基于FreeSwitch和DSP的多媒体系统的设计与实现

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freeswitch结构

英文回答：

FreeSWITCH is an open-source telecommunications platform that provides a wide range of features and functionalities for building and deploying real-time communications applications. It is built on a modular architecture, allowing developers to easily add new features and capabilities to the platform.

FreeSWITCH includes a number of core components, including:

A high-performance SIP stack.

A media server.

A call control engine.

A scripting engine.

A graphical user interface.

These components can be used to build a wide variety of applications, including:

PBX systems.

Call centers.

Unified communications systems.

Video conferencing systems.

基于多媒体技术的虚拟仿真系统设计与实现

基于多媒体技术的虚拟仿真系统设计与实现多媒体技术的发展与应用

多媒体技术是一种将声音、图像、文字等多种形式的信息集成在一起的技术。其应用范围十分广泛，从电影、电视、游戏到医疗、教育等领域均有应用。伴随着计算机、网络等技术的发展，多媒体技术也得到了迅速的发展和应用。

多媒体技术的发展对虚拟仿真系统的设计与实现有着重要的影响。虚拟仿真系统是一种基于计算机技术的实体仿真系统，它将现实世界的情境模拟成为数字的虚拟情境，以达到学习、测试、设计等目的。多媒体技术的应用可以帮助虚拟仿真系统呈现更为生动、直观的画面和声音，提升用户体验，提高仿真的精度和质量。

虚拟仿真系统设计的关键技术

虚拟仿真系统设计需要结合多种技术，包括计算机图形学、计算机科学、工程学等。其中，计算机图形学是虚拟仿真系统设计的关键技术之一。计算机图形学通过虚拟三维模型和动画技术，将虚拟情境呈现在用户面前，帮助用户对实际情境进行模拟和分析。

此外，虚拟仿真系统设计还需要掌握计算机数据处理技术、网络通信技术等。这些技术可以对数字信息进行处理和传输，帮助虚拟仿真系统实现数据交互、远程协作等功能。同时，还需要掌握多媒体技术，如音频视频处理技术、图像处理技术等，以帮助系统提供更为生动、直观的视听效果。

虚拟仿真系统设计与实现过程

虚拟仿真系统的设计与实现过程可以分为需求分析、系统设计、系统实现和测试验收四个阶段。

需求分析阶段是虚拟仿真系统设计的第一步。该阶段主要包括需求调研、需求

定义、目标分析等。通过需求分析，系统设计人员可以明确用户需求和相关目标，为后续的系统设计提供基础。

网络流媒体播放系统设计与实现基于DSP说明书

4th International Conference on Machinery, Materials and Computing Technology (ICMMCT 2016)

Design and implementation of network streaming media play system

based on DSP

Jinhai Zhang, Hongbing Qin

Marine college of Shandong jiaotong university, Weihai , Shandong,China

Keywords: Streaming media, network, digital signal processor, frame of reference standards, DSP

Abstract.With the development of multimedia technology and the popularity of Internet technologies, network streaming media of communication have become multimedia communication is required. Using existing audio and video encoding and decoding algorithm can dramatically reduce the amount of data transferred, and reduces network bandwidth requirements, but due to the application of network stream media real time tend to be high, so real time implementation of the codec has become a key issue. Using embedded processor core processor method of combining hardware and software has become an effective realization of the video codec.

基于DSP的高动态数字信号合成技术

余文权

【期刊名称】《有线电视技术》

【年(卷),期】2006(13)9

【摘要】针对目前市场上DDS(Direct Digital Synthesis)专用芯片在动态范围、灵活性等方面的局限,本文阐述了利用DSP技术实现高动态直接数字信号合成,并给出相应的硬件与软件的实现框图.

