H.323是ITU-T第16工作組的建議，由一組協(xié)議構(gòu)成，其中有負(fù)責(zé)音頻與視頻信號(hào)的編碼、解碼和包裝，有負(fù)責(zé)呼叫信令收發(fā)和控制的信令，還有負(fù)責(zé)能力交換的信令。H.323的第4版本具備做電信級(jí)大網(wǎng)的特征，以它為標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的IP電話(huà)網(wǎng)能很容易地與傳統(tǒng)PSTN電話(huà)網(wǎng)兼容，從這點(diǎn)上看，H.323更適合于構(gòu)建電話(huà)到電話(huà)的電信級(jí)大網(wǎng)。

H.323是ITU-T定義的一個(gè)協(xié)議族，它描述了在服務(wù)質(zhì)量無(wú)保證的分組交換網(wǎng)中的多媒體信息傳輸服務(wù)。H.323協(xié)議族包括用于呼叫鑒權(quán)的RAS協(xié)議，用于建立呼叫的H.225.0協(xié)議，用于媒體控制的H.245協(xié)議，用千大型會(huì)議的H.332協(xié)議以及用于補(bǔ)充業(yè)務(wù)的H.450.x協(xié)議等。H.323還制定了統(tǒng)一的視頻、音頻數(shù)據(jù)流的壓縮和解壓縮標(biāo)準(zhǔn)及多媒體流的連接控制標(biāo)準(zhǔn)，確保來(lái)自不同廠商的設(shè)備有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可遵循以及設(shè)備之間的互操作性。H.323協(xié)議棧如圖所示。

H.323標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧

在H.323多媒體通信系統(tǒng)中，控制信令的傳送利用了面向連接的傳輸機(jī)制，將可靠的TCP連接用千H.245控制信道、T.120數(shù)據(jù)信道、H.225.0呼叫信令信道。視頻和音頻信息在采用RTP協(xié)議打包后，基千無(wú)連接的UDP來(lái)傳輸，傳輸時(shí)延較小。

H.323協(xié)議一共定義了4種部件：終端(Terminal)、網(wǎng)關(guān)(Gateway汃網(wǎng)守(Gate-keeper)和多點(diǎn)控制單元CMCU,MultipointControlUnit),如圖所示。

采用H.323協(xié)議的IP電話(huà)系統(tǒng)示意圖

終端是H.323系統(tǒng)中面向用戶(hù)的設(shè)備，它可以與其他終端設(shè)備、網(wǎng)關(guān)或多點(diǎn)控制單元進(jìn)行通信，支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻信息的交互。H.323終端的主要功能包括：音頻編解碼、視頻編解碼、多媒體信息封裝傳送、終端接入控制、呼叫控制、邏輯信道控制等。

網(wǎng)關(guān)是H.323系統(tǒng)與現(xiàn)有電路交換網(wǎng)的互通點(diǎn)。其核心功能是對(duì)不同系統(tǒng)的媒體信息和信令信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)這些系統(tǒng)與H.323系統(tǒng)的互通。因此，除支持音視頻編解碼外，網(wǎng)關(guān)還要支持呼叫控制、邏輯信道控制等信令功能。由于網(wǎng)關(guān)的任務(wù)繁重，當(dāng)容量要求較高時(shí)，可以采用H.323版本4提出的分離網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)媒體信息和信令的分開(kāi)處理。

網(wǎng)守是H.323系統(tǒng)中的管理實(shí)體，它提供對(duì)終端和呼叫的管理功能。其主要功能包括：地址翻譯、呼叫接納控制、帶寬控制、區(qū)域管理、呼叫控制、呼叫鑒權(quán)、帶寬管理等。H.323系統(tǒng)中的呼叫路由就是由終端、網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)守合作完成的。

多點(diǎn)控制單元是H.323系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)會(huì)議通信的重要設(shè)備。它包含多點(diǎn)控制CMC)功能通過(guò)H.245協(xié)議過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)參加會(huì)議的多個(gè)成員進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)會(huì)議通信的另一個(gè)功能實(shí)體是多點(diǎn)處理CMP)功能，它接收參加會(huì)議成員的音視頻信息，經(jīng)過(guò)混合、交換等處理后回送給各成員。在集中式多點(diǎn)會(huì)議中，多點(diǎn)控制單元應(yīng)包含多點(diǎn)處理功能。終端、網(wǎng)關(guān)以及多點(diǎn)控制單元在H.323系統(tǒng)中被稱(chēng)為端點(diǎn)(Endpoint),而網(wǎng)守的功能主要是對(duì)這些端點(diǎn)提供呼叫服務(wù)。利用它們，H.323可以支持音頻、視頻和數(shù)據(jù)的點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)的通信。H.323系統(tǒng)的一個(gè)典型的呼叫建立過(guò)程如下。

