專利名稱：用于公共安全統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)的ip視頻終端設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種用于公共安全統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)的IP視頻終端設(shè)備和基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的聲音、圖象、數(shù)據(jù)處理。
背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)的公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)不僅昂貴而且支持寬帶非常困難，PSTN的終端往往僅僅支持傳統(tǒng)的語(yǔ)音服務(wù)。而因特網(wǎng)是基于“盡力而為”的原則傳輸數(shù)據(jù)，即兩點(diǎn)之間的聯(lián)系可以有很多潛在的通道，路由表通過路由協(xié)議獲悉這些通道并自動(dòng)決定在每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)包的最佳站點(diǎn)，因而因特網(wǎng)缺少對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的可靠控制。如果終端利用因特網(wǎng)提供視頻和數(shù)據(jù)的服務(wù)而不提供其他措施，那么服務(wù)質(zhì)量是得不到可靠保證，從而限制其成為一個(gè)可靠的通信工具。
因特網(wǎng)上IP地址是由用戶自己設(shè)定的，因此他們不能像傳統(tǒng)的PSTN號(hào)碼便于識(shí)別，如果雙方需要進(jìn)行視頻通訊，使用很不方便，影響到人們使用的積極性，同時(shí)由于因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸存在丟包和延時(shí)，這也嚴(yán)重影響服務(wù)質(zhì)量。
因特網(wǎng)的安全問題長(zhǎng)期以來得到廣大用戶的關(guān)注。自從因特網(wǎng)在人們?nèi)粘Ｉ钪虚_始起重要作用以來，由于其安全問題所造成的損失已達(dá)數(shù)百億美元之多。我們?cè)谕ㄔ掃^程中，也可能會(huì)遇到竊聽，從而使信息被第三方截取，在傳統(tǒng)的因特網(wǎng)上防止第三方竊聽是很難克服的，且代價(jià)十分昂貴。
為克服上述PSTN和因特網(wǎng)的缺點(diǎn)，可以構(gòu)建一安全統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，該網(wǎng)絡(luò)由如下部分組成一個(gè)用于公共信道且基于安全專用網(wǎng)絡(luò)的信令網(wǎng)101、一個(gè)用以傳輸聲音、圖象和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)102、至少兩臺(tái)同時(shí)與信令網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)相連接的終端設(shè)備103及一個(gè)與信令網(wǎng)相連的數(shù)據(jù)庫(kù)104。信令網(wǎng)101可建立在一個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)之上，也可建立在一個(gè)與數(shù)據(jù)網(wǎng)共用同一物理介質(zhì)的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)之上，還可建立在獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)與虛擬專用網(wǎng)絡(luò)二者之結(jié)合之上。數(shù)據(jù)庫(kù)104里存儲(chǔ)用戶事先設(shè)定的信息，還可以提供數(shù)據(jù)簽名服務(wù)。當(dāng)某個(gè)用戶將其終端103連接上信令網(wǎng)101后，終端103里的信令模塊會(huì)運(yùn)行一個(gè)登錄模塊。此登錄模塊是用以建立用戶的身份、服務(wù)權(quán)限、安全狀況及其他服務(wù)所要求的狀態(tài)等。當(dāng)呼叫方呼叫被呼叫方時(shí)，其身份和其公鑰就會(huì)由數(shù)據(jù)庫(kù)104傳輸?shù)叫帕罹W(wǎng)101并傳送至被呼叫方，而被呼叫方也同樣會(huì)經(jīng)由信令網(wǎng)101將其公鑰傳送給呼叫方。這些在呼叫方和被呼叫方之間進(jìn)行交換的公鑰是是每次通話時(shí)隨機(jī)產(chǎn)生的，用以確保通話的最大安全性。在雙方都確認(rèn)了對(duì)方的身份后，雙方協(xié)商產(chǎn)生一個(gè)共享的密碼，聲音、圖象和數(shù)據(jù)就可以用此密碼加密并經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)102傳輸。
