专利名称：一种新型的可视对讲系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电子设备及互联网络领域，涉及可视对讲系统，尤其是能提供多媒体信息服务的可视对讲系统。
背景技术：
现有的可视对讲系统按其网络布线及其传输方式分，可分为如下三种(一)采用将音频信号、视频信号及控制信号分别用基带信号传输的方式(见中国专利公开号ZL01206474)，该方式的问题是传输距离近，抗干扰能力差，布线复杂，附件多，系统稳定性差，组网能力差。
(二)采用将各种模拟信号用不同的载波调制后用同轴电缆传输的方式(见中国专利公开号ZL03272072，)，这种方式克服了方式(一)传输距离近，布线复杂，附件多的问题，但其终端设备的复杂程度大为增加，而且其本质仍为模拟传输，远距离抗干扰能力有限。
(三)采用局域网方式(见中国专利公开号ZL200420094918)，基本解决了前一种方式的抗干扰能力差，系统稳定性差问题，但仍然存在以下问题1.需要专用的局域网络布线，而且各终端之间要通过各个层面的网络交换机完成组网连接，这极大增加了系统成本；2.每个终端设备均存在唯一且固定的地址标识，这造成了终端设备之间的通用性及互换性变差，从而使得安装服务困难。3.各个终端及系统服务器必须在同一个网段中，这极大的限制了组网的灵活性。4.因局域网的规模相对较小，为各终端用户提供多媒体信息服务的成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的可视对讲系统，组网形式灵活、成本低，进一步，通过接入多媒体信息服务器，还能提供多媒体信息服务。
互联网一般被定义为局域网和广域网的集合。因为局域网中各个节点的都是用的IP保留地址(10.0.0.0-10.255.255.255，172.16.0.0-172.31.255.255，192.168.0.0-192.168.255.255)，这些IP地址所对应的计算机是不能直接与Internet对话的，处于局域网的智能设备如需连接到互联网，要通过NAT(Network Address Translation)——网络地址转换来实现，通常这一功能由路由器或有防火墙功能的路由器实现。NAT可以简单地概括为，对于向外发出的数据包，NAT将源IP地址和源TCP/UDP端口号转换成一个公共的IP地址和端口号；对于流入内部网络的数据包，NAT将根据向外发出数据包时建立的源地址(局域网内的IP地址及端口号)与目的地址(互联网的IP地址及端口号)对应关系，将互联网的IP地址及TCP/UDP端口号转换成专有的局域网内的IP地址及最初的TCP/UDP端口号。由于NAT在互联网中的普遍使用，使得利用各个用户家中的互联网络接口，通过互联网络组成小区或楼宇的可视对讲网络成为一件非常困难的事情。这是因为如果一个对话是由局域网外的一个互联网用户发起的，NAT设备将因为源地址(局域网内的IP地址及端口号)与目的地址(互联网的IP地址及端口号)的对应关系尚未建立而不知往何处转发信息。
本发明的解决方案是提供了一种新型的可视对讲系统，通过利用与互联网直接相连的视频/音频转接服务器来完成互连的方法，使可视对讲设备利用各个用户家中的互联网络接口，通过互联网络组成小区或楼宇的可视对讲网络；进一步，可连接多媒体信息服务器，提供多媒体信息服务。
一种新型的可视对讲系统，包括室内终端机，室外终端机，管理服务器，视频/音频转接服务器，系统接入互联网，以互联网作为信息通讯的媒介。
进一步，还包括多媒体信息服务器。
所述室内终端机通过有NAT功能的路由器或防火墙再与互联网络相联接，或者直接与互联网相联接，内置有DHCP，TCP，RTP，UDP，FTP，TFTP及HTTP互联网网络协议。
所述室内终端机提供其他智能家电及监控系统与互联网相连的接口。
所述室内终端机设置有提供多媒体信息服务的模块。
所述管理服务器、多媒体信息服务器、视频/音频转接服务器是互联网络上的一个节点。
