專利名稱：一種用于聲像綜合控制的域控制服務器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聲像信息傳輸控制裝備，特別是一種用于聲像信息綜合控制的域
控制服務器。
背景技術：
日益完善的通訊網(wǎng)絡為遠程圖像和聲音的傳輸提供了載體，通信技術的成熟和發(fā) 展解決了聲像信息傳輸過程中的距離、互通和帶寬瓶頸等問題，使圖像和聲音信息的實時 遠距離傳輸成為可能。聲像信息的傳輸已經(jīng)由最初的廣播式信號傳輸發(fā)展成為當今雙方 向、網(wǎng)絡化、交互式、多功能、綜合性的聲像傳輸體系?；诰C合化的聲像傳輸體系，我們可 以開展視頻會議、視頻監(jiān)控、可視調(diào)度、可視指揮、遠程教學等眾多形式的聲像業(yè)務，為我們 的工作和生活帶來更多的便捷和效率。雖然視頻圖像的傳輸應用已經(jīng)較為廣泛應用，然而 受網(wǎng)絡技術發(fā)展的歷史條件制約，視頻/音頻在網(wǎng)絡上的實時傳輸一直以來缺乏成熟和完 備的條件，因而導致這些系統(tǒng)的實現(xiàn)機制混亂，無統(tǒng)一標準可依，形式多樣且互不兼容。這 樣一來，不同系統(tǒng)之間無法互聯(lián)，圖像無法互通，各級部門之間的圖像無法相互調(diào)用，設備 無法相互控制，最終形成一個個聲像信息的"孤島"。因此，當前最迫切需要的是對視頻圖像 和音頻的網(wǎng)絡化傳輸建立統(tǒng)一的傳輸標準和互聯(lián)機制，并有效解決自動化的傳輸控制和網(wǎng) 絡管理的問題，真正實現(xiàn)一個類似于Internet的聲像資源互聯(lián)共享的網(wǎng)絡環(huán)境，做到"隨 時隨地、暢通無阻"地實時獲取網(wǎng)絡中各類聲像信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器，它以標準SIP 協(xié)議所定義的外呼代理服務器(Outbound Proxy)、注冊服務器(Registrar Server)、重定 向服務器(Redirection Server)，為平臺中各類實際的或抽象的SIP終端提供符合SIP 標準的接入接口，同時，軟件平臺還提供對整個網(wǎng)絡的設備管理、地理位置定位、路由信 息服務等功能，并提供嚴格的安全性機制和身份驗證機制。域控制服務器包括基于標準 RFC3261SIP協(xié)議棧的業(yè)務接口層1、身份驗證服務模塊2、 SIP外呼代理服務模塊3、 SIP注 冊服務模塊4、 SIP重定向服務模塊5、媒體路由控制邏輯模塊6、 SIP終端模擬邏輯模塊7、 域配置管理模塊8和非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9，其中標準RFC3261 SIP協(xié)議棧接收來自 網(wǎng)絡的標準RFC3261 SIP協(xié)議數(shù)據(jù)，業(yè)務接口層1完成對數(shù)據(jù)的分析并轉(zhuǎn)換成對所述身份 驗證服務模塊2、 SIP外呼代理服務模塊3、 SIP注冊服務模塊4、 SIP重定向服務模塊5、媒 體路由控制邏輯模塊6、 SIP終端模擬邏輯模塊7、非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9的具體調(diào)用 指令，域配置管理模塊8完成對SIP重定向服務模塊5、媒體路由控制邏輯模塊6、SIP終端 模擬邏輯模塊7的支持，SIP外呼代理服務模塊3基于身份驗證服務模塊2進行身份驗證， SIP終端模擬邏輯模塊7根據(jù)非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9提供的接口對各終端進行控制。
所述業(yè)務接口層1還要接收來自圖形控制界面的控制信號。 RFC3261 SIP協(xié)議棧提供標準RFC3261 SIP協(xié)議的基本通信控制能力，業(yè)務接口層l提供對域控制服務器進行管理、配置的用戶訪問接口，多個域聯(lián)網(wǎng)時域與域之間的協(xié)作接 口 ；非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9以開放式插件的形式，提供對各類非標準SIP聲像應用系統(tǒng) 的特定訪問控制能力；域配置管理模塊8用于配置域控制服務器所有管理的實際聲像應用 系統(tǒng)，以及這些終端與設備之間在本域中的路由關系；SIP終端模擬邏輯模塊7用于通過軟 件形式抽象本域中所管理的非標準SIP終端；媒體路由控制邏輯模塊6在終端呼叫過程中 需要的時候?qū)υ摵艚型ㄟ^域配置管理模塊8進行媒體路由控制；SIP重定向服務模塊5用 于配合媒體路由控制邏輯，完成媒體路由過程中的終端重定向；SIP注冊服務模塊4根據(jù)任 意SIP終端啟動時的位置注冊信息，在SIP呼叫過程中進行目標定位；SIP外呼代理服務模 塊3是SIP終端規(guī)定的外呼代理服務器，它在接收到SIP終端的呼叫請求時，通過"SIP注 冊服務"的定位發(fā)現(xiàn)目標終端、通過域配置管理模塊所配置的路由關系決定路由策略，構建 不同終端之間建立呼叫的可行路徑； 身份驗證服務模塊2基于RFC3261所約定的SIP身份驗證機制提供用戶身份驗證 機制，確保未經(jīng)身份驗證的用戶不能訪問控制本平臺。
其控制方法包括以下步驟
第一步，終端設備初始化； 第二步，由SIP注冊服務模塊完成終端設備的注冊； 第三步，由SIP外呼代理服務模塊完成按照RFC3261協(xié)議進行呼叫； 第四步，判斷終端設備間的連接類型； 第五步；按照終端設備間的數(shù)字終端對數(shù)字終端、或模擬終端對模擬終端、或數(shù)字 終端對對模擬終端、或模擬終端對數(shù)字中斷四種不同的連接類型進行分類呼叫。
