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客製化 H.323 協定之智慧型網路 電話監控與錄音系統

客製化 H.323 協定之智慧型網路 電話監控與錄音系統. Intelligent monitoring and recording system implementation for Customized H.323-based Internet phone. 研究生 : 蔡家瑞 指導教授 : 柯開維 Date ： 2009/07/23. Outline. Motivation and Goal Background Implementation of System System Environment of Network

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客製化 H.323 協定之智慧型網路 電話監控與錄音系統

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  1. 客製化H.323協定之智慧型網路電話監控與錄音系統客製化H.323協定之智慧型網路電話監控與錄音系統 Intelligent monitoring and recording system implementation for Customized H.323-based Internet phone 研究生 : 蔡家瑞 指導教授 : 柯開維 Date：2009/07/23

  2. Outline • Motivation and Goal • Background • Implementation of System • System Environment of Network • System Architecture • Design flow chart • Audio Recording • Conclusion and Future Works • DEMO

  3. Motivation • VoIP (Voice over Internet Protocol)是目前網際網路上的一個相當流行且重要的應用,VoIP透過將音訊數位化處理後壓縮編碼，然後藉由封包透過封包交換網路來傳輸到目的端。此種方式可大幅節省通話費用，常見應用於跨國公司的通信以及境外客服中心 • 也因為VoIP的普遍，使用VoIP的單位對於能夠還原通話內容以及通話歷程追蹤的音訊錄音系統的需求也與日俱增 • VoIP protocol • H.323→Customized H.323 • SIP(Session Initiation Protocol)

  4. Goal • 本論文的目標是設計一個針對特定客製化H.323協定之網路電話的監控與錄音系統 • 其預計達成目標如下 • 可還原通話實況 • 可紀錄通話歷程 • 可監控點對點通話 • 可監控通話轉移 • 可監控會議通話 • 可同時監控大量通話

  5. Background • Standard H.323 • H.323 network structure • H.323 protocol stack • H.323 call flow chart • H.323 related protocol • Customized H.323 • Customized Signal • Customized H.323 Call Flow

  6. Standard H.323 endpoint • H.323是常見的VoIP標準，由ITU-T於1996年提出，原本是用於區域網路（LAN） 上的視訊會議，後來被應用於VoIP網路電話上。 • H.323定義了一個綜合性的規範，使網路上的終端設備遵循這些規範，得以順利進行溝通，包括語音壓縮格式（G.711、G.729、G.723.1）、影像壓縮格式（H.261、H.263）、呼叫訊息（H.225）、控制訊息（H.245）、註冊與認證 等（RAS：Registration Admission Status） • Elements of an H.323 System • Terminals • Multipoint Control Units (MCU) • Gateway • Gatekeeper

  7. H.323 Network Structure

  8. H.323 Protocol Stack

  9. Standard H.323 Call Flow Chart

  10. H.323 Related Protocol RAS (Connect with Gatekeeper) H.225/Q.931 (Call Control) H.245 (Media Control) RTP (Media Transport)

  11. RAS(Registration,Admission and Status) 閘道管理員搜尋（Gatekeeper Discovery） 端點註冊（Endpoint Registration） 端點定址（Endpoint Location） 允入控制（Admission Control） 頻寬管理（Bandwidth Management） 狀態查詢、脫離以及閘道資源指示（Status, Disengage and Resource Indicate）

  12. T Terminal Gatekeeper GK Symbol Key: RRQ:Registration Request RCF:Registration Confirmation ARQ:Admission Request ACF:Admission Confirmation DRQ:Disconnect Request DCF:Disconnect Confirmation RRQ T GK RCF (endpoint is registered) ARQ ACF (endpoint may place call) DRQ (call has terminated) DCF

  13. H.225/Q.931 H.225/Q.931 call signaling is used to establish a H.323 call. Q.931 header Structure

  14. H.245 H.245是一個多媒體控制協定，負責溝通協調兩個端點之間的多媒體的處理能力以及開啟邏輯通道讓多媒體資料流(media stream)得以傳輸 H.245的訊息也可以被夾帶在H.225的訊息之中來加快通話的前置作業

  15. H.245 function definition

  16. RTP P : Padding Ex : Extension CSRC : contributing source identifiers count M : Mark

  17. RTP Payload Type

  18. Customized H.323 • What is customized H.323 ? • 部份的H.323終端設備製造商為了賺取更高的利潤而藉由更改H.323的標準,使他們的產品差異化,藉此提供Standard H.323所沒有的額外功能或是使自家產品與其它廠牌產品無法相容 • What’s difference about standard and customized H.323? • Call Signal • Call Flow

  19. Customized Signal 夾帶於H.225訊息的封包之中 取代原本RAS與H.225負責的部份功能

  20. Customized Signal(Cont.)  Length：整個資料封包的長度，單位為byte。長度以十六進位表示 0011 1000： 十六進位為38，每個控制封包都會有的一個byte。 A： 如果為 00h 此訊息是由端點傳送至閘道管理員，如果為11h 此訊息由閘道管理員傳送至端點。 B： 如果A是00h，那B則有三種情況：60h，7Fh和80h。60h表示是控制訊息， 例如：保留，轉移等…。7Fh為撥號數字訊息，如果是80h的話就是Hook 訊息。

  21. 8-bytes Customized Signal 5-bytes Customized Signal

  22. 25-bytes Customized Signal 19-bytes Customized Signal

  23. Customized H.323 Call Flow The difference between standard and customized H.323 call flow P2P call flow chart ＊Call Transfer flow chart(see Appendix) ＊Conference call flow chart(see Appendix)

  24. The difference between standard and customized H.323 call flow

  25. Register flow Detail

  26. P2P Call flow Detail

  27. P2P Call flow Detail (Cont.)

  28. Implementation of System • System Environment of Network • System Architecture • Design flow chart • User Interface • Log • Audio Recording

  29. System Environment of Network

  30. System Architecture

  31. Design flow chart

  32. User Interface

  33. Log 格式: [Time] [Type] [Description]

  34. Audio Recording RTP封包處理 音訊還原解碼

  35. RTP封包處理 RTP封包處理流程 封包收納一定得依音源來分開收納 不同音源的封包混在一起，解碼後的音訊將會有嚴重的斷續現象

  36. 音訊還原解碼 音訊還原解碼流程 編碼格式為PCMU(G.711 u-law 64k bps) 解碼後的格式為Linear PCM (16bits) 必須先解碼後才能合成 否則無法正確解碼 合成方法為將解碼後的兩個音源一個單位一個單位的相加

  37. Conclusion • 本論文成功實作了一個智慧型客製化H.323錄音監控系統 • 此系統可以分析多種通話型態，且可同時監控 大量通話 • 本論文也證明了即使協定經過客製化更動，仍然可以還原通話內容及追蹤通話歷程

  38. Future Works 前端子系統與後端子系統的徹底切割 前端子系統介面的多樣化 將前端子系統與後端子系統分開在不同的主機上佈署並擴大監控規模

  39. DEMO • 單通電話測試 • 點對點通話 • 通話轉移 • 會議通話 • 多通電話混合測試 • 96通點對點通話 +16通通話轉移 +16通會議通話

  40. Q & A

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