1、用戶(hù)A撥通網(wǎng)關(guān)1,然后輸入被叫方用戶(hù)B的號(hào)碼；

2、網(wǎng)關(guān)1接收到被叫號(hào)碼后，通過(guò)發(fā)送一個(gè)RAS接入請(qǐng)求CARQ)消息給網(wǎng)守，該消息中包括了被叫方的號(hào)碼；

3、網(wǎng)守根據(jù)被叫方號(hào)碼，查找到目的網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)2'并根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的資源狀況（如帶寬等），決定是否允許網(wǎng)關(guān)l的接入請(qǐng)求，如果允許，則給網(wǎng)關(guān)1發(fā)送一個(gè)RAS允許接入(ACF)消息，該消息包括了目的網(wǎng)關(guān)的地址和端口，否則發(fā)送一個(gè)拒絕接入CARJ)消息給網(wǎng)關(guān)1;

4、網(wǎng)關(guān)l通過(guò)H.225.oCQ.931)信令，與網(wǎng)關(guān)2建立起呼叫連接；

5、網(wǎng)關(guān)l和網(wǎng)關(guān)2通過(guò)H.245信令交換一些媒體信息，如媒體流的類(lèi)型和格式等，然后在它們之間打開(kāi)邏輯信道，為了保證通話(huà)質(zhì)瞿，網(wǎng)關(guān)1可通過(guò)RSVP來(lái)預(yù)留資源；

6、網(wǎng)關(guān)2接通被叫方用戶(hù)B,A與B就可以通話(huà)了。

誕生及發(fā)展

第一階段：1996年10月，H.323由ITU-T第十六研究小組頒布并成為一種多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)。在第一版本的H.323建議書(shū)中，主要描述了包交換網(wǎng)中的基本多媒體業(yè)務(wù)，即語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。由于處于初期實(shí)驗(yàn)階段，當(dāng)時(shí)只為傳統(tǒng)的電話(huà)交換網(wǎng)和局域網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù)制定了內(nèi)容，對(duì)于服務(wù)質(zhì)量（QoS）應(yīng)達(dá)到的水平?jīng)]有嚴(yán)格的定義

第二階段：隨著近幾年IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及VoIP的應(yīng)用，支持新業(yè)務(wù)尤其是多媒體通信的需求加速了對(duì)H.323的修改。1998年1月，H.323的第二個(gè)版本出現(xiàn)了，它的改進(jìn)之處在于，從功能定義上極大地支持計(jì)算機(jī)網(wǎng)上的電話(huà)業(yè)務(wù)，使我們利用包交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量語(yǔ)音傳遞成為可能（VoIP） 第三階段：ITU-T繼續(xù)進(jìn)行H.323的研究與發(fā)展，在H.323的第三個(gè)、第四個(gè)版本中加入了很多基于包交換網(wǎng)的其他類(lèi)業(yè)務(wù)，例如傳真業(yè)務(wù)、快速連接等。H323標(biāo)準(zhǔn)提供了基于IP網(wǎng)絡(luò)（包括Internet）的傳送聲音、視頻和數(shù)據(jù)的基本標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)框架協(xié)議。下圖可以清晰地描述出H.323協(xié)議及其與PBN協(xié)議的關(guān)系：

H.323標(biāo)準(zhǔn)主要包括的協(xié)議參見(jiàn)下表。

標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng) 主要內(nèi)容

H.323 ____ 基于包交換網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信系統(tǒng)，此協(xié)議總體上介紹了基于包交換網(wǎng)絡(luò)的視頻會(huì)議系統(tǒng)和終端的要求，解釋了呼叫建立的基本過(guò)程。

H.225 ____呼叫信令協(xié)議以及包交換網(wǎng)絡(luò)中的媒體打包，此協(xié)議規(guī)定了如何進(jìn)行媒體打包。

RAS ____ 呼叫接納狀態(tài)（Registration, Admission and Status）協(xié)議，是H.225.0組成部分。為網(wǎng)絡(luò)管理點(diǎn)（GK）提供確定端點(diǎn)地址和狀態(tài)、施行呼叫接納控制等功能。

H.245 ____ 媒體通信控制協(xié)議，此協(xié)議規(guī)定了具體的通信控制信令，描述了各類(lèi)通信消息（包括多點(diǎn)控制方面的信令）。

H.235 ____ H系列多媒體終端的通信安全和加密機(jī)制，此協(xié)議提供安全和通信加/解密的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

