基于SIP的軟電話的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于SIP的軟電話的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)葉玲,曾為河海大學(xué)通行工程系,南京(213000摘要:按照一個(gè)實(shí)用的電話的思想,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于SIP的軟電話,主要涉及語音通話,語音的錄制、傳輸和播放等關(guān)鍵技術(shù)。并經(jīng)過在局域網(wǎng)里的試驗(yàn),證明該軟電話基本符合VoIP系統(tǒng)中SIP終端的要求,是一個(gè)實(shí)用的軟電話。關(guān)鍵詞:SIP,軟交換,軟電話中圖分類號(hào):TP3111.引言VoIP技術(shù)起源于美國(guó),短短幾年中它已經(jīng)成為目前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題。美國(guó)克里夫蘭市場(chǎng)咨詢公司在最近的調(diào)查報(bào)告中指出,在未來5至10年內(nèi),互聯(lián)網(wǎng)公司將主導(dǎo)絕大部分的電話業(yè)務(wù)。屆時(shí)人們可以通過VoIP電話和世界各地的親友通話,這將迫使傳統(tǒng)電話公司進(jìn)行大規(guī)模的改革。電話是當(dāng)今最普遍的通信工具,但由于傳統(tǒng)的電話只能傳輸模擬的語音信號(hào),接聽和撥出電話,功能較為單一,已不能滿足人們的需要。網(wǎng)絡(luò)電話終端就是為滿足這種需求而設(shè)計(jì)的。所謂網(wǎng)絡(luò)電話,是針對(duì)傳統(tǒng)的電話而言,為滿足人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)接入功能的需求,同時(shí)又具有普通電話功能的網(wǎng)絡(luò)終端。它使用寬帶接入或有線電話上網(wǎng),除了具有普通電話的功能外,還提供高速互動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)接入功能。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電話技術(shù)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)雙向通訊[1]。本文在軟交換系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)成基本的VoIP網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上,通過windows標(biāo)準(zhǔn)32位的動(dòng)態(tài)鏈接庫(SVComSDK,以VC++為開發(fā)平臺(tái),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基本的基于SIP的軟電話。2.設(shè)計(jì)思路在基本的軟交換系統(tǒng)硬件平臺(tái)搭建的基礎(chǔ)上,在SVComSDK內(nèi)部封裝了SIP協(xié)議棧和撥號(hào)音、鈴聲等音頻管理的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),向應(yīng)用程序提供了一系列開發(fā)接口,組成一個(gè)開發(fā)包(SDK,軟件電話的實(shí)時(shí)通話部分通過調(diào)用SVComSDK實(shí)現(xiàn),而留言文件傳輸通過自己軟件編程實(shí)現(xiàn)。整個(gè)技術(shù)路線如圖1所示。圖1設(shè)計(jì)路線Fig1Thedesignrout2.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示,軟交換服務(wù)器、語音網(wǎng)關(guān)、以及SIP終端通過Hub連接起來,其中SIP終端指網(wǎng)絡(luò)話機(jī)1000和1001,以及本文所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的軟電話2000。形成一個(gè)企業(yè)級(jí)的VoIP的系統(tǒng)。軟交換服務(wù)器是系統(tǒng)核心,支持傳統(tǒng)PBX的功能,包括呼叫轉(zhuǎn)接、呼叫等待、呼叫保持、三方通話、電話會(huì)議、來電顯示等,還支持高級(jí)增值應(yīng)用功能:號(hào)碼漫游、視頻通訊、語音信箱、傳真信箱等。圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig2Thefigureofsystemstructure2.2SIP協(xié)議的基本原理會(huì)話初始化協(xié)議,或稱SIP,是一個(gè)通訊協(xié)議,它使用戶的通訊系統(tǒng)更為開放、更好地連接、更方便使用、更多選擇和更為個(gè)性化。它是正在由互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和HTTP背后的全球非贏利機(jī)構(gòu)一國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定組織(IETF進(jìn)行升級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。IETF對(duì)SIP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,以支持多點(diǎn)傳送的應(yīng)用。因?yàn)镾IP使用簡(jiǎn)便,功能強(qiáng)大,分布廣泛,它在整個(gè)IEFT內(nèi)的使用者中迅速得到了認(rèn)同。