1、I 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目： 基于 SIP 的移动多媒体通信系统 基于 RTP 的媒体数据的网络传输 姓 名： 学 院：软件学院 系：软件工程 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师（校内）： 职称： 指导教师（校外）： 职称： 年 月I 基于 SIP 的移动多媒体通信系统 基于 RTP 的媒体数据的网络传输 摘要 SIP（ Session Initiation Protocol，会话初始化协议）是由 IETF 提出的 IP电话信令协议。 SIP 用于发起会话 ， 它能控制多个参与者参加的多媒体会话的建立和终结 ，并能动态调整和修改会话属性。 RTP（ Real
2、-time Transport Protocol，实时传输协议 ）是由 IETF 开发的用于音频、视频等多媒体数据实时传输的协议，可以在面向连接或无连接的下层协议上工作，通常和 UDP 协议一起使用。 随着网络的迅速发展，传统的 TCP/ IP 协议在流媒体 (音频流、视频流 ) 的实时传输上受到了很大的挑战，因为该协议在网络上提供的是 非实时的数据传输服务，并且其重传机制与拥塞控制机制也给实时传输带来较大困难。而 UDP 虽然具有实时性，但 UDP 缺乏丢包汇报机制 ，所以 UDP 也不适合于流媒体的实时传输。 为了解决该问题 ， 支持多媒体实时传输的 RTP 协议被提出来了。 本文首先对本
3、次毕设项目 动中通系统进行了介绍，并对该系统的架构进行了说明，之后，简要说明了系统中所选用的三个技术的概念，从而引入并介绍 RTP 协议。 本文 第二章 介绍了 RTP 协议的 概念、组成（ RTP/RTCP）以及该协议在网络结构层中的位置。接着，本文介绍了 RTP 协议适合于实时流媒体传输的 特性以及在整个实时流媒体传输过程中 RTCP 协议的各种功能。之后，本文从理论上详细地介绍了 RTP 报文和 5种不同类型的 RTCP 报文（ SR、 RR、 SDES、 BYE 和 APP）的格式以及各报文中各个模块的大小与功能。 接着， 为了将理论与实际联系起来，在程序上方便地实现 RTP/RTCP
4、 协议，本文引入了一个用 C+编写实现的高度封装的面向对象的 RTP 库 JRTPLIB。首先，本文对JRTPLIB 进行了简单的介绍，接着，本文介绍了 JRTPLIB 在 Microsoft Visual Studio 2005 C+环境下的使用 配置，再接下来，本文根据 JRTPLIB 的使用流程，对 JRTPLIB 中常用到的重要的几个函数作出了详细的解释。 最后， 本 文提出了 JRTPLIB 在本次毕设中的实际运用，并根据实际情况 将 了 RTP 模块划分为四个功能模块，同时，对这四个功能模块划分的设计与实现进行了 详细 研究。 关键词 RTP/RTCP 协议 网络实时传输 JRTP
5、LIB II Satellite Communication in Motion System based on SIP Network Transmission of Media Data based on RTP Abstract SIP（ Session Initiation Protocol） is an IP-Telephony signal protocol proposed by IETF. SIP is applied to initiate a session, it can set up or terminate a multimedia session attended
6、by multi actors, and it can also amend the properties of session dynamically. RTP (Real-time Transport Protocol) is applied to transport the multimedia data, like the video or the audio, in real time. And it is proposed by IETF, too. The RTP can run on the connection-oriented or connectionless-orien
7、ted under-layer protocol, and usually, the RTP and the UDP are used together. Because of the rapid network development, the traditional TCP/IP protocol is faced with great challenge in the real time stream transmission. Because TCP/IP protocol supports no-real time data transmission and its policy o
8、f re-sending and congestion control has brought much difficulty to the real-time transmission. And about the UDP protocol, it does possess real-time property, but it lacks of control of reporting while losing packets, so it does not suit the real time stream transmission. To solve this problem, RTP
9、protocol, which supports real time transmission, is brought forward. First of all, paper introduces the system named DongZhongTong(DZT) and the framework of the system. And then the three techniques refer to the system are introduced briefly. And, at the same time, the RTP protocol is imported. And
