CN100372348C - 网络媒体话机终端的应用和通信方法 - Google Patents

Abstract

网络媒体话机终端的应用和通信方法：在网络媒体话机终端存在的条件下通过网络进行的交互通信，话机终端包括电话模块和将目标被叫号吗映射为相应的网关IP地址进行VoIP通讯的IP电话模块，并设有PCI总线、在PCI总线上设有以太网接口和CPU控制的语音/多媒体处理器、在所述处理模块上通过D/A转换连接出媒体端口，设有专业嵌入式CPU，具有TCP/IP协议栈，传输流媒体的实时传输协议，终端与基于IP网络的软交换中心进行同步和异步的交互通信，并由基于呼叫处理方式的IP呼叫中心平台提供相应的业务应用支持，通过支持IP呼叫中心平台的SIP通讯协议和PSTN信令，进行支持流媒体格式和语音的通讯。

Description

网络媒体话机终端的应用和通信方法

技术领域

本发明涉及一种具有媒体话机功能的宽带网络终端及其应用和通信方法。

背景技术

宽带网络及其应用正在进入了愈来愈多的领域和用户(包括商用和家庭用户)；这些发展变化包括：——宽带IP网络LAN接入开始普及

——固定电话网针对复合数据通讯的ADSL技术推广应用和VOIP技术的成熟

——移动网针对复合数据通讯的2.5G-GPRS/CDMA1X技术推广和3G应用的提升

——基于INTERNET的IP网络向IP-V6的推进

——CATV网HFC复合IP数据通讯(包括VOIP技术)的引入和数字电视开发应用。

但在目前，进入家庭的“三网”仍然各司其职。“三网”使用各自的信息终端设备，而各个终端只能使用于各自的网。如PSTN使用普通电话机主要用于通话；CATV网使用电视机，主要用于收看多频道模拟电视；因特网使用PC，主要用于上网浏览网页和收发E-MAIL。虽然近年来已有不少发展，如电话网用于因特网拨号接入、窄带ISDN、IP长途电话等但仍需通过PSTN网完成。又如有线电视，正从模拟向数字电视过渡，但速度缓慢，截至2003年底，全国约有40万数字电视用户，仅占全国3.5亿台电视机的千分之一强。在因特网方面，宽带网虽发展较快，但宽带的内容和应用，有待跟上。而且因特网的终端，目前仅限于PC(包括从ADSL/LAN和Cable Modem接入)、2.5G手机/PDA——移动网多媒体手持终端已经开始与INTERNET的WEB多媒体业务互通和衔接，但它的使用必须具备一定的专业知识，远没有使用电话机、电视机那样简单方便，这也是宽带网络及其应用普及的障碍。

传统基于TDM的PSTN话音网，虽然可以提供64kbit/s的业务，但业务和控制都是由交换机来完成的。这种技术虽然保证语音有优良的品质，但对新业务的提供却受到限制，面对日益竞争的市场显得力不从心。与此同时，计算机技术的发展和计算机互连需求的增加，却使得基于IP的分组交换数据网日益发展壮大，且这种分组交换的宽带网更适合各种类型信息的传输，而且网络资源利用率高。

VOIP技术的发展使习惯于使用传统PSTN话音服务的用户开始转向接受VOIP语音服务，可以预计：随之而来将是宽带网络电话的大规模普及和应用。中国大陆拥有世界上最多的电话终端用户和电视机终端用户，如何借助于迅速增长的宽带网络，将此用户终端进行最有效的技术和内容整合，将是实现三网合一这一理想境界的重要课题。

用户要通过网络使用宽带流媒体的服务内容就必须使用相应终端设备来接收流媒体。目前，终端设备主要可分为两大类：一类是PC个人电脑结合媒体播放软件而成的软终端；另一类是由专业硬件芯片制成的个人多媒体终端。前者以其功能强大、实现简单而成为目前支持宽带流媒体业务的一般终端设备。但随着用户需求的发展，更需要通过支持传统电话操作方式，并与益已普及的电视机/音响(包括增长中的摄像头)适配的终端支持宽带流媒体业务，现有基于广电网络传播和电视机终端的视频影像信息目前只限于CATV网的模拟电视节目广播，资源尚未充分利用。多少年来，人们已经习惯于“被动”地看电视而互联网视频影像服务有望使人们可以“变被动为主动”，自行点播想看的节目。由于电话机用户基于拨号的通讯习惯；电视机用户目前基于固定广播节目单和家用媒体播放设备的欣赏习惯；音响用户群：基于CD和广播的收听习惯，目前符合这些使用习惯的网络多媒体业务的收发终端尚未出现。开发与利用INTERNET网的信息资源，实现交互/非交互数字视频与数据等多媒体信息服务已成为信息时代发展的急需，视频点播服务就是其中一种交互数字视频信息服务。作为视频点播系统的用户端接收设备，兼容现有电视机的媒体终端将得到迅速发展，并有可能成为未来10年或更长时间内信息消费电子产品的主流。同时，媒体终端还作为IP软交换的启动技术来保护用户现有电话通信和电视接收机的投资，也便于VOIP/VOD类型服务的推广与发展。

在基于网络的多媒体业务普及适用收发终端上实现如网络电话(VOIP)、视频点播(VOD)、高清晰电视(HDTV)、远程教学、远程医疗等宽带流媒体业务是一件非常吸引人的事情。目前国内机顶盒开发生产行业的的各种机顶盒的开发的目的是争夺不善于使用PC的用户，但机顶盒的的设计目的和功能均不包括话机的功能设定。与国内机顶盒开发生产厂商所采用硬件方式的产品的用途和功能差异度较小，可扩展性差。国外及大陆以外地区的机顶盒产品还没有大规模进入国内市场，其性能与国内开发的产品基本相同，但报价普遍偏高，因而没有明显的竞争优势。近期出现的数字电视机顶盒只提供一定格式的电视信号，并以广播方式传送，不能显示宽带因特网上丰富多彩的图象和视频。为了在IP网络上向用户提供集语音、视频、数据为一体的多媒体业务，满足多样化、个性化业务需求，并具备良好的综合接入能力、业务提供、网络管理、用户认证、鉴权和计费能力，在继承的基础上实现与PSTN/ISDN、PLMN等业务网络之间的的互通，有必要设计满足以上业务需求的IP网络新型媒体终端和应用解决方案。

早期的IP网络应用解决方案相对复杂，而功能却相对单一。如专利申请00132689公开了一种IP电话系统及其通信方法，该系统包括主叫端和被叫端，主叫端与被叫端通过IP网相连；主叫端主要由一个以上客户终端、呼叫服务器和主叫侧网守构成；该客户终端中至少包括客户应用模块、客户辅助处理模块以及语音通信模块；呼叫服务器中至少含有一接续辅助处理模块，与客户辅助处理模块和语音通信模块通信。该方法的主要特点就是：主叫端的呼叫建立过程是由呼叫服务器代替客户终端完成的，以使该系统互通性更好、更安全、可靠。此方法与基于传统呼叫中心的通讯业务抽象模型类似，IP-Call Centrex是一种基于IP的Centrex业务，是在继承PSTN网中Centrex业务的基础上，融合了IP网的灵活性而产生的一种增值业务。IPCentrex将Centrex业务的传统优势与IP电话的优势相结合，这些优势之一就是接入能力的增强，宽带接入可同时为多个呼叫提供分组语音流的承载；而当没有呼叫时，这些带宽又可用于LAN之上的高速数据会话，这与传统Centrex相比效率提高了很多。与传统Centrex/WAC比较，IPCentrex除了能够提供所有传统Centrex功能外，还能够为用户提供语音、数据、视频合一的多媒体业务，支持视频会议和数据会议、远程工作协同、网页推送、文件共享、即时消息等业务；IPCentrex提供多种接入方式，传统Centrex/WAC只能解决本地的内部通信问题，而IPCentrex可以方便地建立异地之间的内部通信。但在目前IP网络多媒体业务应用方面：目前已经存在的IP呼叫中心——仅作为PSTN呼叫中心整合INTERNET网络站点的跨网服务功能支持平台，其作用尚可进一步发挥。而用户电话终端(TDM或VoIP应用)和PC终端(IP多媒体应用)通过网络与IP呼叫中心——PSTN呼叫中心和INTERNET网络站点进行连接的方式和应用实际上也是分离的。因此，开发集成度很高的整合业务网络媒体话机(集通信、视频、数据终端于一体)终端将极具现实意义。可以预见：集成了语音通信、数据、视频等多媒体服务的综合通讯终端设备将拥有很大市场。

现实中存在着的通信网、计算机网和广播电视网。三网合一是必然趋势，而且三网在骨干网的传输技术上已经融合。网络媒体话机产品所采用的IP融合设计和DSP软件技术，具有采用领先功能所形成的产品质量优势和规模化经营所形成的产品价格优势两个方面。随着网络媒体话机崭新的业务使用空间和应用规模效应加大，价格将不断下降，预计在未来两年内，网络媒体话机市场将全面为用户接受，并面向家庭及商业用户两大目标市场快速发展

而本发明基于SIP协议实现的个人多媒体终端——网络媒体话机终端，可以较好地与宽带流媒体业务平台连接以实现上述业务。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、视频利数据等)、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网关地址和普通PSTN电话号码的描述等。SIP的最强大之处就是用户定位功能，其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网络架构包括SIP终端和服务器。SIP终端主要完成向服务器发送请求和与服务器建立连接。服务器包括代理服务器、注册服务器、重定向服务器和位置服务器四类。代理服务器主要完成SIP消息的转接、转发功能。重定向服务器告诉客户下一跳服务器的地址，客户根据此地址向下一跳服务器重新发送请求。注册服务器接收终端的注册请求，对终端进行鉴权，它通常与代理服务器或重定向服务器共存。位置服务器为重定向服务器或代理服务器提供被叫用户可能的位置信息。

发明内容

本发明的目的是：提供一种网络媒体终端或网络话机终端的通信和应用的方法，通过设计现有的窄带语音/数据通信网络向下一代宽带多媒体通信网络过渡过程中的业务应用的方法，对现有终端进行功能和使用方法的整合：针对电话终端的PSTN和VOIP方式，与现有电话网络的互通，保留传统语音通讯的拨号和编号习惯；建立网管收费机制，针对电视机音响终端的流媒体交互方式，与现有广播电视和多媒体通信网络的互通，保留传统视音频节目欣赏习惯；提供三网合一模型在下一代宽带多媒体通信网络的终端实现方法，实现与2.5G-3G移动网的多媒体业务通信。

本发明的目的还在于：包括提供一种集成度很高的整合业务网络媒体终端或网络话机终端(集通信、视频、数据终端于一体)，集成语音、数据、视频通信等多媒体服务的综合通讯终端设备，尤其是开发一种或多种新型网络媒体话机终端。依托宽带网软交换IP-Call centerd中心平台的支持，即可获取多种数字媒体，如数字话音、数字广播、数字音乐、数字图象、数字电视、数字信息等广播式服务和个性化服务。再加上与其它网络的业务整合，在终端上实现“三网融合”。本发明的目的还在于：采用的IP融合设计和DSP软件技术，使网络媒体活机终端装置具有更符合用户和市场的所需的功能。

本发明的目的是这样实现的：网络媒体话机终端的通信和应用的方法：在网络媒体话机终端存在的条件下通过网络进行的交互通信，网络媒体话机终端包括电话模块和将目标被叫号吗映射为相应的网关IP地址进行VoIP通讯的IP电话模块，并设有PCI总线、在PCI总线上设有以太网接口和CPU控制的语音/多媒体处理器、在所述处理模块上通过D/A转换连接出媒体端口，设有专业嵌入式CPU，嵌入式操作系统；具有TCP/IP协议栈，传输流媒体的实时传输协议，终端与基于IP网络的软交换中心进行同步和异步的交互通信，并由基于呼叫处理方式的IP呼叫中心平台提供相应的业务应用支持，在支持SIP信令控制协议的基础上，将目标被叫号码映射为相应的网关(流媒体应用或网络通讯)IP地址或其相连通PSTN网络对应的号码，通过支持IP呼叫中心平台的SIP通讯协议和PSTN信令，进行支持流媒体格式(包括MPEG-4，兼容MPEG-2、MP3)和语音(包括VoIP)的通讯。

网络媒体话机终端具有既能处理TDM信息也能处理IP信息的协议：一方面——话音呼叫通过TDM电路交换网络PSTN进行电话通讯；另一方面——IP信源在进入IP网络前分别完成针对VOIP和多媒体业务的两级编码，一是传输用的信道编码，另一级是音、视频信号的信源编码和将所有信源封装成传输流；与中心平台IP呼叫中心相应，接收端网络媒体话机终端首先从网络传输层提取信道编码信号，完成信道链接；其次是还原压缩的信源编码信号，恢复原始音、视频流，同时完成数据业务和多种应用的通讯、解析。

网络媒体话机终端与网络的IP呼叫中心-宽带软交换和流媒体应用系统之间设有两个接口，一个是通过SIP代理服务器与应用服务器之间实现IP信令交互，从而建立媒体流会话的SIP协议接口；另一个是在网络媒体话机与宽带流媒体应用系统中，缓冲区代理或媒体服务器之间建立的RTP媒体流传输接口。