【总页数】3页(P88-90)

【作者】余文权

【作者单位】华中科技大学电信系

【正文语种】中文

【中图分类】TN94

【相关文献】

1.当前基于声频工程需求的扬声器系统技术发展——简析数字信号处理(DSP)和计算机技术在扬声器系统中的应用 [J], 李冄

2.当前基于声频工程需求的扬声器系统技术发展——简析数字信号处理(DSP)和计算机技术在扬声器系统中的应用 [J], 李冄

3.基于DSP的高动态接收机载波捕获跟踪技术 [J], 乐四海;楚恒林;宁尚国;常青

4.基于DSP的高动态GPS接收机关键技术讨论 [J], 张伯川;常青;张其善;寇艳红

5.一种基于DSP技术的C／A码高动态GPS接收机设计 [J], 李小民;张其善

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FreeSwitch系统介绍

FreeSwitch V1.2.7系统介绍

文档标识：当前版本： 1.0

当前状态：草稿发布日期：

发布

日期版本作者修改内容评审号变更控制号

2013-3-30 V1.0 newnewtang 理解整体架构，后续再不断补充

1引言 (4)

1.1编写目的 (4)

1.2术语定义 (4)

1.3标签类别 (4)

2项目背景 (4)

2.1背景介绍 (4)

2.2组件架构 (8)

2.3设计思想 (8)

3CORE介绍 (10)

3.1程序启动 (10)

3.1.1fs-c-0001 启动过程说明 (10)

3.1.2fs-c-0002 消息分发说明 (12)

4MODULE介绍 (14)

4.1MOD_SOFIA (14)

4.1.1fs-m-sofia-0001 组成 (14)

4.1.2fs-m-sofia-0001 启动 (16)

5参考资料 (17)

1引言

1.1编写目的

本文主要用于个人在学习Freeswitch中的一些总结和看法，供后续参考。

1.2术语定义

本文件中用到的专门术语的定义、外文首字母组词的原词组如下：

1.3标签类别

每一个条目编号方式可以根据实际情况进行自定义，也可以采用“FS”＋“-”＋“条目类型”＋“序号”的形式。

其中“条目类型”可用下表表示，“序号”以自然数表示，位数不限。

条目类型英文名称中文名称

C CORE 核心，内核

M MODULE 功能模块

F Function 功能

D Data 数据

U User Interface 用户界面

I Interface 接口

O Other 其他

示例：FS-C-0001表示为FreeSwitch项目的核心模块第一个条目。

freeswitch 基本功能

Freeswitch是一种面向电话和语音应用程序的开源软件平台。它的设计目的是提供高可用性、可扩展性和多样化的应用特性。Freeswitch可以被用于电话系统、语音邮件、电话会议和各种文本和语音交换系统。下面将依据Freeswitch的基本功能，详细介绍如下：

1. 呼叫控制：Freeswitch可以处理多种类型的呼叫控制行为。它支持多种呼叫转移方式，例如分机转移、随机排队和IVR菜单等。Freeswitch还可以处理语音呼叫、Fax呼叫和视频呼叫。

2. 媒体协商：Freeswitch可以协商语音、视频和文本消息的传输。它支持多种音频和视频编解码器，可以通过调整网络带宽和质量来优化通话质量。Freeswitch同时支持多种协议和格式，包括SIP、RTP、SDP和XMPP等。

3. SIP功能：Freeswitch具备完善的SIP协议功能。它可以在SIP网络中注册、呼叫、转移、转发和拒绝呼叫请求。Freeswitch还支持多种SIP消息、状态码和头字段等特性，以及常用的SIP安全机制，如SIP认证和加密。

4. 语音邮件：Freeswitch可以为用户提供语音信箱的服务。它可以自动接听呼叫、记录语音消息和发送通知邮件。用户可以通过电话或WEB界面访问邮件箱，检索、播放和删除消息等。

5. 音频会议：Freeswitch可以创建和管理多方音频会议。它可以根据会议室人数、会话模式和通话质量要求对会议进行优化。会议成员可以通过电话或WEB界面加入和退出会议。

6. 网络安全：Freeswitch具备完善的网络安全功能。它支持TLS、SRTP和DTLS等协议，可以加密媒体和信令。Freeswitch还支持黑名单、白名单和ACL等访问控制机制，以防止未经授权的访问和攻击。

freeswitch rtp通信建立过程

【实用版】

1.Freeswitch 简介

2.RTP 协议简介

3.Freeswitch 的 RTSP 和 RTP 通信建立过程

4.总结

正文

1.Freeswitch 简介

Freeswitch 是一个开源的语音通信平台，它提供了一个基于 SIP 协议的 IP 电话系统。Freeswitch 支持多种语音编解码器，可以实现语音、视频和数据等多种媒体类型的传输。在 Freeswitch 中，可以实现多种通信功能，如呼叫转移、会议、录音等。