10、then, paper introduces the concept of the RTP, the form of the RTP (RTP/RTCP) and the station of the protocol in internet structure in chapter 2 of this paper. And then, this paper introduces the characteristic of the RTP protocol which suits to the real time stream transmission and all kinds of fun
11、ctions that the RTCP protocol will make, during the whole real time stream transmission. After that, the paper abstractly introduces the formats of the RTP packet and 5 different kinds of RTCP packets (SR, RR, SDES, BYE and APP) in detail, as well as the length and the function of every module in ea
12、ch packet. To integrate theory with practice, and implement the RTP/RTCP protocol conveniently in program, the paper introduce an object oriented RTP library JRTPLIB, which implements with C+ and is extremely wrapped. First, the paper introduces the JRTPLIB simply, and then, the paper III shows the
13、configuration of JRTPLIB in Microsoft Visual Studio 2005 C+, and after that, according to the process of make use of JRTPLIB, the paper introduces some functions which are important and in common used. At last, the paper provides an example which makes use of JRTPLIB (the codes are in the addendum),
14、 and shows more about the using of JRTPLIB. At last, this paper shows the practical applications of JRTPLIB in the DZT system, and partitions the RTP module into four function modules according to the real situation. At the same time, the paper make a detailedly research on designing and implement t
15、he four modules partitioned from the RTP module. Keywords RTP/RTCP protocol network real-time transmission JRTPLIB 4 目 录 第一章 引言 .8 1.1 系统简介 .8 1.2 系统架构 .8 1.3 系统技术 简介 .9 1.3.1 SIP 协议简介 .9 1.3.2 DirectShow 简介 .10 1.3.3 RTP 简介 .10 第二章 RTP 协议简介 .11 2.1 RTP 协议的概念 .11 2.2 RTP 协议的组成 .11 2.3 RTP 协议的特性 .12
16、2.4 RTCP 协议可以完成的功能 .12 2.5 RTP 与 RTCP 报文的格式 .13 2.5.1 RTP 报文格式 .13 2.5.2 RTCP 报文格式 .17 第三章 JRTPLIB 介绍与使用 .25 3.1 JRTPLIB 介绍 .25 3.2 JRTPLIB 环境配置 .25 3.3 JRTPLIB 的使用 .26 3.3.1 程序的初始化 .26 3.3.2 关于 RTPSession 的初始化与设置 .27 3.3.3 数据的发送 .28 3.3.4 数据的接收 .29 3.3.5 RTP 出错检测 .30 5 第四章 移动多媒体通信系统 RTP 模块设计 .32 4.
17、1 系统模块之间的关系 .32 4.2 RTP 模块中的接口函数的功能 .32 4.2.1 初始化模块 .33 4.2.2 发送信息模块 .33 4.2.3 接收信息模块 .35 4.2.4 退出模块 .37 4.3 小结 .37 总结 .38 致谢 .39 参考文献 .40 附 录 .41 6 Contents Chapter 1 Introduction . 8 1.1 System introduction . 8 1.2 System construction. 8 1.3 Introduce the techniques used in the system . 9 1.3.1 In
18、troduction of SIP protocol . 9 1.3.2 Introduction of DirectShow . 10 1.3.3 Introduction of RTP protocol . 10 Charpter 2 Introduction of RTP protocol . 11 2.1 Conception of the RTP protocol . 11 2.2 The form of the RTP protocol . 11 2.3 Characteristic of the RTP protocol. 12 2.4 Functions of RTCP pro
19、tocol. 12 2.5 Formats of the RTP/RTCP packets . 13 2.5.1 Formats of the RTP packet . 13 2.5.2 Formats of the RTCP packets . 17 Chapter 3 Introduction of JRTPLIB . 25 3.1 Introduction of JRTPLIB . 25 3.2 Configuration of JRTPLIB . 25 3.3 How to use JRTPLIB. 26 3.3.1 Initializtion of program . 26 3.3.
