打电话开视频，离不开的VOIP网络SIP协议（打电话开视频用的是什么）

这年代，一部手机、一台电话就能想跟谁就跟谁开语音、通视频，你只感到了很自然、很理所应当。却不知这背后的技术之厉害，那只因你是一个普通的使用者。那么问题来了，如果你和我一样是一个IT界的追梦者，是不是多少得了解点这其中的原理奥义。

<——SIP协议的简介——>

会话初始协议SIP（Session Initiation Protocol）是由IETF提出并主持研究的一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，它被用来创建、修改、和终结一个或多个参加者参加的会话进程。简单来说，就是根据现在互联网中的IP寻址，来完成在网络中的音视频通话交流。现在SIP协议使用领域特别广泛，如海康威视、亿联通信、大华科技、也包含华为、腾讯、字节等等。基本在音视频会话控制这块，SIP协议的使用还是较为广阔。

<—-SIP协议之音视频通话——->

如果说，让一个从来没认识过SIP协议的伙计，只通过三言两语就想搞明白SIP协议全套，那是不现实的。但是，如果花10分钟，读这篇文章，让你快速掌握SIP会议的核心内容，我觉得是可以实现的。因为我会告诉你，快速学就是要直奔核心，然后再向外突围。

下面这张图，就是本篇文章的核心，记住它，坐公交记它，坐地铁记它，吃饭睡觉都记它。等你随手就来，闭眼就写的时候，这个SIP协议的核心就基本掌握了。

以下是SIP协议中，使用音视频呼叫时候的流程控制图：

SIP呼叫流程

下面这个网络包，是通过在服务器上使用tcpdump抓包，并在windows上用WireShark工具查看。下面这17个信令交互流程，和上面的INVITE流程图完全一致。

呼叫INVITE

挂断Bye

<—-音视频呼叫的17个交互—->

请记住客户端A是20002230001，客户端B是20002230000，防止记忆错乱。

1、客户端A发INVITE请求到Server，请求Server来邀请客户端B加入会话。客户端A还通过INVITE消息的会话描述，将自身的IP地址10.230.9.106，音频端口号21000，视频端口21070，SDP协商的信息传送给Server。

INVITE sip:20002230000@39.106.209.165 SIP/2.0Via: SIP/2.0/udp 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK56308Max-Forwards: 70To: <sip:20002230000@39.106.209.165>From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736Call-ID: 509381976447CSeq: 1 INVITEContact: <sip:20002230001@10.230.9.106:45426;transport=udp>User-Agent: Zed-3-PDAService1-Extension: V1.0Content-Length: 351Content-Type: application/sdpv=0o=20002230001@39.106.209.165 0 0 IN IP4 10.230.9.106s=Session SIP/SDPc=IN IP4 10.230.9.106t=0 0m=audio 21000 RTP/AVP 114 101a=rtpmap:114 AMR/8000a=fmtp:114 mode-set=0a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=ptime:100m=video 21070 RTP/AVP 126a=rtpmap:126 H264/90000a=fmtp:126 profile-level-id=42e00b;cif=1;fps=10

2、Server给客户端A发407 Proxy Authentication Required响应，表明要求对用户进行识别认证，并且通过Proxy-Authenticate字段携带Server支持的认证方式Digest和产生本次认证的nonce。

SIP/2.0 407 Proxy Authentication RequiredVia: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK56308From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=04d930f20Call-ID: 509381976447CSeq: 1 INVITEUser-Agent: ASG SwitchContact: <sip:20002230000@39.106.209.165:7080>Proxy-Authenticate: Digest realm="ASG Switch", nonce="212a425d"Content-Length: 0

3、 客户端A发ACK消息给Server，证实已经收到Server对于INVITE请求的最终响应。

ACK sip:20002230000@39.106.209.165 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK56308Max-Forwards: 70To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=04d930f20From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736Call-ID: 509381976447CSeq: 1 ACKUser-Agent: Zed-3-PDAContent-Length: 0

4、客户端A重新发INVITE请求到Server。携带 Proxy-Authorization字段，包括认证方式DIGEST、用户标识（此时为电话号码）、域名、NONCE、URI和RESPONSE。

INVITE sip:20002230000@39.106.209.165 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK16771Max-Forwards: 70To: <sip:20002230000@39.106.209.165>From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736Call-ID: 509381976447CSeq: 2 INVITEContact: <sip:20002230001@10.230.9.106:45426;transport=udp>User-Agent: Zed-3-PDAService1-Extension: V1.0Proxy-Authorization: Digest username="20002230001", realm="ASG Switch", nonce="212a425d", uri="sip:20002230000@39.106.209.165", response="9a10b27ca9ea0e5a386df09896776ed7"Content-Length: 351Content-Type: application/sdpv=0o=20002230001@39.106.209.165 0 0 IN IP4 10.230.9.106s=Session SIP/SDPc=IN IP4 10.230.9.106t=0 0m=audio 21000 RTP/AVP 114 101a=rtpmap:114 AMR/8000a=fmtp:114 mode-set=0a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=ptime:100m=video 21070 RTP/AVP 126a=rtpmap:126 H264/90000a=fmtp:126 profile-level-id=42e00b;cif=1;fps=10