H.283 ____邏輯通道傳輸?shù)倪h(yuǎn)端控制協(xié)議，此協(xié)議描述了如何通過(guò)邏輯通道進(jìn)行遠(yuǎn)端設(shè)備的控制。

H.248 ____網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，此協(xié)議描述了網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

G.7xx ____ 音頻編碼規(guī)范，包括G.711 G.729A和G.723.1等常用的音頻格式，還包括G.722、G.728、AAC等其他編碼格式。

H.26x ____視頻編碼規(guī)范，包括H.261、H.263、H.264等 視頻編碼格式。

H.323通信原理

在H.323多媒體通信系統(tǒng)中，控制信令和數(shù)據(jù)流的傳送利用了面向連接的傳輸機(jī)制。在IP協(xié)議棧中，IP與TCP協(xié)作，共同完成面向連接的傳輸?？煽康膫鬏敱ＷC了數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)的流量控制、連續(xù)性以及正確性，但也可能引起傳輸時(shí)延以及占用網(wǎng)絡(luò)寬帶。H.323將可靠的TCP用于H.245控制信道、T.120數(shù)據(jù)信道，呼叫信令信道。而視頻和音頻信息采用不可靠的、面向非連接的傳輸方式，即利用用戶(hù)數(shù)據(jù)協(xié)議UDP（User Datagram Protocol）。UDP無(wú)法提供很好的QoS，只提供最少的控制信息，因此傳輸時(shí)延較TCP小。 在有多個(gè)視頻流和音頻流的多媒體通信系統(tǒng)中，基于UDP和不可靠傳輸利用IP多點(diǎn)廣播和由IETF實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP處理視頻和音頻信息。IP多播是以UDP方式進(jìn)行不可靠多點(diǎn)廣播傳輸?shù)膮f(xié)議。RTP工作于IP多播的頂層，用于處理IP網(wǎng)上的視頻和音頻流，每個(gè)UDP包均加上一個(gè)包含時(shí)間戳和序號(hào)的報(bào)頭。若接收端配以適當(dāng)?shù)木彌_，那么它就可以種用時(shí)間戳和序號(hào)信息復(fù)原，再生數(shù)據(jù)包、記錄失序包、同步語(yǔ)音、圖像和數(shù)據(jù)以及改善邊接重放效果。實(shí)時(shí)控制協(xié)議RTCP用于RTP的控制。RTCP監(jiān)視服務(wù)質(zhì)量以及網(wǎng)上傳送的信息，并定期將包含服務(wù)質(zhì)量信息的控制信息包發(fā)分給所有通信節(jié)點(diǎn)。

在大型分組網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)中，為一個(gè)多媒體呼叫保留點(diǎn)足夠的寬帶是很重要的，也是很困難的。另一個(gè)IETF協(xié)議--資源預(yù)流協(xié)議RSVP允許接收端為某一特殊的數(shù)據(jù)流申請(qǐng)一定數(shù)量的寬帶，并得到一個(gè)答復(fù)，確認(rèn)申請(qǐng)是否被許可。雖然RSVP不是H.323標(biāo)準(zhǔn)的正式組成部份，但大多數(shù)H.323產(chǎn)品都必須支持他，因?yàn)閷拵У念A(yù)流對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)上多媒體通信的成功至關(guān)重要，RSVP需要得到終端、網(wǎng)關(guān)、裝有多點(diǎn)處理器的MCU以及中間路由器或交換機(jī)的支持。

H.225.0適用于不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，其中包括以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等。H.225.0被定義在諸如TCP/IP，SPX/IPX傳輸層。H.225.0通信的范圍是在H.323網(wǎng)關(guān)之間，并且是在同一個(gè)網(wǎng)上，使用同一種傳輸協(xié)議。如果在整個(gè)因特網(wǎng)上使用H.323協(xié)議，通信性能將會(huì)下降。H.323試圖把H.320擴(kuò)展到無(wú)質(zhì)量保證的局域網(wǎng)中，通過(guò)使用強(qiáng)大的認(rèn)可控制會(huì)議控制，使一個(gè)專(zhuān)門(mén)會(huì)議的參加者從幾人到幾千人。

