跟着VoIP的迅猛发展，越来越多的个人用户正在运用软件电话、IP电话经过VoIP体系拨打国内和世界远程，IP电话的需求量越来越大，一起，人们对IP电话的要求也越来越高，例如要求IP电话体积小、便利带着、功耗低、待机时间长、美丽的人机交互界面，功用可扩展等。处理这些需求的可行计划便是用嵌入式体系，详细而言便是选用一款32位嵌入式处理芯片（如ARM、Power PC），将Linux操作体系和MiniGUI图形库经过削减移植到这些嵌入式处理芯片所构建的硬件渠道上。因为Linux具有强壮的网络功用，而MiniGUI是一款优异的针对嵌入式Linux的轻量级图形用户界面库，在它们的基础上做运用开发，可以确保IP电话的稳定性和功用扩展，也能开宣布美丽的人机交互界面。
现在用来完结VoIP体系的协议有三种：SIP、MGCP和H．323，其间SIP协议是运用得最广泛的协议，所谓SIP电话便是支撑SIP协议的IP电话。
1 、SIP电话完结计划
依据IP电话的功用需求，SIP电话应当完结人机界面的交互、呼叫处理、语音的收集和播映、语音的编码和解码、语音的实时传输。本规划人机界面的交互运用嵌入式体系硬件渠道上的LCD和功用按键，选用MiniGUI图形库和Linux按键驱动；呼叫处理模块运用硬件渠道上的网络接口，选用eXoSIP协议栈；语音的收集与播映运用硬件渠道上的音频接口，选用Linux音频设备驱动；语音的编码和解码直接选用开源G.7-29A源代码；语音的实时传输运用RTP协议，选用开源的JRTPLIB库。
SIP电话软件结构图如图1所示。SIP电话由八个模块组成。每一模块对应一个线程。其间，主线程（线程1）的使命是：a．加载装备文件到内存中；b．初始化音频设备和功用按键设备；c．创立RTP会话实例和初始化eXoSIP协议栈；d．初始化四个数据区缓冲结构；e．创立、办理、吊销子线程；f. 显现SIP装备文件的装备信息和状况信息，处理来自呼叫处理模块子线程的音讯。呼叫处理模块子线程（线程2）的使命是：经过调用eXoSIP协议栈的API函数，完结SIP电话的呼叫进程操控。语音收集模块子线程（线程3）的使命是：完结语音的收集并将收集到的语音数据存储到大局数据缓冲区行列1中。语音编码模块子线程（线程4）的使命是：从大局数据缓冲区行列1中读取PCM码流并对其进行编码，将转化往后的G．729码流存储到大局数据缓冲区行列2中。数据发送模块子线程（线程5）的使命是：从大局数据缓冲区行列2中提取G．729码流，打包成RTP数据包发送到出去。数据接纳模块子线程（线程6）的使命是：检测接纳端口上的RTP语音包，提取G．729码流存储到大局数据缓冲区行列3中。语音解码模块子线程（线程7）的使命是：从大局数据缓冲区行列3中读取G．729码流对其进行解码，将转化往后的PCM码流存储到大局数据缓冲区行列4中。语音播映模块子线程（线程8）的使命是：从大局数据缓冲区行列4中读取PCM码流，经过D／A转换成模仿语音信号。
2、 各线程模块的完结
主线程模块首要完结体系各个功用模块的初始化作业，也是程序的进口点，MiniGUI程序的进口点为MiniGUIMain（）函数；装备文件的加载拟完结从根文件体系到内存的加载，然后进行解析，寄存在大局SIP装备参数结构中。装备文件用来寄存呼叫处理模块和语音传输模块运用的参数，详细包含：本机IP地址、子网掩码、网关地址、SIP服务器IP地址，SIP端口号、用户名、本机电话号码、暗码、RTP端口号、被叫电话号码和注册间隔时间。初始化音频设备拟完结翻开音频设备文件，设置音频设备的采样频率，量化位数和声道数目。翻开音频设备文件可
经过调用Linux体系函数audio_fd=open（“／dev／dsp”，O_RDWR）来完结，调用成功后将回来音频设备的文件描述符。设置音频设备的采样频率，量化位数和声道数目可经过调用ioctl（fd，…．）函数来完结。功用按键设备的初始化很简单，直接调用buttons_fd=open“／dev／b-uttons”，O）函数翻开按键设备文件即可。创立RTP会话实例，可经过调用JRTPLIB库的RTPSession类来完结，然后调用RTPSession类的Create（）办法来对其进行初始化，创立完结后，需设置RTP会话实例的传输参数和会话参数。eXoSIP协议栈的初始化直接调用eXoSIP协议栈所供给的初始化函数。七个子线程的创立可经过调用pthread_create函数来完结。SIP装备信息的显现拟完结装备文件中的信息在MiniGUI主窗口上的显现，首要显现本机的IP地址和端口号、SIP服务器的IP地址、本机号码、本机用户名。SIP状况信息的显现拟完结对整个SIP业务搬迁状况的显现。例如，假如收到“180Ringing”音讯，则在MiniGUI主窗口上显现“对方正在响铃”，假如收到定时器的超时音讯，则在MiniGUI主窗口上显现“无人接听，请稍后再拨”。SIP状况信息的显现是一个音讯驱动的动态显现。SIP装备信息和状况信息的显现直接选用MiniGUI的窗口模型和音讯处理机制。SIP装备信息的显现直接经过调用MiniGUI供给的TextOut（hdc，O，O，host_ip）将SIP参数结构中的参数显现在MiniGUI主窗口上。SIP状况信息的显现有必要为每个SIP业务音讯界说相对应的MiniGUI音讯，以“180 Ringing”音讯和定时器超时音讯为例，自界说音讯如下：
