利用H.323协议实现视讯业务的扩展

中国电信股份有限公司北京研究院杨明川谭国权
H.323协议是ITU制定的关于IP视讯会议的标准协议。H.323协议以其良好的可治理性和成熟度，成为建设运营级视频会议和视频通信系统的首选。目前国内外多数运营商建设的商用视频会议系统大都是基于H.323协议。
传统上， H.323视频会议系统提供多点视频会议和点对点的视频通信服务。随着视频通信技术的不断发展，在视频通信的基础上，结合其他综合信息服务，提供具有良好用户体验的、新奇的视讯扩展业务，成为视频通信研究的一个新的方向。
典型的视讯扩展业务包括：视频点播服务、综合信息访问和推送服务、视频聊天服务和视频查号服务等。
从业务属性的角度，视频扩展业务具有如下的特点：
(1)在内容上，以视频为中心，视频信息具有的用户友好性、信息量大的特点，吸引用户使用；
(2)是传统业务的扩展：视频扩展业务可以看作是传统的语音声讯业务、消息业务朝视频业务的扩展，因此，业务使用上保留原有业务的特点，但是功能更加强大和丰富；
(3)在实现上，以通信为核心，充分发挥系统的通信能力，可向用户提供实时的、交互式的服务。
从实现的角度，视频扩展业务可以采用多种技术实现，例如在互联网上广泛采用基于流媒体（Streamingmedia）和Web技术的视频应用。另外一种被广泛讨论的实现方式是基于SIP的方式。基于SIP实现视频业务是未来NGN和3GIMS中采用的基本实现方式，是未来视频业务发展的趋势。
本文主要讨论基于H.323协议的视频应用扩展实现方式。比较其他方式而言，在H.323上实现视讯扩展业务有几个方面的优势：首先， H.323协议族是一个比较完善的、成熟的协议，基于H.323协议开发的视讯系统已经被证实是可靠的、可商用的；其次，目前多数运营商已经建设了基于H.323的视频会议和视频通信系统，例如中国电信的“新视通”和“面面通”系统，基于H.323视讯实现业务扩展便于投入实际应用，甚至运营；最后， H.323协议在可治理性和视频交互能力支持等方面仍然具有一定的优势，可以满足视频业务扩展的需求。
一、视讯业务扩展的定位和需求
由于视频业务扩展在H.323视讯系统中开展，因此，业务主要通过可视电话作为终端。这区别于利用PC或者电视（如通过IPTV）作为终端的视讯业务。对于基于H.323的视讯扩展业务，从用户友好性的角度，在业务的实现上有几个方面的需求。
1.类似于电话的使用方式
用户通过可视电话使用视讯扩展业务的时候，应保留传统电话的使用方式，包括通过“拨号”实现业务触发（业务引导），通过按键实现业务控制等等。
2.无需二次认证
用户可视电话终端在接入H.323系统时以及进行了认证，因此，用户在使用扩展业务时无需重新认证，这样方便了用户使用。
3.支持多媒体信息
在对H.323扩展后，需要在H.323中支持多媒体信息，除了单纯的视频和音频流信息，还应该包含文字和图片信息。
4.支持服务导航
通过在信息中嵌入服务导航对象，可以实现从一个业务转移到另外一个业务。
以视频查号服务为例，典型的业务使用场景如下。
用户摘机，拨通视频查号业务的接入码（例如是XXX114），可视电话接通后，通过视频的IVR查询某个企业的电话号码。视频IVR可以是人工坐席的，这时候，用户可以和客服人员面对面的交谈；也可以是自动的，这时候，系统可以通过虚拟的人物来和用户交互，交互式的选择不需要通过语音逐条提示，而直接呈现在可视电话的屏幕上。用户仍然通过按键进行选择。
当查询成功后，结果（例如被查询企业的电话号码）直接显示在可视电话的屏幕上，另外，假如需要的话，被查询企业的其他信息，例如企业的视频介绍片断、企业的地理位置、企业的相关新闻等信息可以同时显示在屏幕上。用户可以在查询后进行进一步操作，包括直接呼叫到该企业，观看企业的视频介绍，察看企业的新闻等等。
上述场景使得普通的电话查号服务在引入了视频后有了许多新的特点：
