专利名称：基于ims实现iptv与视频监控融合的系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体涉及基于IP多媒体子系统(IMS)实现IPTV与视频监控融合的系统和方法。
背景技术：
随着IPTV和视频监控等视频业务的发展，以“融合视讯”为代表的多媒体融合业务是未来的发展方向之一；而目前还不存在将IPTV和视频监控融合起来的具体技术支持。发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于IMS实现IPTV与视频监控融合的系统和方法，以提供能够融合IPTV与视频监控的多媒体融合业务。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
一种基于IP多媒体子系统IMS实现IPTV与视频监控融合的系统，该系统包括IMS 架构以及IPTV系统、视频监控系统；其中，
所述IMS架构下统一部署有所述IPTV系统和视频监控系统，用于为客户端CU接入IPTV系统或视频监控系统提供支持；
所述IPTV系统以及视频监控系统，用于通过所述IMS架构，分别为⑶提供服务。
通过所述IMS架构为⑶提供服务时，所述IMS架构包括与所述IPTV系统和视频监控系统均相连的IMS核心网，该IMS核心网用于支持所述IPTV系统以及视频监控系统为 ⑶提供服务。
所述⑶包括界面层、业务功能层、通讯协议层；其中，
所述界面层，用于针对IPTV系统和视频监控系统分别提供IPTV客户端界面、视频监控客户端界面；
所述业务功能层，用于支持IPTV和视频监控的业务功能；
所述通讯协议层，用于支持所述⑶的消息交互。
所述IPTV系统以及视频监控系统均与媒体功能MF模块相连，并共用MF。
所述IPTV系统或视频监控系统为⑶提供服务时，用于支持以下服务中至少之
⑶注册、业务发现、业务选择、播放。
一种基于IMS实现IPTV与视频监控融合的方法，该方法包括
在IMS架构下统一部署IPTV系统和视频监控系统；
通过所述IMS架构，为⑶接入IPTV系统或视频监控系统提供服务。
通过所述IMS架构为⑶提供服务的方法为
通过所述IMS架构中的IMS核心网，为⑶提供服务。
所述⑶包括界面层、业务功能层、通讯协议层；各层分别进行如下操作
所述界面层针对IPTV系统和视频监控系统分别提供IPTV客户端界面、视频监控客户端界面；
所述业务功能层支持IPTV和视频监控的业务功能；
所述通讯协议层支持所述⑶的消息交互。
所述IPTV系统以及视频监控系统共用MF。
所述IPTV系统或视频监控系统为⑶提供服务的方式，包括以下至少之一
⑶注册、业务发现、业务选择、播放。
本发明系统和方法，基于IMS实现IPTV与视频监控融合，均可提供能够融合IPTV 与视频监控的多媒体融合业务。
图1为本发明实施例的基于IMS实现IPTV与视频监控融合的系统架构图2为本发明实施例的客户端(CU)结构图3为本发明实施例的⑶注册流程图4为本发明实施例的业务发现流程图5为本发明实施例的业务选择流程图6为本发明实施例的播放流程图7为本发明实施例的基于IMS实现IPTV与视频监控融合的流程简图。
具体实施方式
总体而言，可以如图1所示，在IMS架构下对IPTV系统和视频监控系统进行有机融合和统一部署，上述两个系统在部署上可共用⑶和媒体功能(MF)模块；并且，可以通过域名和签约规则的区分，使IPTV系统和视频监控系统在业务逻辑上相互独立。
其中，MF包括了内容分发网络(CDN)和媒体存储及服务功能(SS)两个部分，通过这两者可以分别实现对于媒体的分发和存储服务功能。
需要说明的是，所述⑶是融合的⑶，并且可以通过IMS核心网(IMSCore)接入。 CU既是IPTV的客户端，同时也是视频监控的客户端；而IPTV系统和视频监控系统则是在业务上完全不同的两个系统。这样，利用IMS核心网统一接入的特性，就可以更方便地实现 CU和前端编码器单元(PU)的接入。
从客户端的角度讲，⑶可通过IMS核心网同时接入IPTV系统和视频监控系统，即同时开展IPTV和视频监控业务。客户端发起的业务请求根据在HSS侧制定的不同签约规则，经由IMS核心网转发至IPTV应用服务器(IPTV_AS)或视频监控应用服务器(VSS_AS)， 触发相应的业务。
从平台的角度讲，IPTV系统和视频监控系统均是基于IMS架构，并且能够通过MF 模块访问各自的媒体相关部分，两个系统在业务上相互独立，但在部署上相互融合。而且， 通过共用MF模块，可简化系统，降低部署成本。
通常，MF实时掌握流媒体服务的健康状况、内容分布状况和负荷状态，负责用户访问的负载均衡和智能调度，最终为用户提供流媒体服务。MF模块主要分为CDN和SS两个部分。CDN作为内容分发调度者，管理不同SS节点的运行状态和服务情况。
具体而言，客户端主要分为界面层、业务功能层、通讯协议层三个层面，如图2所示。其中，界面层针对IPTV系统和视频监控系统分别提供IPTV客户端界面、视频监控客户端界面，并且可各自定制；业务功能层既能支持IPTV也可以支持视频监控的相关业务功能；与IMS核心网以及其他网元的消息交互则通过通讯协议层完成。
在实际应用时，基于IMS实现IPTV与视频监控融合的具体操作可表示如图3至图 6所示。
参见图3，图3为本发明实施例的CU注册流程图，该流程的前置条件为用户未注册，⑶成功获取到P-CSCF地址。其中，P-CSCF地址可通过DHCP动态方式获取，或者通过静态方法进行配置。