2.RTP 协议简介

实时传输协议（RTP，Real-time Transport Protocol）是一种网络传输协议，主要用于音视频的实时传输。RTP 协议通常与 RTCP（实时传输控制协议）一起使用，RTCP 用于监控和控制 RTP 传输过程。RTP 传输的特点是实时性、传输质量高以及支持多种媒体类型。

3.Freeswitch 的 RTSP 和 RTP 通信建立过程

Freeswitch 的 RTSP（实时流协议）和 RTP 通信建立过程主要包括以下几个步骤：

（1）客户端（如 IP 电话）向 Freeswitch 发送 SIP INVITE 请求，请求建立通信。

（2）Freeswitch 接收到请求后，返回 SIP 200 OK 响应，表示同意

通信请求。

（3）客户端发送 SIP ACK 响应，确认收到 Freeswitch 的响应。

（4）Freeswitch 创建一个会话，并分配一个会话 ID。同时，Freeswitch 会发送 SIP REGISTER 请求到注册服务器，完成会话的注册。

FreeSwitch（十一）：基本功能与实现

FreeSwitch（⼗⼀）：基本功能与实现

⼀、录⾳

1.1、单腿录⾳

originate user/1000 &record(/tmp/welcome. wav)

上述命令⼤家已经很熟悉了,我们呼叫1000,1000接听后即可以直接讲话并录⾳。由于这种录⾳⽅式仅涉及⼀条腿(leg,即⼀个Channel),因⽽称为单腿录⾳。另外,我们也可以在 Dialplan中录⾳(与上述命令是等价的)

</condition>

</extension>

通过设置上述 Dialplan,呼叫⼀个rec开头的号码,如 recwelcome,就可以开始录⾳并将录⾳⽂件保存到/tmp/ welcome.wav中,同样也可以通过拨打其他的号码录不同名称的声⾳⽂件。另外,为了在录⾳前给个提⽰,可以在 record前先⽤ playback播放⼀段提⽰⾳,如“请在嘀声后开始录⾳”。在本例中,我们仅⽤ playback播放了⼀个“嘀”声,该声⾳是⽤ tone strean产⽣的。

基于DSP的音频信号处理系统设计

一、导言

随着数字信号处理（DSP）技术的不断发展和成熟，其在音频信号处理领域的应用也越来越广泛。基于DSP的音频信号处理系统不仅可以实现高质量的音频处理和增强，也可以

满足不同应用场景下的需求，如音频通信、娱乐、音频分析等。本文将针对基于DSP的音

频信号处理系统进行设计，从系统结构、信号处理算法、硬件平台等方面进行介绍和分

析。

二、系统结构设计

基于DSP的音频信号处理系统的设计首先需要确定系统的结构框架。一般来说，这个

结构包括了输入模块、DSP处理模块、输出模块和控制模块。输入模块用于接收音频信号，可以是来自麦克风、音乐播放器、电视等各种音频设备。DSP处理模块是音频信号处理的

