CN102307295B

CN102307295B - 基于pstn-ip双网协作的远程视频监控系统及方法

Info

Publication number: CN102307295B
Application number: CN 201110063309
Authority: CN
Inventors: 陈建国; 廖永红
Original assignee: GUANGZHOU FANWANG VIDEO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Chen Kai
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2031-03-15
Also published as: CN102307295A

Abstract

本发明涉及一种基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统及方法，所述系统包括若干多媒体电话终端及与其中至少一个终端通信连接的一个或若干个网络摄像装置，终端之间通过PSTN/IP网分别进行音频/非音频通信，非音频通信由PSTN电话拨号发起，以电话号码作为终端的定位标识，利用IP网服务器中的维护的电话号码与IP地址之间的映射关系完成终端间的IP寻址，建立基于IP网的非音频通信连接，主叫终端通过该非音频通信连接向连接在被叫终端的网络摄像装置发送控制指令，并获得其采集的视频数据。本发明较好地满足了家庭远程视频监控的需要，兼具灵活性和安全性，且操作方便，便于实现服务器网络化管理。

Description

基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种远程视频监控技术，特别涉及一种基于PSTN-IP双网协作多媒体电话系统平台的通过电话拨号发起远程监控的系统及方法，主要用于家庭视频监控安防。

背景技术

随着家庭安保需求的提升，刺激了家庭用视频监控技术的发展。传统的监控系统，仅限于对本地的监控，且一般为一对一的监控，不仅监控范围小，还不易实现网络化管理，虽然目前已经出现了具有遥控功能的监控系统，但遥控器的使用范围还很有限。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统及方法，充分利用多媒体电话这一常见的家庭通信终端设备，特别是利用其PSTN-IP双网协作传输特性，实现了兼具灵活性和安全性的远程视频监控。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统，包括若干多媒体电话终端，其中至少一个所述多媒体电话终端与一个或若干个网络摄像装置通信连接，所述若干多媒体电话终端彼此之间以PSTN-IP双网协作方式进行非音频通信，其方式为由PSTN电话拨号发起通信连接，以电话号码作为所述多媒体电话终端的定位标识，并利用IP网的服务器系统建立和维护所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址之间的映射关系，完成所述多媒体电话终端之间的IP寻址，最终在所述多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接用于所述非音频通信，所述非音频通信过程包括主叫方多媒体电话终端将对被叫方多媒体电话终端连接的网络摄像装置的指令发送给被叫方多媒体电话终端，被叫方多媒体电话终端根据主叫方多媒体电话终端的指令对所述网络摄像装置进行控制，获得所述网络摄像装置的相应视频后发送给所述主叫方多媒体电话终端。

较优地，所述网络摄像装置包括网络摄像机和用于安装所述网络摄像机的云台，所述云台设有驱动控制机构，所述多媒体电话终端上设有网络摄像机接口或集线器接口，所述若干个网络摄像机直接连接在所述网络摄像机接口上，或所述若干个网络摄像机连接在一个集线器上，所述集线器再转接到所述集线器接口上。

所述多媒体电话终端优选在本地保存有用于权限验证的共享密钥，所述权限为对本地连接的网络摄像机进行控制的权限。

一种基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控方法，由主叫方多媒体电话终端通过拨号发起视频监控协商，以主、被叫方多媒体电话终端的电话号码作为各自的定位标识，利用IP网的服务器系统所建立和维护的所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址之间的映射关系，完成所述主、被叫方多媒体电话终端的IP寻址和交换，在所述主、被叫方多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接通路，所述主叫方多媒体电话终端通过所述非音频通信连接通路获取所述被叫方多媒体电话终端的网络摄像装置的列表，并根据主叫方用户对目标网络摄像装置的选择，控制所述目标网络摄像装置并接收所述目标网络摄像装置所获取的监控视频数据，并显示在所述主叫方多媒体电话终端上。

本发明的有益效果是：

1、本发明的视频监控系统建立在家庭常用的可视电话通信系统设备基础上，充分利用其便捷的远程通信特点和强大的多媒体处理能力，实现了远程视频监控的灵活和便捷，还有利于形成网络，便于网络化管理；