图3所示流程包括以下步骤
步骤301 =CU向IMS Core发起注册(REGISTER)请求，在REGISTER请求消息头中携带不完整的鉴权信息；流程开始。
步骤302 =IMS Core获取⑶的鉴权信息，并返回401鉴权挑战响应给⑶。
步骤303 :CU在接受到401后，重新向IMS Core发起REGISTER请求。这次请求消息中携带完整的鉴权信息。
步骤304 =IMS Core进展认证鉴权，成功之后返回注册成功响应给⑶，此时⑶已成功向核心网注册。
步骤305:IMS Core在⑶注册成功之后，检查业务触发规则，据此判断是否需要向 SCF进行业务注册，如果需要向SCF注册，则根据业务触发条件向SCF发起注册请求。
步骤306 =SCF返回注册响应给IMS Core。
参见图4，图4为本发明实施例的业务发现流程图。图4中，CU完成注册之后，向 SDF模块获取SSF。SDF对完成用户权限判断之后，返回合适的SSF给⑶。图4所示流程的前置条件为用户成功注册到IMS。图4所示流程包括以下步骤
步骤401 为了获取SSF地址，CU向IMS Core发送订购(Subscribe)消息。
步骤402 JMS Core接收到Subscribe消息，将Subscribe消息转发到SDF。
步骤403 :SDF检查Subscribe消息体中参数并进行业务逻辑处理，选择合适的 SSF,然后 SDF 响应 2000K 给 IMS Core。
步骤404 :IMS Core 返回 2000K 给 CU。
步骤405 =SDF将合适的SSF服务信息列表通知给IMS Core。
步骤406 =IMS Core 转发通知(Notify)消息给 CU。
步骤407 :CU收到SSF服务信息后，响应2000K给IMS Core。
步骤408 :IMS Core 转发 200 OK 到 SDF。
参见图5，图5为本发明实施例的业务选择流程图，该流程的前置条件为SCF预生成RSA公私钥对(PubKey，PriKey)，由运营商秘密保存I^riKeyjubKey则保存在CU中。图 5所示流程包括以下步骤
步骤501 :CU随机生成128bits的密钥加密密钥KEK，用SCF的PubKey加密得到 EKEK之后，通过Subscribe请求将EKEK发送给IMS Core。
步骤502 IMS Core 将 EKEK 转发给 SCF。
步骤503 =SCF用I^riKey解密EKEK得到KEK，如果解密错误则返回错误信息；如果解密成功，则随机生成128bits的认证密钥key，再用KEK加密得到Kcey。
步骤504 SCF 返回 2000K 给 IMS Core。
步骤505 :IMS Core 转发 2000K 给 CU。
步骤506 =SCF 通过 Notify 请求发送 EKey 给 IMS Core。
步骤507 IMS Core 转发 EKey 给 CU。
步骤508 :CU用KEK解密EKey后得到认证密钥key。
步骤509 :CU 返回 2000K 给 IMS-Core。
步骤510 :IMS Core 转发 2000K 给 SCF。
步骤511 =CU 向 SSF 发送 HTTP 请求(HTTP Request)消息。
步骤512 =SSF发现CU没有认证状态时，则返回401未认证(unauthenticate)，要求CU做HTTP (摘要)Digest认证。
步骤513 :CU计算挑战响应值，返回授权头(Authorization Header)，再次发送 HTTP请求。
步骤514 :SSF检查是否保存有⑶的所述key，如果没有或已经过期，则请求SCF查询对应的key。
步骤515 SCF返回key和密钥有效期给SSF。
步骤516 :SSF保存key和密钥有效期，验证Authorization Header是否正确，如果错误则返回错误信息；如果正确则计算响应值，返回授权信息(Authentication-Info)。
步骤517 :CU验证Authentication-Infο是否正确，如果错误则流程终止；如果正确则发起IPTV频道列表或视频监控通道列表请求，HTTP header中包括新计算的 Authorization Header。
步骤518 SSF返回IPTV频道列表或视频监控通道列表信息。
参见图6，图6为本发明实施例的播放流程图，该流程的前置条件为CU和PU成功注册到IMS网络，并且浏览通道的媒体数据已经接入到SS上。图6所示流程包括以下步骤
步骤601 =CU向IMS Core发起INVITE呼叫请求，呼叫请求中携带CU的SDP信息。
需要说明的是，由于要区分该呼叫请求是针对IPTV系统，还是针对视频监控系统，因此在呼叫请求的目的域中包含区分不同业务逻辑的签约规则关键字。比如，若当前请求是IPTV节目播放请求，则关键字为IPTV ；若当前请求是视频监控实时视频请求，则关键字为VSS。
步骤602 =IMS Core根据CU的SDP信息预留相应的资源。
步骤603 =IMS Core根据HSS中预先设置的签约规制，转发INVITE给对应的SCF。 并且，若消息目的域中带有IPTV关键字，则转发给IPTV系统对应的SCF ；若消息目的域中带有VSS关键字，则转发给视频监控系统对应的SCF。
步骤604 对应的SCF进行会话处理，并通过⑶N获取播放的URL。
步骤605 SCF向SS申请⑶播放资源，请求消息中携带⑶的SDP信息。
步骤606 :SS返回⑶播放资源响应消息给SCF，响应消息中包括⑶的SS的SDP信肩、ο