在第五步中，數(shù)字終端對數(shù)字終端的呼叫(S-S呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起數(shù) 字終端SUA1發(fā)出向目標數(shù)字終端SUA2的SIP請求到域控制服務器的外呼代理服務模塊；
B、外呼代理服務模塊通過身份驗證模塊對數(shù)字終端SUA1進行身份驗證，如果 身份驗證失敗則拒絕呼叫請求；C、如果身份驗證成功，由SIP注冊服務定位目標數(shù)字終 端SUA2的位置；D、位置定位成功后由SIP注冊服務模塊將SUA1路由到SUA2 ;5、 SUA2按 RFC3261約定與SUA1進行媒體協(xié)商，建立基于標準多媒體傳輸協(xié)議的多媒體傳輸信道直至 呼叫結束。 在第五步中，模擬終端對數(shù)字終端的呼叫(A-A呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起模 擬終端SAUA1發(fā)出對目標模擬終端SAUA2的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位模擬終端 SAUA2的位置；B、 SAUA2的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間基于模擬傳 輸通道，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀態(tài)；C、 SAUA1發(fā)出的請求路由到SAUA2，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控制邏 輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
在第五步中，數(shù)字終端到模擬終端之間的呼叫(S-A呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā) 起數(shù)字終端SUA1發(fā)出對目標模擬終端SAUA1的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位模擬終 端SAUA1的位置；B、SAUA1的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間存在模擬與 數(shù)字傳輸通道，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀 態(tài)；C、 SUA1發(fā)出的請求路由到SAUA1，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控 制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
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在第五步中，模擬終端到數(shù)字終端之間的呼叫(A-S呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起模擬終端SAUAl發(fā)出對目標數(shù)字終端SUAl的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位數(shù)字終端SUAl的位置；B、 SUAl的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間存在模擬與數(shù)字傳輸通道，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀態(tài)；C、 SAUAl發(fā)出的請求路由到SUAl，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
應用本發(fā)明的技術方案可以達到現(xiàn)有和新建的各類聲像應用系統(tǒng)互聯(lián)互通、聲像資源完全共享、傳輸信道充分復用、聲像信息訪問實時簡便、聲像傳輸安全可靠、控制管理自動化和智能化、平臺遵循統(tǒng)一標準、易于后期擴展與集成的目的。特別是，由于SIP終端模擬邏輯模塊抽象本域中所管理的非標準SIP終端，域控制服務器可以將原本不支持數(shù)字化控制能力的模擬聲像設備采用抽象技術，利用計算機軟件將這樣的模擬聲像設備抽象為一個符號RFC3261標準的SIP終端，進而可以實現(xiàn)與標準數(shù)字化終端之間的統(tǒng)一管理和通訊。


圖1為本發(fā)明原理框圖； 圖2為終端呼叫總體流程圖； 圖3為數(shù)字終端之間的呼叫(S-S呼叫)流程圖； 圖4為模擬終端之間的呼叫(A-A呼叫)流程圖； 圖5為數(shù)字終端到模擬終端之間的呼叫(S-A呼叫)流程圖； 圖6為模擬終端到數(shù)字終端之間的呼叫(A-S呼叫)流程圖； 圖7為一個域呼叫的實例模型示意圖。 其中1、業(yè)務接口層2、身份驗證服務模塊3、SIP外呼代理服務模塊4、SIP注冊服務模塊5、SIP重定向服務模塊6、媒體路由控制邏輯模塊7、SIP終端模擬邏輯模塊8、域配置管理模塊9、非標準SIP聲像系統(tǒng)接口
具體實施例方式