2、由于采用了PSTN-IP双网协作多媒体电话通信平台，在满足语音通信的低延时和高质性要求的同时，还满足了监控视频数据的大压缩比、高速传输要求；

3、由于采用了共享密钥，只有通过密码验证的远程用户才可以调度网络摄像头的视频流，保障了远程视频监控的安全性。

附图说明

图1为本发明的系统组成示意图；

图2为本发明的服务器系统组成示意图；

图3为本发明的多媒体电话硬件原理图；

图4为本发明的远程拨号视频监控协议过程图；

图5为本发明的远程拨号视频监控程序流程图。

具体实施方式

参见图1-5，本发明提供了一种基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统，包括若干多媒体电话终端，其中至少一个所述多媒体电话终端与一个或若干个网络摄像装置通信连接，并控制所述摄像装置的工作，如开始摄像、调整摄像角度等。所述若干多媒体电话终端彼此之间以PSTN-IP双网协作方式进行非音频通信(包括视频信号、控制信号及各种数据信息的通信)，其方式为由PSTN电话拨号发起通信连接，以电话号码作为所述多媒体电话终端的定位标识，并利用IP网的服务器系统建立和维护所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址之间的映射关系，完成所述多媒体电话终端之间的IP寻址，最终在所述多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接用于所述非音频通信。

所述非音频通信过程包括主叫方多媒体电话终端将对被叫方多媒体电话终端连接的网络摄像装置的指令发送给被叫方多媒体电话终端，被叫方多媒体电话终端根据主叫方多媒体电话终端的指令对所述网络摄像装置进行控制，获得所述网络摄像装置的相应视频后发送给所述主叫方多媒体电话终端。

由于本发明采用了PSTN网进行音频通信和IP网进行非音频通信相结合的方式，使得本系统既发挥了PSTN网的远程通信能力，保证了语音信号的低延迟性和高质性，又充分发挥了IP网强大的多媒体功能，能够进行视频数据的高效压缩且适于大流量数据传输，保证了视频数据的传输速度，并且IP网还具有便于形成网络化的优点，适于进行大规模的管理和使用，并且，PSTN网及IP网还具有普及程度高、便于推广的优点，本系统通过PSTN网与IP网的融合技术实现了双网的完美结合。

所述网络摄像装置包括网络摄像机和用于安装所述网络摄像机的云台，所述云台设有驱动控制机构，并通过所述驱动控制机构来驱动云台的运动，实现对网络摄像机的摄像角度进行调整控制。控制所述驱动控制机构的控制信息通过其所连接的多媒体电话终端发送至该驱动控制机构，所述驱动控制机构根据收到的控制信息执行相应的动作。

所述多媒体电话终端上设有网络摄像机接口或集线器接口，所述若干个网络摄像机可以直接连接在所述网络摄像机接口上，或所述若干个网络摄像机连接在一个集线器上，所述集线器再转接到所述集线器接口上，以便于对网络摄像机进行管理。

所述网络摄像机优选为具有以太网通信功能的网络摄像机，所述网络摄像机优选为外置的网络摄像机，以便于调整摄像角度，所述网络摄像机接口或集线器接口可以为以太网RJ45接口，但是不限于RJ45接口，也可以根据实际需要进行选择。

每个所述网络摄像机优选设置有一个相应的通信地址，其中包括通信IP地址，该通信IP地址可以是固定的，可以为每个网络摄像机设定一个唯一的通信地址，以方便对其进行标识，当然也可以多个网络摄像机共用一个通信地址，以实现同时控制多个网络摄像机。

优选在所述多媒体电话终端本地保存有用于权限验证的共享密钥，所述权限可以为对本地连接的网络摄像机进行控制的权限，以加强远程视频监控的安全性，多媒体电话终端相当于一个视频网关，管理对应的网络摄像机，所述共享密钥可以通过多媒体电话终端的本地配置界面进行设置，远程用户只有通过密码验证，才可以调度网络摄像机的视频流，所述多媒体电话终端上还可以设置数据输出接口，如USB接口等，以便在需要时可以将所述网络摄像机的视频流数据下载，用于对重要的视频数据进行保存。

所述服务器系统是整个多媒体电话业务的纽带，其组成如图2所示，可以包括区域交换服务器、前台业务支持系统、业务统计/计费服务器、IBSS业务服务器、排播推送服务器、区域管理中心服务器、注册登录服务器、消息控制服务器、双锥中介服务器及性能数据采集与监控服务器。通过所述服务器系统，并采用本发明的方法可建立基于IP网的多层次的通信和通信管理架构。所述区域交换服务器是该系统的核心，该系统的主要功能是：(1)从前台业务支撑系统查取终端信息(其中包括所述终端信息，所述终端信息包括终端的电话号码信息、本机ID信息和IP地址信息、端口信息、掩码信息等)，对终端进行登录认证；(2)接收终端的定时心跳包，维持服务器与终端间的内、外网通路，记忆所辖终端的通信及业务状态信息，为各业务服务器和广大终端提供通信及业务即时信息查询；(3)按电话号码标识与定位终端，分析与解释电话号码，动态地映射到IP地址，为通信方提供终端的内外网IP/端口/掩码信息，实现通信中介交换功能；(4)传送业务事件信息到业务统计/计费服务器。在本发明应用中，所述服务器系统主要完成双网多媒体可视电话间的握手连接过程。实际应用中，上述各种服务器的数量可能不止一个，每一种服务器均可组成各自的系统，如交换服务器系统，其中的区域交换服务器可以是一个或多个，区域交换服务器中保存并维护有用于登记和更新多媒体电话终端的IP信息与电话号码间映射关系的区域交换逻辑表。