核心部分，其中包括了各种信号处理算法和算法的实现。输出模块用于将处理后的音频信

号输出到扬声器、耳机等输出设备中，以供用户听取。控制模块可以用来控制和调节系统

参数、算法选择、音频效果等。

三、信号处理算法

音频信号处理系统的设计离不开各种信号处理算法的选择和实现。常见的音频信号处

理算法包括了滤波、均衡器、混响、压缩、编码解码等。滤波算法用于去除音频信号中的

杂音和干扰，使音频信号更加清晰；均衡器算法可以调节音频信号的频谱特性，使音频输

出更加平衡；混响算法用于模拟不同的音频环境和效果；压缩算法可以调节音频信号的动

态范围，使音频输出更加均衡；编码解码算法用于音频信号的数字化和解码处理。在实际

应用中，根据不同场景和需求，可以选择不同的信号处理算法，并通过DSP处理模块进行

实现和调节。

四、硬件平台设计

基于DSP的多级通信系统的设计与实现

键盘
ＭＤＭＯＥ
▲
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状态监量控单元卜ＬＮ＿ＣＤ
模量－主￣２ — 报拟，模Ｆ６警ｑ＝０
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… ．＂
的集中型过渡到集散型，又进一步发展到分布式系统。在分布式计算机监控系统中，如何才能有效地实现各子系统之间的通信，互动的信息交换，而非单纯的主从式信息传递？对此，在一些实际的应用
ＡｕｔｌｖｌＴｌｃｍｙｔｍａｅｎＤＳＭｌｉｅｅｅｏＳｓｅｂｓｄｏＰｅ
（汉大动学院武４００陈凯，秦娟英武理工学自化，汉３７）０
摘要：介绍了一种以数字信号处理器（Ｓ，调制解调器ＤＰ）ＭＯＭ和ＣＡ总线为主构成的分布式多级通信系统，此系ＤＥＮ统已成功应用于某通信站自动监控系统中。关键词：ＤＳ；ＣＰＡＮ总线；调制解调器；通信系统
Ｐ心重重由ＣＨＨ
线Ｏ
ｏＰＭＯＤＥｎｆＤＳ，ＭａｄＣＡＮＢＵＳＴｈｙｔｍｓｓｃｅｓｕｓｄ．ｅｓｓｅｉｕｃｓｆｌｅｕｉｔ — ｕｅｖｓｒｙｔｍｆｍｍｕｉａｉｎｓａｉｎｎＡｕｏｓｐｒｉｏｙＳｓｅｏＣｏａｎｃｔｔｔ．ｏｏ

freeswitch桥接原理

一、介绍FreeSWITCH桥接的概念和作用

FreeSWITCH是一款开源的软交换评台，具有强大的通信功能和灵活

的配置能力。在VoIP通信领域，它被广泛应用于通联方式会议、通联方式中继、多方通话等场景。其中，桥接是FreeSWITCH的重要功能之一，可以实现两个或多个通话的实时连接，为通信中心提供了更多

的应用可能性。本文将详细介绍FreeSWITCH桥接的原理及其实现方式。

二、FreeSWITCH桥接的原理

FreeSWITCH桥接的原理是基于音频流的处理和管理。当两个通话需

要桥接时，FreeSWITCH会创建一个桥接实例，然后将两个通话的音

频流分别加入到这个桥接实例中。这样，两个通话就可以实现双向音

频的传输，并且可以进行相互通话。

在桥接过程中，FreeSWITCH需要处理的主要工作包括音频流的采集、编码、解码、混音和传输。这些工作需要高效的算法和数据结构来支持，同时还需要考虑网络延迟、带宽限制、音频质量等因素。FreeSWITCH的桥接实现是一个复杂而严谨的技术问题，需要从多个

层面进行综合考虑和设计。

三、FreeSWITCH桥接的实现方式

1. 基于SIP协议的桥接

在VoIP通信中，SIP协议是一种常见的信令协议，用于建立、维护和

结束通话。FreeSWITCH可以通过SIP协议来实现桥接功能，具体实

现方式是通过SIP的媒体流重定向功能。当两个通话需要桥接时，FreeSWITCH会向两个通话发送重定向命令，让它们将音频流发送到

同一个桥接节点上。这样，两个通话就能够实现桥接。

2. 基于RTP协议的桥接

基于FreeSwitch和DSP的多媒体会议系统的设计与实现

ｔｈｉｓｐｒａｃｔｉｃａｌｎｅｅｄ，ｗｅｄｅｓｉｇｔａａｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｂｏｔｈｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｈａｒｄｗａｒｅ，ｉｔｕｓｅｓＦｒｅｅＳｗｉｔｃｈａｓｔｈｅｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｌａｆｔｏｍ，ＳｒＩＰｐｒｏｔｏｃｏｌａｓｔｈｅｓｉｇｎａｌｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌ，ａｎｄｅｘｔｅｎｄｓＤＳＰｔｏｓｅｐａｒａｔｅａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｍｅｄｉａ．Ｐｒａｃｔｉｃｅｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｅｅｔｈｅｔｃｕｒｒｅｎｔｄｅｍａｎｄｓｏｎｍｕｈｉｍｅｄｉａｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓｙｓｔｅｍ．
ｃｏｓｔａｎｄｄｉｆｉｃｕｌｔｉｎｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｑｕｉｔｅａｆｅｗｃｏｍｐａｎｉｅｓｌｆｉｎｃｈｆｒｏｍｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓｙｓｔｅｍｐｕｒｅｌｙｕｓｉｎｇｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅ；

freeswitch实例解析

Freeswitch实例解析

Freeswitch是一款功能强大的开源电话交换软件，可以实现电话、语音、视频和消息等多种通信方式。本文将以Freeswitch实例解析为主题，介绍该软件的基本原理和使用方法，并通过实例展示其应用场景和优势。