(1)交互从单纯的话音变为包含音视频、图片文字信息的多媒体交互；
(2)通过面对面的IVR可以提高用户的体验；
(3)通过附加的信息（视频介绍、新闻等）可以向用户提供更多的信息；
(4)为引入其他的运营模式提供了可能，例如企业可以利用该系统投放视频广告，并支付查询费用，而用户无需付费；
(5)通过服务导航机制（如呼叫转接），可以方便用户使用（在传统方式下，需要手工记下电话号码，并重新拨号）。
二、视讯扩展业务实现
为了实现上述的视讯业务扩展，需要对现有的H.323视讯会议系统进行扩展，同时还需要对H.323协议进行部分扩展。图1是实现基于H.323的视讯业务扩展的基本框架。
上述视讯业务基本框架是在原有的H.323系统的基础上进行扩展。主要的扩展包含以下几个部分。
1.视讯扩展业务应用服务器
每个扩展业务需要一个应用服务器来实现业务的功能、控制业务的流程。视讯扩展业务应用服务实现了视讯扩展业务的控制平面功能。
2.视讯扩展业务治理服务器
治理服务器在H.323视讯治理支撑系统的基础上实现业务的治理功能，例如实现H.323呼叫号码和应用服务器入口点的映射，实现应用服务的授权功能等等。
3.Web服务器
对于部分视讯扩展业务（例如信息访问服务），需要通过Web（HTTP）的方式和终端进行交互，因此，需要一个独立的Web服务器提供数据平面的功能。
在上述框架下，视讯业务扩展的实现需要解决几个要害的问题。
1.拨号访问
对于一个通信系统而言，拨号的功能有两个：一个是业务触发，即发起一个业务；另一个是业务定位，号码指明通信的另一方。
对于视讯扩展业务而言，是否也可以通过拨号呼叫的方式实现业务触发和业务引导，是需要解决的第一个问题。一旦业务可以通过号码引导，就答应视讯扩展业务，例如视频点播服务和综合信息访问服务可以以传统拨号的方式进行定位和业务引导。这区别于Internet服务采用URL定位和IPTV采用EPG菜单定位。
实现拨号访问视讯服务本质上需要在号码和实际的应用服务器地址之间建立映射和查询机制，同时需要在H.323的呼叫流程中实现相应的处理。对于H.323系统而言，实现该功能的最佳设备是GK ， GK本身就具有呼叫号码的定位功能，区别在于标准的呼叫将呼叫号码翻译成被叫终端的传输层地址（IP地址和端口号），而业务扩展的呼叫将号码翻译成扩展业务的访问点（可以是一个传输层地址，也可以是一个URL ，取决于扩展业务的类型）。
根据图1的框架，扩展业务的呼叫号码和扩展业务的入口点的映射表将保存在扩展业务治理服务器中，并提供接口支持GK的查询。查询的结果以URI的形式返回给终端， URI中指示扩展业务的类型。
从协议的层面，需要H.323进行两个方面的扩展：一个是支持扩展的号码查询；一个是在协议中携带URI信息，并能够正确的解析URI发起相应的服务请求。
2.认证技术
在H.323系统中已经明确定义的终端认证的过程和方法。因此，在视讯业务扩展的实现中，需要作的仅仅是在终端认证的基础上，实现业务的验证，即业务认证直接利用终端认证的结果，避免多次认证。
一个可以采用的方法是在终端进行GK注册后， GK返回给终端一个凭证（例如令牌），当终端在后续进行扩展业务的时候，终端需要将该凭证传递到扩展业务的应用服务器中进行验证。只有该凭证合法才提供服务。验证的方法包括通过协议实时验证方式或者共享密钥方式。
对于H.323协议而言，需要的扩展是支持业务令牌的下发和治理。
三、总结
视频业务是电信业务的新的增长点，也是业界关注的焦点。如何在基本的视讯业务的基础上，平移并融合其他业务，实现业务拓展和业务创新，是视讯业务提供商需要面临的新的挑战。
从实现上， H.323协议是目前商用视频会议系统普遍采用的协议。尽管H.323受到了来自SIP协议越来越多的冲击和挑战，但是作为一个成熟的、可治理的协议， H.323无疑还将长期存在并继续发挥作用，在H.323的基础上研究、开发视讯业务扩展具有积极的意义。