多媒体电话终端话机是本发明的主要承载硬件设备，PSTN-IP双网协作多媒体可视电话是同时接入电路交换的PSTN网及分组交换的IP网的视讯终端设备，硬件原理图如图3所示，其上设有网络接口插件模块和RJ45接口。

本发明还提供了一种基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控方法，用于前述的基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统，其总体思想是在PSTN-IP双网协作多媒体电话嵌入式系统中开发软件模块，以主、被叫方多媒体电话终端的电话号码作为各自的定位标识，由主叫方多媒体电话终端通过拨号发起视频监控协商，利用IP网的服务器系统所建立和维护的所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址之间的映射关系，完成所述主、被叫方多媒体电话终端的IP寻址和交换，在所述主、被叫方多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接通路，所述主叫方多媒体电话终端通过所述非音频通信连接通路获取所述被叫方多媒体电话终端的网络摄像装置的列表，并针对主叫方用户对目标网络摄像装置的选择，控制所述目标网络摄像装置并接收所述目标网络摄像装置所获取的监控视频数据，并显示在所述主叫方多媒体电话终端上。

如图4和5所示，远程拨号进行视频监控的过程就是在主、被叫方多媒体电话终端间建立基于IP网的非音频通信连接通路并传输监控视频数据的过程，下面以建立基于IP网的非音频P2P通信并优选含有两种辅助安全认证手段的视频监控过程为例，介绍该过程：

1)主叫方用户在主叫方多媒体电话终端(以下简称为终端A)上拨打被叫方多媒体电话终端(以下简称为终端B)的电话号码，在拨打的电话号码后加上*号，再加拨上启动远程视频监控的共享密码，表示要启动远程终端B的视频监控功能。终端A经PSTN网呼叫终端B。在终端A摘机拨号过程中，用户摘机拨号时，终端A经硬件事件捕获所拨出的号码szPhoneB，向所述交换服务器系统发送拨号请求通信帧，每按一次键发送一帧。此帧有两个作用：打通终端A到所述交换服务器系统的通路(如果有NAT，穿透NAT)，向交换服务器系统发送终端A的信息及拨号信息，请求交换，拨号请求通信帧的内容可以包含本机的终端信息和已拨号码，其中所述终端信息包括相应终端的本机ID、本机号码、本机内网IP+端口和本机外网IP+端口。

2)终端B从PSTN电路交换网收到振铃后，从硬件事件中取到终端A的电话号码及所拨号码，从所拨号码中的尾随电话号码的“*”，识别出远程用户的视频监控指令，提取拨号中“*”后的共享密码，与本地保存的共享密钥对比，如果与密钥不匹配，如不相同，则否决本次呼叫，向终端A发出终止指令，如果与密钥相匹配，如相同，则向交换服务器系统发出PSTN振铃响应帧，继续后续的协议过程。PSTN振铃响应帧有两个作用：打通终端B到交换服务器系统的通路(如果有NAT，穿透NAT)，向交换服务器系统发送终端B的终端信息和来电号码，请求交换服务器系统验证交换，数据内容包括其本机ID、本机号码、本机内网IP+端口和本机外网IP+端口。

3)所述交换服务器系统利用其维护的终端A、B各自的电话号码与IP地址间的映射关系中介交换二者的终端信息，打通双方间的非音频P2P通信连接通路，具体步骤是：

(a)交换服务器系统收到拨号请求通信帧后，从帧中取出所需信息更新到区域交换逻辑表中，特别是登记终端A的IP信息与电话号码的映射关系。接着把终端A的信息及已拨号码信息放入拨号请求等待队列(等待队列需要定时维护，清除超时请求)。然后，向终端A发送请求通信响应帧(此帧可省略)。

(b)交换服务器系统收到终端B的PSTN振铃响应帧后，从帧中取所需信息更新到所述区域交换逻辑表中，特别是登记终端B的IP信息与电话号码的映射关系。同时，根据PSTN振铃响应帧中的来电号码检索所述拨号请求等待队列，如查找到终端A的信息，此过程相当于PSTN振铃验证了终端A、B间的通信请求，确认了终端A、B间的通信关系。然后，检索区域交换逻辑表，取出终端A的信息(机身ID、内IP+端口、外IP+端口、电话号码)，构造P2P连接发起帧，向终端B发送，取出终端B的信息(机身ID、内IP+端口、外IP+端口、电话号码)，构造P2P连接发起帧，向终端A发送，从而实现网络寻址与交换。