20、2 Initializtion and settings of RTPSession. 27 3.3.3 Sending packets . 28 3.3.4 Receiving packets . 29 3.3.5 Error detected . 30 7 Charpter 4 RTP model designing in satellite communication in motion System . 32 4.1 Connection of partitions in the system . 32 4.2 Functions of interface in RTP partiti
21、on . 32 4.2.1 Partition of initialization . 33 4.2.2 Partition of sending message . 33 4.2.3 Partition of receiving message . 35 4.2.4 Partition of exit . 37 4.3 Summary. 37 Summary .38 Acknowledgement . 39 References . 40 Supplement. 41 基于 SIP 的移动多媒体通信系统 基于 RTP 的媒体数据的网 络传输 8 第一章 引言 1.1 系统简介 本次毕设所做的
22、系统叫 动中通系统。动中通系统 是一种将电话、视频监控、对讲机、音频广播、会议和文本信息等功能集成到一种比手机稍大的移动平台上的系统。这种系统可以实现一机多用，减轻户外工作人员的装备负担，减少经费开支，提供更加强大、安全、可靠的通信方式。同时提供可运行在普通个人电脑上的控制台，为管理人员提供丰富的扩展功能。 1.2 系统架构 本系统的架构如图 1-1 图 1-1 系统架构图 在本系统中， 各种管理和调度功能组成软件的内核部分，相当于操作系统的内核。业务构建在内核之上，承担具体的 业务逻辑，相当于运行在操作系统上的各种应用程序。业务所描述的逻辑最终需要通过多种技术的配合实现出来。复杂多变的技术通
23、过技术抽象层向内核提供固定不变的访问接口。 基于 SIP 的移动多媒体通信系统 基于 RTP 的媒体数据的网 络传输 9 1.3 系统 技术简介 本系统涉及的技术主要有控制、媒体和传输三部分，当前选择的技术依次为 SIP，DirectShow 和 RTP。 1.3.1 SIP 协议简介 SIP（ Session Initiation Protocol，会话 初始化 协议）是由 IETF（ Interne 工程任务组）提出的 IP 电话信令协议 1。它的主要目的是为了解决 IP 网中的信令控制，以及同 SoftSwitch 的通信，从而构成下一代的增值业务平台，对电信，银行，金融等行业提供更好的
24、增值业务。 正如其名字所隐含的， SIP 用于发起会话，它能控制多个参与者参加的多媒体会话的建立和终结，并能动态调整和修改会话属性，如会话带宽要求、传输的媒体类型（语音、视频和数据等）、媒体的编解码格式、对组播和单播的支持等。 SIP 在设计上充分考虑了对其他协议的扩展适应性。它支持许多种地址描述和寻址，包括：用户名主机地址、被叫号码 PSTN 网关地址和如 Tel： 010-62281234 这样普通电话号码的描述等。这样， SIP 主叫按照被 叫地址，就可以识别出被叫是否在传统电话网上，然后通过一个与传统电话网相连的网关向被叫发起并建立呼叫。 SIP 的最强大之处就是用户定位功能。 SIP
25、 本身含有向注册服务器注册的功能，也可以利用其他定位服务器如 DNS、 LDAP等提供的定位服务器来增强其定位功能。 SIP 中有客户机和服务器之分。客户机是指为了向服务器发送请求而与服务器建立连接的应用程序。用户代理（ User Agent）和代理（ Proxy）中含有客户机。服务器是用于向客户机发来 的请求提供服务并回送应答的应用程序。 共有 4 类基本服务器： 用户代理服 务器：当接到 SIP 请求时联系用户，并代表用户返回响应。 代理服务器：代表其他客户机发起请求，既充当服务器又充当客户机的媒介程序。它在转发请求之前可能改写原请求消息中的内容。 重走向服务器：接收 SIP 请求，把请求中的原地址映射成零个或多个新地址，返回给客户机。 注册服务器：接收客户机的注册请求，完成用户地址的注册。 用户终端程序往往需要包括用户代理客户机和用户代理服务器。代理服务器、重定向服务器 和注册服务器可以看作是公众性的网络服务器。在 SIP 中还经常提到 “定位服务器 “的概
