北邮计算机网络实验-用开源代码实现一个SIP客户端

---

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、背景知识

1.1 VOIP

VOIP：基于IP的语音传输（英语：Voice over Internet Protocol，缩写为VoIP）是一种语音通话技术，经由网际协议（IP）来达成语音通话与多媒体会议，也就是经由互联网来进行通信。也被称为IP电话（IP telephony）、互联网电话（Internet telephony）、宽带电话（broadband telephony）以及宽带电话服务（broadband phone service）等。
优势：广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务；在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务。
劣势：通话质量收到网络好坏影响；停电时无法使用；清晰度与传统的固话有差距(网络正常情况下,通话音质与传统电话无明显差距)；安全私密性不高。
关键技术：信令技术，包括ITU-TH.323、IETF会话初始化协议SIP[4]、MGCP、H.248等；媒体编码技术，包括流行的G.723.1、G.729、MPEG-II多媒体压缩技术、MP4、H.264等；媒体实时传输技术，主要采用实时传输协议RTP。等等。

1.2 SIP协议

SIP是一种在IP网络上进行多媒体通信的简便通用的信令协议，是一个基于文本的应用层控制协议，用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。
SIP通过以下逻辑功能来完成通信：
 用户定位功能：确定参与通信的终端用户位置。
 用户通信能力协商功能：确定参与通信的媒体终端类型和具体参数。
 用户是否参与交互功能：确定某个终端是否加入某个特定会话中。
 建立呼叫和控制呼叫功能：包括向被叫“振铃”、确定主叫和被叫的呼叫参数、呼叫重定向、呼叫转移、终止呼叫等。

1.3 实验要求

1． 用PJSIP开源代码实现一个SIP客户端。
2． 用实现的客户端完成在SIP呼叫中心上的注册和测试。
3． 实现其他更复杂的通信方式（比如视频等）。

二、实验准备

2.1实验环境

本实验的软件环境如下表所示：

2.2 PJSIP开源项目下载

PJSIP是一个开放源代码的SIP协议栈，支持多种SIP的扩展功能。PJSIP的官网地址为https://www.pjsip.org/。下载最新版本pjproject-2.10.zip。
现如今PJSIP的开源代码已经移动到了github平台。可以在github上找到项目的下载链接https://github.com/pjsip/pjproject.git
在pjsip的官网上可以找到pjsip的文档支持（https://trac.pjsip.org/repos/wiki/Getting-Started/Windows），我们可以参照文档来实现此开源项目的使用。

2.3 Visual Studio安装

在windows官网（https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/）上可以下载最新版本的Visual Studio 2019。因为我们可以下载社区版Visual Studio Community 2019，可以免费使用，不需要购买。
安装过程肿，选择安装.Net桌面开发和使用C++的桌面开发两个工作负载，安装成果后就可以用Visual Studio打开PJSIP的项目了。
VS集成安装了windows10 SDK，因此不需要再额外安装。

2.4 QT下载安装（实现视频通话）

Qt是一个由Qt Company开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架，在Qt的官网下载https://www.qt.io/。安装完成后需要将Qt目录添加到环境变量中。

2.5 下载SDL（实现视频通话）

SDL是 “Simple DirectMedia Layer”的缩写，SDL是一个开源的跨平台的多媒体库，封装了复杂的音视频底层操作，简化了音视频处理的难度。
下载最新版的SDL开发库，SDL官网：http://www.libsdl.org/download-2.0.php

2.6下载FFmpeg（实现视频通话）

FFmpeg是一套可以用来记录、转换数字音频、视频，并能将其转化为流的开源计算机程序。下载最新的FFmpeg Builds，官网：https://ffmpeg.zeranoe.com/builds/，需要下载两个版本shared与dev版本。选择的编译平台是win32。

三、 实现在呼叫中心的注册

3.1 项目编译

解压pjproject-2.10.zip到文件夹，在解压出…/pjproject-2.10文件中找到pjproject-vs14.sln文件，双击通过VS打开。找到右侧的解决方案资源管理器，找到pjsua项目。右键将其设为启动项。点击上面的本地Windows调试器按钮，开始编译运行。

