CN103563355B - 视频电话系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种装置，包括：VoIP网关，用于在至少一个DECT终端与对等点之间通过DECT信道进行视频通话流的语音数据通信；和WiFi接入点，用于在至少一个WiFi视频终端与对等点之间通过WiFi信道通过WiFi信道进行视频通话流的音频数据通信。

Description

视频电话系统

技术领域

本发明总体上涉及无线通信。更具体地，本发明涉及基于DECT（数字增强无绳通信）的视频电话系统。

背景技术

此部分用于提供一些背景信息，有助于读者对本发明的各个方面的理解，其不应被理解为对于现有技术的承认。

DECT是数字通信标准，其主要用于创建无绳电话系统。DECT电话系统目前非常普及。DECT电话系统的DECT电话基座可以与VoIP网关结合以在系统的外线上提供SIP（会话发起协议，是用于控制互联网协议上的通信会话（例如语音和视频）的信令协议）通话并在内线上提供DECT通话。但是，由于DECT不支持视频传输，外部SIP视频通话不能进入DECT电话系统内部。

另一方面，DECT电话系统内的能够支持WiFi的电话机可以直接在SIP而不是DECT上获取视频通话。因此，视频SIP通话的媒体传输将在WiFi上进行。但是，家庭WiFi网络与DECT相比通常具有较差的实时媒体传输能力，这将导致在WiFi上进行SIP视频通话时的较差语音性能。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种装置。所述装置包括：VoIP网关，用于在至少一个DECT终端与对等点之间的DECT信道上通信视频通话流的语音数据；和WiFi接入点，用于在至少一个WiFi终端与所述对等点之间的WiFi信道上通信视频通话流的视频数据。

通过下面对本发明进行详细说明，本发明的上述和其他方面、特征和优势将变得更清楚。

附图说明

附图有助于对本发明的实施方式的进一步理解，其与说明书一起解释本发明的原理，因此本发明并不局限于所述实施方式，其中：

图1是根据本发明实施方式的视频电话系统的示意图；

图2是根据本发明实施方式的DECT基座上的视频的状态机的示意图；

图3是根据本发明实施方式的呼入通话的状态转换的示意图；和

图4－14是根据本发明实施方式的视频电话系统的各个操作的程序图表。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行说明，为了说明的简洁，对某些已知的功能和结构将不进行详细说明。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种视频电话系统，其中对于呼入的视频通话，视频通话的语音数据和视频数据在视频电话系统内不同的信道上传输。更具体地，语音数据在DECT信道上传输，视频数据在WiFi信道上传输。

在所述实施方式中，DECT信道用于语音数据传输，因为DECT的语音性能比WiFi好很多。考虑到在电话通话中人们通常对于语音的敏感性比对于视频的敏感性高，将语音数据在DECT信道上传输是有意义的。同时，将WiFi信道用于视频数据传输，因为WiFi具有比DECT更好的视频性能。

下面将对根据本发明实施方式的视频电话系统进行详细说明。在所述视频电话系统中，DECT基座将成为控制中心，用于从外部SIP网络接收SIP视频通话，并通过将语音数据和视频数据分别在DECT信道和WiFi信道上传输而执行视频电话功能。可以在注册到所述DECT基座的DECT手持机上再现所述语音数据。所述视频数据可以在支持WiFi并注册到DECT基座的多媒体移动终端上再现。例如，所述移动终端可以是无线平板电脑（tablet）。

图1是根据本发明实施方式的视频电话系统的示意图。

如图1所示，所述视频电话系统包括DECT电话和一个或多个平板电脑（在图1中仅示出一个平板电脑）。DECT电话包括DECT基座和注册到所述DECT基座的一个或多个DECT手持机（在图1中仅示出一个手持机）。该平板电脑不必具有SIP栈（stack）。图1的实施方式示出了平板电脑不具有SIP栈的情况。DECT基座设有VoIP网关和WiFi接入点（AP），因此负责与SIP网络的SIP通信和SIP与DECT之间的协议转换。DECT基座与平板电脑之间的通信（其控制平板电脑上的视频的数项操作并对于来自平板电脑的通知进行响应）将在稍后进行说明。