SIP是文本格式的客戶一服務(wù)器協(xié)議,客戶機(jī)發(fā)起請(qǐng)求,服務(wù)器進(jìn)行響應(yīng),它非常類似于SMTP和HTTP協(xié)議。SIP沿用了一些HTTP的語法規(guī)則和定義,其中包括響應(yīng)編碼結(jié)構(gòu),一些消息頭和它的整個(gè)運(yùn)作機(jī)制,與HTTP或SMTP不同的是,SIP既可用TCP也可以UDP來傳送[2]。SIP的主要運(yùn)行過程包括:注冊(cè)、通過代理模式建立連接、通過重定向模式建立連接、呼叫復(fù)制。用戶在發(fā)起會(huì)話前,首先應(yīng)到注冊(cè)服務(wù)器注冊(cè)。注冊(cè)使用REGISTER方法。注冊(cè)服務(wù)器通常將用戶注冊(cè)的地址信息保存在位置服務(wù)器,這樣使代理服務(wù)器或者重定向服務(wù)器就知道那些地址是可以到達(dá)的。SIP注冊(cè)服務(wù)的目的是使SIP客戶機(jī)能夠使用SIP服務(wù)器提供的服務(wù),或使之失效。在注冊(cè)請(qǐng)求中,客戶機(jī)將提供包含在Contact域中的一個(gè)或幾個(gè)地址給注冊(cè)服務(wù)器。這樣代理服務(wù)器就可以使用注冊(cè)信息進(jìn)行IP電話的路由[3]。SIP終端的注冊(cè)流程如圖3所示。圖3SIP注冊(cè)流程圖Fig3TheflowchartofSIPregister3.軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1軟件整體設(shè)計(jì)本文在軟交換系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)成基本的VoIP網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上,通過windows標(biāo)準(zhǔn)32位的動(dòng)態(tài)鏈接庫(SVComSDK,以VC++為開發(fā)平臺(tái),運(yùn)用一系列API(ApplicationProgramInterface,應(yīng)用程序接口接口函數(shù)。通過在程序中調(diào)用這些函數(shù)并編寫程序,實(shí)現(xiàn)軟件電話,使其完成注冊(cè)、撥打、接聽和掛斷等電話基本功能,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)鈴聲設(shè)置、音量控制、錄音、靜音、通話保持和免打擾等擴(kuò)展功能。通過API還可以捕獲各種SIP響應(yīng)消息,編寫消息處理函數(shù),在應(yīng)用程序窗口上進(jìn)行信息顯示、特殊消息處理等功能。同時(shí)該網(wǎng)絡(luò)電話還能實(shí)現(xiàn)聲音的錄制傳輸以及文本消息的實(shí)時(shí)傳遞及文件的傳送。圖4是整個(gè)軟件的設(shè)計(jì)流程圖。圖4程序設(shè)計(jì)流程圖Fig4Theflowchartofprogramdesign3.2軟件模塊劃分軟件系統(tǒng)主要包括登錄注冊(cè)模塊、實(shí)時(shí)通話模塊、留言文件傳輸模塊、通話記錄模塊。用戶首先進(jìn)入登陸注冊(cè)模塊,進(jìn)行軟電話的登錄注冊(cè),驗(yàn)證通過后可以進(jìn)入軟電話的應(yīng)用界面,可以實(shí)現(xiàn)軟電話的去電撥號(hào)、撥打dtmf、來電接聽、轉(zhuǎn)接、掛斷等基本功能,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)音量調(diào)節(jié)、設(shè)置鈴聲、靜音、取消靜音、免打擾、取消免打擾、通話保持、恢復(fù)通話、清楚消息框這些擴(kuò)展功能。電話的操作界面如圖5所示。其中還設(shè)置了通話記錄,能夠詳細(xì)準(zhǔn)確的記錄每次的通過過程,包括通話的產(chǎn)生方式,通話開始的時(shí)間,所通話的號(hào)碼,通話結(jié)束時(shí)間,通話時(shí)長(zhǎng)。并可以通過查詢功能對(duì)通話記錄進(jìn)行篩選。通話記錄的顯示如圖6所示。圖5軟電話操作界面圖圖6通話記錄界面圖Fig5TheinterfaceofwebphoneFig6Theinterfaceofcallrecord4.總結(jié)該電話模型體現(xiàn)了SIP信令在呼叫控制過程中的簡(jiǎn)潔和快速,并且可以輕松實(shí)現(xiàn)Internet電話。經(jīng)過在局域網(wǎng)中的測(cè)試,該軟電話可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)之間的呼叫和語音通話,通話聲音清晰,延遲很小,從總體上已經(jīng)達(dá)到了IP電話的基本要求。參考文獻(xiàn)[1]張登銀,孫精科.VoIP技術(shù)分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2003.[2]劉鴻.網(wǎng)絡(luò)電話終端軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2003.[3]趙建濤,吳開炎.基于SIP協(xié)議的軟電話的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào),2007,第34卷(第一期:120-122.DesignandrealizationofSIP-basedsoftphoneYeLing,ZengWeiDepartmentofCommunication,HoHaiUniversity,Nanjing(213000AbstractThispaperprovidesaSIP-basedsoftphoneaccordingthethoughtofanappliedphone,includingvideocommunication,videorecord,videotransferandvideoplay.Thephoneisco