CN106603880B - 一种编解码协同处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明主要披露了一种编解码协同处理方法，IPPBX可以使用各终端话机的编解码空闲能力用来缓解自身编解码需求的压力，主要用于IPPBX做媒体编码转换的场景，该方法包括以下步骤：步骤a：VoIP终端基于自身支持的信令向IPPBX注册，通过扩展的字段向IPPBX通报相关信息，同时IPPBX保存VoIP终端信息；步骤b：VoIP终端实时向IPPBX汇报自身编解码剩余能力等信息，IPPBX实时更新各VoIP终端的信息；步骤c：IPPBX根据自身编解码需求的压力，向VoIP终端发起编解码协同业务请求；步骤d：IPPBX将需要处理的数据发送给VoIP终端处理，VoIP终端处理完之后将所述数据再发送给IPPBX，从而完成编解码的协同操作。通过本发明方法可以有效的缓解IPPBX的编解码压力并且充分利用各VoIP终端的能力，更好的优化了终端与服务器之间的资源匹配，提高了工作效率。

Description

一种编解码协同处理方法
技术领域
本发明属于通讯技术领域，尤其涉及IPPBX能力扩展的解决方案。
背景技术
在VoIP领域，IPPBX是一种基于IP的公司电话系统，这个系统可以完全将话音通信集成到公司的数据网络中，从而建立能够连接分布在全球各地办公地点和员工的统一话音和数据网络。IPPBX网络系统内各VoIP终端采用IP方式进行数据通信，不仅能进行通话，还能实现文本、数据、图像的传输，将电话网和计算机网统一成一个整体，实现局域网内的电子办公。特别是在远距离协作商务、电子办公中将会充分发挥其强大的资源优势，为商业合作、工作重组带来便捷。IPPBX局域网内的控制中心可根据局内外的具体情况，对计算机网络、电话网络进行有效地管理，达到资源共享。
综上所述，IPPBX对处理各种数据有着巨大的需求压力，与此同时IPPBX本身的硬件能力有限，而且不易扩展；这就造成IPPBX日益增长的处理数据的需求与自身当前硬件能力不足的矛盾越来越大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种终端话机编解码协同处理方法，从而使IPPBX可以不升级硬件，就能扩展自身处理数据的能力。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种终端话机编解码协同处理方法，PPBX可以使用各终端话机的编解码空闲能力用来缓解自身编解码需求的压力，所述方法包括以下步骤：
（1）各VoIP终端基于自身支持的信令向IPPBX注册，通过扩展的字段同IPPBX协商该方法相关的信息，同时IPPBX保存各VoIP终端信息；
（2）当VoIP终端具有keepalive register功能时，通过register消息实时向IPPBX汇报自身编解码剩余能力等信息，IPPBX实时更新各VoIP终端的信息，如果该终端不具有keepalive register功能时，则无需向IPPBX汇报自身编解码剩余能力等信息；
（3）当VoIP终端通过IPPBX发起呼叫时，IPPBX应该记录下该终端支持编解码能力，也应该记录该终端当前的呼叫状态；
（4）当IPPBX编解码需求的压力增加时，参考各VoIP终端的具体情况，比如终端当时是否在通话、终端支持的编解码能力等，向合适的VOIP终端发起编码转换请求，适当的分配任务给VoIP终端，充分利用它们的CPU计算能力及GPU编解码能力；
（5）IPPBX选择好终端之后，根据自身的需求，向该终端发送请求，用于媒体数据的编码转换；在请求中协商好所述媒体数据原有的编码类型和所述媒体数据需要转换成的目的编码类型，以及传输媒体数据的通道；
（6）VoIP终端收到编码转换请求后，根据自身的情况或者配置可以选择接受或者拒绝该请求；如果该终端接受该请求则回复该请求，并且做好准备工作；（7）如果所有的终端都拒绝了IPPBX的编码转换请求，IPPBX也可以在一段时间后，重新发起请求；同时VoIP终端在拒绝一次请求后，应当记录该请求，后续如果终端有能力处理该请求后，应该使用自己上次拒绝的编码转换请求，发送给IPPBX，表明自己现在能够支持该请求，IPPBX可以接受该请求，也可以拒绝该请求；
（8）IPPBX将需要编码转换的数据发送给VoIP终端，VoIP终端即时将处理后的数据再发送给IPPBX，待所有的数据都处理完后，VoIP终端通知IPPBX，清除两者之间的数据传输通道；
（9）在步骤（8）中，VoIP终端和IPPBX都能够随时终止该过程，以应对某些特殊场景，比如：该终端有了呼叫任务，需要使用自身的编解码能力。
本发明允许IPPBX利用VoIP终端话机扩展自身处理数据的能力，从而达到减少成本，扩展能力的目的。
附图说明
图1为本发明各角色成员的关系示意图；
图2为本发明协同方法的流程图。
具体实施方式
本发明的基本原理是：在IPPBX和VoIP终端之间，根据一定的策略，通过扩展SIP或其它类型的信令消息包正文或头域携带信息进行相关协商，使IPPBX能够获知VoIP终端的编解码能力，以及各终端实时的编解码空闲能力，并且能够发送请求使用终端的CPU计算能力及GPU编解码能力。
为了更清楚地说明本发明实例的技术方案，下面将结合示例图对本发明的实施进行详细的介绍，下面的描述仅仅是本发明的一些实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得本发明的其他实施方式。
图1示出了一个基本的终端话机编解码空闲能力协同使用方案中的节点框架，主要由IPPBX和各种VoIP终端组成；协同方法处理模块实现获取各终端编解码能力、记录各终端通话状态以及剩余编解码能力、处理与终端之间的交互信令等功能。
图2为本发明实施终端话机编解码空闲能力协同方法的流程图。由图可知，本发明具体实施终端话机编解码空闲能力协同方法涉及以下操作步骤：
