臺灣博碩士論文加值系統

隨著網路速度的提升，愈來愈多以前不可能實現的網路服務，在現在的環境下，已經逐漸變成生活中不可缺少的重要功能了，像是網路電話在現今的大環境中，已經變成殺手級的應用服務，目前有公開協定的網路電話，主要有兩套不同協定，分別是IETF(Internet Engineering Task Force)所提出的SIP(Session Initiation Protocol)和ITU-T(International Telecommunication Union- Telecommunication)提出的H.323協定，因為H.323系統整體架構較為嚴謹與完整，且發展時間較久，因此本研究以H.323系統為基礎來開發監控錄音系統。
本論文的目標是設計一個H.323網路電話監控與還原系統，可以在同時間針對多通電話進行處理。此研究必須要產生H.323網路電話，並且抓取分析網路封包之後，將其控制訊號，例如說Q.931及H.245訊號等進行分析，將H.323事件記錄下來，最後將RTP (Real-time Transport Protocol)封包的負載(Payload)取出並且解碼，將聲音內容重組還原。此外本系統還處理了發話端以及收話端之間在合成檔案時產生的同步問題，以及針對通話時的靜音壓縮將通話內容還原。

With the increase of networking speed by transmission technology, many applications and services that were not expected to achieve are getting more and more mature and popular. The Internet phone is one of the examples. In the real world, there are several control protocols associated with an Internet phone. The H.323, proposed by ITU-T, and SIP (Session Initiation Protocol), published by IETF, are the most widely adopted two. The H.323 is even earlier, but more complicated and completed. It is the focus of the research.
The objective of the thesis is to design a monitoring and recording system for a H.323-based Internet phone. It is expected capable of handing over one hundred concurrent phones in processing. The efforts of the research includes generating H.323-based phone connections, capturing and analyzing the IP packets over networks, parsing the control signals of H.323 related protocols (for example Q.931, H.225, and H.245), as well as digesting, recording, and decoding the RTP payloads from voice packets. In addition, the work resolves the synchronization problem of a session between the caller and callee, and recovers the period caused by silence suppression done at the transmission side.
The functions of the monitoring and recording system have been proved properly. For further examination of a recorded phone, the system stores an audio track of any pair of recorded caller-callee conversation in both RAW and WAV formats. The feature provides the expansibility of use.

摘　要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章　緒論 1
1.1　研究背景 1
1.2　研究動機 2
1.3　論文架構說明 2
第二章　相關技術背景之探討 3
2.1　H.323網路電話技術 3
2.1.1　H.323網路電話簡介 4
2.1.2　H.323網路電話系統設備 4
2.1.2.1　終端機(Terminals) 5
2.1.2.2　閘道管理員(Gatekeeper) 6
2.1.2.3　閘道器(Gateway) 7
2.1.2.4　多點控制單元(MCU) 7
2.1.3　協議過程以及協定內容與架構 8
2.1.3.1　H.323網路電話建立過程 8
2.1.3.2　RAS 10
2.1.3.3　Q.931與H.225協定 17
2.1.3.4　H.245協定 20
2.1.3.4　RTP/RTCP 23
2.2　WinPcap 27
2.3　音訊背景介紹 29
2.3.1　PCM簡介 30
2.3.2　Wave header格式 30
2.3.3　靜音壓縮 33
第三章　H.323網路電話音訊監控與錄製系統之設計 34
3.1　研究方法 34
3.1.1　H.323網路環境建置與分析 34
3.1.2　利用Wireshark對OpenH323之範例程式封包分析 35
3.1.3　音訊還原與合成之步驟 39
3.1.3.1　靜音壓縮之聲音檔案還原辦法 40
3.1.3.2　網路語音電話內容還原成Wave檔案之過程 41
3.1.3.3　聲音檔案合成之同步問題處理辦法 42
3.2　系統網路配置 44
3.3　系統架構 44
3.4　子系統介紹 46
3.4.1　使用動態連結函式庫之原因 46
3.4.2　RecDrv_h323.dll之設計架構 47
3.4.3　RecDrv_h323.dll的介面函式設計 49
3.4.4　RecApp.exe之設計架構 50
3.5　封包處理流程介紹 51
第四章　H.323網路電話音訊監控與錄製系統之實作與解析 54
4.1　RecDrv_h323.dll之實作與解析 54
4.1.1　建立DLL與應用程式呼叫DLL之辦法 56
4.1.2　捕捉網路封包 57
4.1.3　分析網路封包 58
4.2　RecApp.exe之實作與解析 63
4.2.1　H.323語音電話所紀錄之內容 64
4.2.2　語音資料解碼以及重組過程 66
4.2.3　靜音壓縮處理實作 67
4.2.4　解決同步問題之實作 69
4.2.5　Raw檔還原成Wave檔案之實作 70
第五章　研究結果與討論 72
5.1　單通H.323網路電話還原測試 72
5.2　多通H.323網路電話還原測試 73
5.3　支援錄音功能之系統比較 75
第六章　結論 77
6.1　結語 77
6.2　未來展望 78
參考文獻 79
附錄A：系統安裝說明 81
附錄B：系統介面以及操作步驟說明 82