编译失败，遇到如下图错误，在…\pjproject-2.10\pjlib\include\pj下新建config_site.h空文件，重新编译运行。

编译完成后程序会直接运行，编译完成后在文件夹…\pjproject-2.10\pjsip-apps\bin中会生成可执行文件pjsua-i386-Win32-vc14-Debug.exe或pjsua-i386-Win32-vc14-Release.exe。
使用Win+R组合键调出运行，输入cmd打开命令提示符，cd进到…\pjproject-2.10\pjsip-apps\bin目录，使用以下命令行启动程序，老师服务器的网络不支持TCP。
pjsua-i386-Win32-vc14-Debug.exe –no-tcp

3.2 呼叫中心注册

3.2.1 呼叫IVP

根据提示输入m，然后输入然后输入IVR的SIP地址sip:[email protected]，提示音提示拨打电话成功。

3.2.2 注册组号

根据提示音进行注册。sip电话中的输入都需要先使用*调出DTMF，再进行输入。
输入数字尽可能快一些，不然会有影响需要重复操作。
注册流程如下：
（提示音选择注册或是登录）
*
1
（提示音提示输入学号）
*
2018111717#
（提示音重放学号，确认是否正确，1为正确，0为错误）
*
1
（组号是1628，请输入密码）
*
1628#
（最后IVR会提示注册成功。然后挂机）

3.2.3 登录

重新拨通VIP根据提示音进行登录、查询学号、录音及回放流程如下：
（提示音选择注册或是登录）
*
2
（提示音提示输入组号）
*
1628#
（提示音提示输入密码）
*
1628#
（提示音选择1录音或回放 2回放 3查询学号）
*
3
（提示音播放学号2018111717，提示音选择1录音或回放 2回放 3查询学号）
*
1
（提示音提示在哔后开始录音，#结束）
录音
*
#
（提示音选择1录音或回放 2回放 3查询学号）
*
2
回放
（超时挂机）

四、实现视频电话

4.1 编译pjsip的底层支持

4.1.1 文件准备

将ffmpeg与SDL解压到…/pjproject-2.10目录下。

…/pjproject-2.10/ffmpeg-4.2.1-win32-dev文件中有include和lib目录。
将ffmpeg-4.2.1-win32-shared\bin其中的bin目录下全部dll文件复制到C:\Windows\SysWOW64目录下。
在…\pjproject-2.10\ffmpeg-4.2.1-win32-dev\include\libavcodec目录下的avcodec.h头文件中添加如下一行：
#define FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE 32

pjproject-2.10\SDL2-2.0.12文件夹下有include和lib目录。
将…\pjproject-2.10\SDL2-2.0.12\lib\x86其中的全部dll文件复制到C:\Windows\SysWOW64目录下。
在…/pjproject-2.10/pjlib/include/pj/路径下的config_site.h文件中，填入如下语句：
#define PJMEDIA_HAS_VIDEO 1
#define PJMEDIA_VIDEO_DEV_HAS_SDL 1
#define PJMEDIA_VIDEO_DEV_HAS_DSHOW 1
#define PJMEDIA_HAS_FFMPEG 1

4.1.2 建立链接

用Visual Studio打开pjproject-vs14.sln项目。在pjmedia、pjmedia-codec、pjmedia-videodev、pjsua、pjsystest、pjmedia_test这几个工程中添加ffmpeg、SDL的include和lib路径。
在解决方案资源管理器中选择上述项目，右键点击属性，左上角的配置改成Debug，在C/C+±>常规->附加包含目录中添加如下路径：
…/…/ ffmpeg-4.2.1-win32-dev/include
…/…/ SDL2-2.0.12/include

在链接器->常规->附加库目录中添加如下路径，
如果没有链接器，就在文档管理程序->常规->附加库目录中添加如下路径：
…/…/ ffmpeg-4.2.1-win32-dev/lib
…/…/ SDL2-2.0.12/lib/x86