在网络媒体话机进行多媒体信息点播时，首先将启动VOIP联接功能，支持VOIP的拨号IP地址翻译通讯，同时在拨接指定VOIP配号的对应IP地址后，接收IP呼叫中心发送的节目预选信息，并以节目菜单的形式在VOIP的IVR或外接电视机上显示；通过VOIP语音或用户电视屏幕引导提示选择节目菜单，并通过拨号方式点播节目。

网络媒体话机流媒体信息处理采用与DVD等数字音像设备类似的标准，信源编码采用MPEG-4标准，业务复用采用的是MPEG系统层规范，而IP通讯协议则采用SIP标准协议；用户根据VOIP语音和电视视频主菜单选择节目后，网络媒体话机通过VOIP拨号将用户的节目请求信息传送到IP呼叫中心平台，系统平台根据用户请求信息通过IP网络提供网络终端接收IP网络上的信号支持，网络媒体话机完成IP链接、信道解码、解复用、解压缩、视频编码和音频DAC的功能，并将视频/音频输出信号送到电视机、音响等外设终端，从而实现交互视频/数据信息服务；其工作过程为：在客户端，用户上行信号指令由网络媒体话机以拨号IP地址翻译方式通过网络发出通信呼叫，经IP网络向IP呼叫中心-软交换平台发出请求，到达并被软交换平台接收，传送给应用服务器。经过请求验证后，应用服务器把存储子系统中可访问的节目名准备好，并在用户网络媒体话机和电视机屏幕上播放节目点播引导提示，用户完成选择节目后，应用服务器从存储子系统取出节目内容合成多媒体数据流，通过IP网络以MPEG-4压缩方式传送到客户端网络媒体话机并在电视机、音响上播放或通过移动硬盘(或移动光盘)等外设下载。

SIP网关是构建在IP-Call Center平台之上的网络端到端通讯的核心控制部件，提供融合(有线/无线、数据/话音/视频)开放的业务。SIP的主要目的是为了解决IP网中的信令控制，以及同软交换的通信，从而构成融合的增值业务平台。基于软交换的IP-Call Centrex业务可以轻松实现同属于一个群所有终端，包括统一编号，用户可以继续保留原来的使用习惯以及业务；可以直接接入网络媒体话机，实现终端的功能升级。软交换的核心思想是业务与呼叫控制分离、呼叫控制与传输分离，将呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，从而可方便地在网络上快速提供新业务，实现业务与呼叫控制分离。

SoftSwitch技术采用分层的网络架构，具备全面的开放性，同时骨干网络传输技术以及城域网技术的发展，为以软交换IP-Call Center为中心开展多媒体业务提供了现实的基础。

IP-Call Center平台是整个网络的控制中心，提供集中的呼叫控制、路由、资源管理及增值业务接口。终端向软交换网关注册及建立呼叫连接。它不仅实现SIP服务器的功能，完成呼叫控制和媒体能力协商，实现SIP终端之间点到点的视频通信。而且它能支持SIP终端与H.323终端的互通，同时也可以增加相应的网关实现同其它业务网络的互通，如PSTN、七号信令网、移动网等。计费由软交换IP-Call Center平台完成。将SIP和软交换结合组建IP-Call Center平台，既简化了呼叫控制；又具备丰富的业务能力，如用户可以在任何地点、采用任何接入手段、任何时间获得基本相同的业务；“一点提供、全网共享”；支持第三方业务，支持用户业务定制，业务个性化；同时可方便地实现同其它业务网络的互通等等。

IP-Call Center平台采用统一的信息接入/发布/处理机制：群内的用户可以是软交换域内的普通语音业务用户、多媒体业务用户等所有种类的用户，也可以是与软交换域相连接的PSTN、2G/3G移动网用户，或是其它软交换域内的用户。目前实现IP-Call Centrex业务的方式主要有以下三种：(1)对于单个软交换内的IP-Call Centrex业务，软交换完成业务特征判断、业务数据访问和号码翻译等功能；(2)对于跨PSTN等采用No.7信令互联的网络实现广域Call Centrex业务，软交换机把非本网络(如PSTN、GSM、CDMA和PHS网络等)内的用户归入IP-Call Centrex群内，并分配相应的群内号码，采用No.7信令实现不同网络与软交换系统的互联；(3)对于跨软交换域间的广域Centrex业务，由路由服务器参与实现。

以软交换技术为核心的下一代网络能提供融合的解决方案，在业务方面，它既能提供传统交换机窄带业务的特性，还能提供跨域IP-Call Centrex点到点和点到多点VoIP、视频、多媒体、消息类业务以及上述业务的综合。——通讯融合：兼容多种通信协议，如：E1、SS7、模拟、ISDN、H.323、SMPP、CMPP、SGIP等，将各类通讯渠道(电话、传真、Internet、Gprs、Email、VoIP、SMS、VoiceMail等)接入的信息统一排队、统一管理、统一发布。——媒体资源共享：通讯渠道共享媒体资源(语音、传真、数据)，如在WEB服务上实现语音服务，在短消息上实现Email等等。——应用广泛：支持各类平台的应用系统，融合通讯采用多种应用并存模式，可支撑多种不同类型的应用。

IP-Call Center平台遵循一些关键设计原则。尽量采用具有开放API和开放协议的开放结构。系统还能够处理多媒体包括实时视频、流视频、3D环绕音频、数据、图像(包括虚拟人像、相片、图形)、以及传统语音。能够应对新型的用户信息终端，以连接多种显示和交互设备。

主要功能：IP-Call Center融合通讯平台整合媒体终端消息，提供强大的信息融合功能：——将各类信息渠道(电话、传真、Internet、GPRS、Email、VoIP、SMS等)统一排队、统一分发、统一管理、统一处理、统一发布。——根据不同的客户、不同的服务、不同的信息渠道，将业务智能分配到合理、合适的媒体资源。

——在服务过程中，客户信息和服务数据将同步传送到服务资源端。

——设备资源的统一管理，各类信息渠道共享媒体资源。

——通过统一消息处理平台，将各类信息融合起来。

——通过媒体网关支持各类媒体渠道的利用，支持媒体渠道的扩展，包括：

传统语音网关：利用基本的电话交换功能实现应用系统与电话语音的交互功能，实现VoiceMail分发；

短信网关：兼容短信中心对接和与无线设备对接两种方式，实现短信管理和收发功能，实现短信分发。

VoIP网关：可实现传统电话转IP电话以及IP电话转传统电话功能。Email网关：通过对Email的智能筛选、分析，实现自动分发管理。SMS网关：实现自动短信收发管理、转换利用、自动分发。FAX网关：实现传真的管理收发和FaxMail的分发。数据网关：实现各类文件、数据的路由管理。视频服务：实现视频数据的交互、管理和服务。此解决方案支持所有的PSTN/ISDN业务、Centrex和IN业务、传统数据业务(ATM，FR等)、以及基于SIP的新型多媒体业务。以分层的网络理念和3GPP结构，多媒体域可共享3G核心网。长远的发展目标是融合固定网和移动网，通过一个统一的网络平台提供总体服务。

基于宽带网络软交换的的IP呼叫中心的设有一套独立的接口，这些接口规定了方法，事件，参数及语义，使得外部用户的和内部的应用创作者可以建立链接服务关系。IP呼叫中心系统可为访问基于网络的软交换业务的应用提供接入、认证、授权功能。信源在进入IP网络前通过软交换IP呼叫中心-宽带流媒体应用系统分别完成针对VOIP和流媒体业务的两级编码，一是传输用的信道编码，另一级是音、视频信号的信源编码和所有信源封装成传输流。与IP呼叫中心平台相应，接收端网络媒体话机首先从网络传输层提取信道编码信号，完成信道链接；其次是还原压缩的信源编码信号，恢复原始音、视频流，同时完成数据业务和多种应用的通讯、解析。

软交换IP-Call Centrex为中心平台为网络媒体话机终端的应用提供融合的解决方案，在业务方面，它既能提供传统交换机窄带业务的特性，还能提供跨域IP-Call Centrex点到点和点到多点VoIP、视频、多媒体、消息类业务以及上述业务的综合。

网络媒体话机业务应用方法包括：

存储转发业务：2.5G-3G移动网和宽带固定网网络媒体话机之间，通过IP呼叫中心实现通

信信息的异步转发：——VOICE-MAIL的2.5G-3G手机/PDA和网络媒体话机交互通讯

——网络媒体话机-电视机接收2.5G-3G手机/PDA的MMS信息

——PUSH TO TAIK业务中2.5G-3G手机/PDA对网络媒体话机的热键呼叫实现实时交互业务——2.5G-3G移动网和宽带固定网网络媒体话机之间，通过IP呼叫中心实现通信信息的同步软交换通信

——2.5G-3G手机/PDA和网络媒体话机之间的VOIP和IP可视电话交互通讯

——网络媒体话机-电视机接收2.5G-3G手机/PDA的远程音视频监控信息信息服务业务——网络媒体话机的媒体终端电视机/摄像头接收2.5G-3G手机/PDA通过IP呼叫中心提供的同步/异步音视频信息服务

——2.5G-3G手机/PDA接收网络媒体话机-摄像头通过IP呼叫中心提供的同步/异步音视频信息服务——网络媒体话机与2.5G-3G手机/PDA之间进行交互信息服务，通过IP呼叫中心建立的通信编号，网络管理和结算计费机制的开发。

针对2.5G-3G移动网络的固网多媒体业务的设计和互通模型，网络媒体话机可配合IP呼叫中心附加开发提供以下功能：

——支持2.5G-3G移动网通讯的多媒体彩铃(电视图形提示)功能

——支持2.5G-3G移动网MMS信息在电视屏幕的还原(格式和编码转换)

——支持2.5G-3G移动网多媒体实时通讯的视音频编码转换和图形修正网络话机终端与软交换IP-Call Centrex为中心平台的通信方法：

在网络媒体话机终端存在的条件下通过网络与软交换IP-Call Centrex为中心平台进行交互通信，网络媒体话机终端包括电话模块和将目标被叫号吗映射为相应的SIP网关IP地址进行VoIP通讯的IP电话模块，并设有PCI总线、在PCI总线上设有以太网接口和CPU控制的语音/多媒体处理器、在所述处理模块上通过D/A转换连接出媒体端口，设有专业嵌入式CPU，嵌入式操作系统；具有TCP/IP协议栈，传输流媒体的实时传输协议，终端与基于IP网络的软交换中心进行同步和异步的交互通信，并由基于呼叫处理方式的软交换IP呼叫中心平台提供相应的业务应用支持，在支持SIP信令控制协议的基础上，将目标被叫号码映射为相应的网关(流媒体应用或网络通讯)IP地址或其相连通PSTN网络对应的号码，通过支持IP呼叫中心平台的SIP通讯协议和PSTN信令，进行支持流媒体格式(包括MPEG-4，兼容MPEG-2、MP3)和语音(包括VoIP)的通讯。所述处理模块上通过D/A转换连接出媒体端口，设有专业嵌入式CPU，嵌入式操作系统；具备基本的TCP/IP协议栈，传输流媒体的实时传输协议，如RTP、RTCP、RTSP等。终端为了能够与应用服务器进行协商，从而建立会话，还必须支持SIP信令控制协议。网络媒体话机终端与软交换IP呼叫中心-宽带流媒体应用系统之间设有两个接口，一个是通过SIP代理服务器与应用服务器之间实现IP信令交互，从而建立媒体流会话的SIP协议接口；另一个是在网络媒体话机与宽带流媒体应用系统中，缓冲区代理或媒体服务器之间建立的RTP媒体流传输接口。

网络媒体话机终端通过上述两个IP信令控制与媒体流传输接口和宽带流媒体应用系统交互，从而在终端上实现宽带流媒体业务。网络媒体话机内部主板上的流媒体处理器可为专用处理器，执行I/O协议栈，处理分组数据和TDM数据，执行LAN/WAN协议栈，处理HDLC并管理DSP。

LAN协议(TCP/IP)在主处理器或专用处理器上运行。在广域网应用中，I/O是通过TDM总线和电信I/O接口对公用电话网络(PSTN)进行访问。TDM数据流从TSI交换器输出，又输入DSP串行口。DSP选择适当的TDM时隙(信道)并进行信号音检测以确定呼叫类型。如果是语音呼叫，则对该时隙的语音数据消除回音后进行编码、实时处理、以太/IP/UDP打包，再直接发送给以太网控制器。如果语音信号探测器没有探测到语音信号，则启用静音抑制。对于通过LAN接收到的分组数据，首先进行解包并发送到抖动缓冲器，然后发送到语音解码器。如果启用了静音抑制，就可以生成柔性噪音。语音数据通过DSP串行数据流发送至时隙交换器并经电信I/O接口输出。“嵌入式实时多任务开发系统”由TCP/IP协议；SIP协议支持工作。PCI板的PCI总线上有PCI夹层连接器，即PMC槽，并设有流媒体处理器、板上插入以太网芯片、DSP芯片组、IP-I/O板卡；连接PCI总线以及连接器与时分多址总线(TDM总线)和电信I/O接口相连。DSP系统包括语音编码器、电话信号音发生器和探测器以及回音消除器；DSP配备传输TDM数据流的串行接口，配备内部程序和数据存储器，并有优化的C编译器和调试工具；执行定点的特定语音编码器的操作；用PMC I/O卡实现PSTN广域网连接；或连接到PSTN PCM/TDM数据流上。DSP主处理器的本地PCI总线、主PCI总线或某个PMC卡上支持LAN连接。