一、Freeswitch简介

Freeswitch是一款跨平台的软交换平台，可以在多种操作系统上运行，如Linux、Windows和MacOS等。它支持多种音频和视频编解码格式，可以与各种传统和现代通信网络相连接，如PSTN、VoIP和WebRTC等。Freeswitch提供了丰富的功能和灵活的配置选项，可以满足不同场景下的通信需求。

二、Freeswitch的基本原理

1. SIP协议：Freeswitch使用SIP（Session Initiation Protocol）协议进行呼叫的建立、维护和释放。SIP是一种应用层协议，用于多媒体会话的控制和传输，包括音频、视频和文本等。Freeswitch 可以作为SIP代理服务器或用户代理，负责处理SIP消息的转发和处理。

2. Dialplan：Freeswitch使用Dialplan来管理呼叫流程和路由。Dialplan是一种类似于脚本的配置文件，用于定义呼叫的处理逻辑

和转接规则。通过Dialplan，用户可以自定义呼叫的路由、转接、录音和振铃等功能。Freeswitch支持多种Dialplan语言，如XML、Lua和JavaScript等。

3. 语音编解码：Freeswitch支持多种音频编解码格式，如G.711、

freeswitch用法

FreeSWITCH是一种开源的电话交换软件，它提供了丰富的功能

和灵活的配置选项。下面我将从不同的角度介绍FreeSWITCH的用法。

1. 安装和配置：

首先，你需要下载并安装FreeSWITCH软件包。官方网站提

供了详细的安装指南。

安装完成后，你需要进行配置。主要的配置文件是

`freeswitch.xml`，它定义了系统的全局设置、呼叫路由、音频编

解码器等。你可以根据自己的需求进行修改。

2. 呼叫处理：

FreeSWITCH支持多种呼叫处理方式，包括呼叫转接、呼叫

转发、呼叫录音、呼叫路由等。你可以通过编辑`dialplan.xml`文

件来定义呼叫路由规则。

FreeSWITCH还支持呼叫控制脚本，你可以使用脚本来实现

自定义的呼叫处理逻辑。

3. 音频处理：

FreeSWITCH提供了丰富的音频处理功能，包括音频编解码

器转换、音频混音、音频录制等。你可以使用这些功能来实现音频

会议、语音信箱等应用。

通过编辑`codecs.xml`文件，你可以配置支持的音频编解码器。

4. SIP和其他协议支持：

FreeSWITCH支持SIP协议，可以与其他SIP设备进行通信。你可以配置SIP账号、注册SIP扩展等。

此外，FreeSWITCH还支持其他协议，如H.323、WebRTC等，你可以根据需要进行配置和使用。

5. API和扩展：

FreeSWITCH提供了丰富的API，你可以使用这些API来扩展

和定制系统。例如，你可以使用mod_lua模块来编写Lua脚本扩展

功能。

FreeSWITCH还支持事件和消息机制，你可以通过事件和消

基于DSP开发系统设计与实现

摘要：为了设计一个性能稳定的dsp开发系统，利用ti公司最新推出的tms320f28335作为微处理器，该芯片为32位浮点型dsp。在采用浮点dsp设计系统时，不需要考虑处理的动态范围和精度，比定点dsp在软件编写方面更容易，更适合采用高级语言编程。外围电路主要包含电源电路、ram扩展电路、晶振电路和复位电路，用来辅助dsp的工作。利用电源管理芯片设计电源电路，可以有效解决其他型号的dsp对上电顺序的要求；扩展的外部ram可以使程序的调试与下载更加方便。利用外部时钟源作为时钟输入，使其输入时钟更加稳定的同时，也可为具有相同时钟的多个dsp使用。利用三端监控芯片来实现系统的手动复位和自动复位，使系统的稳定性大大提高。

关键词：tms320f28335；浮点型；动态范围；数字信号处理器

（11gk55）tms320f28335是ti公司最新推出的32位浮点型dsp，可直接参与浮点型数据的运算，无需q格式的转换，其主要特点为：高性能的静态cmos技术，在最高为150 mhz振荡频率下，指令周期为6.67 ns；高性能的32位cpu,单精度浮点运算单元（fpu），采用哈佛总线结构，能快速中断响应和处理，并有统一的存储器规划，可用c/c++语言实现复杂的算法；控制时钟系统具有片内振荡器和看门狗定时器模块，支持动态改变锁相环（pll）的参数值以改变cpu 的输入时钟频率；8个外部中断，相对于tms320f281x系列dsp，