在一個復雜的網(wǎng)絡互聯(lián)環(huán)境中，我們通常會將該網(wǎng)絡劃分為若干域(domain)。域的基本概念是通過將空間位置、管轄范圍或功能邏輯相同和相近的網(wǎng)絡元素，從邏輯上將它們組織在一起，形成一個域；通過一定的域管理機制對它們進行邏輯管理，形成一個相對獨立的網(wǎng)絡組成單元。 在我們的聲像信息綜合控制平臺網(wǎng)絡體系中，一個域通常代表一個部門、一個機構或一個聲像應用系統(tǒng)所管理、所涉及的視頻/音頻設備、傳輸信道及中心設備所組成的集合。例如，省公安廳指揮中心管理了兩套基于IP網(wǎng)絡的視頻會議系統(tǒng)，一套模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和一套基于矩陣的圖像傳輸系統(tǒng)，那么，如果我們把這些系統(tǒng)從邏輯上組織為一個聲像信息綜合控制平臺的網(wǎng)絡單元，這就是一個域。域的結構原則上是分散式的，任意兩個域與域之間都可以構成關聯(lián)關系。但是，過于復雜的域關聯(lián)關系會導致管理上混亂，不利于網(wǎng)絡的管理。因此域的體系結構組織成層次狀結構(樹狀結構)，這不僅能滿足管理上的需要，同時也符合公安系統(tǒng)實際的機構組織結構。
SIP終端指遵照RFC3261協(xié)議標準設計的視頻、音頻終端設備，例如視頻會議終
端、視頻服務器設備、數(shù)字矩陣、可視電話等。SIP終端應按RFC3261協(xié)議規(guī)定，支持標準的
SIP INVITE、ACK、OPTIONS、REGISTER、BYE和CANCEL請求及約定的動作處理機制，支持SDP
媒體描述和協(xié)商，對于本平臺所特殊支持的能力，需要應用這些特殊能力的SIP終端應具
備SIP擴展的支持，但這是可選而不是必須的。實際的媒體傳輸機制本平臺不強行約定，但
從互聯(lián)互通性考慮，媒體傳輸應盡可能選擇以下協(xié)議 RTP/RTCP :用于實時媒體傳輸(如視頻會議、實時監(jiān)控等應用) RTSP :用于多媒體流傳輸和定位(如視頻點播、錄像查看等應用) 模擬圖像虛擬傳輸協(xié)議(AGVP):模擬圖像的傳輸與數(shù)字網(wǎng)絡無關，該協(xié)議僅僅定
義了模擬圖像傳輸?shù)慕粨Q要求，具體的傳輸通過控制模擬圖像交換設備來完成。作為擴展
協(xié)議，標準SIP終端對該協(xié)議的支持是可選的。 媒體的數(shù)據(jù)格式也應當盡可能選擇標準的MPEG-4/H. 264。 由于必須考慮對不同聲像應用系統(tǒng)的全兼容，要求傳輸控制協(xié)議，一方面能有效兼容當前的系統(tǒng)環(huán)境，另一方面還具有良好的擴展性，這是整個平臺建設最為核心的技術問題。SIP (Session Initialization Protocol,會話初始化協(xié)議，RFC3261)是一種能滿足這種應用需要的協(xié)議。當前，SIP協(xié)議已經(jīng)成為基于IPv4/IPv6網(wǎng)絡實現(xiàn)多媒體傳輸控制的事實標準，大量IP電話、視頻會議、視頻服務器等產(chǎn)品均支持該協(xié)議；新一代的3G移動通信網(wǎng)絡，也以SIP協(xié)議作為IP多媒體子系統(tǒng)中提供多媒體業(yè)務的核心技術；同時，SIP協(xié)議也是公安部《城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術要求》中所推薦采用的標準通信協(xié)議。該協(xié)議良好的體系結構和優(yōu)秀的擴展能力，使其在多媒體通信領域既能保持一致的標準、又能針對不同情況進行特例化處理和擴展/擴充。 非標準一標準SIP協(xié)議的轉(zhuǎn)換與抽象層實現(xiàn)對于現(xiàn)存的大量基于數(shù)字化傳輸?shù)穆曄駪孟到y(tǒng)，其傳輸控制協(xié)議是不基于標準SIP協(xié)議的。這些系統(tǒng)，有基于早期多媒體通信國際化標準協(xié)議H. 323，更有大量基于廠商自定義傳輸協(xié)議。要解決非標準協(xié)議應用系統(tǒng)到標準SIP協(xié)議聲像信息綜合控制平臺的兼容，我們可以引入一個中間層(主要以軟件或?qū)Ｓ镁W(wǎng)關設備實現(xiàn))。該中間層將這些應用系統(tǒng)的各類終端抽象成標準SIP終端，向平臺提供標準化的傳輸控制接口 ；內(nèi)部實現(xiàn)由SIP傳輸控制到與系統(tǒng)相關的特定傳輸控制方式的轉(zhuǎn)換。該機制可使得平臺的使用者無需關心特定系統(tǒng)的具體實現(xiàn)形式，一概將平臺中的聲像信息終端(視頻源、音頻源、視頻目標、音頻目標等)統(tǒng)一視為標準的SIP終端，通過標準的SIP協(xié)議進行訪問控制。 模擬和其它形式聲像傳輸協(xié)議一標準SIP協(xié)議的轉(zhuǎn)換與抽象層實現(xiàn)本層的實現(xiàn)原理同"非標準一標準SIP協(xié)議的轉(zhuǎn)換與抽象層實現(xiàn)"，通過引入一個中間層，將模擬的聲像信息終端抽象為標準的SIP終端，進而可以采用標準的SIP協(xié)議進行訪問控制。與數(shù)字化傳輸方式的應用系統(tǒng)不同之處在于，模擬聲像應用系統(tǒng)的視頻/音頻信息無法直接向數(shù)字傳輸網(wǎng)傳輸，而SIP應用體系原則上都是針對數(shù)字化視/音頻媒體形式的。
解決這一問題有兩種方式，且兩種方式可以同時應用 第一，通過對SIP協(xié)議的媒體描述部分進行擴展/重定義，約定對于抽象出的模擬聲像傳輸SIP終端，其媒體傳輸格式是特定的、專用的形式，不支持與數(shù)字化傳輸?shù)募嫒?。這樣，模擬聲像傳輸只支持在模擬聲像傳輸網(wǎng)絡中進行。事實上，這種應用是十分普遍的。例如，基于模擬傳輸?shù)某鞘斜O(jiān)控視頻，我們典型的需求是將不同地點的視頻圖像通過模擬傳輸網(wǎng)絡切換到某個監(jiān)視器上進行查看。 第二，對整個平臺定義聲像信息路由體系，將"模擬-數(shù)字"轉(zhuǎn)換設備(如視頻編解碼器、視頻服務器等)作為模擬到數(shù)字的路由接入點，并將該轉(zhuǎn)換設備同樣抽象為SIP終端。數(shù)字化的SIP終端如需直接訪問模擬終端，通過平臺的路由轉(zhuǎn)換體系，可將訪問過程分成兩大環(huán)節(jié)第一，模擬視頻網(wǎng)絡部分的交換，使模擬終端的聲像信息準確交換到轉(zhuǎn)換設備；第二，控制轉(zhuǎn)換設備，基于SIP傳輸協(xié)議向數(shù)字化SIP終端提供轉(zhuǎn)換后的數(shù)字聲像信息。