网络媒体话机终端的设置方法：如上所述本机的拨号支持PSTN或VOIP捆绑号码通讯，网络媒体话机主体采用软交换技术，结合VOIP话机集成方案，利用电视作为大屏幕显示终端，将互联网上的海量多媒体信息接入电视机终端，实现了信息的即时交互，网络媒体话机与宽带流媒体应用系统之间有两个接口，一个是通过SIP代理服务器与应用服务器之间实现IP信令交互，从而建立媒体流会话的SIP协议接口；另一个是在网络媒体话机与宽带流媒体应用系统中，缓冲区代理或媒体服务器之间建立的RTP媒体流传输接口。个人多媒体终端通过上述两个IP信令控制与媒体流传输接口和宽带流媒体应用系统交互，从而在终端上实现宽带流媒体业务。板上流媒体处理器可为专用处理器，执行I/O协议栈，处理分组数据和TDM数据，执行LAN/WAN协议栈，处理HDLC并管理DSP。

选择数字信号处理器(DSP)。网络媒体话机定义为基于DSP的嵌入式信息终端产品。DSP子系统的可选方案有：固定功能芯片集/内核、通用可编程CPU处理主机或本地信号以及可编程面向通信的DSP。PCI板上设有MPEG-4流媒体播放器。执行VOIP通讯，MPEG-4流媒体播放，简单拨号操作界面和LCD来电显示。

网络媒体话机被设计为推进三网合一和下一代网络(NGN)应用的实用型软交换网络智能终端。其业务接口(Service Interfaces)包括：提供应用访问网络能力和信息的接口。提供途径使用户的业务应用具备可访问网络能力，如呼叫管理，消息，交互等，业务接口也包括减轻通信应用程序的应用的通用应用接口。

本发明网络媒体话机终端可扩展连接支持电视机和音响，使基于IP软交换网络的VOIP和多媒体交互一体实现，是一种面向下一代网络应用的性价比、稳定性极高并最符合传统使用习惯的普及型媒体终端设备。实现网络媒体话机基本的硬件和软件功能(TDM通讯、VOIP通讯，MPEG-4流媒体播放，简单拨号操作界面和LCD来电显示)以及实现网络媒体话机扩展的硬件和软件功能(MPEG-4流媒体下载、可视通信交互、支持数字电视/卫星电视的接入等)。

本发明网络媒体话机采用目前国际上最新的类PC模式的嵌入式系统，该系统在性能上比现有的嵌入式系统要高出50％左右，已接近普通PC的性能，在多媒体处理方面提供了强大的运行能力。

框架接口(Framework Interfaces)：

提供业务应用所必需的外接支持能力。由框架接口提供的功能有：

——基于传统拨号呼叫方式的交互操作；——对于电话终端功能的支持；

——对于电视终端接入的支持；——对于音响终端接入的支持；

——对于移动存储外设扩展接入的支持；——对于移动影像外设扩展接入的支持；

支持以上接口功能的宽带网络的软交换媒体终端，按用途和产品组合的架构考虑：设计为提供宽带IP网络电话机和支持宽带IP多媒体软交换整合功能的网络媒体话机。

业务接口(Service Interfaces)包括：

提供应用访问网络能力和信息交互的接口。使用户的业务应用具备可访问网络能力，如呼叫管理，消息，交互等，业务接口也包括预设通信应用程序的通用应用接口。

网络接入部分(10/100Mbp以太网接口、PSTN接口)、TCP/IP协议堆栈、CODEC协议堆栈、DSP处理器、嵌入式CPU、嵌入式操作系统、应用程序。

本发明关键组合：(1)软交换技术：采用国际、国内通行标准规定，建议在IP网络中传输VOIP，数字电视VOD及增值业务采用SIP协议。

(2)信源解码技术：模拟信号数字化后，信息量激增，必须采用相应的数据压缩标准。采用MPEG-4压缩标准，适用多种清晰度图像质量。音频兼容AC-3和MPEG-2两种标准。信源解码器适应不同编码策略，正确还原原始音、视频数据。

(3)大规模集成芯片技术：为实现实时的解复用和数据信息处理，采用专用芯片，将CPU内核与VOIP-DSP，MPEG-4传输流解复用器，MPEG音视频解码器，NTSC/PAL编码器集成，形成STB的核心芯片。

(4)IP呼叫中心链接通讯：在SIP协议下处理业务呼叫的交互式应用，由IP呼叫中心通过域内IP网络分发上下行数据，并与域外网络互联互通。

(5)网络电话：网络媒体电话的核心与关键设备是IP电话网关。IP电话网关具有路由管理功能，它把目标被叫号吗映射为相应的网关IP地址。这些信息存放在一个数据库中，有关处理软件完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能。在用户拨打IP电话时，IP电话网关根据电话区号数据库资料，确定相应网关的IP地址，并将此IP地址加入IP数据包中，同时选择最佳路由，以减少传输时延，IP数据包经因特网到达目的地IP电话网关。对于因特网未延伸到或暂时未设立网关的地区，可设置路由，由最近的网关通过长途电话网转接，实现通信业务。传统的IP网络主要是用来传输数据业务，采用的是尽力而为的、无连接的技术，因此没有服务质量保证，存在分组丢失、失序到达和时延抖动等情况。数据业务对此要求不高，但话音属于实时业务，对时序、时延等有严格的要求。因此必须采取特殊措施来保障一定的业务质量。IP电话的关键技术包括：信令技术、编码技术、实时传输技术、服务质量(QoS)保证技术、以及网络传输技术等。

(6)信令技术：信令技术保证电话呼叫的顺利实现和话音质量，目前被广泛接受的VoIP控制信令体系包括ITU-T的IETF会话初始化协议SIP。

SIP是一种比较简单的会话初始化协议。提供会话或呼叫的建立与控制功能。SIP既支持单点发送(Unicast)也支持多点发送，会话参加者和媒体种类可以随时加入一个已存在的会议。SIP可以用来呼叫人或机器设备，如呼叫一个媒体存储设备记录一个会议，或呼叫一个点播电视服务器向会议播放视频信号。

SIP是一种应用层协议，可以用UDP或TCP作为其传输协议。SIP是一种基于文本的协议，用SIP规则资源定位语言描述(SIP Uniform Resource Locators)，这样易于实现和调试，更重要的是灵活性和扩展性好。由于SIP仅作于初始化呼叫，而不是传输媒体数据，因而造成的附加传输代价也不大。SIP还有建立呼叫快，支持传送电话号码的特点

(7)VoIP编码技术：话音压缩编码技术是IP电话技术的一个重要组成部分。目前，主要的编码技术有ITU-T定义的G.729、G.723(G.723.1)等。其中G.729可将经过采样的64kbit/s话音以几乎不失真的质量压缩至8kbit/s。由于在分组交换网络中，业务质量不能得到很好保证，因而需要话音的编码具有一定的灵活性，即编码速率、编码尺度的可变可适应性。G.729原来是8kbit/s的话音编码标准，现在的工作范围扩展至6.4～11.8kbit/s，话音质量也在此范围内有一定的变化，但即使是6.4kbit/s，话音质量也还不错，因而很适合在VoIP系统中使用。G723.1采用5.3/6.3K bit/s双速率话音编码，其话音质量好，但是处理时延较大，它是目前已标准化的最低速率的话音编码算法。(8)实时传输技术：实时传输技术主要是采用实时传输协议RTP。RTP是提供端到端的包括音频在内的实时数据传送的协议。RTP包括数据和控制两部分，后者叫RTCP。RTP提供了时间标签和控制不同数据流同步特性的机制，可以让接收端重组发送端的数据包，可以提供接收端到多点发送组的服务质量反馈。

本发明的特点是：提供一种网络媒体终端或网络话机终端的通信方法，提供了现有的窄带语音/数据通信网络向下一代宽带多媒体通信网络过渡过程中的业务应用的方法，并对现有的终端整合：针对电话终端的话音通讯方式，与现有电话网络和VoIP的互通，保留传统的拨号和编号习惯；针对电视机终端的多媒体交互方式，与现有多媒体广播和通信网络的互通，保留视音频节目欣赏习惯；提供三网合一模型在下一代宽带多媒体通信网络的终端实现方法，实现与2.5G-3G移动网多媒体业务的通信，可以通过编号方便建立网管和收费机制，不采用需要专业知识才能使用的PC机支持。

针对向下一代互联网络的过渡，本发明设计考虑了以下开发和应用环境：

——IP已成为下一代通信网络(NGN)的技术标准和主流，宽带IP网络日益普及

——基于IP互联的SIP协议以及软交换技术的成熟，VOIP的成功商用

——PSTN，GSM，CDMA，PHS和CATV-HFC之间的信息服务开始融合

——电话通讯和基于传统拨号方式的语音交互通讯习惯，将继续延续和保留

——电视机、音响将继续占据接收音视频信息的主导地位

——多媒体音视频信息的传播服务方式将部分转向于宽带互联网和移动3G网络

本发明产品和应用的设计考虑了网络环境发展带来的过渡衔接问题：

——VOIP方式的语音通信，替代现有PSTN终端，低成本/灵活互通

——支持IP地址/号码翻译，用户不改变原由拨号操作使用习惯

——充分利用业已普及的电视机、音响终端，节省投资

——吸取互联网经营模型的成功经验：信息服务基于开放环境

——借鉴呼叫中心的业务模型：由软交换IP呼叫中心提供安全的链接，计费管理模式

——电话编号方式，IP地址号码转换管理，方便实现互联互通

——产品结构采用功能模块/接口组合设计：选择不同功能模块/接口组合可以扩展应用范围

本发明设计的网络媒体话机强调简单、易用，集成了语音、数据、视频应用和IP语音智能电话功能。除了具有程控电话的所有功能之外，还易于实现诸如SMS、MMS、可视电话、多方通话、留言、VOICEMAIL、E-MAIL、信息点播、音乐点播等，扩大了电话终端功能。它将多媒体通讯功能集成为一个紧凑型的系统，融合了Internet网关(包括VoIP交换和路由)和网络多媒体业务(VOD)的功能，通过增加AV接口和USB口可以实现模拟/数码影像设备的外接，支持视频电话，并为相关的外设终端连接提供标准的接口，可以挂接硬盘(或移动光盘)实现节目存储等等。采用功能模块/接口组合行还可以扩展支持数字电视/卫星电视的接入等。网络媒体话机考虑了目前众多独立设备所具有的功能，为三网合一的低成本实现提供了一种既经济又容易扩展的解决之道，网络媒体话机面向商用和家庭应用，具有友好的应用界面，将可能部分替代目前开始进入市场的数字式电视机顶盒产品和VOIP网络电话，作为家用PC的功能替代品——个人信息终端，甚至是商用和家庭信息网关。具有这些特点的产品，目前市场上尚未见出现。其中许多功能，还需SP们的支持。由此可以预测，本产品的推出，不仅可促进行业发展，还可摧生新的服务，起到积极的效果。

网络媒体话机是宽带网络的终端产品，本发明的功能还容易做到：

——完全突破地域服务界限，支持INTERNET漫游和PSTN同一帐户PSTN接入漫游

——兼容增值业务：支持SMS，MMS，PUSH TO TALK，VOICE-MAIL等业务开发

——由于用户操作界面简化为拨号话机，普通电视机、音响，则应用范围可广泛拓展：

——电话通讯：配置PSTN号码，VOIP电话通信(支持NGN和PSTN双向拨打)

——多媒体数据通讯：通过IP呼叫中心与第三方网站链接(通过拨号翻译)，提供在线网络游戏，游戏/音乐下载和网络多媒体内容点播，可适配支持网络可视电话通讯。

总之，计算机技术及通信技术的进步促成网络媒体话机的开发应用，本发明的方法及相应的网络媒体话机的功能也将伴随软交换的发展与成熟日趋强大和完善，网络媒体话机将成为集众多功能为一体的软交换网络理想用户端数字信息设备，最终将网络媒体话机发展成为数字家庭网关，将网络媒体话机与PC、打印机、DVD机等数字设备以及空调、冰箱、热水器等家用电器连接起来，并通过功能/接口模块与多种广域网相连，真正地成为全动能信息家电复合终端。

