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3G-324M 协议栈中H.223 协议的实现方案 来源:职称论文网- 0 引言　　　　3G_324M 协议栈是3GPP 组织制度的框架性标准，用于在无线电路交换信道上提供实时多媒体传输业务，这些业务包括可视电话、视频会议、远程无线监视、多媒体实时游戏、视频点播和多媒体彩铃等。3G_324M 协议栈主要由一下几个子协议组成：H.223 多路复用协议，H.245 呼叫控制协议，音频编码标准3GPP-AMR，视频编码标准H.263。　　H.223 复用协议将视频、音频、数据和控制信息复用成单一的符合H223 标准的比特流，适用于低比特率的多媒体通信。为了提供不同的误码恢复程度，H.223 定义了4 种不同的操作模式;Level 0：H.223 基本协议，提供视频、音频、数据和控制信息的复用，不提供纠错功能；Level 1：H.223 附录A，提供同步机制，提高了复用数据的同步传输性能；Level 2：H.223 附录B，在Level 1 基础上增加了复用头的纠错功能，增强了复用数据包的鲁棒性；Level 3：H.223 附录C，提供了前向纠错和重传功能，鲁棒性最强，但未被3G_324M采用。　　在3G_324M 协议栈中，Level 2 被指定为强制的多路复用协议层，是3G_324M 协议栈的重要组成部分。　　当前国内外学者对电路域实时多媒体传输业务的研究多是对3G_324M 协议栈的整体描述[1,2,3]，没有涉及H.223 协议的详细实现；而早期对H.223 协议实现的研究都是基于H.223基本协议（Level 0）[4,5,6]，没有涉及H.223 附录B（Level 2）。H.223 附录B（Level 2）作为3G_324M 协议中的多路复用协议，在3G 多媒体业务中起到了十分重要的作用，而关于该协议具体实现的研究目前还没有，因此，本文提出一种针对H.223 附录B（Level 2）的软件实现方案。　　　　1 H.223 协议介绍　　　　H.223 协议定义了两个不同的层次结构: 复用层（MUX，Multiplex Layer）和适配层（AL，Adaptation Layer），协议整体框架如所示：　　　　1.1 适配层　　适配层的作用是为不同类型的数据进行适配，并提供相关的QoS。Level0 层和Level2层的适配层完全相同。适配层数据可分为以下3 种类型：　　AL1: 用于传输数据或者控制信息。AL1 从上层接收用户数据或控制信息（由H.245 协议描述），直接传递给复用层，不提供任何错误控制，所有可能的错误保护都是由AL1 的上层应用来提供。　　AL2: 用于传输数字音频。AL2 从3GPP-AMR 编码器接收编码后的音频数据AL-SDU，加入1 字节的循环冗余检验（CRC），并且选择性加入1 字节的序列号，转换成MUX-SDU传递给复用层。　　AL3: 用于传输视频。AL3 从H.263 编码器接收编码后的视频数据，加入2 字节的循环冗余检验（CRC），可选择性地加入1 或者2 字节的控制字节，转换成MUX-SDU 传递给复用层。　　　　1.2 复用层　　复用层的作用是将适配层传递来的控制数据，音频数据和视频数据复用成单一比特流。Level2 层的复用层在Level0 的基础上做了大量改变，增加了同步机制和纠错功能。　　　　2 H.223 协议实现方案　　　　本文中 H.223 协议的实现方案包含两部分;数据复用部分，在发送端将数据和控制信息，音频数据，视频数据从输入缓冲区中取出送至适配层，加上QOS 控制信息后，传递给复用层，复用成单一比特流，再传递给物理层在信道上传输；数据解复用部分，在接收端接收到复用后的单一比特流，参照复用表项，分离出不同的适配层数据，根据适配层数据的类型做出不同的逆操作，提取数据和控制信息，音频数据，视频数据。　　2.1 数据复用部分　　3G_324M 协议栈适用于实时多媒体业务，因此，适配层和复用层需要并发实时地处理多路数据。方案中，采用多线程技术保证适配层和复用层的并发执行。发送端流程图如所示：　　2.1.1 适配层的实现首先为控制信息，音频数据，视频数据建立不同的输入缓冲区，适配层线程从各缓冲区提取输入数据。在具体实现中，提取数据事件由两种情况触发：适配层线程每隔一固定时间自动提取数据，或者是某个缓冲区数据满时，通知适配层线程提取数据。　　提取的数据若为控制信息，直接传递给复用线程；若为音频数据，加入了1 字节的循环冗余校验，并加入1 字节的序列号，传递给复用线程；若为视频数据，加入2 字节的循环冗余校验，传递给复用线程。　　循环冗余校验是引用非常广泛的一种检错编码。本方案中，在构造音频数据MUX-SDU和视频数据MUX-