如圖1至圖7所示，域控制服務器包括基于標準RFC3261 SIP協(xié)議棧的業(yè)務接口層1、身份驗證服務模塊2、SIP外呼代理服務模塊3、SIP注冊服務模塊4、SIP重定向服務模塊5、媒體路由控制邏輯模塊6、 SIP終端模擬邏輯模塊7、域配置管理模塊8和非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9，其中標準RFC3261 SIP協(xié)議棧接收來自網(wǎng)絡的標準RFC3261 SIP協(xié)議數(shù)據(jù)，業(yè)務接口層1完成對數(shù)據(jù)的分析并轉(zhuǎn)換成對所述身份驗證服務模塊2、SIP外呼代理服務模塊3、 SIP注冊服務模塊4、 SIP重定向服務模塊5、媒體路由控制邏輯模塊6、 SIP終端模擬邏輯模塊7、非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9的具體調(diào)用指令，域配置管理模塊8完成對SIP重定向服務模塊5、媒體路由控制邏輯模塊6、 SIP終端模擬邏輯模塊7的支持，SIP外呼代理服務模塊3基于身份驗證服務模塊2進行身份驗證，SIP終端模擬邏輯模塊7根據(jù)非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9提供的接口對各終端進行控制。
所述業(yè)務接口層1還要接收來自圖形控制界面的控制信號。
其控制方法包括以下步驟
第一步，終端設備初始化； 第二步，由SIP注冊服務模塊完成終端設備的注冊； 第三步，由SIP外呼代理服務模塊完成按照RFC3261協(xié)議進行呼叫； 第四步，判斷終端設備間的連接類型； 第五步；按照終端設備間的數(shù)字終端對數(shù)字終端、或模擬終端對模擬終端、或數(shù)字
終端對對模擬終端、或模擬終端對數(shù)字中斷四種不同的連接類型進行分類呼叫。 數(shù)字終端對數(shù)字終端的呼叫(S-S呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起數(shù)字終端SUA1
發(fā)出向目標數(shù)字終端SUA2的SIP請求到域控制服務器的外呼代理服務模塊；B、外呼代理服
務模塊通過身份驗證模塊對數(shù)字終端SUA1進行身份驗證，如果身份驗證失敗則拒絕呼叫
請求；C、如果身份驗證成功，由SIP注冊服務定位目標數(shù)字終端SUA2的位置；D、位置定位
成功后由SIP注冊服務模塊將SUA1路由到SUA2 ;5、SUA2按RFC3261約定與SUA1進行媒體
協(xié)商，建立基于標準多媒體傳輸協(xié)議的多媒體傳輸信道直至呼叫結束。 模擬終端對數(shù)字終端的呼叫(A-A呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起模擬終端SAUA1
發(fā)出對目標模擬終端SAUA2的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位模擬終端SAUA2的位置；
B、SAUA2的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間基于模擬傳輸通道，媒體路由
控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀態(tài)；C、 SAUA1發(fā)出的請求
路由到SAUA2，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端
模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。 數(shù)字終端到模擬終端之間的呼叫(S-A呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起數(shù)字終端SUA1發(fā)出對目標模擬終端SAUA1的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位模擬終端SAUA1的位置；B、 SAUA1的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間存在模擬與數(shù)字傳輸通 道，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀態(tài)；C、 SUAl 發(fā)出的請求路由到SAUA1，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控制邏輯模塊 和SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