但由于此安全統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)為一項(xiàng)全新的技術(shù)，目前還沒有專門用于此目的的終端設(shè)備。因此，迫切需要提供一種方便、可靠、穩(wěn)定的視頻終端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種專門用于安全統(tǒng)一通信網(wǎng)的IP視頻終端設(shè)備。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明所涉及的IP視頻終端由如下部分組成一部類似PSTN終端的撥號(hào)話機(jī)、一臺(tái)通信和視頻處理機(jī)，一個(gè)攝像機(jī)和一臺(tái)顯示器；在通信和視頻處理機(jī)中裝有軟件部分，包括有基于安全專用網(wǎng)絡(luò)的信令網(wǎng)通信的信令模塊和用以采集、壓縮、傳輸、解壓縮和播放的聲音、圖象和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模塊。當(dāng)終端啟動(dòng)時(shí)，信令模塊會(huì)運(yùn)行一個(gè)登錄程序。此登錄程序是用以建立用戶的身份、服務(wù)權(quán)限、安全狀況及其他服務(wù)所要求的狀態(tài)等。使用時(shí)只需拿起撥號(hào)話機(jī)的聽筒，聽到撥號(hào)音后，通過撥號(hào)話機(jī)鍵入被叫號(hào)碼，就可以呼叫被呼叫方。在被呼叫方聽到振鈴后如果同意接通，只需要拿起話機(jī)，即可接通。數(shù)據(jù)模塊于是開始運(yùn)行，通過攝像機(jī)采集視頻數(shù)據(jù)，通過撥號(hào)話機(jī)采集音頻數(shù)據(jù)，然后將其壓縮成的數(shù)據(jù)流經(jīng)共享密碼加密后以IP包的格式傳輸?shù)綄?duì)方，對(duì)方收到IP包后使用共享密碼解密，視頻圖像就會(huì)自動(dòng)在屏幕上出現(xiàn)，并可同時(shí)聽到聲音。
以下的詳細(xì)說明和具體實(shí)施方式
將能更好的幫助了解本發(fā)明的其他目的、優(yōu)勢(shì)和一些新的特征。


參照以下附圖將能更好的了解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)圖1為傳輸聲音、圖象和數(shù)據(jù)的安全統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)圖；圖2為用于公共安全統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)的IP視頻終端設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明用于公共安全統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)的IP視頻終端設(shè)備由如下幾個(gè)部分組成一部類似PSTN終端的撥號(hào)話機(jī)201、一臺(tái)通信和視頻處理機(jī)202、一個(gè)攝像機(jī)203、一臺(tái)顯示器204等。撥號(hào)話機(jī)201、攝像機(jī)203和顯示器204分別與通信和視頻處理機(jī)202相連接。
撥號(hào)話機(jī)201的外形同普通的話機(jī)并無(wú)差別，其撥號(hào)鍵除了0-9，#，*外，還可加上音量增減鍵，免提，靜音鍵，重?fù)苕I等。但本發(fā)明中的撥號(hào)話機(jī)201具有獨(dú)特的PS/2以及Lin/Lout接口，在其內(nèi)部并設(shè)有獨(dú)有硬件，使其在與通信和視頻處理機(jī)202相連接時(shí)可以像電腦鍵盤一樣方便的輸入信息并被通信和視頻處理機(jī)202接受以進(jìn)行處理。
通信和視頻處理機(jī)202可以使用現(xiàn)有的PC機(jī)的主機(jī)，但在其內(nèi)部存儲(chǔ)有固有軟件，包括有基于安全專用網(wǎng)絡(luò)的信令網(wǎng)通信的信令模塊和用以采集、壓縮、傳輸、解壓縮和播放的聲音、圖象和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模塊。易言之，信令模塊用于與信令網(wǎng)交互信息，數(shù)據(jù)模塊用于處理音頻、視頻數(shù)據(jù)。
攝像機(jī)203用來采集視頻信息以輸入給通信和視頻處理機(jī)202加以處理。
顯示器204則在實(shí)時(shí)通話中用以顯示圖象信息。
結(jié)合圖1與圖2，由上述撥號(hào)話機(jī)201、通信和視頻處理機(jī)202、攝像機(jī)203和顯示器204組成的視頻終端103可通過有線通道、無(wú)線通道或與其他用戶共享的網(wǎng)絡(luò)與信令網(wǎng)101相連。其連接方式為物理連接。
視頻終端103或是通過一個(gè)獨(dú)立的物理媒介與信令網(wǎng)101相連，或是通過虛擬專用連接與信令網(wǎng)101相連。此虛擬專用連接方式與數(shù)據(jù)網(wǎng)或其他用戶共享同一物理連接。