附图说明

图1为本发明功能实现网络结构示意图，图2为软交换的基本架构示意图；

图3为本网络媒体话机的软件模型结构图，图4为本发明网络媒体话机的基本结构简图；

图5为本发明网络媒体话机典型的VOIP通话过程框图；

图6为本发明网络媒体话机功能件的结构框图；

图7为本发明网络媒体话机所用MPEG-4原理框图；

图8为本发明网络媒体话机系统功能结构框图；

图9为本发明网络媒体话机主板结构连接示意图即电路图；

图10为本发明基于网络媒体话机终端的三网合一构架图；

图11为本发明网络媒体话机网络和端口连接图；

图12为本发明涉及下一代网络NGN的分层结构示意图；

图13为网络媒体话机与3G手机/PDA互通模型；

图14网络媒体话机应用过渡衔接模型：现阶段14-1；过渡阶段14-2；下一阶段图14-3；

图15是网络媒体话机终端业务应用的网络连接示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示：图1中通过RJ11或RJ45端口建立与PSTN或ADSL-Lan、CATV-HFC的Cable-IP.-Lan的因特网的联系，通过本发明装置又还原了语音或RF、V/SV、A等射频、高清电视信号或立体声信号通过RJ11端口送至电话、电视机和音响。

图2中用户的媒体终端要求具有很高的智能性，与传统的电话机有巨大的差别。软交换网络中的IP终端一般包括：网络接入部分(10/100Mbp以太网接口)、TCP/IP协议堆栈、CODEC协议堆栈、DSP处理器、嵌入式CPU、嵌入式操作系统、应用程序等。通过固网的软交换网络中，包括媒体网关控制器(MediaGatewayController)、应用服务器(ApplicationServer)、中继网(TrunkGateway)关、接入网关(AccessGateway)、信令网关(SignalingGateway)、媒体服务器(MediaServer)和媒体终端。

其中用户的媒体终端要求具有很高的智能性，与传统的电话机有巨大的差别。软交换网络中的IP终端一般包括：网络接入部分(10/100Mbp以太网接口)、TCP/IP协议堆栈、CODEC协议堆栈、DSP处理器、嵌入式CPU、嵌入式操作系统、应用程序等。

目前通过宽带网络提供语音和视频业务的终端主要有两类终端：SIP终端和H.323终端。SIP终端就是采用SIP协议的终端，它应该是面向未来的一种终端；H.323终端所以成为软交换体系中的一种视频终端，原因是现在的视频终端种类比较少，因此在制定软交换的规范时就要求软交换支持H.323终端。为了支持H.323终端，软交换就需要支持H.323协议体系，为了支持一种终端，需要软交换额外的开销。此外，H.323协议体系采用TCP传送应用层协议，而TCP这种面向连接的协议对传送长消息的不如UDP灵活。所以软交换支持SIP视频终端，可简化软交换的协议族。

呼叫连接时，为了确定业务类型，例如是普通话音连接还是视频连接，软交换需要打开SIP协议中封装的会话数据描述(SDP)来作为计费的一种考虑，基于宽带网络软交换的的媒体终端的设计目的是实现对用户端的业务和应用的支持，它定义了一套技术独立的接口，这些接口规定了方法，事件，参数及语义，使得外部用户的和内部的应用创作者可以建立链接服务关系。媒体终端系统可为访问基于网络的软交换业务的应用提供接入，认证，授权功能。通用呼叫控制业务(GCCS)，可为应用提供网络功能，可以让应用动态为目标业务选路，也可为智能VOIP、综合业务数字网用户部分(ISUP)、H.323及统一消息等应用，提供支持它们所需的能力的访问途径。

网络媒体话机在通过宽带以太网络实现IP软交换业务的过程中：进行VOIP通讯，接收数字电视VOD节目、处理数据业务和完成多种应用的解析。亦为网络媒体话机支持流媒体业务的结构设计。信源在进入IP网络前分别完成针对VOIP和VOD业务的两级编码，一是传输用的信道编码，另一级是音、视频信号的信源编码和所有信源封装成传输流。与中心平台相应，接收端网络媒体话机首先从网络传输层提取信道编码信号，完成信道链接；其次是还原压缩的信源编码信号，恢复原始音、视频流，同时完成数据业务和多种应用的通讯、解析。

本发明的强大的数字信号处理平台以支持复杂的信息处理：在确定硬件平台时，往往有两种选择。一是采用专用集成电路(ASIC)，另一种就是选择较为通用的数字信号处理器(DSP)。由于DSP性能的不断增强和种类的细分以针对不同的应用领域(如美国德州仪器(TI)公司的DSP产品就有近十个系列上百种型号)，加上灵活的软件开发环境，DSP已被广泛地应用在信息处理，通讯，消费电子产品方面。在结构设计上考虑将网络媒体话机定义为基于DSP的嵌入式信息终端产品。Internet流媒体解码方案：MPEG-4(兼容MPEG-1，MPEG-2，MP3)、MPEG-7亦可。可进行Internet通讯协议：综上所述，SIP网络媒体话机可以从以下儿个方面概括：

(1)它是一部功能强大的电话终端，能够支持目前普通POTS电话终端或移动电话终端的基本业务和其它大部分的补充业务，例如振铃、播放回铃音、忙音、DTMF、来电显示、信息传送等功能和在宽带IP网络上的广域移动漫游。

(2)为了支持宽带流媒体，它具有编解码功能，特别是解码功能，才能对所接收的流媒体进行解码，从而实时播放。由于要考虑到个人多媒体终端的性能一般都没有PC机强大，因而为了保证解码的速度，解码功能一部分可以由专业的DSP(数字信号处理)芯片完成，例如在网络媒体话机中集成可以对MPEG4、MP3等的解码芯片。除了这些专业解码芯片外，网络媒体话机为了支持基本的VOIP语音通话，还必须具备支持语音编码(如G.711，G.729，G.723.1算法)的编码与解码硬件DSP芯片或软件包。

(3)为了能够缓存所要播放的媒体流，网络媒体话机设有较大的存储空间，一般来说，至少具有32M的内存空间。128M比较理想。

(4)为了能够运行各种协议栈和软件包，网络媒体话机具备功能比较强大的专业嵌入式CPU，并且为了有效统一地管理各种软硬件资源，在网络媒体话机内配备嵌入式操作系统。

(5)网络媒体话机具备支持视、音频播放装置(例如彩色电视机/音响)和摄像头等接口。

(6)为了能够支持宽带传输，网络媒体话机配备高速以太网接口，如100M或1000M的网口。

(7)为了支持流媒体的接收，网络媒体话机具备基本的TCP/IP协议栈，传输流媒体的实时传输协议，如RTP、RTCP、RTSP等。终端为了能够与应用服务器进行协商，从而建立会话，还必须支持SIP信令控制协议。

具备上述要素的网络媒体话机可以基本支持宽带流媒体业务。这种支持宽带流媒体业务的终端可以向宽带流媒体应用系统提出媒体播放请求，宽带流媒体应用系统立即将所请求媒体实时传输到个人多媒体终端的播放缓冲区中，网络媒体话机的解码播放系统再将缓冲区中的媒体数据流解码，然后在视、音频播放装置上播出。

网络媒体话机上流媒体业务实现流程：

网络媒体话机为实现宽带流媒体业务与宽带流媒体应用系统之间的交互：它主要包括三个阶段：1、HTTP鉴权与业务请求阶段；2、网络媒体话机与服务器间媒体能力协商和会话建立交互阶段；3、RTSP控制/RTP传输阶段。在这个流程中，为了强调网络媒体话机与宽带流媒体应用系统之间的交互，因而对宽带流媒体应用系统内部各功能服务器之间的交互流程有所忽略。

具体流程为：(1)用户通过宽带流媒体应用系统中用户管理模块所包含的门户网站(地址对应翻译号码)，来浏览流媒体内容目录Web页面(网络媒体话机语音IVR或电视机交互图示)，从而选定某个应用，然后用户输入认证的用户名、密码(网络媒体话机拨号编码翻译)通过HTTP或其它协议提交给应用服务器。

(2)用户管理模块将上述认证信息交给认证授权模块进行认证。(3)用户管理模块将认证/授权的结果以HTTP或其它协议的形式返回给用户，同时更新用户数据库。

(4)如果用户通过了认证，则证明他是合法用户，从而进行用户授权。用户管理模块将这些信息传送给认证授权模块进行授权验证，如果用户通过授权，用户管理模块则会为他分配一个有时效性的临时用户ID，用户管理模块会将该用户ID通知给应用服务器。

(6)用户管理模块通过HTTP或其它协议将该授权结果返回给网络媒体话机。如果授权成功，在这个结果中还包括网络媒体话机即将与之交互的应用服务器URL地址和有时效性的临时用户ID。

(7)如果上述两步HTTP认证与授权都通过后，则进入SIP协议双方能力协商和会话建立阶段。网络媒体话机根据得到的应用服务器URL地址向应用服务器发出INVITE请求，在INVITE请求中用SDP协议描述了网络媒体话机用于建立RTP连接的资源信息，例如地址信息、支持的视音频类型、采样率等。同时，该INVITE请求中的Authorization头域中包含了经过加密的临时用户ID，它被应用服务器用来验证该网络媒体话机的真实性。

(8)应用服务器向网络媒体话机发送100TRYING响应；表示由终端发送来的INVITE请求正在应用系统内部处理。

(9)宽带流媒体应用系统对INVITE请求进行一系列的处理。这些处理包括：内容分发管理器根据应用服务器的要求，并结合访问用户的地址信息，选择特定缓冲区代理作为本内容缓冲的站点，并将本内容分发到该缓冲区代理中。内容分发管理器把所选择的缓冲区代理的地址及用于建立RTP连接的端口资源信息发给应用服务器。

(10)应用服务器根据所选择的缓冲区代理的地址及用于建立RTP连接的端口资源能力信息组装200OK响应发送给网络媒体话机。(11)网络媒体话机发送ACK确认消息。

(12)应用服务器接收到ACK确认消息后，通知所选择的缓冲区代理按照与网络媒体话机协商好的能力要求准备资源，等待与网络媒体话机建立RTSP控制连接和RTP传输连接，同时通知记费服务器开始记费。

(13)RTSP控制与RTP传输阶段(业务交互传送)；(14)网络媒体话机发送BYE请求以停止流媒体服务，终止会话。在此之前，需要断开RTSP连接。

(15)应用服务器向网络媒体话机发送BYE请求的200OK响应消息，表示确认停止服务。

如图3所示：本发明在下述程序结构的支持下工作：

除去硬件，第一层软件提供操作系统内核以及各种硬件驱动程序，第二层中间件将应用软件与依赖于硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于具体的硬件平台，第三层应用软件包括本机存储的应用和用户即时下载的应用。

(1)硬件驱动层软件：驱动程序驱动硬件功能，如VOIP通讯模块，射频解调器、传输解复用器、A/V解码器、OSD、视频编码器等。

(2)实时操作系统：与PC操作系统不同，网络媒体话机中的操作系统采用实时操作系统(RTOS)，可以在实时的环境中工作，并能在较小的内存空间中运行。目前流行的实时操作系统有VxWorks、Psos、OS20、Windows CE等。这些操作系统各有所长，在机顶盒中都有应用。

(3)中间件：在开发网络媒体话机的上层应用中会面对如下问题：实时多任务操作系统，硬件平台原理细节，行业标准，繁杂的用户界面以及实用功能等各项跨行业的难题。中间件是在网络媒体话机的的应用程序和操作系统、硬件平台之间嵌入的一个中间层，定义一组较为完整的、标准的应用程序接口，使应用程序独立于操作系统和硬件平台，从而将应用的开发变得更加简捷，使产品的开放性和可移植性更强。它通常由通讯虚拟机、网络浏览器、图像与多媒体模块等组成。开放的业务平台上的特点在于产品的开发和生产以一个业务平台为基础，开放的业务平台为每个环节提供独立的运行模式，每个环节拥有自身的利润。只有采用开放式业务平台才能保证网络媒体话机的的扩展性，保证开发生产投资的有效回收。

(4)上层应用软件：执行服务商提供的各种服务功能，如：IP电话，电子节目指南、视频点播、数据广播和可视电话等。上层应用软件独立于STB的硬件，它可以用于各种STB硬件平台，消除应用软件对硬件的依赖。

图4结构示意图中：ROM用于存放控制程序。RAM用于存放运行数据。VOIP语音编码解码单元，完成VOIP语音信号的模数，数模换及编解码。VOIP语音压缩解压缩模块完成语音数据的压缩解压缩(如G.723、G.729A等)。网络接口模块完成IP语音数据的收发及PSTN电话的收发。

图5为网络媒体话机典型VOIP通话过程框图即VoIP业务应用的实现图：

网络媒体话机通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP软交换网络把数据包传输到接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，达到由IP网络传送语音的目的。IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包，同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。经过IP电话系统转换及压缩处理，每个普通电话传输速率约占用8-11kbit/s带宽，因此在与普通电信网同样使用传输速率为64kbit/s的带宽时，IP电话数是原来的5-8倍。

如图6所示：本发明主要功能件构成：主CPU不仅是整个系统的主控器/监视器和资源管理器，还要处理系统级的监控、LAN和用户接口。应用中，要求它处理信令(SS7、H.323)或媒体网关控制协议栈SIP。其它应用要求CPU运行语音识别数据库和程序。单个主CPU不能完成这么多功能。设计时可以用一个或多个从属CPU来处理这些协议栈和应用。