模擬終端到數(shù)字終端之間的呼叫(A-S呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起模擬終端 SAUA1發(fā)出對目標數(shù)字終端SUAl的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位數(shù)字終端SUAl的 位置；B、 SUAl的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間存在模擬與數(shù)字傳輸通 道，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀態(tài)；C、SAUA1 發(fā)出的請求路由到SUAl，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控制邏輯模塊 和SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
RFC3261 SIP協(xié)議棧提供標準RFC3261 SIP協(xié)議的基本通信控制能力，業(yè)務接口層 l提供對域控制服務器進行管理、配置的用戶訪問接口，多個域聯(lián)網(wǎng)時域與域之間的協(xié)作接 口 ；非標準SIP聲像系統(tǒng)接口 9以開放式插件的形式，提供對各類非標準SIP聲像應用系統(tǒng) 的特定訪問控制能力；域配置管理模塊8用于配置域控制服務器所有管理的實際聲像應用 系統(tǒng)，以及這些終端與設備之間在本域中的路由關系；SIP終端模擬邏輯模塊7用于通過軟 件形式抽象本域中所管理的非標準SIP終端；媒體路由控制邏輯模塊6在終端呼叫過程中 需要的時候?qū)υ摵艚型ㄟ^域配置管理模塊8進行媒體路由控制；SIP重定向服務模塊5用 于配合媒體路由控制邏輯，完成媒體路由過程中的終端重定向；SIP注冊服務模塊4根據(jù)任 意SIP終端啟動時的位置注冊信息，在SIP呼叫過程中進行目標定位；SIP外呼代理服務模 塊3是SIP終端規(guī)定的外呼代理服務器，它在接收到SIP終端的呼叫請求時，通過"SIP注 冊服務"的定位發(fā)現(xiàn)目標終端、通過域配置管理模塊所配置的路由關系決定路由策略，構建 不同終端之間建立呼叫的可行路徑； 身份驗證服務模塊2基于RFC3261所約定的SIP身份驗證機制提供用戶身份驗證 機制，確保未經(jīng)身份驗證的用戶不能訪問控制本平臺。 將現(xiàn)有系統(tǒng)中的聲像終端抽象(虛擬)成為SIP終端。抽象的SIP終端通過計算 機軟件的模擬，對平臺提供符合上述SIP終端要求的接口 ，而內(nèi)部完成對具體應用系統(tǒng)的 控制訪問。 每個SIP終端都應隸屬于某個域，這與RFC3261的約定是一致的。SIP終端啟動 后，首先應向所屬域的注冊服務器(Registrar Server)進行注冊，以登記其存在，記錄其網(wǎng) 絡位置和其它相關信息。經(jīng)過注冊后，SIP終端具有如下的命名形式 [OO56][友好名稱]〈sip/sips :終端ID@所屬域名> 其中，友好名稱是可選的，友好名稱用于在平臺管理時直觀地了解每個終端的用 途含義。Sip/sips標識說明該終端是一個SIP用戶，其中sips表示SIP協(xié)議的傳輸啟動 傳輸層安全機制(TLS)。終端ID在終端所屬域中必須保持全局唯一，特別建議采用類電話 號碼的數(shù)字編碼機制，以便對類似于可視電話的終端提供訪問。 一些典型的SIP終端命名 如"會議室1攝像頭"〈sip:07315061(ihnga. gov. cn>
sips: 07332000@zhuzhou. h卿.gov. cn 媒體路由標準的SIP多媒體傳輸機制一旦確定通信雙方的明確位置后，直接在兩個SIP終端之間建立點對點的連接，按協(xié)商的媒體格式進行多媒體傳輸。對于標準的SIP 聲像終端，這當然是最好最直接的方式。然而，對于大量存在的非標準應用系統(tǒng)的終端而 言，我們無法直接建立SIP終端之間的媒體連接，這其中必須經(jīng)過一定的路徑選通(路由) 和媒體格式轉(zhuǎn)換。雖然虛擬SIP終端將模擬攝像頭抽象成了一個符合SIP標準的終端設備， 然而，模擬攝像頭的圖像無法直接以數(shù)字圖像的形式傳輸?shù)綐藴蔛IP終端。這其中，必須將 攝像頭的圖像經(jīng)過兩個模擬矩陣的交換，送至SIP編碼器，然后標準SIP終端通過對SIP編
碼器的訪問，獲得該圖像。這個過程，即稱之為媒體路由過程。 在本平臺中，最終對整個聲像網(wǎng)絡信號終端的訪問都是通過SIP呼叫這一標準化 過程來完成的。但是，因為網(wǎng)絡是一個分布式結構，存在多個域的關聯(lián)結構，以及前面提及 的媒體路由過程。因此，對整個網(wǎng)絡的尋址和媒體路由是一個相當復雜的過程，這個復雜過 程不應當由用戶、終端等來承擔，而因由平臺的基礎體系自動完成。因此，按照RFC3261的 約定，在本平臺中，利用SIP外呼代理作為切入點，使得整個尋址和媒體路由過程透明化。
SIP外呼代理是RFC3261所約定的一種SIP呼叫代理機制，其基本原理是SIP終 端將呼叫請求發(fā)送至最近的(通常是所屬域的)SIP外呼代理，至于如何尋找目標、中間需 要進行何種處理操作，都由SIP外呼代理內(nèi)部完成，終端不管這個細節(jié)。借助SIP外呼代理 機制，平臺軟件可以透明地完成本平臺的終端尋址和媒體路由工作。 SIP注冊服務器(Registrar Server) :SIP注冊服務器是RFC3261約定的另一重 要的SIP協(xié)議功能單元，其主要作用是完成SIP終端的注冊記錄和SIP終端位置查詢。
SIP重定向(Redirection):當SIP終端(UA1)呼叫SIP終端(UA2)的過程中，經(jīng) 過定位，發(fā)現(xiàn)呼叫目標UA2實際上應當轉(zhuǎn)移到另一個終端UA3，這個過程稱之為重定向。