H.225.0建立了一個(gè)呼叫模型，在這個(gè)模型中，呼叫建立和性能協(xié)商沒(méi)有使用RTP傳輸?shù)刂?，呼叫建立之后才建立若干個(gè)RTP/RTCP連接。呼叫建立之前，終端可以向某個(gè)關(guān)守（Gatekeeper）注冊(cè)。如果終端要向某個(gè)關(guān)守注冊(cè)，它必須知道這個(gè)關(guān)守的年限（Vintage）。正因?yàn)槿绱?，發(fā)現(xiàn) （discovery）和注冊(cè)(registion)結(jié)構(gòu)都包含了一個(gè)H.245類(lèi)型的對(duì)象標(biāo)志，它提供了H.323應(yīng)用版本的年限。這些結(jié)構(gòu)還包含了可選擇的非標(biāo)準(zhǔn)消息，它允許終端建立非標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系。在這些結(jié)構(gòu)的末尾，還包括了版本號(hào)的非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其中：版本號(hào)是必須的，非標(biāo)準(zhǔn)信息是可選的。非標(biāo)準(zhǔn)信息用來(lái)在兩個(gè)終端之間相通知其年限及非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。雖然所有的Q.931消息在用戶(hù)到用戶(hù)信息中具有可選的非標(biāo)準(zhǔn)信息，但在所有的RAS通道信息中還是具有可選的非標(biāo)準(zhǔn)信息。另外，在任何時(shí)候都能發(fā)送一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)RAS消息。進(jìn)行注冊(cè)、認(rèn)可和狀態(tài)通信的不可靠通道稱(chēng)為RAS通道。開(kāi)始一個(gè)呼叫一般必須首先發(fā)送一個(gè)認(rèn)可請(qǐng)求消息，接著發(fā)送一個(gè)初始建立消息，這個(gè)過(guò)程以收到連接消息為結(jié)束。

當(dāng)可靠的H.245控制通道建立之后，音頻、視頻以及數(shù)據(jù)的傳輸通道都可以相應(yīng)建立。多媒體會(huì)議的有關(guān)設(shè)置也可以在這里設(shè)置。當(dāng)使用可靠的H.245控制通道傳送消息后，H.225終端可以通過(guò)不可靠通道發(fā)送音頻、視頻數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤隱藏和其它一些信息是用來(lái)處理發(fā)生丟包的情況。一般情況下，音頻、視頻數(shù)據(jù)包不會(huì)重發(fā)，因?yàn)橹匕l(fā)將引起網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)上的延時(shí)。假設(shè)底層已經(jīng)處理了對(duì)位出錯(cuò)的檢測(cè)，而且錯(cuò)誤的包不會(huì)傳給H.225。音頻、視頻數(shù)據(jù)和呼叫信號(hào)不會(huì)在同一個(gè)通道里傳輸，并且不使用同樣的消息結(jié)構(gòu)。H.225.0有能力使用不同的傳輸?shù)刂罚诓煌腞TP實(shí)例當(dāng)中發(fā)送和接收音頻、視頻數(shù)據(jù)，以確保不同媒體幀的序列號(hào)和每種媒體的服務(wù)質(zhì)量。ITU正在研究如何把音頻、視頻數(shù)據(jù)包混合在同一個(gè)傳輸?shù)刂分型粠?，雖然音頻、視頻數(shù)據(jù)能夠憑錯(cuò)傳輸層服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)標(biāo)識(shí)來(lái)共享同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，但是制造商還是選擇使用不同的網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)分別傳輸音頻、視頻數(shù)據(jù)。在網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)控制單元和關(guān)守中可以使用動(dòng)態(tài)傳輸層服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)標(biāo)識(shí)來(lái)代替固定傳輸層服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。

一個(gè)可靠的傳輸?shù)刂酚糜诮K端與終端之間的呼叫建立，也可以用于關(guān)守之間，可靠的呼叫信號(hào)連接必須按照下例規(guī)則進(jìn)行。在終端與終端的呼叫信號(hào)傳輸中，每個(gè)終端都可以打開(kāi)或關(guān)閉可靠呼叫信號(hào)通道。對(duì)于關(guān)守的呼叫信號(hào)傳輸，終端必須保證在整個(gè)過(guò)程中打開(kāi)可靠端口。雖然關(guān)守能夠選擇是否關(guān)閉信號(hào)通道，但是對(duì)于網(wǎng)關(guān)正在使用的呼叫通道，關(guān)守必須保證它打開(kāi)。諸如顯示信息等Q.931信息可以在端到端之間傳輸。如果由于傳輸層的某個(gè)原因使得可靠的連接被斷開(kāi)，這個(gè)連接必須重建，此次呼叫不認(rèn)為是失敗。除非H.245通道被關(guān)閉。呼叫狀態(tài)和呼叫參考值不受關(guān)閉可靠連接的影響。同一時(shí)間可以打開(kāi)多個(gè)H.245通道，因此同一個(gè)終端可以同時(shí)參加多個(gè)會(huì)議。在一個(gè)會(huì)議中，一個(gè)終端甚至可以同時(shí)打開(kāi)多種類(lèi)型的通道，例如，同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)音頻通道來(lái)得到立體聲效果。但是在一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的呼叫中只能打開(kāi)一個(gè)H.245控制通道。