图8系统框图给出了功能模块的关系及连接关系：网络媒体话机具有语音、多媒体和数据处理等功能，需要执行复杂的DSP功能和复杂的网络协议，是装置的核心，它必须具备基于DSP的结构，以满足快速处理器、宽带总线和高效操作系统等要求，这样的结构将使具体设计系统结构时游刃有余，开发出的产品既新颖又便宜，而且风险小。

运行支持环境负责优化程序的执行以及优化主机和I/O间接口。它包括的重要功能有：为DSP生成优化的多信道电信应用程序的框架；自动的数据位置管理及与数据相关线程的产生；在编译时估计对MIPS、存储器和功率的需求；在运行期间为包括多DSP设计在内的多种系统配置方案提供支持，并为消息在DSP和主机IOP之间的传输提供支持；支持调试和性能确认；方便地定制特定领域的电信应用。

同时，系统的软件开发环境包含多种协议栈API，(这些协议栈可在实时操作系统RTOS管理下的主机CPU或IOP上运行)。在协议栈层下面，是各种单板资源的API，包括DSP、DSP I/O(如串行端口和中断)、IOP、H.110TDM总线交换器、HDLC选件和I/O子模块。

CPCI总线可用性分析也很关键。大多TDM I/O数据通过H.110总线传输，但在某些应用中，数据可能传至LAN，这时LAN及其相关协议处理在主机上进行。CPCI总线的负荷50％的峰值处理能力用于处理LAN收发数据。

网络媒体话机还要方便地处理多种网络协议。网络媒体话机的网络能力是否高效取决于是否具有协议层次映射结构。建议将结构设计成能够处理类OSI协议栈。以下是一个大致的建议：较低层(第一、二层)用硬件(HDLC控制器、以太网、I/O)和DSP实现，第三层可以放在IOP，而较高层在主CPU上实现。这样减少了层间通信，缩短了延迟。

图7是图8中多媒体处理电路MPEG-4原理框图

MPEG-4视频音频解码芯片。读出串行的MPEG数据流信号及其它控制信号，经过MPEG音频译码器、解出立体声的音频信号，再经过A/D变换器，通过处理器输出到音响设计或家用电视机。另一路MPEG视频流，经过视频解码器、视频D/A变换器、NTSC/PAL编码器形成全电视信号送到家用电视机。还有控制信号，可以接收网络媒体话机通过键盘发出各种控制命令。

1)MPEG-4压缩、视频/音频解码、主要为MPEG-4解复用、用于语音压缩/解压缩模块。且业务复用，先将数字数据进行分组，然后将视频数据分组、音频数据分组和辅助数据分组复用到单一数据流中。本网络媒体话机系统使用MPEG-4传送流对视频、音频和数据信号进行进行解复用，形成音频PES分组数据和视频PES分组数据，并将音频和视频数据直接送给MPEG-4解码器进行解码。MPEG-4传送流和数据流通过解码并进行数据分析，以提取相应音频PES数据、视频PES数据、程序特殊信息(PSI)、服务信息(SI)以及私有数据。音频PES数据和视频PES数据通过A/V接口输出，而程序特殊信息(PSI)、服务信息(SI)以及私有数据则被存储到外部RAM中，并对这些数据直接进行存取操作。

解复用模块送出的数据是压缩的视频PES数据和音频PES数据，必须由MPEG-4解码器对PES数据进行解压缩。对送出的PES分组进行解码后，它输出两组信号，一组为送给数字视频编码器的数字视频信号，另一组为送给音频DAC的PCM格式的数字音频信号。

2)视频编码：视频编码器将已解码的数字信号转换为模拟信号，它接收MPEG-4解码器送出的数字视频信号，同时将它转换成混合视频信号或S端子视频信号，这些信号经过低通滤波后，还原出模拟音、视频信号，在常规彩色电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声。

3)音频编码、音频DAC：音频编码附设有音频DAC的功能是将已解码的数字PCM数据转换成立体声模拟信号。同时音频DAC产生过采样时钟，作为参考时钟提供给MPEG-4解码器，以产生精确的音频系统时钟。

如图9所示：用最常用的标记表示。图中包括话机SLIC模块、压缩、解压缩、编解码器是IP电话的模块，对电话音频进行压缩、解压缩，ROM、RAM是附设的存储器。

Mpeg TS是MPEG模块的内部码流，对MPEG模块进行功能区分，3TS是视频功能模块，IDE视频处理与输出缓存接口模块，可以连出输出接口。MPEG/AV.Enc、MEPG/AVDEC分别为MPEG编解码模块，DSP和DAC是核心的数字信号处理模块和音频及视频编码模块，TBC时基校正器将影像信号(AV或S端子)数字化后存放在影像存储器中，影像輸出端子送出标准且稳定的信号，即使输入信号中断，TBC也能持续由内部的影像存储器送出稳定的同步信号。PCI Tanget端口接在PCI BUS总线上，PCI MASTER、Sapphire为总线的外接插件，TransCoding表示流媒体码流的输出，IEEE-PHY为摄像数字转换模块，DVCodec模块是用于IP电话模块作为现有技术，Sapphire显示设备，电话机模块PCI总线，DSP芯片构成从DAC输出音视频端口。

图9电路所用的芯片如MPEG-4多媒体处理器可以是：美国TI公司：C55x或C6000或DSC2x；日本NEC公司：UPD6113XA，UPD61151/61152，UPD72891/72892；美国Vweb公司：LSI“VW2005”；美国Sigma Designs公司：LSI“EM8475”；美国Sigma Designs公司：EM8500；美国ViVoDa Communications公司：VDC-601 MPEG-4/H.26x单片视频编解码器。

VOIP处理芯片可以是：美国Broadcom公司：BCM1113R或CM1115R；美国TI公司：基于TMS320C55x DSP的TNETV2510；美国Virata公司：Azurite VoIP芯片组；荷商美普思科技(MIPS Technologies)：整合硬件加速型加密功能的INCA-IP芯片；华邦电子与TigerJet Network公司：W681511CODEC芯片与Tiger560VoIP处理器。

信息终端处理芯片(CPU)：博利思公司；POCKET IX1。0和POCKET IX1.5；摩托罗拉公司：32位嵌入式高集成度Coldfire5272处理器；美国通用仪器公司：DCT3000/DCT5000；德州仪器公司(TI)：TMS320DSC24DSP；台湾矽统科技：SiS550产品系列；意法半导体有限公司(ST Microelectronics Ltd.)：STPC。

本发明的电路实现可以委托如台硕泰克、华硕等IT产品制造公司进行主板、芯片的专业设计和相应的软件运行，均可以得到图9的电路实施例。本发明设计的网络媒体话机基于CPCI结构，以奔腾C值得指出的是，对图8的集成方法：强调的是功能模块(大规模集成电路主板)集成方案，包含：CPU控制下的DSP硬件加嵌入式计算机软件，集成组合随功能设计而定，各功能模块(大规模集成电路主板)根据网络媒体话机的不同功能接口配置，本发明仅提出结构性框图和集成方案解释就能够委托上述公司得到性能价格比符合要求的电路板和整机。

CPU芯片作为系统控制器，采用Windows NT操作系统。除了主要的PCI总线外，系统还有H.110总线，传输TDM。为完成TDM信息流的交换，必须使用H.110总线。H.110总线的前身是多厂商集成协议(MVIP)和信号计算系统结构(SCSA)，通常是用于板间通讯的电缆连接，而不是背板总线。TDM使用不同的时隙承载语音信道。电信I/O和用户I/O等其它功能由CPCI总线提供非总线型的电信I/O接口功能，并用于以太网专有总线用户I/O。

DSP是基于DSP处理器的CPCI板。这些板的PCI总线上有PCI夹层连接器(PMC)槽，可插入以太网、DSP芯片组、IP-I/O或其它用户自制板卡。除连接PCI总线外，这些连接器还可与TDM总线和电信I/O接口相连。

板上的处理器为专用i960处理分组数据和TDM数据，执行LAN/WAN协议栈，处理HDLC并管理DSP。这类I/O协议栈大多不能由CPU执行，因为其程序较大而且需要一定程度的实时处理。改用DSP执行这类程序，除要耗用DSP资源，还需要大量的软件移植、测试、验收和集成。这种结构可以在主处理器的本地PCI总线、主PCI总线或某个PMC卡上支持特定的LAN连接。LAN协议(TCP/IP)可以在主处理器或i960处理器上运行。在广域网应用中，主要I/O是通过TDM总线和电信I/O接口对公用电话网络(PSTN)进行访问。用PMC I/O卡实现PSTN广域网连接。连接到PSTN PCM/TDM数据流上。有关DSP的系统和设计如下：

1.DSP子系统：DSP子系统是网络媒体话机中处理器最集中的部分，包括语音编码器、电话信号音发生器和探测器以及回音消除器。DSP子系统的可选方案有：固定功能芯片集/内核、通用可编程CPU处理主机或本地信号以及可编程面向通信的DSP。可编程的DSP是最合适的选择。选择依据包括原料成本、灵活性、开发成本和功耗。

正确选用DSP和板结构是成功设计高密度、低成本的网关的关键。DSP必须能执行定点的特定语音编码器的操作；配备传输TDM数据流的串行接口；配备内部程序和数据存储器；功耗低；并有优化的C编译器和调试工具。

设计单板时还应考虑后部转换模块(RTM)，它将所有电缆和外部接口移至系统后部，提供热切换能力和高可靠性。RTM的作用包括：作为双冗余CPU设计中的中控板或热切换控制器；或者通过增加一个PCI至PCI的桥延长PCI总线。

TDM数据流从TSI交换器输出，又输入DSP串行口。DSP选择适当的TDM时隙(信道)并进行信号音检测以确定呼叫类型。如果是语音呼叫，则对该时隙的语音数据消除回音后进行编码、实时处理、以太/IP/UDP打包，再直接发送给以太网控制器。如果语音信号探测器没有探测到语音信号，则启用静音抑制。对于通过LAN接收到的分组数据，首先进行解包并发送到抖动缓冲器，然后发送到语音解码器。如果启用了静音抑制，就可以生成柔性噪音。语音数据通过DSP串行数据流发送至时隙交换器并经电信I/O接口输出。

编程处理如此复杂的实时数据流，软件必须精心设计。效率低下的软件设计、编码和优化以及实时双工语音传输中的明显延迟都会使系统无法使用。DSP软件的关键点包括DSP内核、IOP和本地驱动程序以及应用接口。

与通用的计算机不同，DSP处理器不使用普通的操作系统，而是编写小型内核程序支持信号处理模块。以下是内核的必要特性：1.I/O：预装的高效的TDM缓冲和分组；低延迟的分组语音抖动缓冲器。2.多信道线程：高效生成多信道线程，方便地处理TDM缓冲、网络数据分组等产生的触发事件。3.调试和剖析：是开发复杂嵌入式系统的有用手段。4.存储器服务：DSP芯片的内存空间很宝贵，内存分配服务可以优化存储器的使用。5.内核必须提供编程方法和编程工具，以便快速开发出优化的多算法、多信道通信应用。

2.多媒体处理子系统：对多媒体数据压缩和解压缩技术是网络媒体话机系统中的关键技术，网络媒体话机采用DVD的标准，利用MPEG-4的音频编码技术将声音压缩到原来的六分之一，再利用帧内和帧间动态图像压缩技术，使图像的分辨率达到DVD的质量。

MPEG-4的工作原理由视频音频解码加速器、视频音频同步时基、DRAM控制器和仲裁器、PCI总线/主机寄存器组成。

3.系统的整合设计：1)网络接口和用户接口：网络接口将网络媒体话机连接到宽带以太网络上，处理有关网络协议，接收输入信息流，并返回到用户的控制命令。对于宽带以太网，则网络接口可以合并到信道编码部分，用VOIP信道来传送用户控制信息。安全管理可以通过一个VOIP拨号密码认证形式，通过VOIP主叫鉴权完成。

用户接口主要由单片机控制电路、显示电路、遥控电路组成。在网络媒体话机开机后，首先将启动VOIP联接功能，支持VOIP的拨号IP地址翻译通讯，同时在拨接指定VOIP配号(IP地址)后，接收中心平台控制系统发送节目预选信息，并以节目菜单的形式在VOIP的IVR或外接电视机上显示。用户可以通过VOIP语音提示或用户电视接口屏幕选择节目菜单，并根据自己的喜好选择通过拨号方式点播节目。而用户接口则把选择信息送给网络媒体话机的CPU，并做相应的IP联接和节目播放处理。

2)外围设备控制系统：外围设备控制子系统使用户可以把多种功能扩展外设连接到网络媒体话机上。其中最基本的外设接口将是红外线接口。同时网络媒体话机还将能提供更多的接口，如：游戏操纵杆、键盘、鼠标以及打印机、磁盘驱动器、CD-ROM等。