所述室外终端机通过有NAT功能的路由器或防火墙再与互联网络相联接，或直接与互联网络相联接，内置有DHCP，TCP及UDP，RTP网络协议。
所述多媒体信息服务器包括互联网上的网页服务器、FTP服务器，STREAMING服务器。
上述的系统的使用方法，包括采用“注册→身份验证→保持连接”的方式来增强系统的安全性的措施。
上述的系统的应用，包括将系统用于发布包括广告信息在内的多媒体信息服务平台。
由于采用了上述方案，本发明的优点包括第一，本系统可利用各个用户家中的互联网络接口，通过互联网络组成小区或楼宇的可视对讲网络，因而组网形式灵活，可利用住户各自家中现有的宽带互联网接口组成可视对讲系统，从而节省了普通可视对讲系统的布线成本，组网成本低；第二，本系统完全基于开放互联网协议，故能提供多种基于互联网协议的多媒体信息服务，又因为这种可视对讲网络的规模理论上可与互联网络的规模相当，所以这种多媒体信息服务成本低、易于形成规模效应，特别当用于广告服务，即通过本系统向用户发送广告信息时，效益尤为明显，具有良好的应用前景。
图1是本发明一种实施例的系统总体结构图；图2是本发明一种实施例的室内终端机子系统电路框图；图3是本发明一种实施例的室外终端机子系统电路框图；图4是本发明一种实施例的管理服务器的各个功能模块组成图；图5是本发明一种实施例的视频/音频转接服务器的各个功能模块组成图；图6是本发明终端机注册/鉴权的流程图；图7是本发明一种实施例的呼叫连接流程示意图。
具体实施例方式
图1所示为本发明一种实施例的的系统总体结构图，一种能提供多媒体信息服务的互联网可视对讲系统，包括室内终端机2，室外终端机3，管理服务器4，视频/音频转接服务器5，多媒体信息服务器6，其中室内终端机2，室外终端机3可与互联网1直接相连也可通过路由器7与互联网1相联接；管理服务器4，视频/音频转接服务器5及多媒体信息服务器6均是互联网1上的一个节点，与互联网1直接相连。
图2是本发明一种实施例的室内终端机子系统电路框图。室内终端机以专用多媒体信号处理器201为核心。该专用多媒体信号处理器201与音频AD转换器204，音频DA转换器206，视频DA转换器205，数据存储器DRAM 202，外接程序存储器FLASH 203，外接LCD显示单元208，按键210，红外遥控接收211，网络适配器212及智能家电接口213直接相连。其中多媒体信号处理器201，音频AD转换器204，视频DA转换器205，音频DA转换器206可以在同一个半导体芯片上。
图3是本发明一种实施例的室外终端机子系统电路框图。室外终端机以专用多媒体信号处理器301为核心。该专用多媒体信号处理器301与音频AD转换器304，音频DA转换器305，数据存储器DRAM 302，程序存储器FLASH 303，LED显示单元307，按键309，开锁控制单元310及网络适配器311直接相连。其中多媒体信号处理器301，音频AD转换器304，音频DA转换器305可以在同一个半导体芯片上。
图4是本发明一种实施例的管理服务器的各个功能模块组成图。包含用户静态信息管理模块401，用户动态信息管理模块402，用户鉴权及认证模块403，系统运行监控模块404，网络通讯模块405。其用户静态信息包括终端类型，用户名称，用户地址信息，产品序列号，用户电话等，动态信息包括终端机的当前网络地址，通讯端口，当前使用状态等。用户鉴权及认证模块除利用用户动态信息及静态信息通过网络通讯模块完成室内终端机或室外终端机的鉴权及认证外，还将负责保持终端机及管理服务器的连接。系统运行监控模块利用用户动态信息及静态信息通过网络通讯模块完成室内终端机或室外终端机的运行状态监控。
图5是本发明一种实施例的视频/音频转接服务器的各个功能模块组成图。包含视频接收模块502，视频转发模块501，音频接收模块503，音频转发模块504，监控及记录模块506，网络通讯模块505，呼叫控制模块507。呼叫控制模块507根据用户动态信息管理模块402的信息控制视频转发模块/音频转发模块转发相应的视频接收模块/音频接收模块所接收的视频/音频数据，监控及纪录模块负责纪录音频及视频通信信息，作为对讲系统监控信息。
