网络视频监控系统中监控双方媒体流发送方法

摘要

本发明公开了一种用于网络视频监控系统监控双方媒体流发送方法，其中客户端和终端摄像装置的网络地址均为处于NAT后的专用地址。其包括有以下步骤，客户端和终端摄像装置通过NAT向网络视频监控系统的SIP代理服务器发送各自的地址信息。SIP代理服务器将收到的监控双方的地址信息分别发送给另一方。终端摄像装置向客户端的网络地址发送探测信息，以确认哪一个连接可以建立，进而通过该建立的连接进行后续两者间以P2P模式进行的媒体流发送。本发明涉及的方法可适用于多种监控双方处于NAT后的情况。

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络视频监控系统中监控双方媒体流的发送方法，尤其是当监控双方均使用专用网络地址时，两者使用P2P模式进行媒体流发送的方法。

背景技术

随着多媒体技术的发展，多媒体监控系统越来越多地被用在安全防范、远程监控、远程教学、远程会议、远程演示、社区服务等领域，并发挥着重大的作用。目前，在大多数单位和地方已经实现了通过传输视频或音频来进行实时监控的系统，譬如在一些安装了相应监控系统的写字楼，或者一些具有很好安全管理系统的生活小区，甚至是一些私人住宅内等。

其中由于网络视频监控系统的终端监控设备摄像头自身的处理能力有限，一般仅能支持一路视频，所以在多个用户同时对其进行监控时一般采用媒体服务器转发模式。而当仅一个用户对其进行监控时，为了节约服务器资源，并规避转发中的延时，则会尽量采用P2P模式来传输媒体流。即将媒体流直接从网络摄像机终端传递到用户的客户端，不经过媒体服务器转发。

当监控双方有一方以上具有公网地址时，两者间建立P2P模式的方法比较简单。但由于对公用地址的注册费用以及隐藏系统内部网络结构从而降低内部网络受到攻击的风险等方面的考虑。系统通常只注册少量公用地址，其系统内部则使用专用地址，当需要使用公用网络进行信息交换时，则通过网络地址转换(Network Address Translation，NAT)将专用地址转换为公用地址。这样，两者间P2P模式的建立就会相对比较复杂。也可以说，当网络视频监控系统中的监控双方都处于NAT后时，两者间就较难建立P2P模式，这样，也就不可避免的影响了网络视频监控系统的性能。

因此，业界亟待提出一种可用于网络视频监控系统中的监控双方都处于NAT后时，两者建立P2P模式的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种在网络视频监控系统中的监控双方都处于网络地址转换(Network Address Translation，以下简称NAT)后时，有效的在两者间建立连接的方法，以进行后续的两者间的媒体流的发送和接收。

进一步的，本发明的又一个目的在于提供一种在网络视频监控系统中的监控双方都处于NAT后时，有效的在两者间以P2P媒体流发送模式进行两者间媒体流发送的方法，以便高效的进行两者间的媒体流的发送和接收。

为了达到上述目的，本发明的一个实施方式提供了一种用于网络视频监控系统中客户端和终端摄像装置间的媒体流发送方法，其中客户端和终端摄像装置的网络地址均为处于NAT后的专用地址，其包括有以下步骤。客户端通过自己的NAT向网络视频监控系统的代理服务器发送信息，其包括有其自身的专用地址及其经过NAT转换后的公用地址。终端摄像装置通过NAT向网络视频监控系统的代理服务器发送信息，其也包括有其自身的专用地址及其经过NAT转换后的公用地址。代理服务器将收到的监控双方的包括有各自专用地址和公用地址的网络地址信息发送给另一方。客户端通过NAT向接收到的终端摄像装置的公用地址发送信息。终端摄像装置通过公用地址及专用地址分别向接收到的客户端的公用地址及专用地址发送探测信息。当终端摄像装置的专用地址发送给客户端专用地址的探测信息先到达时，则监控双方使用专用地址建立P2P媒体流发送模式。当专用地址发送的探测信息不能到达，而终端摄像装置通过公用地址发送给客户端公用地址的探测信息到达时，则监控双方使用公用地址建立P2P媒体流发送模式。