域控制服務器在該體系中承擔了核心的角色。域控制服務器管理了本域所轄的所 有聲像應用系統(tǒng)，這包括標準的SIP應用系統(tǒng)(如圖中的SIP會議終端、SIP會議服務器、 SIP聲像終端)、非標準的數(shù)字聲像應用系統(tǒng)(如圖中的非標準聲像終端、非標準的聲像控 制服務器)、城市監(jiān)控系統(tǒng)、以矩陣為交換核心的模擬音視頻應用系統(tǒng)和其它形式(如無線 通訊指揮、第三方中控系統(tǒng)等)的聲像應用系統(tǒng)。域控制服務器通過集成對這些系統(tǒng)設備 的訪問控制接口 ，完成對所有系統(tǒng)的集中管理與控制，例如圖像的獲取、交換，設備的配置、 操作與狀態(tài)查詢。更重要的，域控制服務器通過內(nèi)部軟件，將所管理控制的非標準SIP聲像 設備進行虛擬和抽象，使之成為一個邏輯上的標準SIP終端。 SIP終端抽象體系結構中，域控制服務器提供SIP終端模擬機制，該機制可將域控
制服務器所管理的非標準SIP終端，利用計算機軟件模擬為一個符合RFC3261要求的標準
SIP終端。任何標準SIP終端或模擬的SIP終端都可呼叫這些模擬SIP終端，反之亦然。在
SIP呼叫的媒體格式協(xié)商過程中，模擬SIP終端將根據(jù)媒體協(xié)商內(nèi)容決定是直接傳輸、矩陣
切換、或是需要經(jīng)過媒體路由。在必要情況下，這些模擬SIP終端最終通過域控制服務器平
臺、利用具體對應的聲像應用系統(tǒng)控制接口 ，完成對實現(xiàn)系統(tǒng)中設備的控制。注冊所有SIP終端(包括SUA1、SUA2、SAUA1、SAUA2)在啟動時，均按RFC3261約
定，以REGISTER標準SIP請求向域控制服務器的"SIP注冊服務"進行終端注冊。注冊過程
中，可能需要域控制服務器的"身份驗證服務"進行身份驗證協(xié)助，確保安全性。 終端之間的直接呼叫如果SIP終端(實際終端或模擬終端)之間可以直接建立
傳輸通道(例如SUA1和SUA2之間，或者如果AUA1和AUA2之間無需經(jīng)過多級矩陣交換)，則其呼叫的過程非常簡單，完全遵照RFC3261 SIP呼叫流程。
如SUA1禾P SUA2之間，SUA1呼叫SUA2 : SUA1發(fā)出INVITE SUA2的SIP請求到域控制服務器的外呼代理服務；
外呼代理服務通過注冊服務定位SUA2的位置； 外呼代理服務通過檢索配置及媒體路由策略，發(fā)現(xiàn)SUA1和SUA2之間可以直接通 過IP網(wǎng)絡建立媒體連接，因此無需作任何特殊化處理，于是將這個呼叫請求轉(zhuǎn)發(fā)到SUA2 ;
SUA2按RFC3261約定進行SIP呼叫處理，與SUA1進行媒體協(xié)商，確定SUA1和SUA2 之間如何進行視頻/音頻傳輸； 媒體協(xié)商完成后，SUA1和SUA2之間建立直接的媒體傳輸通道，進行視音頻傳輸。
如果AUA1和AUA2之間無需經(jīng)過多級矩陣交換，則SAUA1呼叫SAUA2的流程也類
似 SAUA1發(fā)出INVITE SAUA2的SIP請求到域控制服務器的外呼代理服務；
外呼代理服務通過注冊服務定位SAUA2的位置； 外呼代理服務通過檢索"配置及媒體路由策略"，發(fā)現(xiàn)SAUA1和SAUA2之間的傳 輸是基于非數(shù)字化媒體傳輸機制，因此外呼代理服務需要借助模擬矩陣系統(tǒng)控制接口 ，使 AUA1和AUA2之間的交換通道處于就緒狀態(tài)；同時，將呼叫請求轉(zhuǎn)發(fā)到SAUA2 ;
SAUA2按RFC3261約定進行SIP呼叫處理，與SAUA1進行媒體協(xié)商(此時媒體協(xié)商 不同于標準的SIP媒體協(xié)商，因為無需進行實現(xiàn)的數(shù)字媒體傳輸；實際上，此時的媒體協(xié)商 用于確定AUA1和AUA2之間的連接，即引發(fā)矩陣的實際切換動作)； 媒體協(xié)商完成后，SAUA1和SAUA2之間已經(jīng)建立起模擬傳輸通道，視/音頻傳輸正 在進行。 不同性質(zhì)終端之間的呼叫，如SUA1呼叫SAUA1 : SUA1發(fā)出INVITE SAUA1的SIP請求到域控制服務器的外呼代理服務；
外呼代理服務通過注冊服務定位SAUA1的位置； 外呼代理服務通過檢索"配置及媒體路由策略"，發(fā)現(xiàn)SUA1和SAUA1之間不是基于 相同的媒體傳輸機制，而且此時并沒有配置SUA1至SAUA1之間的媒體路由關系，因此該呼 叫不可進行； 外呼代理服務告知SUA1呼叫失敗。 由于當前不同性質(zhì)終端之間沒有媒體路由關系，所以呼叫失敗。因此，如果需要實 現(xiàn)SUA1和SAUA1之間的互聯(lián)互通，必須在域控制服務器上配置媒體路由規(guī)則。
呼叫斷開本平臺的SIP外呼代理基于RFC3261約定的有狀態(tài)代理機制，即SIP 終端之間的呼叫對話，在整個對話過程中，SIP外呼代理維持其狀態(tài)機，并通過SIP的 Record-Route機制保持整個對話過程中外呼代理持續(xù)發(fā)生作用。因此，在SIP終端呼叫需 要斷開時，任意一方發(fā)出SIP BYE請求，SIP外呼代理根據(jù)所維持的狀態(tài)機，進行清理工作 (例如模擬矩陣斷開交換關系)；同時，終端之間根據(jù)SIP協(xié)議標準，拆除連接關系，結束對 話。 本方案完整提出了構建聲像信息綜合傳輸控制網(wǎng)絡的概念，包括通信協(xié)議、尋址 體系、路由機制、互聯(lián)機制和開放性接口。這對于解決聲像應用統(tǒng)一標準、互聯(lián)互聯(lián)的迫切 需求問題有著開創(chuàng)性的價值。平臺通過提出"模擬SIP終端"的特殊理念，有效解決對非標準SIP聲像應用到標準SIP通信控制平臺的銜接問題。借助這一功能，利用計算機軟件的 插件模塊，可以有效將當前各類形式不一、協(xié)議混亂的聲像應用系統(tǒng)以統(tǒng)一的方式集成到 本平臺中來，同時具有良好的擴展、擴充能力。遵照RFC3261標準的SIP呼叫控制網(wǎng)絡，將 整個聲像信息網(wǎng)絡抽象成為一個類似于電話呼叫網(wǎng)絡的體系結構。這不僅符合公安部《城 市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術要求》的相關要求，同時也符合多媒體通信的未來國際化標 準。該呼叫控制網(wǎng)絡使得聲像信息在網(wǎng)絡上的傳輸操作使用十分簡單(類電話呼叫)，同時 充分考慮到兼容性，以及由當前環(huán)境到未來多媒體傳輸環(huán)境的平滑過渡能力。方案提出的 "媒體路由"機制，有效解決了不同體系結構的聲像應用系統(tǒng)之間如何進行媒體互聯(lián)互通的 問題。而且，這個互聯(lián)互通過程對用戶而言是透明的、自動化進行的。