系统工作过程管理服务器4直接与互联网1相连，并预先输入了终端机(2、3)的静态用户信息。管理服务器4的网络地址或域名、管理服务器鉴权及认证模块403的通信端口被预先设置在本可视对讲系统的所有终端机(2、3)中。
终端机(2、3)加电通过DHCP协议自动获得自身的网络地址，然后执行如图6所示的注册/鉴权的流程。终端机(2、3)向预设的管理服务器的鉴权及认证模块403的通信端口发送注册请求，该注册请求包含了产品序列号之类终端机(2、3)的识别信息，管理服务器4在收到注册请求后将发送一个随机序列给请求注册的终端机，终端机将收到的随机序列加上机内密码，用MD5加密算法产生用户身份验证信息，该信息再回送给管理服务器4，管理服务器4同样利用该随机序列加上用户静态数据模块401中的终端机密码利用同样的MD5加密算法产生该用户的身份验证信息，若管理服务器4产生的身份验证信息与注册请求终端机(2、3)发送的一致，则管理服务器4将用户动态信息中的此终端机(2、3)状态设为在线，并向该终端机(2、3)提供多媒体信息服务器6、视频/音频转接服务器5的地址信息。如终端机(2、3)未能通过密码验证，则无法与系统内的其他终端(2、3)互联完成对讲、开门控制等功能。由于有NAT设备的存在，管理服务器4所记录的终端机(2、3)网络地址与终端机(2、3)的IP地址很可能是不一样的，此时管理服务器4所记录的终端机(2、3)网络地址是终端机(2、3)所在的局域网的公共IP地址，而终端机(2、3)的IP地址则是局域网内的IP地址。终端机(2、3)注册成功后，每隔一小段时间，就会向管理服务器4的鉴权及认证模块403的通信端口发送一个保持连接请求消息。通过这样的“注册→身份验证→保持连接”的方式，带来了如下好处1.解决了系统的安全性问题，因为MD5加密算法只能加密不能解密，黑客无法根据网络传输的信息入侵本系统。2.因为终端机(2、3)定期发送连接保持请求消息，因而管理服务器4在一段时间内向发送连接保持请求消息的网络地址发送的任何消息都会被认为是对连接保持请求消息的回复而被正确返回到发送该消息的终端机(2、3)。这样不论NAT设备是否存在，通过管理服务器4向终端机(2、3)发送信息的反向通道总是畅通的。同时因为终端机(2、3)在注册成功后会定期向管理服务器4发送连接保持请求消息，因而如果管理服务器4在一段时间内未收到某终端机(2、3)的连接保持请求消息，该终端机(2、3)状态将再次变为未注册状态。
室外终端机3呼叫室内终端机2的流程如图7所示，室外终端机3首先向管理服务器4发送呼叫建立请求，该请求包含所要呼叫的室内终端机2的信息，例如房间号。管理服务器4随后向音频/视频转接服务器5发送建立转接通路请求，要求呼叫控制模块507准备转发室外终端机3和室内终端机2的音频/视频数据。音频/视频转接服务器5在转发通路建立完成后将向管理服务器发送转接通路建立成功消息，该消息包含有视频转发模块501、视频接收模块502、音频接收模块503、音频转发模块504的网络地址。
随后管理服务器4通过用户动态信息管理模块402获取被叫室内终端机2的网络地址后向其发送呼叫建立请求消息，该消息包含有对室内终端机2的视频接收模块、音频接收模块的网络地址。管理服务器4在收到室内终端机2的呼叫建立应答后，将向室外终端机3发送呼叫建立应答消息，该消息同样包含了对室外终端机3视频接收模块、音频接收模块的网络地址。此后室外终端机3和室内终端机2将向各自的音频/视频接收模块发送音频及视频的媒体流，而视频/音频转接服务器5在收到室外终端机3和室内终端机2的媒体流后根据事先建好的转接通路有相应的音频/视频转发模块向室内终端机2和室外终端机3转发。室外终端机3和特定室内终端机2之间的视频/音频通路就这样通过视频/音频转接服务器5的转接完成了。视频/音频转接服务器5在转接视频/音频信息的同时通过监控及记录模块506将这些信息保存在服务器上作为通话纪录，以备以后查询。从上述流程可见，终端机(2、3)只和互联网1上的服务器建立直接连接，并且连接均是由终端机发起建立的，因而这种方法可有效的解决因NAT设备存在而引起的问题。