3)网络媒体话机是需要复杂软件支持的信息家电，它实际上就是一个复杂的微型计算机系统，因此操作系统是必不可少的。网络媒体话机的软件设计采用层次型的结构，其优点在于使底层的硬件对上层软件透明，增加或替换硬件时不用修改上层的软件，上层软件修改时不必了解硬件的结构，这样升级和扩展十分方便。

软件部件运行于网络媒体话机目标硬件之上，它们分别是操作系统和应用代码。此两部件经过连接可生成可执行软件，又称可执行映象，将它下载到网络媒体话机上，便完成网络媒体话机的软件构造工作。

数字电视VOD应用：网络媒体话机VOD功能的总体设计可采用与DVD类似或相同的标准，信源编码采用MPEG-4标准，业务复用采用的是MPEG系统层规范，而IP通讯协议则采用SIP标准协议。具体实现时，用户根据VOIP语音和电视视频主菜单选择节目后，网络媒体话机通过VOIP拨号将用户的节目请求信息传送到中心控制系统平台，中心控制系统平台根据用户请求信息向IP网络发送相应的节目。网络媒体话机接收IP网络上的信号，完成IP链接、信道解码、解复用、解压缩、视频编码和音频DAC的功能，并将视频/音频输出信号送到电视机，从而实现交互视频/数据信息服务。其工作过程为：在客户端，用户上行信号指令由网络媒体话机以拨号IP地址翻译方式通过网络发出通信呼叫，经IP网络向视频服务器发出请求。到达并被服务器的网卡接收，传送给服务器。经过请求验证后，服务器把存储子系统中可访问的节目名准备好，并在用户VOIP话机和电视屏幕上播放点播单。用户选择节目后，服务器从存储子系统取出节目内容合成视频数据流，通过IP网络以MPEG-4压缩方式传送到客户端网络媒体话机并在电视机上播放。

网络媒体话机应该既能处理TDM信息也能处理IP信息。在网络媒体话机的设计里，H.110总线提供TDM服务，而从属CPU上的LAN接口以及DSP的子模块提供IP接口服务(IP也能通过CPCI总线传送)。DSP必须具有动态处理语音/调制解调数据的能力，从而节省编码转换和多任务处理的成本。

网络媒体话机的作用是与其它网关通信，因此，在信令、压缩和IP头格式方面必须按照标准的要求进行设计。

图10所示：基于TDM的PSTN话音网必将和分组交换数据网融合，形成可以传递话音和数据等综合业务的新一代网络。如何灵活，有效地实现现有的PSTN网与分组交换网的互通，将PSTN逐步地向IP网络演进，其关键的网络产品就是呼叫服务器Call Server，或称为SOFT

SWITCH。Call Server是下一代话音网络交换的核心，如果说传统电信网络是基于程控交换机的网络，而下一代分组话音网络则是基于Call Server(SOFT SWITCH)的网络。所谓下一代网NGN，是一个及其松散的概念，泛指一个不同于目前一代的、以数据为中心的融合网络。从网络特性看，下一代网络是一个通过高速公共传输链路和路由器等节点，利用IP承载话音、数据和视像等所有比特流的多业务网；一个能为各种业务提供有保证的服务质量的网络；一个在与网络传送层及按入层分开的服务平台上提供服务与应用的网络；一个向用户提供宽带接入，能充分发挥容量潜力的网络；一个具有后向兼容性，能充分挖掘现有网络设施潜力和保护以有投资，允许平滑演进的网络。

基于IP技术的下一代电信网是一种以分组为单位的网络交换和传输机制，承载、信令和管理在同一个基础设施上(即IP之上)，客户机/服务器的电信业务体系，具有向传统的固定和移动终端提供仿真的传统电信业务的能力。

本发明基于下一代网络NGN，NGN是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效地实现新业务，在功能上分为四层：

1)接入和传输层(Access and transport layer)：将用户连接至网络，集中用户业务将它们传递至目的地，包括各种接入手段。

2)媒体层(Media layer)：将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。

3)控制层(Control layer)：包含呼叫智能。此层决定用户收到的业务，并能控制低层网络元素对业务流的处理。

4)网络服务层(Network Service layer)：在呼叫建立的基础上提供额外的服务。

下一代网络是可以提供包括话音，数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架，有三大特征。本发明所采用软交换的技术基础：

1.对外接口软交换作为一个开放的实体，与外部的接口必需采用开放的协议。

媒体网关与软交换间的接口-用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制及管理。

信令网关与软交换间的接口-用于传递软交换和信令网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议(SCTP)或其它类似协议。

软交换间的接口-实现不同软交换间的交互。此接口可使用SIP-T协议。

软交换与应用/业务层之间的接口-提供访问各种数据库，三方应用平台，各种功能服务器等的接口，实现对各种增值业务，管理业务和三方应用的支持。

软交换与应用服务器间的接口-此接口可使用SIP协议或API如Parlay，提供对三方应用和各种增值业务的支持功能。

软交换与策略服务器间的接口-实现对网络设备的工作进行动态干预，此接口可使用COPS协议。软交换与网关中心间的接口-实现网络管理，此接口可使用SNMP协议。

软交换与智能网的SCP之间接口-实现对现有智能网业务的支持，此接口可使用INAP协议。

2.主要功能Softswitch/Call Server的主要功能有：

提供支持多种信令协议(包括H.248，H.323，SIP^*，SCTP、ISUP+、INAP+、RADIUS、SNMP)的接口，实现PSTN网和IP网网/ATM网间的信令互通和不同网关的互操作。

Softswitch/Call Server主要处理实时业务：第一是话音，并增加处理视频和多媒体业务。从经济角度来看，Softswitch/Call Server首先应能支持话音业务。但在网络融合的过程中Softswitch/Call Server还应该具有利用新的网络服务设施提供各种增值业务和补充业务的能力。提供可编程的，逻辑化控制的开放的API协议，实现与外部应用平台的互通。通过不同的逻辑与媒体层的网关交互，对网关设备或IP/ATM网的核心设备进行控制，完成融合网络中的呼叫控制，会话的建立，修改和拆除过程以及媒体流的连接控制。提供网守功能，即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。操作维护功能，主要包括：业务统计和告警等，计费功能，应具有采集详细话单的功能

3.业务提供：软交换本身可以提供现有电话网中的一些基本业务和补充业务，但由于软交换的灵活性，它还可以与智能网的SCP相结合，提供各种智能业务，并且，通过引入一个新的组件-应用服务器(Application Server)，软交换还可以为三方应用提供应用平台，不仅提高了服务的种类，而且加快了服务应用的速度。

(1)基于软交换的增值业务架构

软交换体系结构中引入了一个新的组件应用服务器(Application Server)，应用服务器是专为增值业务而引入的。应用服务器负责各种增值业务的逻辑产生和管理，并且还提供各种开放的API，为第三方业务的开发提供创作平台。应用服务器是一个独立的组件，与控制层的软交换无关，从而实现了业务与呼叫控制的分离，有利于新业务的引入。

应用服务器(Application Server)：提供增值业务的执行，管理和开发平台，处理与软交换间的接口信令。

媒体服务器(Media Server)：提供特殊业务的资源平台，处理与媒体网关间的承载接口。组件间的接口如下：RTP-此协议用于传输媒体网关和媒体服务器间的媒体流。

SIP-此协议用于应用服务器和软交换间的通信，使得软交换可将需要增值业务的呼叫发至应用服务器进行增值业务处理。SIP网络架构包括SIP终端和服务器。SIP终端主要完成向服务器发送请求和与服务器建立连接。服务器包括代理服务器、注册服务器、重定向服务器和位置服务器四类。代理服务器主要完成SIP消息的转接、转发功能。重定向服务器告诉客户下一跳服务器的地址，客户根据此地址向下一跳服务器重新发送请求。注册服务器接收终端的注册请求，对终端进行鉴权，它通常与代理服务器或重定向服务器共存。位置服务器为重定向服务器或代理服务器提供被叫用户可能的位置信息。

为了在IP网络上向用户提供集语音、视频、数据为一体的多媒体业务，满足多样化、个性化业务需求，并具备良好的综合接入能力、业务提供、网络管理、用户认证、鉴权和计费能力，并在继承的基础上实现与PSTN/ISDN、PLMN等业务网络之间的的互通，业界提出了以软交换(SoftSwitch)为核心的下一代网络(NGN)。

SoftSwitch是构建在NGN之上的端到端通讯的核心控制部件，提供下一代融合(有线/无线、数据/话音/视频)开放的业务。SoftSwitch的核心思想是业务与呼叫控制分离、呼叫控制与传输分离，将呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，从而可方便地在网络上快速提供新业务，实现业务与呼叫控制分离。

SoftSwitch技术采用分层的网络架构，具备全面的开放性，同时骨干网络传输技术以及城域网技术的发展，为以SoftSwitch为中心开展多媒体业务提供了现实的基础。

SoftSwitch是整个网络的控制中心，提供集中的呼叫控制、路由、资源管理及增值业务接口。视讯终端向SoftSwitch注册及建立呼叫连接。它不仅实现SIP服务器的功能，完成呼叫控制和媒体能力协商，实现SIP终端之间点到点的视频通信。而且它能支持其它类型视讯终端如H.323终端的接入，并能实现SIP视讯终端与H.323视讯终端的互通，同时也可以增加相应的网关实现同其它业务网络的互通，如PSTN、七号信令网、移动网等。

将SIP和软交换结合组建IP视讯网，既简化了呼叫控制；又具备丰富的业务能力，如用户可以在任何地点、采用任何接入手段、任何时间获得基本相同的业务：“一点提供、全网共享”；支持第三方业务，支持用户业务定制，业务个性化；同时可方便地实现同其它业务网络的互通，如PSTN、H.323视讯网等等。

纯SIP组网的运营模式与传统的运营模式不同，它没有长途和本地之分，主要是基于内容或者服务的运营模式。利用SIP可快速组网，灵活部署业务，为用户提供可移动的视讯服务，随着相关问题的逐步解决，基于SIP组建灵活的、可扩展的新一代视讯网络是一种趋势。

随着Internet的迅猛发展，视讯需求的大众化以及SIP相关技术的逐渐成熟，SIP将逐渐成为视讯领域的主流信令控制协议之一。当然，是组建纯SIP的下一代视讯网，还是与软交换结合组建下一代视讯网，目前并没有定论。这主要取决于技术的发展和市场的需求。如果SIP技术本身能够率先突破多点会控等限制，而且由于它的投资成本相对较小，纯SIP视讯网络将会率先发展。相反，如果软交换技术快速商用，那么与软交换结合组建的下一代视讯网也会快速发展。而且，随着SIP和软交换技术的发展，二者可能会出现融合，纯SIP的视讯网络可能由软交换统一管理和控制，毕竟软交换的初衷是融合多种网络。

应用服务器和软交换间用SIP协议进行通信，而SIP是用于创建，修改和终止呼叫的应用层控制(信令)协议，这样，使得应用服务器可以涉入呼叫的控制方面，但不能对媒体资源作出控制，而媒体服务器则可提供这方面的功能，让媒体服务器与应用服务器相配合，就可让应用服务器处理呼叫的信令方面(SIP)，而媒体服务器负责处理媒体流(RTP)，这样就可支持那些需要控制媒体流的业务，如媒体混合等。当然，如果业务不需要对媒体的控制功能，如编号转换、转发、路由相关业务等，那么这些业务仅用应用服务器就能支持。另外，由于媒体网关具备媒体服务器的一部分或所有的功能，随着SIP协议的进一步扩展，应用服务器则可以通过软交换从媒体网关那里获得一些媒体功能，即应用服务器分配一定的媒体相关功能在媒体网关上实现，这样可以减轻应用服务器上的媒体功能，进一步降低增值业务使用的成本。

(2)软交换与应用服务器间的交互

软交换与应用服务器间使用SIP协议进行通信。SIP协议具有建立、拆除和管理端点间会话的功能，所以软交换既能建立也可取消至应用服务器的呼叫，同样，应用服务器也能建立和取消至软交换的呼叫，并且应用服务器还具有转换主叫和被叫方的信息、保持和恢复连接的功能。目前，对SIP协议功能正进行扩展工作，未来SIP将能支持多方功能。

软交换和应用服务器都可作为SIP用户代理，它们可以直接通过代理服务器进行通信。软交换可利用注册机制动态得知应用服务器的存在，也可通过在软交换上配置应用服务器的地址信息，静态得知应用服务器的存在。源报头用于通知应用服务器主叫方的身份，而终报头用于通知应用服务器增值业务将应用的那一方的身份。

软交换和应用服务器间控制流交互的一般流程如下：

软交换触发决定呼叫是否切换至应用服务器进行增值业务处理。触发可基于主叫方地址，被叫方地址或其它的软交换机制。

软交换根据触发信息确定应用服务器的地址，并通过发送SIP请求信息(包括适当的呼叫信息)将呼叫转至目标应用服务器，

目标应用服务器收到SIP请求后，调用相应的增值业务。在此处，应用服务器可进行许多动作：重定位-向软交换发送一个新的目的地址——重定向呼叫(3XX重定向响应中包含一个新的目的地址)。这种机制可用于面向地址转换和路由的业务。

