接收方收到指令后，提取通信发起方的公网IP及light-udp端口号，向发起方返回light-udp数据包；至此完成light-udp通道的建立；light-udp通道的建立具体通过以下步骤来实现:
b-Ι).生成随机数K，web服务器利用随机函数，生成作为通信密钥的随机数K，利用自身私钥对K做签名，形成q，利用用户端公钥对K进行加密，形成m，并将q、m形成的信息发送至用户端；
b-2).用户端利用web服务器公钥验证接收到的信息是否为web服务器的签名，如果不是，则要求重新发送；如果是，则执行步骤b-3);
b-3).用户端解密获得K，即用户端利用自身私钥解密出随机数K，用其作为对称密码体制的通信密钥；
b-4).用户端向服务器请求用户列表，以选择建立light-udp通道的对象；b-5).服务器端接收到用户端的用户列表请求，返回用户列表；b-6).用户端此时作为视频请求的发起方选择视频通信对象，将对方的身份标识ID与自身的身份标识ID加密后连同视频请求发送到WEB服务器，并根据对方的公网IP及light-udp端口号向对方发送light-udp数据包；
b-7).服务器接收到视频请求发起方的请求后，解密出接收方的身份标识ID，查找接收方的公网IP及light-udp端口号，对发起方的身份标识ID加密后连同视频请求返回接收方；
b-8).接收方解密出发起方的身份标识ID，查找用户列表得出发起方的公网IP及light-udp端口号，向发起方发送light-udp数据包，开始发送视频流；
b-9).发起方接收到接收方的light-udp数据包，证明light-udp通道已经建立，开始发送视频流。
[0016]c).数据传输，在发起方和接收方建立起light-udp通道后，双方通过路由器经Internet网络进行视频流的传送，无需经过web服务器和视频服务器的中转，降低了视频通信双方的音视频延迟，保证了视频通信的实时性；
d).数据校验，发起方用户端与接收方用户端之间发送的light-udp数据包依次由源端口字节、目的端口字节、数据包长度、校验和以及数据域组成，双方对接收到的light-udp数据包只进行数据域中前8个字节的校验，以避免接收的数据包因少量字节错误而造成整个数据包被丢弃现象的发生，降低了视频通信时跳帧现象，保证了视频通信的时效性；
e).视频播放，发起方用户端与接收方用户端分别对接收到的视频数据进行播放，由于双方采用light-udp协议传输数据，无需web服务器和视频服务器的参与，且只对数据域中的前8个字节进行校验，保证了视频通信的时效性，降低了视频通信时的跳帧现象，更加适用于对实时性要求较高的健康医疗领域。
[0017]以上方法步骤，通过web服务器在用户端的身份认证成功后，维护一个已认证用户端的列表，记录每个认证用户端的公网IP及light-udp端口号，每条用户记录以用户ID为唯一标识，并定时发送心跳包以检测用户端的在线状态；用户端可请求WEB服务器的用户列表来确定视频通信的对象，然后向服务器发送请求通信指令，同时向对方发送light-udp数据包；服务器接收用户端的请求通信指令，提取另一方的用户ID并向其发送请求通信指令，对方在接收指令后提取通信发起方的公网IP及light-udp端口号，向发起方返回light-udp数据包；至此完成light-udp通道的建立。用户端之间可以直接进行视频通信而无需借助服务器中转，保证了通信的实时性，有效降低了服务器负载，尤其在高并发环境下可以带来通信质量的明显提升。在数据包校验时，由于只对数据域中的前8个字节进行校验，与以往的数据域中全部字节校验相比较，避免了因少量字节错误而造成整个数据包被丢弃现象的发生，进一步保证了数据的时效性。
【主权项】