图1所示网络中具有路由器用于建立本地IP子网。路由器的WAN端口以ADSL连接至SIP网络，从而建立与SIP对等点的通信。具有VoIP网关的DECT基座通过外线端口连接至路由器。WiFi接入点和DECT基座可以通过WAN端口连接至路由器。DECT手持机和平板电脑在DECT基座上注册。

在图1所示网络中，当在远程SIP对等点和DECT基座之间建立SIP通话时，DECT基座将起到在DECT基座与DECT手持机和平板电脑之间建立基于DECT的视频通话的桥梁作用。DECT基座作为SIP客户和远程视频控制器，平板电脑可以被视为具有视频扩展的DECT电话。

在图1所示视频电话系统中，由于平板电脑不具有SIP栈，一个或多个DECT手持机和平板电脑可以共享一个SIP帐号，其中DECT基座将起到IP到DECT的PABX（专用自动小交换机）的作用。当SIP呼入通话到达系统时，所有的手持机和平板电脑将响铃，第一个摘机的设备将接听电话。

可以理解，平板电脑还可以设有其自己的SIP栈，在这种情况下，平板电脑可以被视为高级DECT手持机并且从DECT基座接收语音数据。即，DECT基座和平板电脑可以具有分别的SIP帐号，SIP服务器需要支持SIP分叉（forking）并允许多个设备以相同的帐号注册。在本说明书中，将不对此进行详细说明。

对于根据本发明实施方式的视频电话系统的实际实施，DECT基座和平板电脑需要具有下列功能：

平板电脑：

专用通信协议终端；

媒体传输器；

NAT（网络地址转换）穿越。

另外，平板电脑还实现摄像机、显示器输出、编码器、解码器和视频混合器（优选Gstreamer）用于视频通话的轻量级视频框架。根据来自DECT基座的视频信息建立通道。

DECT基座：

专用通信协议终端；

将终端与SIP栈结合；

支持SIP应用的视频。

在此实施方式中，由于平板电脑不设有SIP栈，DECT基座还需要支持用于SIP信令的视频并维护用于在平板电脑上进行远程视频的状态机（SM）。

对于在平板电脑和DECT基座上进行的视频数据交换需要进行视频控制。

为了对从DECT基座和平板电脑传输的视频数据进行视频控制而在DECT基座和平板电脑之间的通信具有规格书。该通信独立于网络并可以在DECT传输信道或WiFi上实现。

图2是根据本发明实施方式的DECT基座上的视频的状态机的示意图。

DECT基座处理状态机以在通话发起、协商和整个视频通话过程中在平板电脑上控制远程视频。初始状态为“停止（STOP）”。当发起SIP视频通话（sip-INVITE）时，DECT基座将发送SDP（会话描述协议）描述视频信息，例如IP、端口和编解码。为了建立SDP，DECT基座需要通过专用协议从平板电脑获得视频信息。可以按照图3所示常用流程执行所述过程，随后视频进入相应的状态并在成功进行后最终变为“开始（START）”。在通话结束（sip-BYE）后，DECT基座关闭平板电脑上的视频并且状态变为“结束（STOP）”。

“开始（START）”内具有子状态。例如，如果平板电脑上的用户需要主动保持电话，DECT基座将状态从“sendrecv”变为“发送（send）”并向远程对等点发送sip-reINVITE。当用户恢复通话时，状态从“发送（send）”变为“sendrecv”。

在通话过程中，在通话保持、通话转接或其他动作发生时控制也进行工作。例如，当用户需要暂时关闭视频时，DECT基座将远程视频从“sendrecv”变为“结束（stop）”。