接收和传送-分配媒体资源——命令软交换将至媒体资源的路径连接好(用200OK响应表示)。用户与媒体资源的交互结束以后，应用可将呼叫传至新的目的地，应用退出呼叫(BYE的头中包含有新的目的地址)。此机制可用于面向媒体的业务，如：卡号和传真存储/转发业务。

代理-通过软交换将呼叫返回——使得应用服务器可监视所有的并发呼叫事件。此机制可用于面向事件的业务，如记帐卡和计时业务。

基本的SIP功能和扩展的呼叫控制功能结合在一起，可使软交换将呼叫转至应用服务器进行增值业务处理，处理完以后，应用服务器通过软交换将呼叫转回，并将自己从呼叫中退出。SIP协议可使应用服务器进入所有的呼叫控制活动并能传送、重定向和代理呼叫。由于SIP的通用性和灵活性，使得在软交换网络中可以非常有效和容易的实现增值业务。

(3)应用服务器之间的交互

除了软交换和应用服务器间使用SIP协议外，应用服务器间也使用SIP协议进行通信，这使得应用服务器之间也可以交互。这样，就可以将两个或多个位于不同应用服务器上的业务联系起来，使得业务提供者可向用户提供一个完备，无缝的业务提供解决方案。随着应用服务器可以实现对其它应用服务器的控制，相应的管理应用服务器间的功能交互的机制就需要引入，这对于日益增多的增值业务入网很重要。软交换可把复杂，耗时的功能交互管理分派给应用服务器，由应用服务器自己来管理与其它应用服务器的交互。

软交换可分派AIN/IN SSP功能给应用服务器，将AIN/IN的业务交换点(SSP)功能置于应用服务器上，由应用服务器来负责适当的呼叫模式，这样，应用服务器既可以与AIN/IN的业务控制点(SCP)和智能外设(IP)进行交互来支持传统的业务，又可开发新的智能业务。

将各种应用编程接口置于应用服务器上，为外部的应用提供编程接口，提供第三方应用的开发平台。

软交换的核心竞争力主要在软件方面，它既可以作为独立的NGN网络部件，分布在网络的各处，为所有媒体提供基本业务和补充业务，也可以与其它的增强业务节点结合，形成新的产品形态。正是软交换的灵活性，使得它可以应用在跨媒体混合业务领域。

智能网领域的应用

在智能网领域，软交换与媒体网关相结合，完成SSP功能，与现有智能网的SCP相结合，提供各种智能业务，此时，软交换需实现智能网的基本呼叫状态模型(BCSM)和H.323或SIP协议状态机的转换。

软交换可支持多种协议，如INAP和CAP，并可与应用服务器配合，提供各种新的增值业务和补充业务

软交换处理的业务：软交换主要处理实时业务：最初是话音，以后也可处理视频和多媒体业务。虽然数据业务量正渐渐赶超话音业务量，但目前话音业务的收益仍是数据业务的好几倍，所以，从经济角度来看，软交换首先应能支持话音业务。但在网络融合的过程中势必会出现新的应用，所以软交换还应该具有利用新的网络服务设施支持各种增值业务和补充业务的能力。

软交换的主要职责是在端点间建立关系。关系可能是一个简单的呼叫，也可能是很复杂的过程。未来网络业务的特点是业务智能越来越集中在应用服务器上，如在智能网平台上实现的许多独立于网络的增值业务。应用服务器负责业务逻辑的产生，业务则通过应用服务器与软交换交互。因此，软交换的主要任务是支配网络资源，至于业务则越来越向上层移动。

什么样的关系需要软交换的参与呢？如果需要提供质量服务，就要涉及到软交换，因为软交换可保证用户定义的业务和网络实际能力之间达到最好的匹配。但并不是所有关系的建立都要软交换的参与，有些则可在尽力而为的基础上实现。由于有些业务的关系不需要软交换的参与，所以软交换不能保证其服务质量(QOS)，但这些与软交换无关的关系应不削弱受软交换控制的关系的QOS。

作为下一代网络交换核心的Softswitch/Call Server，结合了传统的电话网络的可靠性和IP技术的灵活性和有效性的优点，是传统的电路交换网向分组化网络过渡的重要网络概念，这一概念所形成的系列网络产品将对我国电信网的演进以及利用IP网络提供丰富的业务起重要的作用，具有广阔的发展前景。随着IP技术的引入，新概念和新产品不断出现，现有网络和未来的网络都面对许多机遇，挑战和选择，无论是采用那种技术和设备，关键是要把握好网络的融合，研究新设备与已有网络的关系，新的网络体系架构，并能实现电路网络向分组网络的无缝过渡。

目前NGN网络的统一业务开放平台是以应用服务器为核心的平台。应用服务器在NGN网络中向用户提供各类增强业务的设备，它负责业务逻辑的执行、业务数据和用户数据的访问、业务的计费和管理等。

应用服务器除了处理软交换的SIP业务请求，从而为软交换网络的用户提供增强业务外；应用服务器还可以提供智能网业务；以及可以提供API接口以调用第三方的应用。应用服务器提供智能网业务有两种情况，一种情况是应用服务器与具备SSF(业务交换功能)功能的软交换通过INAP协议互通，为来自软交换的智能网呼叫提供服务。另一种情况是应用服务器通过信令网关与现有的智能网SSP/IP设备互通。如果业务需要，应用服务器也可以与业务控制点(SCP)进行互通。

应用程序接口(API)接口：当应用服务器提供应用程序接口API接口调用第三方业务应用时，API可以是PARLAY API或其他API。当应用服务器提供PARLAY API时应具有PARLAY网关的功能，完成PARLAY API与底层各种协议之间的映射。

应用服务器在NGN中主要提供业务控制功能、媒体控制功能、业务数据功能、协议适配功能、计费功能、应用执行环境功能、操作维护管理等功能；此外还可选地提供API接口功能、PARLAY网关功能等。

API接口的实施例很多：如CMPP API华为网关接口(DLL)、亚信网关接口(DLL/JAVA)、清华深讯网关接口(DLL)、卓望网关接口(DLL)、东软网关接口(DLL/JAVA)等。

SiteView特此设计了开放式的API接口。SiteView开放式API由动态连接库(DLL)和模版文件(Template)组成。动态连接库可按照SiteView定义的标准由用户或其他软件供应商提供，模版文件可以利用SiteView的模版文件向导(TPLWizard)生成。

可以通过SNMP与其它系统集成：网络管理协议SNMP 2.0和SNMP 1.0的安全机制比较脆弱，通信不加密，所有通信字符串和数据都以明文形式发送。攻击者一旦捕获了网络通信，就可以利用各种嗅探工具直接获取通信字符串，即使用户改变了通信字符串的默认值也无济于事。可用SNMP 3.0解决了一部分问题。SNMP 3.0使用DES(Data Encryption Standard)算法加密数据通信；另外，SNMP 3.0还能够用MD5和SHA(Secure Hash Algorithm)技术验证节点的标识符，从而防止攻击者冒充管理节点的身份操作网络。有关SNMP 3.0的详细说明，请参见http://www.ietf.org/rfc/rfc2570.txt。SNMP在现行网络管理系统的相关技术中，简单网络管理协议(SNMP)事实上已经成为了核心标准。

应用服务器为软交换网络中的增强业务提供应用执行环境，通过协议适配功能对呼叫分配合适的协议，然后由业务控制功能根据业务逻辑执行的需要对业务进行控制，并通过业务数据功能调用业务执行过程中所需要的业务数据和用户数据。在业务控制的过程中，如果需要应用服务器会对媒体服务器的媒体资源进行控制，为呼叫提供各种媒体资源，并通过计费功能提供必要的业务管理、维护、统计等功能。如果某些业务由不属于软交换网络所有者的第三方业务提供商提供，那么可以通过PARLAY网关和API接口安全调用第三方应用。

IP呼叫中心：广义上看，面向网络媒体话机终端的IP呼叫中心平台利用软交换体系结构可以建立下一代网络NGN框架，功能涵盖业务层、控制层、核心层和边缘层，它主要由软交换设备、信令网关、媒体网关、应用服务器、标准应用程序接口(API)等组成。从狭义上看，IP呼叫中心平台定位在控制层。包含了呼叫服务器、呼叫代理、媒体网关控制器等设备的全部功能，而且还增加了一些扩展功能。

NGN呼叫与控制的核心是位于IP呼叫中心平台控制层的软交换(Softswitch)，软交换设

备是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务和功能，是NGN

中话音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是目前电路交换网向分组交换网演进的主要设备。

1.基本架构：IP呼叫中心平台应该是一个开放的、标准化的系统，它能够在开放式计算平台上执行分布式通信功能；也能够合成话音、数据和视频，并在此基础上提供综合网络业务；还能够支持传统的交换协议(如SS7)，同时通过在不同协议之间进行翻译(例如无线和有线系统之间)，完成不同类型网络的互通。

2.主要功能：IP呼叫中心平台是实现″呼叫控制″功能的实体，软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。软交换将为业务的独立和开放提供重要的支持。下一代网络(NGN)的发展已经越来越成熟，通过信息终端——网络媒体话机对于业务与应用的融合，“三网合一”也将变为现实，而这一切都建立在IP的基础之上。从NGN的特点不难看出，“IP呼叫中心”符合NGN体系结构，所以选择“IP 呼叫中心”作为支持网络媒体话机终端的统一业务开放平台将很容易向NGN进行过渡和升级。

市场的需求是促使IP呼叫中心逐步转向网络媒体话机终端全面集成化的解决方案的主要因素。IP呼叫中心将从单一的话音模式向被称之为多媒体的包括email、传真、聊天工具、视频以及话音在内的由多种通信媒介组成的以客户应用为中心导向的模式进行转变。并将传统的话音网络与新兴的基于IP协议的局域网络和广域网络结合起来。IP呼叫中心对于网络媒体话机终端全面交互管理解决方案能够利用一个通用的业务规则引擎(business rules engine)、一个历史报告系统(historical reporting system)以及其实时资源管理能力对多个媒体流进行管理。这些媒体包括Web、Wap、VoIP、e-mail、语音邮件以及传真等，此外还包括传统的PSTN话音交互等，为网络媒体话机的通讯与多媒体业务应用实现了其所需的系统灵活性、简单性以及独立于媒体的集成特性等。符合NGN体系结构的IP呼叫中心，在架构支持网络媒体话机终端的统一业务开放平台的设计中，具备以下能力：

优良的互联互通能力。IP呼叫中心对业界主流协议SIP的支持保证了网络媒体话机终端在各个层面集成第三方厂家设备，包括与第三方网关设备的互通、与第三方对等软交换设备的互通、与第三方业务设备的互通、与第三方终端设备的互通等。另外，IP呼叫中心还可实现与其它网络的互通(如七号信令网、H.323网络等)，顺利实现网络媒体话机终端与不同IP地址规划的各类终端之间任意时刻的呼入、呼出。

超强的设备处理能力。IP呼叫中心具有强大的处理能力，软交换核心设备为未来软交换网络的规模发展奠定了基础；中继网关设备能够更好地满足运营商网络的需求。

丰富的标准协议接口。IP呼叫中心摒弃了非标准的内部协议，全部采用开放的标准协议接口，包括呼叫处理协议(SIP/SIP-T)、媒体控制协议、承载支持协议、业务层协议、管理层协议等。这些协议接口可以快速进行协议版本的维护和升级，同时可以迅速支持最新的协议。

设备的电信级可靠性。IP呼叫中心是基于电信级应用而设计和实现的，具有完善的备份和切换能力，所有重要的单板以及电源都采用热备份的方式；支持灵活的单板混插/热插拔能力，使设备的配置更加灵活；具有优良的语音、视频质量以及完善的T.38传真能力。针对IP网络的特性，IP呼叫中心采取多种QoS策略来保证用户电信级的通信质量。

另外，IP呼叫中心提供网络媒体话机终端可以商用的通讯及多种多媒体业务，完成相关NGN平台构筑，为未来3G和固定NGN的融合提供统一的网络基础设施，以适应不同形态的通信网络未来将不断融合的发展趋势。

