CN101938624A

CN101938624A - 一种基于h.323协议的ip机顶盒多点安全视频会议系统

Info

Publication number: CN101938624A
Application number: CN 201010269579
Authority: CN
Inventors: 罗笑南; 孟思明; 林格
Original assignee: National Sun Yat Sen University
Current assignee: Sun Yat Sen University; National Sun Yat Sen University
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2011-01-05

Abstract

本发明公开了一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统。该系统包括视频会议客户模块、视频会议传输模块、视频会议服务器模块；所述的视频会议客户模块包括IP机顶盒、数字电视以及音视频采集和播放设备，用于实现视频会议用户身份验证以及音视频内容采集、接收及播放功能；所述的视频会议服务器模块基于H.323协议的多点控制单元MCU组成，用于实现实现会议管理、音视频内容完整性验证、客户端用户身份验证、音视频内容分发处理的功能；所述的视频会议传输模块利用数字电视网络，实现音视频内容在参与会议用户以及视频会议服务器端之间的传输。本发明实现数字电视用户通过数字电视实现安全视频会议，且安全性更高。

Description

一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统

技术领域

本发明属于数字家庭及通信技术领域，具体涉及一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统。

背景技术

随着计算机和互联网的高速发展，视频会议系统的应用也越来越广泛。而以数字技术为核心的信息技术发展，引发了电视传输技术和方式的革命，催生了数字家庭等技术的出现，IP机顶盒的出现在一定程度上实现了应用传统电视机联接网络，完成数字信息的接收和处理，并且具有普通互联网暂时无法达到的网络带宽。如果能利用IP机顶盒开展高效安全的视频会议系统，使无论是普通家庭用户，还是政府企业用户，都可以利用电视机与多方实现稳定高效并且安全的视频会议，将具有重大的现实意义，也将给运营商带来极大商机。而伴随着视频会议系统建设高潮的来临，其安全问题也更加困扰业界。尤其近年来个别厂商的视频会议系统安全性问题不断曝光，也令各种客户更加重视系统的安全问题。在此背景下，结合IP机顶盒开发具有高安全性的数字电视视频会议系统显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，以实现数字电视用户通过数字电视实现安全视频会议的目的。

本发明提供一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统：

该系统包括视频会议客户模块、视频会议传输模块、视频会议服务器模块；

所述的视频会议客户模块包括IP机顶盒、数字电视以及音视频采集和播放设备，用于实现视频会议用户身份验证以及音视频内容采集、接收及播放功能；

所述的视频会议服务器模块基于H.323协议的多点控制单元MCU组成，用于实现实现会议管理、音视频内容完整性验证、客户端用户身份验证、音视频内容分发处理的功能；

所述的视频会议传输模块利用数字电视网络，实现音视频内容在参与会议用户以及视频会议服务器端之间的传输。

所述IP机顶盒使用的中间件为SDF_PLAYER，用于解析SDF语言，并提供T9中文输入法。

所述视频会议客户模块将采集到的音视频内容通过H.323协议中的音视频协议进行编码，对接收到的音视频内容通过H.323协议中的音视频协议进行解码并输出在电视画面和声音输出设备上。

所述视频会议客户模块使用的传输方式包括不对称的视频传输方式，包括通信双方可以以不同的图像格式、帧频和速率进行传输。

所述视频会议客户模块使用H.235协议中安全协议向视频会议服务器模块发送用户验证信息，以确定视频会议用户的有效身份。

所述视频会议传输模块采用基于实时流传输协议RTSP和实时传输协议RTP，传输的实时通讯数据采用H.323协议中的编解码协议编解码。

所述视频会议服务器模块使用H.235安全协议，具体为包括视频会议用户身份验证、音视频内容完整性验证。

视频会议传输模块使用IPSec协议。

上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，在数字家庭服务平台上进行构建。将互联网视频会议系统扩展到机顶盒，使用户可以享受通过传统电视机与多点进行高效安全视频会议的便捷，既丰富了数字家庭应用服务模型，又为现代视频通讯技术提供新的发展空间。

2、本发明的基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，融合了传统的基于宽带网络的视频通讯的优势和IP机顶盒的优点，借助数字电视网络带宽较大的优点，采用视频会议系统完整的H.323协议，并可以方便的使用H.264压缩解压编码技术嵌入，提高了数据传输质量，甚至可以实现实时高清视频会议，真正做到突破距离的限制。