无专门的中断引脚；支持58个外设中断的外设中断扩展寄存器（pie），管理片上外设和外部引脚引起的中断请求；增强型的外设模块；12位a/d转换器，可实现16通道的数据转换；88个可编程的分时复用gpio引脚；低功耗模式，1.9 v或1.8 v内核，3.3 v i/o 供电［12］。设计一个集这些优点于一身的dsp开发系统，对于初学者和开发人员有着重要的意义。本文首先分析和对比dsp电源设计方案，选择合适的设计方案并详细介绍；然后设计存储器扩展电路，并给出其存储范围；通过对比时钟电路的各种实现方案，择优选择适合于该系统的时钟电路并详细介绍；最后给出复位电路的设计方法和提高硬件抗干扰能力的措施。

基于DSP的最小应用系统设计实现毕业设计论文1 精品

摘要

语音信号处理就是研究如何能更加有效地产生、传输和获取语音信息的学科。本论文首先介绍了语音信号处理的发展概况及国内外研究现状，并对未来发展做了展望，分析了语音特征参数的物理意义以及如何对其进行提取。在硬件部分本文主要围绕TMS320VC5402为核心，给出一个语音处理系统的设计方案。首先对DSP系统的组成简要说明了一下，然后给出了设计的基本框架，接下来分别就音频转换模块、电源电压转换模块等主要部分做了详细说明，最后对其它附属电路简要介绍。在设计中应用到了数字信号处理器(DSP)技术。在软件部分本文首先对TI公司的DSP开发工具CCS作了介绍，接着对DSP软件开发流程进行了简要的叙述，然后就详细的分别对DSP的初始化、音频采集、TMS320VC5402的并行引导装载程序进行了分析与设计。

本文所涉及内容属于一个语音识别系统的一部分，在研究过程中对于语音处理的发展与研究现状进行了深入了解，对于TMS320VC5402芯片的性能参数以及软硬件相关知识掌握较详细，熟悉了DSP系统的设计与开发流程。

关键词：语音信号处理;特征参数;数字信号处理器;ISD4004;SPI

Abstract

Speech signal processing is a subject to study how to produce，transmit and obtain speech information effectively．The thesis starts with a literature review about the development of speech signal processing and provides an expectation for the future．Next．an analysis is carried out on production mechanism of speech signal，setting up a simple and feasible mathematic model to analyze the physical significance of speech characteristic parameter and how to determine it．From the aspect of its hardware，a designing project of the speech processing system is established on the basis of TMS320VC5402．The project first gives a brief introduction about the composition of DSP system and then displays its basic framework．Next ,all elaboration is provided for the parts like selection of chip，module of audio frequency switch，extended memorizer, UART data communication and power voltage switch．The technology of DSP is applied in the designing process．From the aspect of software．the thesis starts with an introduction about CCS．and then about DSP software developing flow．At last，a detailed elaboration is given respectively to the designing and analysis of initialization of DSP collection of audio frequency and parallel boot load procedure of TMS320VC5402 The study in the thesis touches upon a part of a speech identification system．A profound exploration has been conducted on the areas like development and research statement of speech processing，capability parameter of TMS320VC5402 chip, knowledge about software and hardware，as well as the designing and developing flow of DSP system．