步骤607 =SCF转发INVITE响应消息给IMS Core。
步骤608 ⑶接入的IMS Core进行相应的资源提交。
步骤609 IMSCore 转发 INVITE 响应给 CU。
步骤610 ⑶对响应进行确认，并返回ACK给⑶接入的IMS Core。
步骤611 IMSCore 转发 ACK 给 SCF。
步骤612 =SCF通知SS播放资源确认消息，以通知媒体会话建立成功。
步骤613 SS开始发送实时流给⑶。
步骤614 ⑶结束实时监控时，主动发送BYE请求给IMS Core。
步骤615 IMS Core 转发 BYE 请求给 SCF。
步骤616 =SCF通知SS停止发送码流。
步骤617 =SS返回停止响应给SCF。
步骤618 =SCF 发送 BYE 响应给 IMS Core。
步骤619 =IMS Core转发BYE响应给CU，会话结束。
需要说明的是，视频监控也可直连播放PU实时视频。
在发送RTP数据时，可以同时发送RTCP包。
如果要进行VCR操作，可建立RTSP连接。
所述⑶采用组件化架构，IPTV和视频监控的不同业务可在一个应用程序内部实现。
结合图1、图2所示的系统及⑶架构，以及图3至图6所示的流程，可以将本发明基于IMS实现IPTV与视频监控融合的操作思路表示如图7所示，图7所示流程包括以下步骤
步骤710 在IMS架构下统一部署IPTV系统和视频监控系统。
步骤720 通过所述IMS架构，为⑶接入IPTV系统或视频监控系统提供服务。
综上所述可见，无论是系统还是方法，本发明基于IMS实现IPTV与视频监控融合的技术，均可提供能够融合IPTV与视频监控的多媒体融合业务。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于IP多媒体子系统IMS实现IPTV与视频监控融合的系统，其特征在于，该系统包括IMS架构以及IPTV系统、视频监控系统；其中，所述IMS架构下统一部署有所述IPTV系统和视频监控系统，用于为客户端CU接入 IPTV系统或视频监控系统提供支持；所述IPTV系统以及视频监控系统，用于通过所述IMS架构，分别为CU提供服务。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，通过所述IMS架构为CU提供服务时，所述 IMS架构包括与所述IPTV系统和视频监控系统均相连的IMS核心网，该IMS核心网用于支持所述IPTV系统以及视频监控系统为CU提供服务。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CU包括界面层、业务功能层、通讯协议层；其中，所述界面层，用于针对IPTV系统和视频监控系统分别提供IPTV客户端界面、视频监控客户端界面；所述业务功能层，用于支持IPTV和视频监控的业务功能；所述通讯协议层，用于支持所述CU的消息交互。
4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述IPTV系统以及视频监控系统均与媒体功能MF模块相连，并共用MF。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述IPTV系统或视频监控系统为CU提供服务时，用于支持以下服务中至少之一⑶注册、业务发现、业务选择、播放。
6.一种基于IMS实现IPTV与视频监控融合的方法，其特征在于，该方法包括在IMS架构下统一部署IPTV系统和视频监控系统；通过所述IMS架构，为CU接入IPTV系统或视频监控系统提供服务。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过所述IMS架构为CU提供服务的方法为通过所述IMS架构中的IMS核心网，为⑶提供服务。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述CU包括界面层、业务功能层、通讯协议层；各层分别进行如下操作所述界面层针对IPTV系统和视频监控系统分别提供IPTV客户端界面、视频监控客户端界面；所述业务功能层支持IPTV和视频监控的业务功能；所述通讯协议层支持所述CU的消息交互。
9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，所述IPTV系统以及视频监控系统共用MF。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述IPTV系统或视频监控系统为CU提供服务的方式，包括以下至少之一⑶注册、业务发现、业务选择、播放。
全文摘要
本发明提供了一种基于IMS实现IPTV与视频监控融合的系统和方法，均应用到IMS架构以及IPTV系统、视频监控系统；其中，所述IMS架构下统一部署有所述IPTV系统和视频监控系统，用于为客户端接入IPTV系统或视频监控系统提供支持；所述IPTV系统以及视频监控系统，用于通过所述IMS架构，分别为客户端提供服务。本发明系统和方法，基于IMS实现IPTV与视频监控融合，均可提供能够融合IPTV与视频监控的多媒体融合业务。
文档编号H04N7/18GK102547223SQ20101059767
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者崔志伟 申请人:中兴通讯股份有限公司