步骤S1：VoIP终端首先应该向IPPBX注册，注册请求发送至IPPBX（此处忽略注册的鉴权等一般性流程）；使用终端自身的register消息，扩展该消息携带终端信息，所诉的终端信息包括：终端自身支持的codec（编解码）列表；所述扩展正文中以XML格式描述主被叫信息，采用x-gs-codecInfo为扩展内容标签名,具体格式如下：
REGISTER sip:xxxxxx SIP/2.0
Via:SIP/2.0 xxxxxx:xxx;branch=z9hG4bK402a73ae;rport
From: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>;tag=KxLzduO6uo4Br9V3Fw7T
To: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>
Contact: <sip:xxx@xxxxxx>
Call-ID: xxxxxx
CSeq: xxx REGISTER
Max-Forwards: 70
User-Agent: Grandstream GXV3140 1.0.7.72
Organization: Grandstream
Supported: replaces, timer
Content-Type: application/x-gs-codecInfo+xml
Content-Length: 97
<xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<CodecInfo>
<codecType id="audio" type="G722 9,PCMU 0,PCMA 3,GSM 8" />
<codecType id="video" type="H264 105,VP8 100" />
</CodecInfo>
其中的几个关键项解释如下：
1）codecType中的id：表示音频、视频；
2）codecType中的type：表示其支持的编解码，带上payload以逗号（也可以使用其它的符号）隔开；
步骤S2：当VoIP终端的具有keepalive register功能时，通过扩展的register消息实时向IPPBX汇报自身编解码剩余能力等信息，IPPBX实时更新各VoIP终端的信息。所诉的终端信息包括：终端自身支持的codec（编解码）列表、终端剩余的编解码能力；所述扩展正文中以XML格式描述主被叫信息，采用x-gs-codecInfo为扩展内容标签名,具体格式如下：
REGISTER sip:xxxxxx SIP/2.0
Via:SIP/2.0 xxxxxx:xxx;branch=z9hG4bK402a73ae;rport
From: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>;tag=KxLzduO6uo4Br9V3Fw7T
To: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>
Contact: <sip:xxx@xxxxxx>
Call-ID: xxxxxx
CSeq: xxx REGISTER
Max-Forwards: 70
User-Agent: Grandstream GXV3140 1.0.7.72
Organization: Grandstream
Supported: replaces, timer
Content-Type: application/x-gs-codecInfo+xml
Content-Length: 137
<xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<CodecInfo>
<codecType id="audio" type="G722 9,PCMU 0,PCMA 3,GSM 8" />
<codecType id="video" type="H264 105,VP8 100" />
<codecValue id="encode" value="124416000" />
<codecValue id="decode" value="124416000" />
</CodecInfo>
其中的几个关键项解释如下：
1）codecType中的id：表示音频、视频；
2）codecType中的type：表示其支持的编解码，带上payload以逗号（也可以使用其它的符号）隔开；
3）codecValue中的id：表示编码或者解码；
4）codecValue中的value：表示编码或者解码的能力值，其计算公式为：value =分辨率×帧率×num（例如：value = 1920*1080*30*2）。
步骤S3：当VoIP终端通过IPPBX发起呼叫时，IPPBX应该记录下该终端支持编解码能力，也应该记录该当前的呼叫状态。后续当IPPBX编解码需求的压力增加时，参考各VoIP终端的具体情况，比如终端当时是否在通话、终端支持的编解码等，向合适的VoIP终端发起编码转换请求，适当的分配任务给VoIP终端，充分利用它们的CPU计算能力及GPU编解码能力。其中编码转换请求通过消息包正文中携带相关信息。所述扩展正文中以XML格式描述主被叫信息，采用x-gs-codecRequest为扩展内容标签名，具体格式如下：
OPTIONS sip:xxxxxxx SIP/2.0
Via:SIP/2.0 xxxxxx:xxx;branch=z9hG4bK402a73ae;rport
From: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>;tag=KxLzduO6uo4Br9V3Fw7T
To: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>
Contact: <sip:xxx@xxxxxx>
Call-ID:xxxxxx