IP呼叫中心平台结合网络媒体话机终端将为运营商提供面向下一代网络的全面解决方案：

●IP呼叫中心平台可以从任何开放的IP网络环境或其他第三方平台上开发运用于电信网络的新业务。这样可以以最快的速度和最有效的方式引入各类新业务；

●IP呼叫中心平台支持现有所有用户的话音、数据连接，其他第三方平台服务，以及网络媒体话机终端的处理能力都将被支持，以最大程度的保证业务收益；

●IP呼叫中心平台支持现有网络媒体话机终端用户的连接和其他第三方服务平台将迅速过渡至未来的NGN网络框架；

●充分利用网络媒体话机终端，IP呼叫中心平台以最小的投资，最短的过渡时间演进到NGN网络。图11-14均基于上述的IP呼叫中心平台实现本发明的方法。

图15所示平台组成：(1)软交换控制设备(Softswitch Control Device)这是IP呼叫中心平台的核心控制设备。它完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互连互通功能、应用支持系统功能等。(2)业务平台(Service Platform)完成新业务生成和提供功能，主要包括SCP和应用服务器。(3)信令网关SG(Signaling Gateway)目前主要指七号信令网关设备。传统的七号信令系统是基于电路交换的，所有应用部分都是由MTP承载的，在软交换体系中则需要由IP来承载。通过信令网关完成PSTN网与包交换网七号信令的互通功能。(4)媒体网关MG(Media Gateway)完成媒体流的转换处理功能。通过不同的网关设备完成与各种网络及终端的互通。(5)其它支撑设备如AAA服务器、大容量分布式数据库、策略服务器(Policy Server)等，它们为软交换系统的运行提供必要的支持。在网络媒体话机的各种业务应用中，IP呼叫中心平台将作为核心控制设备，完成呼叫处理、业务提供、设备控制、计费管理等功能的，而网络媒体话机则在IP呼叫中心平台的控制下完成各种媒体/信令流转换及其它附属功能。

本方法发明总体功能设计指标：

·支持SIP协议软交换通讯；网络媒体话机支持ADSL/LAN/Cable Modem宽带接入；

·支持MPEG-4协议标准，兼容支持MPEG-I和MPEG-II视频格式和MP3音频格式。

·支持NTSC和PAL电视制式；支持码流：52Kbps---2000Kbps；CBR or VBR；

·视频分辨率：Full D1 720*576or 640*480；支持5.1声道数字式立体声

·支持HTTP 1.0，HTML 3.2和HTML4.0，cookie，JavaScript 1.3，SSL3.0；

·支持BMP，GIF87a，GIF89a(动画GIF)，JPG图片格式；

·支持两种大小字体；支持简体中文、英文；支持代理媒体服务器；

·屏幕放大和缩小，支持两种显示模式：640×480和800×600；

·视频分辨率：Full D1720*576or640*480；支持码流：52Kbps---2000Kbps；CBR or VBR；

·支持Windows Media DRM数字版权管理；支持HTML网页浏览；

·支持SSL、NTLM、Kerberos安全认证；支持网络CDN宽带内容分发；

·支持SIP协议VOIP通讯；支持系统在线升级，在网络上获得最新版本软件；

·支持网络消息(文本MAIL，MS，FAX；PUSH/PULL信息等)

·编号地址翻译交互操作，支持媒体播放控制等

拨打与接收：网络媒体话机键盘拨号控制交互上行信息，IP呼叫中心支持IVR，TV屏显操作引导；IP呼叫中心流媒体信号经网络媒体话机处理：直接连接电视机或家庭影院(音响)；

网络媒体话机支持挂断/音量调节/重拨/暂停/来电显示；

双向话音通讯，IP呼叫中心由运营商配合支持网络媒体话机拨打固定电话/移动电话；

支持VOIP/PSTN互联互通；网络媒体话机在运营商的支持下拨打IP呼叫中心平台，流媒体通讯。

预置特殊功能

网络媒体话机具备电话簿/通迅记录/留守录音功能；IP呼叫中心支持网络媒体话机进行电话会议通信；IP呼叫中心可升级网络媒体话机客户端程序、下载振铃及拨号音。

本方法发明主要技术设计指标：执行标准与协议：

G.711 A-law & μ-law、GSM6.10、G.729语音编解码算法；符合SIP标准；MPEG-4协议标准网络媒体话机：以太网接口——RJ45连接器，符合IEEE 802.310 Base-T；

电话网接口——RJ11连接器，符合PSTN标准；

拨号键盘-除标准的0-9、＊、#外，另设有12个功能键，用于操作与设置话机；

视频制式——自动/NTSC/PAL；音频响应——20Hz-20KHz；

音频信噪比——>90db；模拟音频输出——1-2V；数字音频输出——0.5Vp-p；

视频输出——1Vp-p；负载阻抗：75欧姆非平衡负极性；色差输出：740-140m Vp-p。

S端子输出——亮度Y：0.7Vp-p；色度C：0.88Vp-p；负载阻抗：75欧姆。

状态指示灯——设有指示灯及LCD照明灯，用于LCD显示照明。

免提功能——全双工，振铃音量、听筒音量、扬声器音量数字式独立调节；

AC/DC适配器-输入220～240V(中国，欧洲等)或100～240V(全球电压自适应)，47-63Hz；

可登录至指定软交换平台；可自动寻找软交换平台；

支持DHCP：自动分配IP地址，子网掩码，网关IP地址等；支持PPPoE；

静音检测；舒适噪声产生；16ms回声抵消；

动态的缓冲区管理--减少延时、抖动对话音质量的影响

使用环境：使用温度：0℃ to 50℃(32°to 122)；储藏温度：-30℃ to 65℃(-22 to 149)；

湿度：10 to 90％无结露；电源：220V、50Hz

网络：以太网——LAN、DSL、Cable-Modern；网络延迟：小于400ms；网络抖动：小于100ms；

网络丢包率：小于10％；网络带宽：VOIP大于30kbps，VOD大于256kbps。

电话：程控——PSTN；家电：电视机、音响。

操作界面：本机拨号操作键盘，LCD显示屏(文本信息菜单)，本机话筒(语音信息菜单)；

外接电视机(电子节目信息指南)；驱动接口(设置本机操作程序)。

基本接口：以太网接口RJ-45——连接LAN、DSL、Cable-Modern

电话网接口RJ-11——连接PSTN；模拟音视频AV——连接带AV的电视机

复合视频S-V——连接带S-视频端子的电视机

色差分量YUV——连接带Y、Pb/Cb、Pr/Cr插座的电视机

5.1立体声AC-3——连接立体声音响或家庭影院

本机设置接口COM——可通过PC浏览器设置话机参数

扩展接口：外设接口USB——连接移动硬盘(或移动光盘)

外设接口AV或USB——连接外挂摄像机或数字摄像系统

输入接口RF——连接模拟有线电视、数字有线电视或卫星电视设备：

部分缩略语英汉对照表

英文缩写         英文全称                                         中文译名

NGN              Next Generation Network                          下一代网络

                 SoftSwitch                                       软交换

ADSL             Asymmetric Digital Subscriber Loop               非对称数字用户环路

ATM              Asynchronous Transfer Mode                       异步转移模式

TCP/IP           Transmission Control Protocol/Internet Protocol  传输控制协议/互联网协议

TDM              Time Division Multiplex                          时分复用

STP              Signaling Transfer Point                         信令转接点

SS7                                                               7#信令

SIP                                                               互联网IP通信协议

VoIP             Voice over IP                                    复合语音的IP通信

IGW              Integrated Gateway Boards                        综合网关模块

CCM              Communication Control Module                     通讯控制模块

LIC              Line Interface Circuit                           线路接口电路

MGW              Media Gateway                                    媒体网关

AVCD             Auchio & Video Control Device                    音像控制装置

CC               Call Control                                     呼叫控制

DA               Distribution Amplifier                           分配的大器

IO               Information Outlet                               信息插座

IOS              Intelligent Out Station                          智能外围站

HDSL             High-bit-rate Digital Subscriber Link            高比特数字用户链路

OSI              Open Systems Interconnection                     开放系统互连

PABX             Private Automatic Branch Exchange                程控数字自动交换机

Claims (10)

1.网络媒体话机终端的应用和通信方法：在网络媒体话机终端存在的条件下通过网络进行的交互通信，网络媒体话机终端包括电话模块和将目标被叫号码映射为相应的网关IP地址进行VoIP通讯的IP电话模块，并设有PCI总线、在PCI总线上设有以太网接口和CPU控制的语音/多媒体处理器、在所述语音/多媒体处理器上通过D/A转换连接出媒体端口，设有专业嵌入式CPU，嵌入式操作系统；具有TCP/IP协议栈，传输流媒体的实时传输协议，其特征是终端与基于IP网络的软交换中心进行同步和异步的交互通信，并由基于呼叫处理方式的IP呼叫中心平台提供相应的业务应用支持，在支持SIP信令控制协议的基础上，将目标被叫号码映射为相应的网关IP地址或其相连通PSTN网络对应的号码，通过支持IP呼叫中心平台的SIP通讯协议和PSTN信令，进行支持流媒体格式和语音的通讯。

2.由权利要求1所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是网络媒体话机终端具有既能处理TDM信息也能处理IP信息的协议：一方面——话音呼叫通过TDM电路交换网络PSTN进行电话通讯；另一方面——IP信源在进入IP网络前分别完成针对VOIP和多媒体业务的两级编码，一是传输用的信道编码，另一级是音、视频信号的信源编码和将所有信源封装成传输流；与中心平台IP呼叫中心相应，接收端网络媒体话机终端首先从网络传输层提取信道编码信号，完成信道链接；其次是还原压缩的信源编码信号，恢复原始音、视频流，同时完成数据业务和多种应用的通讯、解析。

3.由权利要求1所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是网络媒体话机终端与网络的IP呼叫中心-宽带软交换和流媒体应用系统之间设有两个接口，一个是通过SIP代理服务器与应用服务器之间实现IP信令交互，从而建立媒体流会话的SIP协议接口；另一个是在网络媒体话机与宽带流媒体应用系统中，缓冲区代理或媒体服务器之间建立的RTP媒体流传输接口。

4.由权利要求1或2所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是在网络媒体话机进行多媒体信息点播时，首先将启动VOIP联接功能，支持VOIP的拨号IP地址翻译通讯，同时在拨接指定VOIP配号的对应IP地址后，接收IP呼叫中心发送的节目预选信息，并以节目菜单的形式在VOIP的IVR或外接电视机上显示；通过VOIP语音或用户电视屏幕引导提示选择节目菜单，并通过拨号方式点播节目。

5.由权利要求1或2所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是网络媒体话机流媒体信息处理采用与DVD数字音像设备类似的标准，信源编码采用MPEG-4标准，业务复用采用的是MPEG系统层规范，而IP通讯协议则采用SIP标准协议；用户根据VOIP语音和电视视频主菜单选择节目后，网络媒体话机通过VOIP拨号将用户的节目请求信息传送到IP呼叫中心平台，系统平台根据用户请求信息通过IP网络提供网络终端接收IP网络上的信号支持，网络媒体话机完成IP链接、信道解码、解复用、解压缩、视频编码和音频DAC的功能，并将视频/音频输出信号送到电视机、音响外设终端，从而实现交互视频/数据信息服务；其工作过程为：在客户端，用户上行信号指令由网络媒体话机以拨号IP地址翻译方式通过网络发出通信呼叫，经IP网络向IP呼叫中心-软交换平台发出请求，到达并被软交换平台接收，传送给应用服务器；经过请求验证后，应用服务器把存储子系统中可访问的节目名准备好，并在用户网络媒体话机和电视机屏幕上播放节目点播引导提示，用户完成选择节目后，应用服务器从存储子系统取出节目内容合成多媒体数据流，通过IP网络以MPEG-4压缩方式传送到客户端网络媒体话机并在电视机、音响上播放或通过移动硬盘或移动光盘外设下载。

6.由权利要求1所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是方法为：2.5G-3G移动网和网络媒体话机终端之间实时交互业务和存储转发业务的方法，通过IP呼叫中心实现通信信息的同步软交换通信或异步转发通信方法：2.5G-3G手机/PDA和网络媒体话机VOIP/IP可视电话交互通讯，网络媒体话机终端及连接电视机接收2.5G-3G手机/PDA的远程音视频监控信息或MMS信息；按键通话业务中2.5G-3G手机/PDA的热键呼叫通过网络的IP呼叫中心-宽带软交换平台与网络媒体话机实现即时通讯。

7.由权利要求1所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是多媒体交互式信息服务业务的方法为：网络媒体话机的媒体终端电视机/摄像头通过IP呼叫中心与2.5G-3G手机/PDA进行的同步/异步交互式信息服务；IP呼叫中心完成建立通信编号，网络管理和结算计费机制。

8.由权利要求1所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是通过音视频编解码、对所接收/发送的流媒体进行解/编码，从而实时播放/传送；编解码的一部分由专业的DSP芯片完成，集成支持MPEG4流媒体格式的编解码芯片，并通过电话模块和IP电话模块，对TDM信息或IP-SIP信息分别确定业务类型，进行对应处理，集成支持G.711、G.729或G.723.1算法的VoIP语音编码的编解码硬件DSP芯片或软件包。

9.由权利要求1或2所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是呼叫连接时，为了确定业务类型，即普通话音连接还是视频连接，IP呼叫中心-软交换打开SIP协议中封装的会话数据描述(SDP)来作为业务提供和计费的依据。

10.由权利要求1或2所述的网络媒体话机终端的应用和通信方法，其特征是网络话机终端设有独立的网络接口，为访问基于网络软交换的业务应用提供接入，认证，授权功能；网络接口将网络媒体话机连接到宽带以太网络上，处理有关网络协议，接收输入信息流，并接收返回到用户的控制命令；对于宽带以太网，则网络接口可以合并到信道编码部分，用VOIP信道来传送用户控制信息；安全管理可以通过一个VOIP拨号形式，通过VOIP主叫鉴权完成。

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