(c)终端A从其接收到的P2P连接发起帧中，取得终端B的信息，特别是B的IP地址信息，构造一个通信连接帧，帧内容任意，发送给终端B，它的功能是打通终端A到终端B之间的通路(如果A在内网，有防火墙NAT，打穿NAT)，终端B从接收到的P2P连接发起帧，取得终端A的信息，特别是终端A的IP地址信息，构造一个通信连接帧，帧内容任意，发送给终端A，它的功能是打通终端B到终端A之间的通路(如果B在内网，有防火墙NAT，则打穿NAT)，到此，终端A、B相互知悉对方IP地址信息，P2P通信通路已打通，可进行后续的P2P通信。

(4)终端A向终端B发送设备列表请求监控指令帧，请求被叫方多媒体电话终端所连接的网络摄像装置的列表，终端B收到设备列表请求监控指令帧，从通信帧中(如帧头)中取到终端A的IP地址、电话号码，与PSTN来电号码、步骤(3)中交换得到的终端A的IP地址进行比对，确保一致，否则拒绝请求。

(5)终端B向终端A发送设备列表请求响应监控指令帧，其中含有与终端B连接的网络摄像装置的列表，特别是在线可用的网络摄像装置的列表，终端A收到设备列表请求响应监控指令帧，取到终端B发来的网络摄像装置的列表，显示于屏幕。

(6)待主叫方用户从所述列表中选择一个摄像机选项作为其目标网络摄像装置，终端A向终端B发送含有目标网络摄像装置的ID和主叫方多媒体电话终端的用于接收流媒体的IP地址和端口信息的视频监控连接请求监控指令帧；终端B收到视频监控连接请求监控指令帧，取到目标网络摄像装置(要启动监控的摄像机)的名称，识别该摄像机，将视频监控数据按视频监控连接请求监控指令帧中的所述接收流媒体的IP地址和端口送往终端A，同时构造含有终端A的接收流媒体用的IP地址和端口信息、终端B的发送流媒体用的IP地址和端口信息以及所述目标网络摄像装置的名称的视频监控连接请求响应监控指令帧，发往终端A。

(7)待终端A收到视频监控连接请求响应监控指令帧，按帧中指示的地址和端口启动监控视频数据接收线程，接收终端B发来的目标摄像装置所采集的监控视频数据，播放监控视频，进入监控过程，所述监控视频数据的传输采用UDP传输协议。

(8)在监控过程中，主叫方用户操作终端A的方向键，可以控制终端B的摄像头云台，进行转动。过程中，终端A不断地向终端B发送云台控制申请监控指令帧，终端B收到后，按网终摄像机的指令标准，向网终摄像机发出相应的动作指令，如可以为步进转动指令。

(9)过程当中任一时刻，当一方要求终止监控过程时，向对方发送监控结束通知监控指令帧，同时结束本次监控过程，对方收到监控结束通知监控指令帧，也结束本次监控过程；或者基于IP网的非音频通信的终止与基于PSTN网的音频通信的终止绑定，当基于PSTN网的音频通信终止时，基于IP网的非音频通信也终止，本次监控过程结束。

当终端A与终端B位于同一个交换区域(通常按照地理区域划分)时，上述过程中所述交换服务器系统所承担的工作由终端A、B所在区域的同一个交换服务器承担，终端A、B间的通信为区内通信。当终端A与终端B位于不同的交换区域时，终端A、B各自所在区域的交换服务器分别为终端A、B提供交换服务，相应地，将分别为终端A、B提供交换服务的区域交换服务器简称为交换服务器SA、SB，终端A、B间的通信为跨区通信。交换服务器SA、SB除各自保存有区域交换逻辑表外还各自保存有用于记录各在线区域交换服务器的地址信息及其所服务区域的国家号和区号信息的在线区域服务器信息表。

判断是区内通信还是跨区通信的过程为：交换服务器SA收到来自终端A的拨号请求通信帧，登记终端A的IP信息与电话号码的映射关系后，把拨号请求通信帧中的拨出号码与其在线区域服务器信息表中的国家号、地区号进行匹配处理，如把拨出号码分解为国家号、地区号、本地号进行匹配处理，从而判断是区内通信还是跨区通信。