图3是根据本发明实施方式的呼入通话的状态转换的示意图。

在响铃过程中，SM从平板电脑获得编解码。在SIP协商后，DECT基座将控制平板电脑开始视频发送和接收。

如图3所示，“开始（START）”状态也具有用于普通通话和保持/恢复的三个子状态。

图4－14是根据本发明实施方式的视频电话系统的各个操作的程序图表。

在图4－14中使用下述附图标记：

“EXT”：用于DECT基座与平板电脑之间视频控制的扩展专用信令

“DECT”：DECT信令

“SIP”：SIP信令

“Active”：平板电脑发起对话

“Passive”平板电脑收到由远程对等点发起的对话

图4示出了注册过程。

在家庭网络中，所有的平板电脑和DECT手持机都通过DECT在DECT基座上注册，DECT基座通过SIP在SIP服务器上注册。

图5示出了呼入语音通话的过程。

如图5所示，当DECT基座接收到邀请（INVITE），其将通知平板电脑呼入通话的类型，随后平板电脑播放相应的响铃音。

图5示出在DECT基座上的呼入语音通话，随后所有的平板电脑和DECT手持机都通过DECT响铃。第一个摘机的设备将接听电话，其他设备的响铃停止。语音流通过桥接在SIP与DECT之间的DECT基座传输。

DECT基座通知平板电脑通话类型是语音。平板电脑获知通话是语音，然后选择用于语音的特定的响铃音。此功能用于用不同的响铃音通知用户。

图6示出呼入视频通话的过程。

在响铃之后，DECT基座从平板电脑获得一系列视频编解码并与远程对等点进行协商。如果协商成功，DECT基座将视频状态变为“开始（START）”并向平板电脑发送具体命令。收到命令的平板电脑上的终端将开始显示视频并使摄像头在平板电脑上获取视频。在此命令中，DECT基座将通知平板电脑视频的详细参数。

在视频通话过程中，语音流通过DECT基座传输，但视频流在远程对等点与平板电脑之间传输，该传输在WiFi上进行，而不通过DECT基座。

图7示出了呼入视频通话被接受为语音通话的过程。

平板电脑可以通过向基座返回“无视频编解码”将呼入通话接受为语音通话。

虽然呼入通话为视频通话，平板电脑的用户可以将其接受为语音通话。对于这种情况，当DECT基座从平板电脑获得编解码时，平板电脑返回“无编解码”。则DECT基座与远程对等点协商以进行语音通话。

图8显示了输入视频通话在DECT手持机上摘机的过程。

如图8所示，如果在DECT手持机上摘机，DECT基座将取消对于平板电脑的DECT通话。

图9显示了呼出语音通话的过程。

如图9所示，当平板电脑探测到DECT基座呼出时，DECT基座将获得一系列视频编解码，平板电脑可以向呼出语音通过提供“无编解码”。

图10示出了呼出视频通话的过程。

上述图9和图10示出了DECT基座如何处理从平板电脑呼出的通话。平板电脑通过DECT呼出，DECT基座将从平板电脑获取视频信息，并选择呼出SIP的语音或视频通话。该过程与上面结合图5和图6所描述的呼入过程类似。

图11示出了平板电脑的再邀请（re-invite）请过程。

如果平板电脑希望改变编解码，其将向DECT基座发送“通知”，DECT基座将获得编解码并在SIP上发出再邀请。

图11示出了四种情况：

远程对等点（从平板电脑而言为被动的）发出的“再邀请（ReINVITE）”请求视频至语音；

远程对等点发出的“再邀请（ReINVITE）”请求语音至视频；

本地平板电脑（从平板电脑而言为主动的）发出的“再邀请（ReINVITE）”请求视频至语音；

本地平板电脑（从平板电脑而言为主动的）发出的“再邀请（ReINVITE）”请求语音至视频。

如图11所示，DECT基座保持视频的状态并控制平板电脑。如果“再邀请（ReINVITE）”是有效的，平板电脑将通知DECT基座以改变视频。

图12示出了平板电脑的保持/恢复过程。

在此情况中，平板电脑需要根据DECT基座发出的命令控制视频的方向。

通话保持和恢复在电话上是常见情形。SIP通过以SDP发送“再邀请（ReINVITE）”（其描述了流方向）支持这些情形。DECT基座和平板电脑之间的命令和状态机支持这些功能。例如，在平板电脑上保持意味着在“再邀请（ReINVITE）”中的“只发送”，视频状态变为“发送”，DECT基座停止平板电脑上的视频下载。

图13是视频通话转接的过程。

有两种类型的通话转接。第一种类型是在家庭中平板电脑与手持机之间的DECT转接。DECT基座与远程对等点之间建立的SIP通话并不改变。当通话从具有视频的平板电脑上转接至没有视频的DECT手持机上时，DECT基座将停止视频并开始DECT传输。第二种类型是平板电脑与远程对等点的转接。DECT基地开始SIP传输，如果转接目标没有视频的话，DECT基座将在平板电脑上停止视频。