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Hu Jianzhou Tian Yupeng
（ School of Automation Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，Jiangsu，China）
Abstract The emergence of multimedia conference system effectively improved the communication efficiency between people． Due to high cost and difficult in maintenance，quite a few companies flinch from traditional multimedia conference system purely using the hardware； however the multimedia conference system built with pure software also can hardly meet the demands of enterprises in high quality multimedia conferencing because of too high requirement in capacity of the general-purpose processor and poor audio and video performances． In view of this practical need，we design a multimedia conference system integrating both the software and hardware，it uses FreeSwitch as the soft switching platform，SIP protocol as the signaling protocol，and extends DSP to separate and process the media． Practice proves that the system can meet the current demands on multimedia conference system．
1 多媒体会议系统结构及功能分析
本多媒体会议系统结构系统主要由 FreeSwitch 构成 VoIP 服务器，FreeSwitch 选用 SIP 协议作为信令协议，完成注册、代理、重定向等功能。由专门的多核 DSP 构成多媒体网关，进行
收稿日期： 2012 － 06 － 07。胡建洲，硕士生，主研领域：多媒体通信。田裕鹏，教授。
264
计算机应用与软件
媒体的处理。终端设备形式多样，可以是支持语音视频功能的 IPphone，也可以是运行在个人 PC 机上的 SoftPhone，甚至是移动电话等。它们的共同特征是都支持 SIP 协议，整个系统用 IP 网络连接而成。系统的整体结构如图 1 所示。
2013 年
图 1 多媒体会议系统整体结构
议［3 － 5］。SIP 协议由于推出得比较晚，而且是根据 IP 电话网上已经存在的问题来开发的新的协议，因此它有更多的灵活性，它是基于文本的应用层协议，可以综合语音、数据和视频业务，支持终端能力检测、唯一号码、在线检测、呼叫处理和多用户会议等功能［6］。因此这里采用 SIP 协议作为信令协议。
摘要多媒体会议系统的出现有效地提高了人们的沟通效率。传统采用纯硬件的多媒体会议系统，由于价格昂贵，维护困难，让很多企业都望而却步；而单纯以软件构建的多媒体会议系统又由于对通用处理器能力要求过高、音视频效果不佳等原因，无法满足企业对高质量多媒体会议的需求。针对这一现实需求，设计一种以 FreeSwitch 为软交换平台，以 SIP 协议为信令协议，并外扩 DSP 来分离处理媒体，软硬件相结合的多媒体会议系统。实践表明该系统能够满足当前对多媒体会议系统的需求。
本文多媒体会议系统需要自己编写 Codec Module，用于 Code 在 FreeSwitch 中的处理。该模块通过动态加载的方式实现。因此需要对 FreeSwitch 结构以及模块动态加载过程进行了解。现对它进行简单的说明。
FreeSwitch 在结构设计上可分为 FS CORE 和外围动态可加载模块两部分，其中 FS CORE 和外围模块通过 Public API 进行通信，FS CORE 最终被编译为静态库，和由 freeswitch． c 编译生成的启动模块链接为可执行程序。FS CORE 的主要功能是利用 APR 库来完成内存管理 / 线程管理功能，实现动态模块库（ mod）的加载 / 卸载管理，呼叫控制及 Session 的管理，对 Event 事件 / 日志 / NAT / Config / 数据库存储等基本管理能力。
2． 2 Codec Module 的实现
模块是通过 FreeSwitch 动态加载功能实现的。该模块主要由以下几个函数构成：
Keywords VoIP FreeSwitch SIP protocol DSP Multimedia conference system
0引言