如果是跨区通信，交换服务器SA按国家号+地区号从所述在线区域服务器信息表中查出终端B所在的交换服务器SB的地址，并向交换服务器SB转发拨号通信请求帧；交换服务器SB收到后，从帧中取出终端A的相关信息及拨号信息，放入拨号请求等待队列(等待队列需要定时维护，清除超时请求)，然后，向交换服务器SA发送跨区拨号请求响应帧(此帧可省)；交换服务器SA收到后，向终端A发送请求通信响应帧(此帧可省)；交换服务器SB收到终端B的PSTN振铃响应帧后，从帧中取出所需信息更新到区域交换逻辑表中，特别是登记终端B的IP信息与电话号码的映射关系，同时，根据PSTN振铃响应帧中的来电号码检索拨号请求等待队列，如查找到终端A的信息，此过程相当于PSTN振铃验证了终端A、B间的通信请求，确认A、B通信关系，然后，检索区域交换逻辑表，取出终端A的信息(机身ID、内网IP+端口、外网IP+端口、电话号码)，构造P2P连接发起帧，向终端B发送，取出终端B的信息(机身ID、内网IP+端口、外网IP+端口、电话号码)，构造P2P对终端A的连接发起帧，向交换服务器SA发送，交换服务器SA转发到终端A，从而实现网络寻址与交换；终端A与终端B根据各自收到的P2P连接发起帧构建帧内容任意的通信连接帧互相发送，打通A、B间的通路，建立A与B间的通信连接。

当终端A、B都位于非锥形NAT内部时，由于不同的会话连接，NAT的外端口不同，必须依赖于中间转发服务器的帮助，才能在终端A、B间进行通信，即需要中间转发。要实现中间转发，需要在区域交换逻辑表中设置是否中间转发的信息字段，并需要借助中间转发服务器搭建通信链路。为了简化终端通信过程，对多媒体电话终端透明，所有的动作都在服务器系统内进行，终端的过程不需任何改动，采用伪装策略，即，对终端A来说，把中间转发服务器伪成终端B，对终端B来说，把中间转发服务器伪成终端A。

区内通信中，需要中间转发时，

1)交换服务器在向终端A、B发送P2P连接发起帧前，先检查终端A、B是否都位于内网(内网IP≠外网IP)，区域交换逻辑表中的是否中间转发字段的值是否为TRUE，如果A、B是都位于内网，且是否中间转发字段值为TRUE，则判断为需要中间转发。交换服务器向中间转发服务器发送中间转发申请帧，发出中介申请。中间转发申请帧中包含终端A和B的用户信息。

2)中间转发服务器向交换服务器发送中间转发申请响应帧，响应中介申请，将其自身可使用的中介网络信息(IP+端口)告诉给交换服务器，同时，从收到的中间转发申请响应帧取出终端A及B的网络信息(IP+端口)，生成终端A、B间转发的状态记录(A：IP+端口，B：IP+端口)，写入转发状态记录表(是中间转发服务器中设置的一个用于描述当前有效链路的路由表，优选设有终端A和B的ID、电话号码、IP地址、端口地址字段)，进入终端A、B的中间转发状态，做好终端A、B间通信的中间转发的准备。中间转发申请响应帧中封装有中间转发服务器的转发接收端口、转发发送端口和中间转发服务器IP信息。

3)交换服务器取出中间转发申请响应帧中中间转发服务器的网络地址信息，用中间转发服务器的网络信息(IP+端口)替换原帧中的终端A的网络信息(IP+端口)，发送给终端B；用中间转发服务器的网络信息(IP+端口)替换原帧中的终端B的网络信息(IP+端口)，发送给终端A；

4)终端A、B从收到的P2P连接发起帧中取出中间转发服务器的网络地址并以该地址为目标地址，发送P2P通信连接帧，中间转发服务器收到双方的P2P通信连接帧后，用中间转发服务器的网络地址替换原P2P通信连接帧的源地址，分别用终端A、B的网络地址替换来自终端B、A的P2P通信连接帧的目标地址，向网络中转发，打通终端A、B间经由中间转发服务器的通路。

进行非音频通信时，终端A、B可直接以对方的网络地址为目标地址发送信息。

跨区通信中，需要中间转发时，与区内通信的中间转发不同的是，交换服务器SB在向交换服务器SA和终端B发送P2P连接发起帧前，先进行是否中间转发的判断，如果需要中间转发，交换服务器SB向中间转发服务器发送中间转发申请帧，发出中介申请。

交换服务器SB取出中间转发申请响应帧中中间转发服务器的网络地址信息，用中间转发服务器的网络信息(IP+端口)替换原发给终端B的P2P连接发起帧中的终端A的网络地址信息(IP+端口)，发送给终端B，用中间转发服务器的网络地址信息替换原发给终端A的P2P连接发起帧中的终端B的网络地址信息(IP+端口)，发送给交换服务器SA，交换服务器SA再将其转发给终端A。

