需要在代理服务器配置各个终端的访问用户名和密码,工作量巨大;但如果把终端上的鉴权功能关闭,将会带来安全方面的问题。

°平台和终端需要有很强的耦合性,这使得平台要了解各种终端的各种功能参数,每增加一个厂家的终端,就需要来做一些定制。

°不方便支持IP地址动态分配,也不能支持代理服务器和终端部署在NAT内外。

°平台一般需要安装各个厂家的库,安装上比较复杂,而且一个厂家的库不稳定将会导致整个系统出现问题。

使用私有模式则存在以下的问题:

°由于各个厂家各个消息的功能定义会存在不一致,因此将导致不同厂家的平台之间互通存在问题,甚至无法互通。

°私有通信协议在系统架构、功能、可扩展性、可管理性以及可维护性等方面的设计上,在对各种网络的支持上,在各种细节的设计上距离标准的通信协议都存在很大的距离。

°使用私有协议不方便不同的业务系统间的功能融合,这将大幅度的加大功能融合的难度。

从以上分析可以看出,所谓多媒体“系统”,它是一个缺少国际标准信令承载的系统,尚未称的上是一个真正的系统,多半是缺少普遍意义的独立个体。

所以说多媒体系统中使用标准协议来进行接入和互通将是后续的大势所趋。

主流多媒体标准协议介绍

SIP 协议

SIP 协议由IETF 组织制定,是一组应用层协议,它不依赖任何底层的传输协议。RFC3261 协议中定义了通信信令开始,路由和释放等过程;RFC3265定义了订阅/通知的机制;RFC3428 定义了对IM的支持,而且和其它的协议配合还能完成各种认证,计费等功能。

在SIP 协议中定义了以下一些角色:

°UA(UAC/UAS): 通信的双方;

°Register Server : 负责登记注册地址等;

°Proxy Server/Redirect Server : 负责对信令进行路由和重定向等;

°Location Server : 负责保存和查询各种通信实体的具体通信地址;

SIP 协议的优点:

°基于文本的,更便于理解和调试;

°协议本身方便支持多方通信,方便支持第三方来发起业务等;

°方便支持终端漫游;

°能支持各种路由需求;

°信令过程简单,建立快速;

°一号多机等功能支持方便;

°灵活,便于扩展;

°支持Body加密,安全性好;

°SIP及其补充协议定义的功能强大,灵活,也更方便支持现有的Internet 业务;

SIP 协议的缺点:

°灵活,易扩展,由于各个厂家依据不同的理解引入不同的扩展,这将同时导致厂家间直接依据协议来互通会比较困难

°SIP 协议定义体系是一种强终端的体系架构,但这不利于在服务器中心处进行控制,扩展应用等,因此常见的软交换厂家一般都在中心处扩展B2BUA 模式来支持对通信的控制和应用的扩展等;

°所有的协议都是基于文本的,更消耗网络和设备资源;

由于SIP协议具备了良好的功能层次架构, 因此目前在3G中得到了重要的应用,3G核心网IMS(IP多媒体子系统)就是基于SIP 协议的软交换平台,但它对SIP协议的各种角色和交互细节做了更详尽的定义。

RTSP 协议

RTSP 协议是IETF 定义的流媒体控制协议,是目前Internet 网上应用最广的一种流媒体控制协议。RTSP 协议定义了流媒体的打开,控制和关闭的过程,同时它使用SDP协议来描述媒体的信息,它可同时打开多个媒体流,媒体流可使用TCP协议来承载,也可使用RTP协议来承载。

RTSP 协议的优点:

°方便在一个URL中支持多个流同时来播放;

°易扩展,可以扩展支持其它的实时数据,并进行同步控制

°是标准协议,目前各种防火墙等都能支持

°功能定义完善,定义有完善的认证功能,定义有Qos功能支持

°和现有的流媒体系统互通方便

°全文本交互,方便调试

RTSP 协议的缺点:

°RTSP 只是一个流媒体的控制协议,不能支持P2P 的情况

总结

SIP和RTSP等国际标准信令来承载多媒体业务符合大联网大融合的时代需求,无论在接口的标准性、开放性、兼容性还是在减少各个厂家的开发成本等各方面都有无可比拟的优势。它们是被证实了切实可行的、符合多媒体业务特征的、合理抽象的多媒体系统的“灵魂”。

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