3、本发明系统具备良好的安全性。视频会议的安全性尤为重要，如果出现安全漏洞，很容易造成巨大后果。该IP机顶盒视频会议系统将适用于宽带网络的视频会议系统中，使用的安全机制融合于数字家庭应用中，使用户通过电视机在享受高效稳定的视频会议带来的方便的同时，会议的安全性也得到极大程度的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的总体逻辑结构示意图；

图2是本发明具体实施实例运行的方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种安全高效的IP机顶盒视频会议实现系统及方法，能够满足数字家庭用户实现多点视频会议的应用要求，包括普通家庭用户以及各政企部门，可以直接利用传统的电视机实现高效、安全的网络视频会议。

以下进行详细说明。

本发明的基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，主体采用基于H.323协议的MCU(多点控制单元)，为增加系统安全性，应用层使用H.235安全协议，网络层使用IPSec协议。具体包括视频会议客户模块、视频会议服务器模块、视频会议传输模块三个主要模块。

如图1所示，基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统由以下三部分组成：

1、视频会议客户模块：

数字电视用户通过视频会议客户模块联接视频会议服务器，可以进行添加会议、加入会议、退出会议、发言控制等操作。

视频会议客户模块由IP机顶盒、数字电视以及音视频采集设备组成，主要实现视频会议用户身份验证以及音视频内容采集、接收及播放功能。

IP机顶盒通过对视频会议频道的SDF文件进行解析，在数字电视上呈现电视画面。IP机顶盒使用中间件SDF_PLAYER，用于解析SDF语言。SDF(Scene Description File)，又称场景描述文件，是一种基于机顶盒的操作流程中间描述语言，支持图片、视频、文字以及输入框等元素类型。以SDF_PLAYER为中间件的双向机顶盒通过解析SDF文件，就可以在数字电视上呈现电视频道画面。在电视画面中，包含视频会议用户的登录界面，成功登陆并与视频会议服务器模块联接之后，用户可以通过视频会议客户模块进行视频会议的建立、加入、退出、发言控制等操作。

在会议过程中，视频会议客户模块通过音视频内容采集设备采集用户的视频画面和发言内容，并将音视频内容采用H.323协议中相关的音视频编码协议编码，然后通过视频会议传输模块向视频会议服务器模块发送；同时视频会议客户模块接收来自视频会议服务器模块的其他用户的编码后的音视频内容并对其解码然后在电视画面上呈现。用户身份的验证通过视频会议客户模块使用H.235协议向视频会议服务器模块发送验证信息。

视频会议客户模块还包括音视频编解码模块，其中的音频处理模块将音频数据通过音频编解码协议G.711、G.723、G.728、G.729编解码，其中的视频处理模块将视频数据通过H.323协议中视频编解码协议H.261和H.263编解码。视频用户身份验证用于确定终端用户的身份，采用H.235协议中规定的机制来实现，视频会议用户身份验证是H.323视频会议系统安全体制中最为重要的环节。如果没有它，任何一个用户都可以冒充合法用户进入网络。只有在被确认身份之后，才能够提供进一步的安全保证。

所述的H.323协议：H.323是国际电信联盟(ITU)的一个标准协议栈，该协议栈是一个有机的整体，根据功能可以将其分为四类协议，也就是说该协议从系统的总体框架(H.323)、视频编解码(H.263)、音频编解码(H.723.1)、系统控制(H.245)、数据流的复用(H.225)等各方面作了比较详细的规定。为网络电话和可视电话会议系统的进一步发展和系统的兼容性提供了良好的条件。其中系统控制协议包括H.323、H.245、和H.225.0，Q.931和RTP/RTCP是H.225.0的主要组成部份。系统控制是H.323终端的核心。整个系统控制由H.245控制信道、H.225.0呼叫信令信道和RAS(注册、许可、状态)信道提供，音频编解码协议包括G.711协议(必选)、G.722、G.723.1、G.728、G.729等协议。编码器使用的音频标准必须由H.245协议协商确定。H.323终端应由对本身所具有的音频编解码能力进行非对称操作。如以G.711发送，以G.729接收。视频编解码协议主要包括H.261协议(必选)和H.263协议。H.323系统中视频功能是可选的。数据会议功能也是可选的，其标准是多媒体会议数据协议T.120。