本申請文件中英文縮寫說明 TU :Transfer Unit,網(wǎng)絡環(huán)境中的傳輸單元(如視頻交換矩陣、網(wǎng)絡交換機、協(xié)議 變換設備等)。 RFC:Request For Comments,定義標準因特網(wǎng)通信協(xié)議的系列標準化文件。后續(xù) 的編號代表不同的協(xié)議標準。 TU-ADA :Analog to Digital Abstract,視頻/音頻模擬傳輸網(wǎng)絡中傳輸單元(TU) 的數(shù)字化抽象技術。 AVTCP :Audio&Video Transfer Control Protocol,聲像傳輸(視頻/音頻傳輸) 網(wǎng)絡的編尋址體系、交換和路由控制的標準網(wǎng)絡協(xié)議。 AT-RIP :Analog Transfer-Route Information Protocol,聲像模擬傳輸網(wǎng)絡的 媒體路由注冊和定位協(xié)議。 AT-SDP :Analog Transfer-Session Description Protocol,模擬聲像信息的媒 體描述協(xié)議。 V-MGCP :Video-Media Gateway Control Protocol,視頻媒體網(wǎng)關控制協(xié)議。
AVNMP :Audio&Video Network Management Protocol,聲像傳輸網(wǎng)絡管理與控制 協(xié)議。
1權利要求
一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器，其特征在于它包括基于標準RFC3261SIP協(xié)議棧的業(yè)務接口層(1)、SIP外呼代理服務模塊(3)、SIP注冊服務模塊(4)、SIP重定向服務模塊(5)、媒體路由控制邏輯模塊(6)、SIP終端模擬邏輯模塊(7)、域配置管理模塊(8)和非標準SIP聲像系統(tǒng)接口(9)，其中標準RFC3261 SIP協(xié)議棧接收來自網(wǎng)絡的標準RFC3261 SIP協(xié)議數(shù)據(jù)，業(yè)務接口層(1)完成對數(shù)據(jù)的分析并轉(zhuǎn)換成對所述SIP外呼代理服務模塊(3)、SIP注冊服務模塊(4)、SIP重定向服務模塊(5)、媒體路由控制邏輯模塊(6)、SIP終端模擬邏輯模塊(7)、非標準SIP聲像系統(tǒng)接口(9)的具體調(diào)用指令，域配置管理模塊(8)完成對SIP重定向服務模塊(5)、媒體路由控制邏輯模塊(6)、SIP終端模擬邏輯模塊(7)的支持，SIP終端模擬邏輯模塊(7)根據(jù)非標準SIP聲像系統(tǒng)接口(9)提供的接口對各終端進行控制；RFC3261 SIP協(xié)議棧提供標準RFC3261 SIP協(xié)議的基本通信控制能力，所述業(yè)務接口層(1)提供對域控制服務器進行管理、配置的用戶訪問接口，多個域聯(lián)網(wǎng)時域與域之間的協(xié)作接口；非標準SIP聲像系統(tǒng)接口(9)以開放式插件的形式，提供對各類非標準SIP聲像應用系統(tǒng)的特定訪問控制能力；域配置管理模塊(8)用于配置域控制服務器所有管理的實際聲像應用系統(tǒng)，以及這些終端與設備之間在本域中的路由關系；SIP終端模擬邏輯模塊(7)用于通過軟件形式抽象本域中所管理的非標準SIP終端；媒體路由控制邏輯模塊(6)在終端呼叫過程中需要的時候?qū)υ摵艚型ㄟ^域配置管理模塊(8)進行媒體路由控制；SIP重定向服務模塊(5)用于配合媒體路由控制邏輯，完成媒體路由過程中的終端重定向；SIP注冊服務模塊(4)根據(jù)任意SIP終端啟動時的位置注冊信息，在SIP呼叫過程中進行目標定位；SIP外呼代理服務模塊(3)是SIP終端規(guī)定的外呼代理服務器，它在接收到SIP終端的呼叫請求時，通過SIP注冊服務的定位發(fā)現(xiàn)目標終端、通過域配置管理模塊所配置的路由關系決定路由策略，構建不同終端之間建立呼叫的可行路徑。
2. 如權利要求1的一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器，其特征在于它還包括 身份驗證服務模塊(2)，所述業(yè)務接口層(1)完成對數(shù)據(jù)的分析并轉(zhuǎn)換成對所述身份驗證 服務模塊(2)的具體調(diào)用指令，所述SIP外呼代理服務模塊(3)基于身份驗證服務模塊(2) 進行身份驗證，身份驗證服務模塊(2)基于RFC3261所約定的SIP身份驗證機制提供用戶 身份驗證機制，確保未經(jīng)身份驗證的用戶不能訪問控制本平臺。