CSeq: xxx OPTIONS
Max-Forwards: 70
User-Agent: Grandstream UCM6510V1.4A 1.0.2.5
Organization: Grandstream
Supported: replaces, timer
Session-Expires: 1800
Allow: INVITE, ACK, CANCEL, OPTIONS, BYE, REFER, SUBSCRIBE, NOTIFY,INFO, PUBLISH
Content-Type: application/x-gs-codecRequest+xml
Content-Length: 127
<xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<codecRequest>
<codecType id="audio" srcType="G722 9" dstType="GSM 8" />
<transportChannel id="audio" type="UDP" value="192.168.111.12 36854"/>
<codecType id="video" srcType="H264 105" dstType="VP8 100" />
<transportChannel id="video" type="TCP" value="192.168.111.12 35948"/>
</codecRequest>
其中的几个关键项解释如下：
1）codecType中的id：表示音频、视频；
2）codecType中的srcType：表示需要做编码转换的数据的原有编码，带上payload以逗号（也可以使用其它的符号）隔开；
3）codecType中的dstType：表示需要做编码转换的数据的目的编码，带上payload以逗号（也可以使用其它的符号）隔开；
4）transportChannel中的id：表示音频、视频；
5）transportChannel中的type：表示使用的传输层协议；
6）transportChannel中的value：表示用于传输数据的通道；
在安全性上，可对该扩展内容进行加密，且一般选用对称型加密算法，如AES-256等。为简化配置，该解密密码与分机注册密码一般为同一密码。
在数据传输上，可增加扩展内容，用于协商合适的传输协议或者加密方式。
如果VoIP终端接受该请求，则回复该请求；通过消息包正文中携带相关信息。所述扩展正文中以XML格式描述主被叫信息，采用x-gs-codecRequest为扩展内容标签名，具体格式如下：
SIP/2.0 200 OK
Via:SIP/2.0 xxxxxx:xxx;branch=z9hG4bK402a73ae;rport
From: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>;tag=KxLzduO6uo4Br9V3Fw7T
To: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>
Contact: <sip:xxx@xxxxxx>
Call-ID: xxxxxx
CSeq: xxx OPTIONS
Max-Forwards: 70
Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE
Content-Type: application/x-gs-codecRequest+xml
Content-Length:127
<xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<codecRequest>
<codecType id="audio" srcType="G722 9" dstType="GSM 8" />
<transportChannel id="audio" type="UDP" value="192.168.111.12 36854"/>
<codecType id="video" srcType="H264 105" dstType="VP8 100" />
<transportChannel id="video" type="TCP" value="192.168.111.12 35948"/>
</codecRequest>
其中的几个关键项解释如下：
1）codecType中的id：表示音频、视频；
2）codecType中的srcType：表示需要做编码转换的数据的原有编码，带上payload以逗号（也可以使用其它的符号）隔开；
3）codecType中的dstType：表示需要做编码转换的数据的目的编码，带上payload以逗号（也可以使用其它的符号）隔开；
4）transportChannel中的id：表示音频、视频；
5）transportChannel中的type：表示使用的传输层协议；
6）transportChannel中的value：表示用于传输数据的通道；
在安全性上，可对该扩展内容进行加密，且一般选用对称型加密算法，如AES-256等。为简化配置，该解密密码与分机注册密码一般为同一密码。
在数据传输上，可增加扩展内容，用于协商合适的传输协议或者加密方式。
步骤S4：IPPBX将需要编码转换的数据通过步骤S3中协商好的通道发送给VoIP终端，VoIP终端即时将编码转换后的数据通过步骤S3中协商好的通道发送给IPPBX。
步骤S5、S6: 在终端处理数据期间，终端可以通知IPPBX结束步骤S4，或者待所有的数据都处理完后，IPPBX可以通知VOIP终端，清除两者之间的数据传输通道。上述所有的通知都可以通过消息包正文中携带相关信息。所述扩展正文中以XML格式描述主被叫信息，采用x-gs-codecRequest为扩展内容标签名，具体格式如下：
NOTIFY sip:xxxxxxx SIP/2.0
