基于Android的VoIP系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：為實現(xiàn)一個Android平臺的網(wǎng)絡(luò)電話，提出一個基于PJSIP堆棧的VoIP系統(tǒng)設(shè)計方案。該方案符合Android NDK開發(fā)規(guī)范，即上層使用Java語言開發(fā)，下層采用純C語言的PJSIP庫開發(fā)其協(xié)議棧，并使用JNI連接上下兩部分。在此敘述了PJSIP的原理，并以此為出發(fā)點，分析并設(shè)計了一個具體的VoIP系統(tǒng)。最后通過測試，該方案能很好地完成會話的發(fā)起、應答、通信，以及會話的注銷等功能，達到了設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：Android；網(wǎng)絡(luò)電話；PJSIP；JNI；NDK

0 引言
VoIP(Voice over Internet Protocol)即首先數(shù)字化語音信號并壓縮成幀，轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，以此完成語音通話的業(yè)務，是一種利用IP協(xié)議傳輸語音數(shù)據(jù)的、新興的通信技術(shù)。
隨著我國三網(wǎng)融合的推進，VoIP與IPTV(Interactive Personality TV)一起成為這一龐大工程的重要標志。而目前手機中，VoIP的解決方案并不是很多，特別是在Google公司推出的開源操作系統(tǒng)Android中。盡管該系統(tǒng)推出時間不長，憑借強大的功能、良好的界面、廣泛的商業(yè)支持，為用戶帶來很好的體驗，成為2010年最熱門且發(fā)展最快的手機操作系統(tǒng)。因此，兩者的結(jié)合，將是未來的發(fā)展趨勢。本文提出一種基于PJSIP協(xié)議棧的解決方案，通過Android本地開發(fā)工具(NDK)，實現(xiàn)一個高效、穩(wěn)定且功能強大的VoIP系統(tǒng)，具有較高的參考和實用價值。

1 VoIP設(shè)計方案
1．1 設(shè)計目標
本方案所設(shè)計的系統(tǒng)包含以下功能：首先，完成用戶終端(如手機)中語音數(shù)據(jù)的采集與編碼，并通過RTP(實時傳輸協(xié)議)／RTCP(RTP傳輸控制協(xié)議)進行傳輸和控制；其次，完成會話的控制，包括會話的注冊、發(fā)起、維護與結(jié)束、注銷等；再次，作為一個應用程序，必須實現(xiàn)一個良好的界面，與用戶交互；最后，作為一個開放系統(tǒng)，需具有良好的可擴展性。
1．2 總體設(shè)計
本方案基本上符合Android的NDK框架的開發(fā)規(guī)范，將系統(tǒng)分為4層，如圖1所示。最上層為應用層，該層將在Android SDK的框架內(nèi)，采用Java語言來實現(xiàn)；第二層為JNI層，SIP協(xié)議棧有很多種實現(xiàn)，其中，采用C語言的SIP協(xié)議棧在效率、速度、系統(tǒng)占用方面有著超越其他庫(如Java協(xié)議棧)的優(yōu)勢，因此，該方案將在第三層采用純C語言實現(xiàn)的PJSIP協(xié)議棧。為了讓Java應用層能調(diào)用協(xié)議棧層，在兩層之間需要一個銜接的橋梁，這就是JNI層。最后一層是驅(qū)動層，這部分一般是由手機廠商來實現(xiàn)的，本文將不做重點介紹。