有中间转发环节的跨区通信，当在终端A、B间进行非音频通信时，终端A、B先以中间转发服务器的网络地址为目标地址发送包，当中间转发服务器收到来自终端A或B的包时，再根据包的源IP地址及端口，检索转发状态记录表，取出终端B或A的网络信息替换包的目标地址，用中间转发服务器自身的网络地址替换包的源地址(包括IP及端口)向终端B或A转发。

采用中间转发的通信手段还可以用于某种特殊场合，如为住在某小区的重要人物提供“不计成本的服务”。

本发明的方法以主、被叫方多媒体电话间的PSTN-IP双网协作通信为基础，充分利用了PSTN-IP双网协作多媒体电话通信平台的一系列功能特性，其中包括PSTN电路辅助认证，用于被叫方多媒体电话收到各次数据帧时进行，其过程为：被叫方多媒体电话收到振铃后，在本地建立由主叫方多媒体电话的电话号码和已拨号码组成的PSTN电路辅助认证的通信信息对，当被叫方多媒体电话在收到后续的各次数据帧时，首先将所述PSTN电路辅助认证的通信信息对与数据帧中的相应信息进行比对，优选为与数据帧帧头的主、被叫号码进行比对，如果信息不相符，直接丢掉相应的数据帧，如果相符，再进行后续操作。

为便于理解，本发明对上述通信协议中的数据帧的结构及监控指令进行如下定义，但是下列定义并不构成对本发明的限制，本领域技术人员基于本发明的精神进行的任何改动均落入本发明的保护范围。

1、协议数据帧结构定义

通信过程采用UDP传输协议，UDP包数据帧内容定义如下：

1)协议数据帧的帧头结构

2)拨号请求通信帧的结构

3)拨号请求通信响应帧的结构

4)电话状态信息帧的结构(PSTN振玲响应帧是其中一种状态)

5)P2P连接发起帧的结构

6)通信连接帧的结构

7)监控指令帧的结构

2、监控指令定义(其中通过摄像头来定义相应的网络摄像机)

1)设备列表请求

CMD＝GETLIST\r\n

说明：

CMD：命令类型，GETLIST为获取对方的摄像头列表。

2)设备列表请求响应

CMD＝LIST\r\n

CAMERA_LIST＝camera1，camera2，......

说明：

CMD：命令类型，GETLIST为获取对方的摄像头列表。

CAMERA_LIST：摄像头名称列表

3)视频监控连接请求

说明：

CMD：命令类型

CAMERA_NAME：请求连接到的摄像头名

ME_IP：接收流媒体的IP

ME_PORT：接收流媒体的端口

4)连接请求响应

说明：

CMD：命令类型

CAMERA_NAME：本地摄像头名

DIST_IP：远方(对端)的流媒体接收IP

DIST_PORT：远方(对端)的流媒体接收端口

SOURCE_IP：本方流媒体源设备的IP

SOURCE_PORT：本方流媒体源设备的端口

5)云台控制

CMD＝CONTROL\r\n

CAMERA_NAME＝camera1\r\n

MOVE＝LEFT\r\n

说明：

CMD：命令类型

CAMERA_NAME：本地摄像头名

MOVE：云台控制指令，内容：LEFT-左转一步，RIGHT-右转一步，UP上转一步，DOWN-下转一步。

6)监控结束

CMD＝DISCONNECT\r\n

说明：

CMD：命令类型

此外，PSTN-IP双网协作多媒体电话通信平台还具有业务统计、业务计费、终端入/退网管理、终端与交换服务器系统间的业务认证等功能特性。PSTN电路辅助认证与业务认证相结合，构成了双重的安全认证，进一步保证了通信的安全性。

本发明在上述通讯过程中，采用UDP传输协议。程序开发是在双网多媒体电话的嵌入式linux操作系统上进行，在gcc下编译，布署于双网多媒体电话的程序集中。

本发明所述的IP网优选为Internet网。本发明所建立的非音频通信并不限于P2P方式，还可用于P2P方式以外的基于IP网的非音频通信连接通道的建立和控制以及进行相应的非音频通信。