3. 如權利要求2的一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器的控制方法，其特征在 于所述方法包括以下步驟第一步，終端設備初始化；第二步，由SIP注冊服務模塊完成終端設備的注冊；第三步，由SIP外呼代理服務模塊完成按照RFC3261協(xié)議進行呼叫； 第四步，判斷終端設備間的連接類型；第五步；按照終端設備間的數(shù)字終端対數(shù)字終端、或模擬終端對模擬終端、或數(shù)字終端 対對模擬終端、或模擬終端對數(shù)字中斷四種不同的連接類型進行分類呼叫。
4. 如權利要求3的一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器的控制方法，其特征在 于所述第五步中，數(shù)字終端対數(shù)字終端的呼叫(S-S呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起數(shù)字終 端SUA1發(fā)出向目標數(shù)字終端SUA2的SIP請求到域控制服務器的外呼代理服務模塊；B、外 呼代理服務模塊通過身份驗證模塊對數(shù)字終端SUA1進行身份驗證，如果身份驗證失敗則拒絕呼叫請求；C、如果身份驗證成功，由SIP注冊服務定位目標數(shù)字終端SUA2的位置；D、 位置定位成功后由SIP注冊服務模塊將SUA1路由到SUA2 ;5、SUA2按RFC3261約定與SUA1進行媒體協(xié)商，建立基于標準多媒體傳輸協(xié)議的多媒體傳輸信道直至呼叫結束。
5. 如權利要求3的一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器的控制方法，其特征在 于所述第五步中，模擬終端對數(shù)字終端的呼叫(A-A呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起模擬終 端SAUA1發(fā)出對目標模擬終端SAUA2的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位模擬終端SAUA2 的位置；B、 SAUA2的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間基于模擬傳輸通道， 媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀態(tài)；C、 SAUA1發(fā) 出的請求路由到SAUA2，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控制邏輯模塊和 SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
6. 如權利要求3的一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器的控制方法，其特征 在于所述第五步中，數(shù)字終端到模擬終端之間的呼叫(S-A呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起 數(shù)字終端SUA1發(fā)出對目標模擬終端SAUA1的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位模擬終端 SAUA1的位置；B、 SAUA1的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間存在模擬與 數(shù)字傳輸通道，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀 態(tài)；C、SUA1發(fā)出的請求路由到SAUA1，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控 制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
7. 如權利要求3的一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器的控制方法，其特征 在于所述第五步中，模擬終端到數(shù)字終端之間的呼叫(A-S呼叫)實現(xiàn)步驟是A、呼叫發(fā)起 模擬終端SAUA1發(fā)出對目標數(shù)字終端SUA1的SIP請求，經(jīng)身份認證成功后，定位數(shù)字終端 SUA1的位置；B、SUA1的位置成功定位后，由域配置管理模塊發(fā)現(xiàn)兩者之間存在模擬與數(shù)字 傳輸通道，媒體路由控制邏輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊使該傳輸通道處于就緒狀態(tài)； C、SAUA1發(fā)出的請求路由到SUA1，按RFC3261約定進行媒體協(xié)商并成功后，媒體路由控制邏 輯模塊和SIP終端模擬邏輯模塊物理建立兩者之間的連接信道直至呼叫結束。
全文摘要
一種用于聲像信息綜合控制的域控制服務器，域控制服務器包括基于標準RFC3261 SIP協(xié)議棧的業(yè)務接口層、身份驗證服務模塊、SIP外呼代理服務模塊、SIP注冊服務模塊、SIP重定向服務模塊、媒體路由控制邏輯模塊、SIP終端模擬邏輯模塊、域配置管理模塊和非標準SIP聲像系統(tǒng)接口，它為平臺中各類實際的或抽象的SIP終端提供符合SIP標準的接入接口，同時，還提供對整個網(wǎng)絡的設備管理、地理位置定位、路由信息服務等功能，并提供嚴格的安全性機制和身份驗證機制，實現(xiàn)與標準數(shù)字化終端之間的統(tǒng)一管理和通訊。
文檔編號H04L29/06GK101741829SQ20091004404
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權日2009年8月7日
發(fā)明者喻芳, 左振宇, 李勇, 莫中明, 陳文林 申請人:株洲華通科技有限責任公司