进一步的，在不同实施方式中，其中监控双方向代理服务器发送的包括有自身专用地址和公用地址的信息是以UDP协议格式定义的。

进一步的，在不同实施方式中，其中客户端通过公用地址向终端摄像装置的公用地址发送的探测信息是以UDP协议格式定义的。

进一步的，在不同实施方式中，其中终端摄像装置通过公用地址及专用地址分别向客户端的公用地址及专用地址发送的探测信息，是以UDP协议格式定义的。

进一步的，在不同实施方式中，其还包括有以下步骤，客户端向代理服务器发送请求接收终端摄像装置获得的媒体流的指令，代理服务器接到指令后向终端摄像装置发送确认请求并将客户端的网络地址发送给终端摄像装置，终端摄像装置反馈确认信息给代理服务器并同时发送自身的网络地址给代理服务器，代理服务器反馈确认信息给客户端并同时将终端摄像装置的网络地址发送给客户端。

进一步的，在不同实施方式中，其中代理服务器为SIP代理服务器。客户端向SIP代理服务器发送请求接收终端摄像装置获得的媒体流的指令是以SIP协议的INVITE的指令形式定义的。

进一步的，在不同实施方式中，若终端摄像装置通过公用地址及专用地址分别向客户端的公用地址及专用地址发送的探测信息均不能到达时，其还包括有以下步骤。代理服务器通知终端摄像装置将媒体流发送给网络视频监控系统包括的媒体流转发服务器上。代理服务器通知客户端通过媒体转发服务器获得由终端摄像装置发出的媒体流。

进一步的，在不同实施方式中，其中当终端摄像装置发现其通过公用地址及专用地址分别向客户端的公用地址及专用地址发送的探测信息均不能到达时，其会向代理服务器发送信息，要求代理服务器帮助建立两者间媒体流的发送。

进一步的，在不同实施方式中，其中代理服务器为SIP代理服务器。终端摄像装置向SIP代理服务器发送的请求其帮助建立两者间媒体流发送的信息是以SIP协议的REINVITE指令的格式定义的。

相对于现有技术，本发明涉及的用于基于网络的视频监控系统监控双方的媒体流发送方法，在两者均处于NAT后时，可在两者间有效的建立连接，以使得两者间能够以P2P模式进行媒体流的发送，节省了系统资源。并且其可适应于多种不同的两者处于NAT后的情况，而不需一一分析各种情况后在加以处理。

附图说明

图1是本发明实施方式中涉及的基于网络的视频监控系统的逻辑结构示意图；

图2是本发明的一个实施方式涉及的在基于网络的视频监控系统的监控双方间建立P2P媒体流发送模式方法的实施流程图；

图3是本发明又一个实施方式中涉及的基于网络的视频监控系统的逻辑结构示意图。

具体实施方式

在一个实施方式中，请参阅图1所示，本发明涉及的一种网络视频监控系统100，其包括有代理服务器110(例如，SIP代理服务器，但不限于)、终端摄像装置120和客户端130。其中监控双方：客户端120和终端摄像装置130都是使用内网使用的专用地址。它们都需要使用各自的NAT121、131和SIP代理服务器110进行信息数据交换。也就是说，系统100的监控双方都处于NAT后。

进一步的，当监控双方都在NAT后时，其可能还包括有多种情况。例如，双方处于同一个NAT后，或是双方在两个不同的NAT后。当双方处于不同的NAT后时，又可能两者的NAT为不同的类型。而本发明则是针对以上各种情况，提出了一种统一的两者间建立P2P媒体流发送模式的建立方案，其不必一一分析可能出现的各种情况再分别加以处理。

请参阅图2所示，本发明涉及的一种用于网络视频监控系统的监控双方建立P2P媒体流发送模式的方法100包括有以下步骤，客户端通过自己的NAT向SIP代理服务器发送网络地址信息数据210(以下简称步骤210)，终端摄像装置通过自己的NAT向SIP代理服务器发送网络地址信息数据220(以下简称步骤220)，SIP代理服务器将接收到的客户端和终端摄像装置的网络地址分别发送给另一方230(以下简称步骤230)，客户端向终端摄像装置的NAT转换后的公用地址发送信息以在两者间建立信息交换的连接240(以下简称步骤240)，终端摄像装置向客户端的网络地址发送信息以确认两者间可建立P2P媒体流发送模式250(以下简称步骤250)。