[1] 盧玫萱著，「H.323多媒體會議系統之設計與實作」，碩士論文，國立台灣大學資訊工程系碩士班，台北，1999。
[2] H.323 Protocol Overview, URL：http://www.packetizer.com/ipmc/h323/papers/
[3] H.323 Protocols Suite, URL：http://www.protocols.com/pbook/h323.htm
[4] Wireshark, URL：http://www.wireshark.org/
[5] Q.931 Protocol Overview, URL：http://www.freesoft.org/CIE/Topics/126.htm
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[10] RTCP, URL：http://www.networksorcery.com/enp/protocol/rtcp.htm
[11] H. Schulzrinne, “RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control,” Audio-Video Transport Working Group, RFC 1890, January 1996.
[12] H. Schulzrinne, S. Casner, “RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control,” Internet Engineering Task Force, RFC3551, July 2003.
[13] WinPcap, URL：http://www.winpcap.org/docs/docs_40_2/html/main.html
[14] Unix-compatible Functions, URL：http://www.winpcap.org/docs/docs_40_2/html/group__wpcapfunc.html
[15] PCM, URL：http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=PCM
[16] G.711, URL：http://en.wikipedia.org/wiki/G.711
[17] Wave PCM soundfile format, URL：http://ccrma.stanford.edu/CCRMA/Courses/422/projects/WaveFormat/
[18] Wave File Format, URL：http://www.sonicspot.com/guide/wavefiles.html#fmt
[19] RIFF, URL：http://en.wikipedia.org/wiki/Resource_Interchange_File_Format
[20] RTP Silence Suppression, URL：http://www.voip-info.org/wiki/view/RTP+Silence+Suppression
[21] VOX Gratia Open Source VoIP, URL：http://www.voxgratia.org/documents.html
[22] OpenH323介紹, URL：http://xly.mentor100.com/2007/08/14/openh323%E4%BB%8B%E7%BB%8D%E4%B8%80/
[23] Building PWLib on Windows, URL：http://www.voxgratia.org/docs/pwlib_windows.html
[24] Building OpenH323 on Windows, URL：http://www.voxgratia.org/docs/openh323_windows.html
[25] GUN Gatekeeper, URL：http://www.gnugk.org/
[26] 探訪動態連結函式庫, URL：http://www2.borland.com.tw/tw/td001018.html
[27] Visual C++ DLL, URL：http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/1ez7dh12%28VS.80%29.aspx
[28] DLL介紹, URL：http://www.ulinks.com.tw/win32/b_dll_1.htm
[29] Colasoft Packet Player, URL：http://www.colasoft.com/packet_player/