终端机(2、3)要求多媒体信息服务时，将直接向相应的多媒体信息服务器6发送服务请求消息。而当多媒体信息服务器6上所存储的针对特定终端机的多媒体信息发生变更后，将首先向管理服务器4发送多媒体信息更新消息。管理服务器4将向终端机(2、3)发送消息通知终端机去获取相应的多媒体服务。
文中所提到管理服务器4，多媒体信息服务器6，视频/音频转接服务器5均只是一个逻辑上的概念，在实际应用中可以共用一个物理上的服务器。
本系统中的多媒体信息服务器包含支持HTTP协议的网页服务器，支持FTP协议的FTP服务器及支持MMS、ISMA协议的STREAMING服务器。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种新型的可视对讲系统，包括室内终端机，室外终端机，管理服务器，视频/音频转接服务器，其特征在于系统接入互联网，以互联网作为信息通讯的媒介。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于还包括多媒体信息服务器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述室内终端机通过有NAT功能的路由器或防火墙再与互联网络相联接，或者直接与互联网相联接，内置有DHCP，TCP，RTP，UDP，FTP，TFTP及HTTP互联网网络协议。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述室内终端机提供其他智能家电及监控系统与互联网相连的接口。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述室内终端机设置有提供多媒体信息服务的模块。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述管理服务器、多媒体信息服务器、视频/音频转接服务器是互联网络上的一个节点。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述室外终端机通过有NAT功能的路由器或防火墙再与互联网络相联接，或直接与互联网络相联接，内置有DHCP，TCP及UDP，RTP网络协议。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述多媒体信息服务器包括互联网上的网页服务器、FTP服务器，STREAMING服务器。
9.根据权利要求1至8中任一所述的系统的使用方法，其特征在于包括采用“注册→身份验证→保持连接”的方式来增强系统的安全性的措施。
10.根据权利要求1至8中任一所述的系统的应用，其特征在于将系统用于发布包括广告信息在内的多媒体信息服务平台。
全文摘要
本发明公开了一种可用于智能小区、楼宇的可视对讲系统，尤其是涉及一种基于互联网协议的可视对讲系统，包括室内终端机，室外终端机，管理服务器，视频/音频转接服务器，系统接入互联网，以互联网作为信息通讯的媒介。还包括，多媒体信息服务器，能提供多媒体信息服务的。由于本发明的室内终端机，室外终端机，管理服务器，多媒体信息服务器，视频/音频转接服务器均直接或间接和互联网相连，所以一方面可利用住户各自家中现有的宽带互联网接口组成可视对讲系统，从而节省了普通可视对讲系统的布线成本；另一方面可充分利用互联网络的成熟技术提供用户更多、更好、更廉价的多媒体信息服务。
文档编号H04L29/06GK1929601SQ20061011644
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月22日 优先权日2006年9月22日
发明者李须真, 谢韬, 李永春, 王风雷 申请人:李须真, 谢韬, 李永春, 王风雷