2、视频会议服务器模块：

主要采用基于H.323协议的MCU(多点控制单元)组成。MCU是多点视频会议系统的关键设备，可以支持多个终端用户进行会议。它的作用相当于一个交换机的作用。

MCU主要由两大功能模块组成，即MC(多点控制器)和MP(多点处理器)。

MC是整个会议系统的主控部分，主要分为会议管理和呼叫控制两个模块。会议管理模块负责对整个会议的整体性的管理，MC管理一组或者多组会议，包括获取会议名称、会议创建、会议成员的加入、删除、查找等，控制会议的结束以及相应处理。呼叫控制模块负责对加入会议成员的呼叫控制，包括主被叫的控制、呼叫的建立、控制信道的建立等。

MP主要负责会议音视频内容的处理。它将来自各会议场点的信息流经过同步分离后，抽取出音频、视频、数据等信息，再将各会议场点的信息送入同一种处理模块，完成相应的音频混合或切换、视频混合或切换、数据广播和路由选择等过程，最后将各会议场点所需的各种信息重新组合起来，送往各相应的视频会议客户模块。

视频会议服务器模块还负责对数据完整性进行验证，实现方法采用H.235协议中规定的相关机制。数据完整性用于正式一个数据包有效数据的完整性，从而保证在两个端点之间进行呼叫过程中的有效数据不被修改或损坏。数据完整性利用加密机制来保证数据包的完整，在这种方法中，只需要将校验数据，例如MD5值，加密，有效数据不需要加密，从而减少了对每个数据包加密处理的要求。对于安全性要求特别高的会议，在确保了数据的完整性之后，在用户允许的情况下，在数据分发过程中，可以采用数据加解密技术来避免数据的被窃听。

3、视频会议传输模块：

主要利用数字电视网络，用于音视频内容在参与会议用户之间的传输。

网络传输过程中，采用基于实时流传输协议(RTSP)和实时传输协议(RTP)，传输的实时通讯数据采用H.323协议中相关编解码协议编解码。网络层充分利用IPSec协议，提高系统传输过程的安全性。IPSec提供了面向连接的TCP和面向非连接的用户数据协议两种安全性服务，而且使整个网络线路上的路由器可以分担加解密的负荷，从而减轻终端的负荷。利用IPSec的特点，可以防止各种人为的或病毒带来的各种恶意攻击和篡改，保持传输过程中的数据完整性。在视频会议系统的设计和实现中，传输模块的设计好坏将直接影响到整个系统的性能，如低延时和低误码率。

视频会议传输模块是基于实时流传输协议(RTSP)和实时传输协议(RTP)，传输的实时通讯数据采用H.323协议中相关编解码协议编解码。

为了更好的阐述本发明的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统的实现流程，结合图2进行详细说明：

1、用户选择视频会议频道，IP机顶盒载入并解析视频会议系统频道的SDF文件，数字电视呈现视频会议频道客户端界面。

2、IP机顶盒使用HTTP或其他网络联接方式通过数字电视网络联接视频会议服务器端。成功联接之后，数字电视返回现有会议列表，数字电视用户可以通过遥控器选择新建会议或是加入一个视频会议。

3、视频会议服务器端使用H.235安全相关协议验证用户身份，通过身份验证即可成功新建会议或者是加入视频会议。

4、用户此时处于会议状态，用户通过遥控器可以选择是否暂停传送音频或视频内容。若选择暂停传送视频画面，则其他用户暂时无法看到用户的画面，同理若选择暂停音频内容，则其他用户暂时无法听到用户的声音。

5、对于视频会议客户模块采集到的音视频内容，使用H.323协议中音视频编码协议进行编码，并通过视频会议传输模块传送至视频会议服务器端。

6、视频会议服务器端，对每个用户传送来的编码后的信息采用H.235安全相关协议验证数据完整性，然后将每个用户的音视频内容进行同步分离、抽取出各会议用户的信息，送入同一种处理模块，完成相应的音频混合或切换、视频混合或切换，最后将各用户的信息重新组合，发送至相应的视频会议客户模块。

7、视频会议客户模块对接收到的音视频内容使用H.323协议中相关解码协议进行解码。并呈现在电视画面上和音频输出设备上。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

4.根据权利要求1或2所述的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

6.根据权利要求1或2所述的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

7.根据权利要求1或2所述的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

8.根据权利要求1或2所述的一种基于H.323协议的IP机顶盒多点安全视频会议系统，其特征在于：

所述视频会议传输模块使用IPSec协议。