特别的，需要在pjsua项目属性的链接器->命令行->其它选项中额外添加如下文字来忽略一个警告错误。
/SAFESEH:NO

点击本地Windows调试器按钮，开始编译运行。
将项目配置改成Release，再将上述过程重新进行一遍。
点击本地Windows调试器按钮，编译出Release版本的lib文件。
在…\pjproject-2.10\pjsip-apps\bin中生成解决方案。

4.2 编译pjsip的图形界面

打开…\pjproject\pjsip-apps\src\vidgui\vidgui.pro文件，做如下修改：

使用Win+R组合键调出运行，输入cmd打开命令提示符，cd进到…\pjproject\pjsip-apps\src\vidgui目录，使用如下命令生成VS项目文件：
qmake -tp vc

报错：cannot run compiler ‘cl’。解决方法：把本地安装的vs的安装程序中的cl应用插件和程序添加到电脑的环境变量中去，选择对应的msvc的对应位数，如图：
…/Visual Studio\2019\VC\Tools\MSVC\14.28.29333\bin\Hostx64\x86

再输入命令cl出现如下文字说明问题已解决。

重新输入命令qmake -tp vc，成功后生成下列文件：

打开vcxproj.vcxproj文件，模仿4.1.2节在此工程中添加ffmpeg、SDL的include和lib路径。注意，仍然需要在链接器->命令行->其它选项中额外添加“/SAFESEH:NO”来忽略一个警告错误。
分别使用Debug和Release的方法进行编译，编译失败，出现如下错误：

将pjproject-2.9\pjsip-apps\src\vidgui中的vidwin.cpp中37行的setAttribute(Qt::WA_PaintOutsidePaintEvent);注释掉。这句是针对directX11版本的。
将vidgui.cpp中296行的toAscii().data()改成toLatin1()。这是因为在Qt5中，Qstring对象没有toAscii()方法。
重新分别使用Debug和Release的方法进行编译，成功运行后即出现视频电话的图形界面。
在…/pjproject-2.10\pjsip-apps\src\vidgui\release路径下我们可以找到新编译好的vidgui.exe可执行文件，双击也可实现运行。

在…/pjproject-2.10\pjsip-apps\src\vidgui文件夹下的vidgui.cpp以及vidwin.cpp中可以自定义图形界面样式，在修改样式之后需要使用Debug和Release的方法重新进行编译：

4.3 发布可执行文件并跨机通话测试

4.3.1 添加依赖库

在…/pjproject-2.10\pjsip-apps\src\vidgui\release路径下我们可以找到新编译好的vidgui.exe可执行文件，双击即可实现运行。但将这个exe发送到其他没有安装qt的平台时，就会无法运行，我们需要找到可执行文件的依赖库，并打包到一起。
在…/Qt/Qt5.14.0/Tools/QtCreator/bin中找到如下文件：
Qt5Core.dll
Qt5Gui.dll
Qt5Widgets.dll

在…/Qt/Qt5.14.0/Tools/QtCreator/bin/plugins中找到如下文件：
platforms/全部文件（包含文件夹）

在…/pjproject/ffmpeg-4.2.1-win32-shared/bin中找到如下文件：
avcodec-58.dll
avdevice-58.dll
avfilter-7.dll
avformat-58.dll
avutil-56.dll
postproc-55.dll
swresample-3.dll
swscale-5.dll

在…/ pjproject-2.10/ SDL2-2.0.12/lib/x86中找到如下文件：
SDL2.dll

将这些文件连同vidgui.exe放在同一目录下，可执行文件就可以运行了。

4.3.2 通话测试

主叫用户输入被叫地址sip:[email protected]:5080（ip换成被叫IP)。

主叫点击Call开始拨打电话，状态栏从Ready改变为CALLING。
被叫收到电话接入，出现了Answer和Hangup按钮。
被叫接通电话，出现视频窗口，Url显示被叫sip地址。自此实现了语言和画面的传输。

---

总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，https://download.csdn.net/download/Track0_0/13244133
这里面有可下载的实验报告、源码、基础录音版以及视频版可执行文件。