5、Server给 客户端A回应100 Trying表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理。

SIP/2.0 100 TryingVia: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK16771From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=442048a6aCall-ID: 509381976447CSeq: 2 INVITEUser-Agent: ASG SwitchContact: <sip:20002230000@39.106.209.165:7080>Content-Length: 0

6、Server向客户端B发INVITE消息，并且通过该INVITE请求消息携带客户端A的SDP会话描述给客户端B。

INVITE sip:20002230000@114.242.25.68 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 39.106.209.165:7080;branch=6d1da8e3From: "æµè¯APP2" <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=2fe8f607Contact: <sip:20002230001@39.106.209.165:7080>To: <sip:20002230000@114.242.25.68>Call-ID: Anta16897569715b5d4f9c177f8850024e5b3e@190010acCSeq: 26032645 INVITEMax-Forwards: 70User-Agent: Zed-3-PDAService1-Extension: V1.0 close 1689756971Supported: timerSession-Expires: 90Content-Type: application/sdpContent-Length: 562v=0o=root 1830660323 1830660323 IN IP4 39.106.209.165s=sessionc=IN IP4 39.106.209.165t=0 0m=audio 24594 RTP/AVP 114 0 8 18 3 101a=RTPmap:114 AMR/8000a=fmtp:114 mode-set=0a=rtpmap:0 PCMU/8000a=rtpmap:8 PCMA/8000a=rtpmap:18 G729/8000a=rtpmap:3 GSM/8000a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=ptime:100m=video 40270 RTP/AVP 126 34 98a=rtpmap:126 H264/90000a=fmtp:126 profile-level-id=42e00b;cif=1;fps=10a=rtpmap:34 H263/90000a=fmtp:34 QCIF=1 CIF=1 MaxBR=4520a=rtpmap:98 MP4V-ES/90000a=fmtp:98 profile-level-id=3

7、客户端B给Server回应100 Trying表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理。

SIP/2.0 100 TryingVia: SIP/2.0/UDP 39.106.209.165:7080;branch=6d1da8e3To: <sip:20002230000@114.242.25.68>From: "æµè¯APP2" <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=2fe8f607Call-ID: Anta16897569715b5d4f9c177f8850024e5b3e@190010acCSeq: 26032645 INVITEUser-Agent: Zed-3-PDAContent-Length: 0

8、客户端B振铃，并回180 Ringing响应通知Server。

SIP/2.0 180 RingingVia: SIP/2.0/UDP 39.106.209.165:7080;branch=6d1da8e3To: <sip:20002230000@114.242.25.68>;tag=9028d8f3a202e4f4From: "æµè¯APP2" <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=2fe8f607Call-ID: Anta16897569715b5d4f9c177f8850024e5b3e@190010acCSeq: 26032645 INVITEUser-Agent: Zed-3-PDAContent-Length: 0

9、Server回应180 Ringing响应给客户端A。

SIP/2.0 180 RingingVia: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK16771From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=442048a6aCall-ID: 509381976447CSeq: 2 INVITEUser-Agent: ASG SwitchContact: <sip:20002230000@39.106.209.165:7080>Content-Length: 0

10、客户端B给Server回200 OK响应，表示其发过来的INVITE请求已经被成功接受、处理。并且通过该消息将自身的IP地址：192.168.2.63，音频端口21000，视频端口21070，以及SDP协商等信息传送给Server。

SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 39.106.209.165:7080;branch=6d1da8e3To: <sip:20002230000@114.242.25.68>;tag=9028d8f3a202e4f4From: "æµè¯APP2" <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=2fe8f607Call-ID: Anta16897569715b5d4f9c177f8850024e5b3e@190010acCSeq: 26032645 INVITEContact: <sip:20002230000@192.168.2.63:43518;transport=udp>User-Agent: Zed-3-PDAService1-Extension: V1.0Content-Length: 351Content-Type: application/sdpv=0o=20002230000@39.106.209.165 0 0 IN IP4 192.168.2.63s=Session SIP/SDPc=IN IP4 192.168.2.63t=0 0m=audio 21000 RTP/AVP 114 101a=rtpmap:114 AMR/8000a=fmtp:114 mode-set=0a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=ptime:100m=video 21070 RTP/AVP 126a=rtpmap:126 H264/90000a=fmtp:126 profile-level-id=42e00b;cif=1;fps=10

11、Server给客户端B回应ACK，证实已经收到客户端B对于INVITE请求的最终响应。

ACK sip:20002230000@192.168.2.63:43518;transport=UDP SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 39.106.209.165:7080;branch=6d1da8e3From: "æµè¯APP2" <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=2fe8f607To: <sip:20002230000@114.242.25.68>;tag=9028d8f3a202e4f4Call-ID: Anta16897569715b5d4f9c177f8850024e5b3e@190010acCSeq: 26032645 ACKMax-Forwards: 70User-Agent: ASG SwitchContent-Length: 0