每個(gè)視頻終端103都有兩個(gè)連接，一個(gè)連接信令網(wǎng)101，另一個(gè)則連接數(shù)據(jù)網(wǎng)102，此兩連接可以是獨(dú)立的，也可共用同一物理介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)視頻終端103連接到信令網(wǎng)101以后，終端103會(huì)向信令網(wǎng)101發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求。信令網(wǎng)101收到此請(qǐng)求后會(huì)返回一個(gè)公鑰，視頻終端103也返回信令網(wǎng)101一個(gè)公鑰，雙方通過由交換公鑰協(xié)商產(chǎn)生一個(gè)共享的密碼。以后的視頻終端103與信令網(wǎng)101的通信，都使用該密碼加密的IP包傳送。
在交換公鑰以后，用戶終端103會(huì)向信令網(wǎng)101發(fā)出一個(gè)登錄請(qǐng)求。信令網(wǎng)101收到此登錄請(qǐng)求后會(huì)返回一個(gè)公鑰KEY1和基于CA身份認(rèn)證的一個(gè)數(shù)字簽名。用戶終端103在證實(shí)數(shù)字簽名無(wú)誤后使用KEY1來加密其全球身份登錄號(hào)UID。此全球身份登錄號(hào)UID為一獨(dú)一無(wú)二的16位數(shù)(或其他超過10位數(shù)以上的多位數(shù))，用以在全球范圍內(nèi)對(duì)用戶加以識(shí)別。然后信令網(wǎng)101將其與預(yù)先存儲(chǔ)在信令網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)104里的信息加以比較。若證實(shí)無(wú)誤，則登錄成功。此時(shí)用戶可以開始要求通話服務(wù)。
當(dāng)視頻終端103想呼叫另一終端103時(shí)，只需拿起撥號(hào)話機(jī)201的聽筒，就會(huì)有一個(gè)信息傳送到通信和視頻處理機(jī)202，處理機(jī)202在處理該信息后會(huì)在顯示屏204上顯示“ready to dial”或其他表示可以呼叫的語(yǔ)句。再鍵入被呼叫方UID號(hào)碼，處理機(jī)202將此信息發(fā)送給信令網(wǎng)101。信令網(wǎng)101會(huì)檢查被呼叫方在線是否在線。如果被呼叫方在線，終端103同信令網(wǎng)101協(xié)商視頻、音頻格式，交換共享密鑰以產(chǎn)生一個(gè)共享的密碼用于數(shù)據(jù)通信，要求信令網(wǎng)101設(shè)置帶寬以保證服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)這些完成之后，信令網(wǎng)101通知被呼叫方，告知呼叫者的UID號(hào)。如果被呼叫者同意接通，拿起撥號(hào)話機(jī)201的聽筒，二者即可接通，顯示器204開始顯示對(duì)方視頻，并可從撥號(hào)話機(jī)201的聽筒處聽到對(duì)方聲音。
當(dāng)雙方接通后，處理機(jī)203開始運(yùn)行數(shù)據(jù)模塊，視頻終端103從攝像機(jī)203處采集視頻，從撥號(hào)話機(jī)201的話筒處采集音頻，將音頻和視頻流壓縮，根據(jù)共享密碼加密，然后把數(shù)據(jù)流使用IP包，經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)102傳送給對(duì)方，對(duì)方收到IP包后，使用共享密碼解密，然后解壓縮音頻和視頻流，顯示器204顯示視頻圖像，撥號(hào)話機(jī)201的聽筒聽到對(duì)方聲音。
在呼叫建立時(shí)，雙方可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，處理機(jī)202的能力和攝像機(jī)203的狀況協(xié)商視頻、音頻格式，決定相應(yīng)的的圖像質(zhì)量。
通訊過程中，當(dāng)某方僅僅需要只有音頻流，而不需要視頻流或者在只有音頻流需要增加視頻流時(shí)，他可以通過撥號(hào)話機(jī)201輸入請(qǐng)求信息。處理機(jī)202在處理用戶的請(qǐng)求信息后將其經(jīng)由信令網(wǎng)101發(fā)送給對(duì)方。如果對(duì)方同意，即可進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
在通訊過程中，如果某方希望掛斷，放下話筒，就會(huì)有相應(yīng)的掛斷請(qǐng)求由撥號(hào)話機(jī)201處發(fā)送至處理機(jī)202，處理機(jī)202則將該信息通知信令網(wǎng)101，終止通信。信令網(wǎng)101則通知對(duì)方用戶服務(wù)已終止，同時(shí)釋放相應(yīng)的資源。
當(dāng)雙方在通話狀態(tài)中，因?yàn)殡p方傳輸數(shù)據(jù)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)102上進(jìn)行的，如果視頻終端103與信令網(wǎng)101間的連接出現(xiàn)故障，視頻終端103將保持通話暢通，同時(shí)自動(dòng)重新連接信令網(wǎng)101，充分保證了系統(tǒng)的冗余性。