其中在步骤210和220中，在一种实施方式中信息数据传输的方式可以是通过UDP(User Datagram Protocol，UDP)协议进行的。而实施此发送任务的是各自专用于发送和接收媒体流的接口。进一步的，由客户端发送出的UDP数据包中包括有其内网专用地址信息以及其经过NAT转换后的外网公用地址。同样由终端摄像装置发送的UDP数据包中也是包括有其内网专用地址信息以及其经过NAT转换后的外网公用地址。通过这种方式，SIP代理服务器110就获得了两者各自的内网专用地址和外网公用地址。如此，SIP代理服务器110可进行步骤230。

而在步骤230中，SIP代理服务器110是通过两者各自的NAT向其发送另一方的外网公用地址和内网专用地址的。

进一步的，SIP代理服务器110通常是在接收到来自客户端的，请求接收其对应的终端摄像装置获得的媒体流的请求时，才会向客户端120发送其对应的终端摄像装置130的网络地址信息。

进一步的，在一个实施方式中，其可以是，客户端120以SIP协议中的INVITE的指令形式向SIP代理服务器110发送要求接收其相应的终端摄像装置130的媒体流。SIP代理服务器110接收到这一指令后，会向终端摄像装置130发送确认请求并将客户端120的网络地址发送给终端摄像装置130。终端摄像装置130反馈确认信息给SIP代理服务器110并同时发送自身的网络地址给SIP代理服务器110。SIP代理服务器110反馈确认信息给客户端120并同时将终端摄像装置130的网络地址发送给客户端120。

当客户端120接收到了最新的其对应终端摄像装置130的网络地址后，在步骤240中，客户端120会向终端摄像装置130的外网公用地址发送探测信息，以建立两者NAT间的信息数据交换的连接。其中，探测信息数据的发送方式可以是根据UDP协议进行的。当终端摄像装置130通过NAT接受到客户端通过NAT后发送出的探测信息后，才能通过自身的NAT向客户端的NAT发送信息。

在步骤250中，终端摄像装置30会分别通过NAT向客户端的外网公用地址和自身的内网专用地址向客户端的内网专用地址发送探测信息，以确定两者间数据交换的方式，也就是说，是通过内网专用地址进行媒体流数据交换，还是NAT转换后的公用地址。

如果双方在同一个NAT后，则发送给用户内网地址的媒体流应该能成功到达，且先到达。用户收到探测数据后会返回确认信息给摄像头，以便摄像头判断能否建立P2P模式。那么两者就可通过内网实现两者间媒体流的P2P发送模式。

而如果双方不在同一个NAT后，则通过内网发送的探测信息不可能到达用户，而发送给用户外网地址的探测包则可能到达用户。若到达，则两者就可通过NAT转换后的公用地址达成两者间的媒体流的P2P发送模式。

而如果以上方式都不能实现两者间媒体流的P2P发送模式，则只能通过媒体流转发服务器实现两者间媒体流的转发模式。因此，本发明涉及的又一个实施方式中，其揭示了一种用于网络视频监控系统的监控双方发送媒体流的方法。其除了包括以上揭示的监控双方尝试以P2P发送模式进行媒体流发送的步骤外，还包括当监控双方不能通过P2P发送模式进行媒体流发送时，以转发模式进行媒体流发送的步骤。具体如下。

如图3所示，当网络视频监控系统300的监控双方：客户端320和终端摄像装置330不能通过P2P模式发送媒体流时，终端摄像装置330会向SIP代理服务器以SIP协议的REINVITE指令的形式，要求SIP代理服务器310帮助建立两者间的连接，以进行两者间后续的媒体流的发送和接收。SIP代理服务器310则会通知终端摄像装置330将媒体流发送给媒体流转发服务器340。SIP代理服务器310也会通知客户端310让其由媒体流转发服务器接收由终端摄像装置发送出的媒体流，从而完成两者媒体流转发模式的建立。

虽然上面已经揭示了本发明的具体实施方式，但是它们不是本发明范围的局限，熟知本技术领域的人员对以上所述具体实施的修改和变化也包含在本发明的范围之内。