多媒体会议系统是一种让身处异地的人们通过某种传输介质实现“实时、可视、交互 ”的多媒体通信技术。它可以通过现有的各种电气通讯传输媒体，将人物的静态 / 动态图像、语音、文字、图片等多种信息分送到各个用户的终端设备上，使得在地理上分散的用户可以通过图形、声音等多种方式交流信息。多媒体会议系统是传统电信网络提供的一类重要的电信业务。随着因特网的迅猛发展，如何在 IP 网络上开展多媒体会议成为一个重要的研究课题［1，2］。而开源项目在通信领域不断涌现，打破了传统电信设备制造商对电信技术的垄断，推动了下一代网络技术（ NGN）的迅速发展。其中，FreeSwitch 就是构建多媒体会议系统的一个典型代表。这里以 FreeSwitch 为主要开发平台是因为相比 Asterisk 等同类 VoIP 软交换平台，它在相同的硬件配置下支持更多的会话连接，并且 Asterisk 用动态链表来管理每个打开的通道，这样使它在多线程中非常不便于管理（需要频繁的锁定和解锁）。而 FreeSwitch 每个呼叫通道都会用一个线程来管理呼叫状态，大大降低了死锁发生的几率。最后 FreeSwitch 支持多种操作系统，而 Asterisk 只支持 Linux / Unix。 SIP 是由 IETF MMUSIC 工作组定义的一种多媒体通信控制协
多媒体会议系统除了需要处理上述控制信令之外，另一个重要功能就是处理媒体信息；在纷繁复杂的终端时代，一个成功的网络会议系统势必需要处理各个终端之间的视音频转码、回声消除、网络抖动、丢包补偿等特色功能；为了降低通用处理器的媒体处理负荷，设计采用低功耗、高性能的 DSP 来完成媒体面工作，以此提高整个系统的鲁棒性、并发性和服务质量。本文基于以上分析，选择 FreeSwitch + DSP 来构建多媒体会议系统。
关键词 VoIP FreeSwitch SIP 协议 DSP 多媒体会议系统
中图分类号 TP311
文献标识码 A
DOI： 10． 3969 / j． issn． 1000-386x． 2013． 08． 071
DESIGN AND IMPLEMENTATION OF MULTIMEDIA CONFERENCE SYSTEM BASED ON FREESWITCH AND DSP
图 3 Sofia-SIP 基本会话流程
如图 3 所示，首先 UA2（ User Agent 2）向 FreeSwitch 内的 SIP （ Sofia-SIP）模块发出 Invite 请求，该请求带有 SDP （ Session Description Protocol）［8］媒体信息，SIP 收到该请求后首先会根据 SDP 信息准备媒体，然后利用 nua_i_invite 函数向已经在 SIP 注册过 UA1（ User Agent 1）发出请求，接着 SIP 会回 100 Trying 信息给 UA2，表示已经处于请求状态。如果此时 UA1 已经准备就绪，就会开始振铃，同时 UA2 也会收到 UA1 已经振铃的回铃音，当 UA1 摘机后，就会通过 nua_respond 函数回复 200 OK，该回复中带有 UA1 的 SDP 信息，接下来就是媒体激活，包括媒体选择等过程。之后通过确认消息，表明 UA2 已收到 UA1 对 Invite 请求的最终响应。接下来就是传输媒体的过程，此时 UA1 与 UA2 可以进行通话了。最后当任何一方挂机时，该方就会发送一个 Bye 的请求给服务器，SIP 服务器响应请求后就会通知另一方，通过回复 200 OK 结束本次通话。
1． 1 FreeSwitchLeabharlann Baidu性能介绍与可扩展结构分析
FreeSwitch 是一个开源的 VoIP 交换平台，具有很强的伸缩性，从简单的软电话客户端到运营商级的软交换设备几乎无所不能。能够原生地运行于 Windows、Max OS X、Linux、BSD 及 Solaris 等 32 /64 位平台。并支持 SIP、H323、Skype、Google Talk 等协议，并能很容易地与各种开源的 PBX 系统如 SipXecs、Call Weaver、Bayonne、YATE 及 Asterisk 等通信［7］。
外围模块是 FreeSwitch 可伸缩性的具体体现，模块具体形式为 mod _ xxx。每个 mod 被加载后可以提供相应的 API 或 APP，使得 FreeSwitch 的功能得到扩展。FreeSwitch 动态实现加载模块的方式如图 2 所示。
图 2 FreeSWITCH 模块动态加载方式
2 多媒体会议系统的实现
2． 1 会议桥的实现
FreeSwitch 会议桥是利用其自带的 mod_conference 模块来实现的，该会议桥采用的是松散的多播会议框架进行数据的发送。在理论上对参与者的数量不设上限。进入会议者的拨号规则通过 / conf / dialplan 中的配置文件进行配置，而与会议相关的参数通过 conf / autoload _configs / conference． conf． xml 进行配置。除此之外，为了满足对视频的需求，还需要在 vars． xml 中对 codec_prefs 参数进行配置，其余可以参照默认的配置方法。如果需要设置会议的具体操作流程可以对 mod_conference 进行个性化配置。
1． 2 SIP 协议在 FreeSwitch 中的实现
SIP 协议是多媒体会议系统的信令协议，是多媒体会议进行会话的基础。SIP 模块在 FreeSwitch 中是通过加载 mod_sofia． so（ Linux 环境下）来实现的。而 Sofia-SIP 是诺基亚公司开发的开源的 SIP 协议栈。 Sofia-SIP 遵循 RFC3261 标准，它在 FreeSwitch 中的会话流程如图 3 所示。
第 30 卷第 8 期 2013 年 8 月
计算机应用与软件 Computer Applications and Software
Vol. 30 No． 8 Aug． 2013
基于 FreeSwitch 和 DSP 的多媒体会议系统的设计与实现
胡建洲田裕鹏
（南京航空航天大学自动化学院江苏南京 210016）