如果視頻終端103未處于通話狀態(tài)中，當(dāng)其與信令網(wǎng)101連接出現(xiàn)故障時(shí)，將會(huì)自動(dòng)重連信令網(wǎng)101，以保持信令網(wǎng)101暢通，能呼叫其它人，也能接收呼叫。
綜上所述，本發(fā)明提供的IP視頻終端設(shè)備可以很好的應(yīng)用于統(tǒng)一安全公共通信網(wǎng)，為未來的視頻通信提供了理想的硬件及軟件基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于公共安全統(tǒng)一通信網(wǎng)的IP視頻終端設(shè)備，由撥號(hào)話機(jī)、通信和視頻處理機(jī)、攝像機(jī)和顯示器組成，其特征在于其由撥號(hào)話機(jī)(201)、通信和視頻處理機(jī)(202)、攝像機(jī)(203)和顯示器(204)組成，且在通信和視頻處理機(jī)(202)內(nèi)固設(shè)有數(shù)據(jù)模塊和信令模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于撥號(hào)話機(jī)(201)具有獨(dú)特的PS/2以及Lin/Lout接口。
3.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于撥號(hào)話機(jī)(201)內(nèi)部設(shè)有獨(dú)有硬件，使其輸入的信息可被通信和視頻處理機(jī)(202)接受并處理。
4.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于通信和視頻處理機(jī)(202)內(nèi)固設(shè)的數(shù)據(jù)模塊用于處理音頻、視頻數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于通信和視頻處理機(jī)(202)內(nèi)固設(shè)的信令模塊用于與信令網(wǎng)(101)進(jìn)行信息交互。
6.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于在呼叫建立時(shí)，呼叫雙方可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，通信和視頻處理機(jī)(202)的能力和攝像機(jī)(203)的狀況協(xié)商視頻、音頻格式，決定相應(yīng)的的圖像質(zhì)量。
7.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于通訊過程中，當(dāng)某方僅僅需要只有音頻流，而不需要視頻流或者在只有音頻流需要增加視頻流，可進(jìn)行調(diào)整。
8.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于在通話狀態(tài)中，如視頻終端(103)與信令網(wǎng)(101)間的連接出現(xiàn)故障，視頻終端(103)將保持通話暢通，同時(shí)自動(dòng)重新連接信令網(wǎng)(101)。
9.如權(quán)利要求1所述的IP視頻終端設(shè)備，其特征在于如果視頻終端(103)未處于通話狀態(tài)中，當(dāng)其與信令網(wǎng)(101)連接出現(xiàn)故障時(shí)，將會(huì)自動(dòng)重連信令網(wǎng)(101)。
全文摘要
一種用于公共安全統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)的IP視頻終端設(shè)備。由如下部分組成一部類似PSTN終端的撥號(hào)話機(jī)、一臺(tái)通信和視頻處理機(jī)，一個(gè)攝像機(jī)和一臺(tái)顯示器；在通信和視頻處理機(jī)中裝有軟件部分，包括有基于安全專用網(wǎng)絡(luò)的信令網(wǎng)通信的信令模塊和用以采集、壓縮、傳輸、解壓縮和播放的聲音、圖象和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模塊。當(dāng)終端啟動(dòng)時(shí)，信令模塊會(huì)運(yùn)行一個(gè)登錄程序。登錄成功后即可進(jìn)行呼叫。然后數(shù)據(jù)模塊運(yùn)行，通過攝像機(jī)采集視頻數(shù)據(jù)，通過撥號(hào)話機(jī)采集音頻數(shù)據(jù)，然后將其壓縮成IP包的格式經(jīng)共享密碼加密后再經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸?shù)綄?duì)方，對(duì)方使用共享密碼解密后，視頻圖像就會(huì)自動(dòng)在屏幕上出現(xiàn)，并可同時(shí)聽到聲音。
文檔編號(hào)H04M11/00GK1491003SQ0213743
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者朱亞農(nóng), 張世俊 申請(qǐng)人:寬聯(lián)(上海)通信軟件有限公司