#define MSG_180Ringing（MSG_USER+10）
#define MSG_TimerC（MSG_USER+11）
当呼叫处理模块子线程收到IP网络上的“180 Ringing”音讯和Linux内核的定时器超时音讯后，则经过调用SendMessage（hWnd，MSG_180-Ringing，0，0L）向MiniGUI主线程发送MSG_180Ringing音讯，主线程经过调用GetMessage（）函数获取呼叫处理模块子线程所发过来的音讯，经过调用DispatchMessage（&Msg）函数把这些音讯发送到窗口进程函数进行处理。窗口进程函数收到相应的音讯，首要判别音讯的类型，若是MSG_180Ringing音讯，然后调用TextOut（hdc，0，0，“对方正在响铃”）函数在窗口上显现“对方正在响铃”字样。
呼叫处理模块子线程可直接调用eXoSIP协议栈所供给的API函数集，eXoSIP是在oSIP2的基础上对SIP音讯的API作了更上层的封装，可以很简单完结SIP电话的呼叫进程操控。呼叫处理模块子线程完结的难点是当呼叫衔接成功后，怎么发动语音收集、语音编码、数据发送、数据接纳、语音解码和语音播映6个子线程。本规划选用Linux线程间通讯-管道机制向其它6个子线程发送发动标识，6个子线程接纳到发动标识后，唤醒各自的线程，进行相应的语音处理和语音的传输。相同，当呼叫衔接开释时，呼叫处理模块子线程向6个子线程发送中止标识，6个子线程接纳到中止标识后，中止语音处理和语音的传输，堵塞各自的线程。
语音收集模块、语音编码模块、数据发送模块、数据接纳模块、语音解码模块和语音播映模块6个子线程的进程操控是相同的，首要进入主循环，调用Linux体系函数select（）堵塞本线程，侦听本线程与呼叫处理模块子线程之间的管道，若管道中有数据，则调用体系函数read（）读取数据，判别数据是否为发动标识，若是，则进入子循环进行相应的处理；若为其它数据，则从头回到新一轮的循环。进入子循环进行相应的处理的一起，将select（）设为非堵塞形式，调用select（）函数侦听本线程与呼叫处理模块子线程之间的管道，若管道中有数据，则调用体系函数read（）读取数据，判别数据是否为中止标识，若为中止标识，则跳出子循环从头回到主循环，线程从头回到堵塞状况；若为其它数据，则不做任何处理，从头回到子循环。
因为各子线程同享数据缓冲区行列，为了正确读写数据，在规划数据缓冲区行列结构和读写操作函数时，运用了Linux下线程间的同步和互斥机制，确保了对内存资源的安全同享。为了规划出通用的数据缓冲区行列结构和读写操作函数，无妨将向缓冲区写数据的子线程界说为生产者线程，将从缓冲区读取数据的子线程界说为顾客线程。为了确保对数据缓冲区行列进行安全的读写操作，生产者线程和顾客线程有必要满意两个条件：
（1）生产者线程写入缓冲区的数目不能超过缓冲区容量；
（2）顾客线程读取的数目不能超过生产者线程写入的数目。
为了完结这两个条件，在程序完结中运用了写指针和读指针来判别缓冲区是空仍是满。在初始化时读指针和写指针为0；假如读指针等于写指针，则缓冲区是空的；假如（写指针+1）％N等于读指针，则缓冲区是满的，％表明取余数，N表明缓冲区行列的长度。
3、 结语
本文提出了根据嵌入式Linux和MiniGUI的SIP电话终端的完结计划，并给出了各线程模块的完结办法，与传统的台式IP*处理计划比较，本计划具有如下杰出的特色与立异点：a．体积小、功耗低，因为体系所依靠的硬件渠道是嵌入式体系渠道，而嵌入式硬件渠道自身具有体积小、功耗低特色。b．功用可扩展。因为嵌入式体系软硬件可裁剪，可以便利开发人员进行功用扩展。c．图形界面美丽。因为体系选用嵌入式图形界面MiniGUI，可以开宣布美丽的图形界面。d．选用多线程机制和缓冲区行列对语音的收集与播映、语音的编码与解码和语音的实时传输进行并行处理，确保了语音通话的连续性。
对体系进行测验的结果表明，本规划可以对呼叫进行稳键的操控，可以确保语音通话的连续性，对从事相关产品的开发具有必定的参考价值。
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