Claims

1.一种基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统，其特征在于包括若干多媒体电话终端，其中至少一个所述多媒体电话终端与一个或若干个网络摄像装置通信连接，所述若干多媒体电话终端彼此之间以PSTN-IP双网协作方式进行非音频通信，其方式为由PSTN电话拨号发起通信连接，以电话号码作为所述多媒体电话终端的定位标识，并利用IP网的服务器系统建立和维护所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址之间的映射关系，完成所述多媒体电话终端之间的IP寻址，最终在所述多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接用于所述非音频通信，所述非音频通信过程包括主叫方多媒体电话终端将对被叫方多媒体电话终端连接的网络摄像装置的指令发送给被叫方多媒体电话终端，被叫方多媒体电话终端根据主叫方多媒体电话终端的指令对所述网络摄像装置进行控制，获得所述网络摄像装置的相应视频后发送给所述主叫方多媒体电话终端，所述多媒体电话终端本地保存有用于权限验证的共享密钥，所述权限为对本地连接的网络摄像机进行控制的权限，

在由PSTN电话拨号发起通信连接的过程中，主叫方用户拨号时加拨启动视频监控的共享密码，当被叫方多媒体电话终端取到主叫方多媒体电话终端的所拨号码后，从中提取出所述共享密码，与被叫方多媒体电话终端本地保存的共享密钥对比，如果与共享密钥不匹配，则否决本次呼叫，向主叫方多媒体电话终端发出终止指令，如果与密钥相匹配，再发出PSTN振铃响应帧；

该系统的工作过程是：由主叫方多媒体电话终端通过拨号发起视频监控协商，以主、被叫方多媒体电话终端的电话号码作为各自的定位标识，利用IP网的服务器系统所建立和维护的所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址之间的映射关系，完成所述主、被叫方多媒体电话终端的IP寻址和交换，在所述主、被叫方多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接通路，所述主叫方多媒体电话终端通过所述非音频通信连接通路获取所述被叫方多媒体电话终端的网络摄像装置的列表，并根据主叫方用户对目标网络摄像装置的选择，控制所述目标网络摄像装置并接收所述目标网络摄像装置所获取的监控视频数据，并显示在所述主叫方多媒体电话终端上，所述服务器系统包括交换服务器系统，所述主、被叫方多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接通路并传输监控视频数据的步骤为：

（1）主叫方用户摘机拨号，主叫方多媒体电话终端捕获所拨出的号码，向所述交换服务器系统发送含有主叫方多媒体电话终端的终端信息和已拨号码的拨号请求通信帧，打通主叫方多媒体电话终端到所述交换服务器系统的通路；

（2）被叫方多媒体电话终端从PSTN电路交换网收到振铃后，取到主叫方多媒体电话终端的电话号码及其所拨号码，向所述交换服务器系统发出含有被叫方多媒体电话终端的终端信息和来电号码的PSTN振铃响应帧，打通被叫方多媒体电话终端到所述交换服务器系统的通路；

（3）所述交换服务器系统利用所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址间的映射关系中介交换主、被叫方多媒体电话终端的终端信息，以打通主、被叫方多媒体电话终端间的非音频通信连接通路；

（4）主叫方多媒体电话终端向被叫方多媒体电话终端发送设备列表请求监控指令帧，请求被叫方多媒体电话终端所连接的网络摄像装置的列表；

（5）被叫方多媒体电话终端将与其连接的网络摄像装置的列表发送给主叫方多媒体电话终端，主叫方多媒体电话终端取到所述列表并显示于其屏幕上；

（6）主叫方用户从所述列表中选择目标网络摄像装置，主叫方多媒体电话终端向被叫方多媒体电话终端发送含有目标网络摄像装置的ID和主叫方多媒体电话终端的用于接收流媒体的IP地址和端口信息的视频监控连接请求监控指令帧，被叫方多媒体电话终端识别所述目标网络摄像装置，将来自所述目标网络摄像装置的视频监控数据按所述接收流媒体的IP地址和端口送往主叫方多媒体电话终端，同时构造含有主叫方多媒体电话终端的接收流媒体用的IP地址和端口信息、被叫方多媒体电话终端的发送流媒体用的IP地址和端口信息以及所述目标网络摄像装置的名称的视频监控连接请求响应监控指令帧，发给主叫方多媒体电话终端；

（7）主叫方多媒体电话终端收到视频监控连接请求响应监控指令帧，按帧中指示的地址和端口启动监控视频数据接收线程，接收被叫方多媒体电话终端所发送的监控视频数据，播放监控视频，进入监控过程；

（8）当主、被叫多媒体电话终端的任何一方向对方发送监控结束通知监控指令帧时，结束本次监控过程，当主、被叫多媒体电话终端的任何一方接收到来自对方的监控结束通知监控指令帧时，结束本次监控过程；