Via:SIP/2.0 xxxxxx:xxx;branch=z9hG4bK402a73ae;rport
From: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>;tag=KxLzduO6uo4Br9V3Fw7T
To: "xxx"<sip:xxx@xxxxxx>
Contact: <sip:xxx@xxxxxx>
Call-ID: xxxxxx
CSeq: xxx NOTIFY
Max-Forwards: 70
User-Agent: Grandstream UCM6510V1.4A 1.0.2.5
Organization: Grandstream
Supported: replaces, timer
Session-Expires: 1800
Allow: INVITE, ACK, CANCEL, OPTIONS, BYE, REFER, SUBSCRIBE, NOTIFY,INFO, PUBLISH
Content-Type: application/x-gs-codecRequest+xml
Content-Length: 27
<xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<codecRequest>
<codecEvent id="audio" type="FINISH" />
<codecEvent id="video" type="FINISH" />
</codecRequest>
其中的几个关键项解释如下：
1）codecEvent中的id：表示音频、视频；
2）codecEevent中的type：表示事件的类型；其中FINISH表示结束，此外可以在扩展该事件类型，如START、STOP、ERROR等。IPPBX和VoIP终端可以在处理数据时适当的发送event给彼此
在步骤S5中，IP终端能够停止编码转换的过程，将该所述type的类型更改为STOP即可用于停止编码转换的过程。
在安全性上，可对该扩展内容进行加密，且一般选用对称型加密算法，如AES-256等。为简化配置，该解密密码与分机注册密码一般为同一密码。
步骤S7：当一个VoIP终端注销时，IPPBX则清除该终端的相关信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种编解码协同处理方法，IPPBX可以使用各VoIP终端的编解码空闲能力用来缓解自身编解码需求的压力，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤a：所述VoIP终端基于自身支持的信令向所述IPPBX注册，通过扩展的字段向所述IPPBX通报相关信息，同时所述IPPBX保存所述VoIP终端信息；
步骤b：所述VoIP终端实时向所述IPPBX汇报自身编解码剩余能力等信息，IPPBX实时更新所述各VoIP终端的信息；
步骤c：所述IPPBX根据自身编解码需求的压力，向连接到所述IPPBX的各VoIP终端发起编解码协同业务请求以协同扩展所述IPPBX的处理数据能力；
步骤d：所述IPPBX将需要做编码转换的数据发送给所述VoIP终端，所述VoIP终端随后将处理好的数据发送给所述IPPBX。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c中所述编解码协同业务请求具体包括：所述IPPBX向所述终端发送编码转换请求，并且协商好需要使用的编码类型，以及传输需要编码转换的媒体数据的通道，所述VoIP终端回复所述请求，双方协商完成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤d中的还包括以下操作：待所有的编解码数据都处理完毕后，所述IPPBX通知所述VoIP终端，清除两者之间的数据传输通道。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤a中还包括：所述VoIP终端是通过自身支持的register注册信令向所述IPPBX注册，包括标准SIP信令或私有信令。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤b还包括：所述VoIP终端可以利用当前已经协商好的keepalive注册信令，通过扩展字段通知所述IPPBX。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述IPPBX实时记录以及更新所述各VoIP终端的编解码能力、通话情况，智能的选择合适的VoIP终端执行编解码媒体数据的任务。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤c中，所述编解码协同业务请求是指：所述IPPBX可以向所述VoIP终端发送编码转换的请求，并同时协商编码类型和数据传输通道。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述VoIP终端根据自身的情况有权利拒绝该请求。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述IPPBX可以同时向很多个所述VoIP终端发送请求，为自身的编解码需求增加预留能力。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，如果所有的VoIP终端都拒绝了所述编解码协同业务请求，所述IPPBX也可以在一段时间后，重新发起请求；同时所述VoIP终端在拒绝一次所述编解码协同业务请求时需要记录，后续如果所述VoIP终端有能力处理该请求后，应该使用上次拒绝的codec请求，发送给所述IPPBX，表明自己现在能够支持所述编解码协同业务请求。
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