12、Server给客户端A回应200OK，表示接受INVITE请求，并且将客户端B最后选择使用的SDP协商信息传送给客户端A。

SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK16771From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=442048a6aCall-ID: 509381976447CSeq: 2 INVITEUser-Agent: Zed-3-PDAContact: <sip:20002230000@39.106.209.165:7080>Service1-Extension: V1.0 close 1689756971Content-Type: application/sdpContent-Length: 343v=0o=root 1748269658 1748269658 IN IP4 39.106.209.165s=sessionc=IN IP4 39.106.209.165t=0 0m=audio 18582 RTP/AVP 114 101a=rtpmap:114 AMR/8000a=fmtp:114 mode-set=0a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=ptime:100m=video 49166 RTP/AVP 126a=rtpmap:126 H264/90000a=fmtp:126 profile-level-id=42e00b;cif=1;fps=10

13、客户端A发ACK消息给Server，证实已经收到Server对于INVITE请求的最终响应。

ACK sip:20002230000@39.106.209.165:7080 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK70120Max-Forwards: 70To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=442048a6aFrom: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736Call-ID: 509381976447CSeq: 2 ACKContact: <sip:20002230001@10.230.9.106:45426;transport=udp>User-Agent: Zed-3-PDAContent-Length: 0

在此刻，主被叫双方都知道了对方的会话描述，成功启动通话。

中间就是conversation通话部分，主叫、被叫都把自己的音视频RTP包，发送到server协商好的音视频UDP端口，由server负责来交换转发RTP包。

14、客户端A主动发起挂机，发BYE消息给Server，请求结束本次会话。

BYE sip:20002230000@39.106.209.165:7080 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK00543Max-Forwards: 70To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=442048a6aFrom: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736Call-ID: 509381976447CSeq: 6 BYEUser-Agent: Zed-3-PDAContent-Length: 0

15、Server给客户端B回200 OK，表明接受请求。

SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 10.230.9.106:45426;rport;branch=z9hG4bK00543From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=z9hG4bK73846736To: <sip:20002230000@39.106.209.165>;tag=442048a6aCall-ID: 509381976447CSeq: 6 BYEUser-Agent: Zed-3-PDAContact: <sip:20002230000@39.106.209.165:7080>Content-Length: 0

16、Server收到客户端A发过来的BYE消息，知道A已挂机，则给客户端B发BYE请求，请求结束本次会话。

BYE sip:20002230000@192.168.2.63:43518;transport=udp SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 39.106.209.165:7080;branch=6d1da8e3From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=2fe8f607To: <sip:20002230000@114.242.25.68>;tag=9028d8f3a202e4f4Call-ID: Anta16897569715b5d4f9c177f8850024e5b3e@190010acCSeq: 26032649 BYEMax-Forwards: 70User-Agent: ASG SwitchContent-Length: 0

17、客户端B给Server回200OK,表示接受请求。

SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 39.106.209.165:7080;branch=6d1da8e3To: <sip:20002230000@114.242.25.68>;tag=9028d8f3a202e4f4From: <sip:20002230001@39.106.209.165>;tag=2fe8f607Call-ID: Anta16897569715b5d4f9c177f8850024e5b3e@190010acCSeq: 26032649 BYEUser-Agent: Zed-3-PDAContent-Length: 0

至此，就完成了一个SIP的音视频呼叫，是否感觉有点懂，又很多疑问呢？没事儿，接着往下看。

<—–为你答疑解惑—–>

1.从开篇文章第一张图片中，可以看到，谁发出的一个INVITE信令，一定要再发一个ACK收尾，这是要对应的。

2.这17个交互信令中，一定要明白传输SIP信令的UDP端口、SDP协商出来的传输音视频RTP的UDP端口。第一张图片中的客户端A的SIP信令发和收UDP端口是46117，而客户端B的SIP信令发和收UDP端口是43518，其中服务器server对外的SIP信令UDP端口是7080，服务器的这个端口是固定的。

一张图带你理解上面整个过程之后，确定的UDP端口通信流程。

3.简单说下SDP协商协议，这真没必要详细说，因为还要求你懂G711、H264常用的音视频编码。所以，我就简单说，让你懂大概，看关键。

这是第1个信令交互中的SDP信息：

v=0o=20002230001@39.106.209.165 0 0 IN IP4 10.230.9.106s=Session SIP/SDPc=IN IP4 10.230.9.106t=0 0m=audio 21000 RTP/AVP 114 101a=rtpmap:114 AMR/8000a=fmtp:114 mode-set=0a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=ptime:100m=video 21070 RTP/AVP 126a=rtpmap:126 H264/90000a=fmtp:126 profile-level-id=42e00b;cif=1;fps=10

其中m行，代表media媒体行，audio代表音频，video代表视频。

其中a行，代表媒体的属性行，这个就要懂点音视频编码了。

<——好了到结尾线了———>

【多余的解释：】

1.掌握SIP协议中的音视频呼叫时关键，记住开篇那张图；

2.可以看我的另一篇文章：犹豫很久终于写下来了，从海康摄像头的ps流中提取h264原始数据