1.一种基于定制Iight-Udp协议的物联网医疗系统的视频通信方法，物联网医疗系统由web服务器以及与web服务器通过路由器通信的多个用户端组成，每个用户端均连接有对用户进行视频数据采集的摄像头；其特征在于，所述视频通信方法通过以下步骤来实现: a).用户认证，每个用户通过向web服务器注册获取具有自身唯一标识的用户ID，web服务器根据用户端注册信息，形成已认证用户端的用户列表，用户列表中的每条记录记载有用户端的公网IP、light-upd端口号和用户ID，并且每条记录以ID为唯一标识； b).light-udp通道的建立，用户端通过请求web服务器的用户列表来选择视频通信的对象，通信对象选定后向服务器发送请求通信指令，并同时发送light-udp数据包； web服务器接收到发起方用户端的请求通信指令后，提取接收方用户端的ID并向其发送请求通信指令； 接收方收到指令后，提取通信发起方的公网IP及light-udp端口号，向发起方返回light-udp数据包；至此完成light-udp通道的建立； c).数据传输，在发起方和接收方建立起light-udp通道后，双方通过路由器经Internet网络进行视频流的传送，无需经过web服务器和视频服务器的中转，降低了视频通信双方的音视频延迟，保证了视频通信的实时性； d).数据校验，发起方用户端与接收方用户端之间发送的light-udp数据包依次由源端口字节、目的端口字节、数据包长度、校验和以及数据域组成，双方对接收到的light-udp数据包只进行数据域中前8个字节的校验，以避免接收的数据包因少量字节错误而造成整个数据包被丢弃现象的发生，降低了视频通信时跳帧现象，保证了视频通信的时效性； e).视频播放，发起方用户端与接收方用户端分别对接收到的视频数据进行播放，由于双方采用light-udp协议传输数据，无需web服务器和视频服务器的参与，且只对数据域中的前8个字节进行校验，保证了视频通信的时效性，降低了视频通信时的跳帧现象，更加适用于对实时性要求较高的健康医疗领域。2.根据权利要求1所述的基于定制light-udp协议的物联网医疗系统的视频通信方法，其特征在于:步骤b)中所述的light-udp通道的建立通过以下步骤来实现: b-Ι).生成随机数K，web服务器利用随机函数，生成作为通信密钥的随机数K，利用自身私钥对K做签名，形成q，利用用户端公钥对K进行加密，形成m，并将q、m形成的信息发送至用户端； b-2).用户端利用web服务器公钥验证接收到的信息是否为web服务器的签名，如果不是，则要求重新发送；如果是，则执行步骤b-3); b-3).用户端解密获得K，即用户端利用自身私钥解密出随机数K，用其作为对称密码体制的通信密钥； b-4).用户端向服务器请求用户列表，以选择建立light-udp通道的对象；b-5).服务器端接收到用户端的用户列表请求，返回用户列表；b-6).用户端此时作为视频请求的发起方选择视频通信对象，将对方的身份标识ID与自身的身份标识ID加密后连同视频请求发送到WEB服务器，并根据对方的公网IP及light-udp端口号向对方发送light-udp数据包； b-7).服务器接收到视频请求发起方的请求后，解密出接收方的身份标识ID，查找接收方的公网IP及Iight-Udp端口号，对发起方的身份标识ID加密后连同视频请求返回接收方； b-8).接收方解密出发起方的身份标识ID，查找用户列表得出发起方的公网IP及light-udp端口号，向发起方发送light-udp数据包，开始发送视频流； b-9).发起方接收到接收方的light-udp数据包，证明light-udp通道已经建立，开始发送视频流。
【专利摘要】发明的基于定制light-udp协议的物联网医疗系统的视频通信方法，包括：a).用户认证，每个用户通过向web服务器注册获取具有自身唯一标识的用户ID；b).light-udp通道的建立；c).数据传输，双方通过路由器经Internet网络进行视频流的传送，无需经过web服务器和视频服务器的中转；d).数据校验，双方用户端对接收到的light-udp数据包只进行数据域中前8个字节的校验；e).视频播放。本发明的基于定制light-udp协议的通信方法，通过双方建立的light-udp通道进行数据的收发，保证了视频传输的时效性。同时，只对数据域中的前8个字节进行校验，避免了因少量字节错误而造成整个数据包被丢弃现象的发生，进一步保证了数据的时效性。
【IPC分类】H04L29/08, H04N7/14
【公开号】CN105120200
【申请号】CN201510553799
【发明人】舒明雷, 邓少龙, 杨明, 孔祥龙, 周书旺, 高天雷, 刘照阳, 陈长芳, 王春梅, 曲喆
【申请人】山东省计算中心（国家超级计算济南中心）
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月2日