H.245協(xié)議定義了主從判別功能，當(dāng)在一個(gè)呼叫中的兩個(gè)終端同時(shí)初始化一個(gè)相同的事件時(shí)，就產(chǎn)生了沖突。例如，資源只能被一個(gè)事件使用。為了解決這個(gè)問(wèn)題，終端必須判斷誰(shuí)是主終端，誰(shuí)是從終端，主從叛別過(guò)程用來(lái)判斷哪個(gè)終端是主終端，哪個(gè)是從終端。終端的狀態(tài)一旦決定，在整個(gè)呼叫過(guò)程期間都不會(huì)改變。性能交換過(guò)程用來(lái)保證傳輸?shù)拿襟w信號(hào)是能夠被接收端接收的，也就是接收端必須能夠解碼接收數(shù)據(jù)。這要求每一個(gè)終端的接收和解碼能力必須被對(duì)方終端知道。終端不需具備所有的能力，對(duì)于不能理解的要求可以不予理睬。終端通過(guò)發(fā)送它的性能集使對(duì)方知道自己的接收和解碼能力。接收性能描述了終端接收和處理信息流的能力。發(fā)送必須確保所發(fā)送的性能集的內(nèi)容是自己能夠做到的。發(fā)送性能給接收方提供了操作方式的選擇集，接收方可以從中選擇某種方式。如果缺省了發(fā)送性能集，這說(shuō)明了發(fā)送方?jīng)]有給接收方選擇，但這并不說(shuō)明發(fā)送方不會(huì)向接收方發(fā)送數(shù)據(jù)。這些性能集使得終端可以同時(shí)提供多種媒體流的處理。例如，一個(gè)終端可以同時(shí)接收兩路不同的H.262視頻信號(hào)和兩路不同的H.722音頻信號(hào)。性能消息描述的不僅僅是終端具有的固有能力，還描述了它可以同時(shí)具有哪些模型。它也可能表示了發(fā)送性能和接收性能之間的一種折中。終端可以使用非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)發(fā)送非標(biāo)準(zhǔn)性能和控制消息。非標(biāo)準(zhǔn)消息是制造商或其它組織定義的，用來(lái)表明其終端所具有的特殊能力。

邏輯通道信號(hào)過(guò)程確保在邏輯通道打開(kāi)時(shí)，終端就具有接收和解碼數(shù)據(jù)的能力。打開(kāi)邏輯通道消息包含了關(guān)于傳送數(shù)據(jù)的描述。邏輯通道必須在終端有能力同時(shí)接收所有打開(kāi)通道的數(shù)據(jù)時(shí)才通被打開(kāi)。一個(gè)邏輯通道由傳送方打開(kāi)。接收方可以向傳送方請(qǐng)求關(guān)閉邏輯通道，傳送方可以接受請(qǐng)求，也可以拒絕請(qǐng)求。當(dāng)性能交換結(jié)束時(shí)，雙方終端通過(guò)交換的性能描述符都知道了對(duì)方的性能。終端不需要知道描述符中所有性通，只要知道它使用的性能即可。終端知道自己與對(duì)方終端的環(huán)型延時(shí)是很有用的。環(huán)型延時(shí)判別就是用來(lái)測(cè)試環(huán)型延時(shí)的，它還可以用來(lái)測(cè)試遠(yuǎn)方終端是否存在。命令和說(shuō)明可以用來(lái)傳送一些特殊的數(shù)據(jù)。命令和說(shuō)明不會(huì)得到遠(yuǎn)程終端的響應(yīng)消息。命令用于強(qiáng)迫遠(yuǎn)程終端執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作，說(shuō)明用于提供信息。

H.323協(xié)議規(guī)定，音頻和視頻分組必須被封裝在實(shí)時(shí)協(xié)議RTP中，并通過(guò)發(fā)送端和接收端的一個(gè)UDP的Socket對(duì)來(lái)進(jìn)行承載。而實(shí)時(shí)控制協(xié)議RTCP用來(lái)評(píng)估會(huì)話(huà)和連接質(zhì)量，以及在通信方之間提供反饋信息。相應(yīng)的數(shù)據(jù)及其支持性的分組可以通過(guò)TCP或UDP進(jìn)行操作。H.323協(xié)議還規(guī)定，所有的H.323終端都必須帶一個(gè)語(yǔ)音編碼器，最低要求是必須支持G.711建議。