所述终端信息包括所述多媒体电话终端的电话号码信息和IP地址信息，

还包括如下一种或多种组合的辅助安全认证过程：

1）在所述步骤（1）中，主叫方用户拨号时加拨启动视频监控的共享密码，在所述步骤（2）中，当被叫方多媒体电话终端取到主叫方多媒体电话终端的所拨号码后，从中提取出所述共享密码，与被叫方多媒体电话终端本地保存的共享密钥对比，如果与共享密钥不匹配，则否决本次呼叫，向主叫方多媒体电话终端发出终止指令，如果与密钥相匹配，再发出PSTN振铃响应帧；

2）在所述步骤（4）中，主叫方多媒体电话终端向被叫方多媒体电话终端发送含有主叫方多媒体电话终端的IP地址和电话号码信息的设备列表请求监控指令帧，被叫方多媒体电话终端收到后，从中取出主叫方多媒体电话终端的IP地址和电话号码与来电号码以及所述步骤（3）中得到的主叫方多媒体电话终端的IP地址进行比对，如果不一致，则拒绝该请求。

2.根据权利要求1所述的基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统，其特征在于所述网络摄像装置包括网络摄像机和用于安装所述网络摄像机的云台，所述云台设有驱动控制机构，所述多媒体电话终端上设有网络摄像机接口或集线器接口，所述若干个网络摄像机直接连接在所述网络摄像机接口上，或所述若干个网络摄像机连接在一个集线器上，所述集线器再转接到所述集线器接口上。

3.根据权利要求2所述的基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统，其特征在于所述网络摄像机接口为以太网RJ45接口。

4.根据权利要求3所述的基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控系统，其特征在于每个所述网络摄像机设置一个相应的通信IP地址。

5.一种用于权利要求1-4所述系统的基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控方法，其特征在于由主叫方多媒体电话终端通过拨号发起视频监控协商，以主、被叫方多媒体电话终端的电话号码作为各自的定位标识，利用IP网的服务器系统所建立和维护的所述多媒体电话终端的电话号码与IP地址之间的映射关系，完成所述主、被叫方多媒体电话终端的IP寻址和交换，在所述主、被叫方多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接通路，所述主叫方多媒体电话终端通过所述非音频通信连接通路获取所述被叫方多媒体电话终端的网络摄像装置的列表，并根据主叫方用户对目标网络摄像装置的选择，控制所述目标网络摄像装置并接收所述目标网络摄像装置所获取的监控视频数据，并显示在所述主叫方多媒体电话终端上，所述服务器系统包括交换服务器系统，所述主、被叫方多媒体电话终端之间建立基于IP网的非音频通信连接通路并传输监控视频数据的步骤为：

还包括如下一种或多种组合的辅助安全认证过程：

6.根据权利要求5所述的基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控方法，其特征在于所述交换服务器系统保存并维护有用于登记和更新多媒体电话终端的IP信息与电话号码间映射关系的区域交换逻辑表，所述步骤（3）的具体过程为：

（a）所述交换服务器系统从所述拨号请求通信帧中取信息更新到区域交换逻辑表中，登记主叫方多媒体电话终端的IP地址信息与电话号码的映射关系；

（b）所述交换服务器系统收到所述PSTN振铃响应帧后，从中取出所需信息更新到所述区域交换逻辑表中，登记被叫方多媒体电话终端的IP地址信息与电话号码的映射关系；

（c）所述交换服务器系统检索所述区域交换逻辑表，取出主叫方多媒体电话终端的终端信息，构造对被叫方多媒体电话终端的连接发起帧，向被叫方多媒体电话终端发送，取出被叫方多媒体电话终端的终端信息，构造对主叫方多媒体电话终端的连接发起帧，向主叫方多媒体电话终端发送，实现IP网络寻址与交换；

（d）主叫方多媒体电话终端从其收到的连接发起帧中取得被叫方多媒体电话终端的IP地址信息，构造通信连接帧，发送给被叫方多媒体电话终端，打通主叫方多媒体电话终端到被叫方多媒体电话终端的通路，被叫方多媒体电话终端从其收到的连接发起帧中取得主叫方多媒体电话终端的IP地址信息，构造通信连接帧，发送给主叫方多媒体电话终端，打通被叫方多媒体电话终端到主叫方多媒体电话终端的通路。

7.根据权利要求6所述的基于PSTN-IP双网协作的远程视频监控方法，其特征在于还包括主叫方多媒体电话终端对所述目标网络摄像装置的云台动作的控制方法，具体过程为：在所述监控过程中，主叫方多媒体电话终端接收所述主叫方用户的控制云台的相应输入后，向被叫方多媒体电话终端发送相应的云台控制申请监控指令帧，被叫方多媒体电话终端收到该云台控制申请监控指令帧后，按所述目标网络摄像装置的指令标准，向所述目标网络摄像装置发出相应的动作指令。