图14示出了视频电话会议的过程。

为了进行视频电话会议，平板电脑需要具有视频混合器。

图14示出了ad hoc（点对点）SIP电话会议。图14所示过程可以简单地描述为保持、恢复和混合过程。具体而言，首先其保持第一通话，随后开始第二通话。最后，第一通话被恢复并且第一和第二通话混合。

对于VoIP而言，NAT穿越很重要。已经开发了数种技术以便于进行NAT穿越。这些技术在J.Rosenberg在draft-iab-nat-traversal-consideration-00上的文件“Consideration for Selection of Techniques for NAT Traversal”中有介绍。这些技术可以总结如下：

修改NAT：应用层网关（ALG）

修改客户端：单边自我绑定地址（UNSAF）

STUN（用户数据报简单穿越）

TURN（通过中继方式穿越NAT）

ICE（交互式连接建立）

修改服务器：服务器参与NAT导航（SINN）

SBC（会话边界控制器）

修改NAT和客户端：RSIP（领域特定互联网协议），NSIS（下一代信令）

修改NAT和服务器：MIDCOM（中间盒通信）

修改客户端和服务器：协议更新

修改全部：IPv6

STUN和SBC可以用于VoIP以在本发明实施方式的视频电话系统中的NAT穿越。

对于SBC，语音RTP（实时传输协议）传输在SBC与DECT基座之间进行，但视频RTP在SBC与平板电脑之间进行。在平板电脑用于NAT穿越的操作中，通常先开始RTP至SBC（设置对于平板电脑的“recvonly”），随后创建NAT绑定。NAT上的绑定需要保持有效。

对于STUN，在平板电脑上将存在STUN客户端并且NAT上的绑定需要保持有效。

根据本发明的实施方式，语音和视频数据在各自的信道上传输。作为SIP-DECT桥接，DECT基座没有很大延迟，因此不需要AV同步。

采用根据本发明实施方式的视频电话，由于语音数据在DECT信道上传输而视频数据在WiFi信道上传输，能获得语音和音频数据的良好质量。DECT语音通话与WiFi上的通话相比具有较长通话时间和较好的室内和室外覆盖。另外，系统在DECT基座之间具有无缝转移，其性能优于WiFi上的转移。

对于在数个家庭设备上的“同步”要求，本发明提出的方案不需要在运营商的服务器上的SIP分叉。

上述说明仅对本发明的实施方式进行解释，本领域普通技术人员能够根据本发明的原理设计出其他替代实施方式。说明书中和权利要求中描述的特征可以单独或以适当方式结合使用。这些特征可以用硬件、软件或其结合以适当的方式来实现。

Claims (9)

1.一种装置，包括：

网关，用于在至少一个终端与对等点之间通过语音信道进行视频通话流的语音数据通信；和

接入点，用于在至少一个视频终端与所述对等点之间通过数据信道进行所述视频通话流的视频数据通信；

其中所述网关是用于在至少一个DECT终端与所述对等点之间通过DECT信道进行所述视频通话流的语音数据通信的VoIP网关；以及

所述接入点是用于在至少一个WiFi视频终端与所述对等点之间通过WiFi信道进行所述视频通话流的视频数据通信的WiFi接入点。

2.根据权利要求1所述装置，其中所述装置通过SIP网络与所述对等点进行所述视频通话流通信。

3.根据权利要求1所述装置，其中所述装置是DECT基座。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个DECT终端是注册到所述DECT基座上的DECT手持机。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个WiFi视频终端是支持DECT并注册到所述DECT基座的移动设备。

6.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个WiFi视频终端是支持WiFi并注册到所述DECT基座的多媒体移动设备。

7.根据权利要求3所述的装置，其中所述DECT基座注册到SIP网络的SIP服务器。

8.根据权利要求1所述的装置，其中将用户数据报简单穿越(STUN)和会话边界控制器(SBC)用于所述VoIP网关以进行网络地址转换(NAT)穿越。

9.根据权利要求8所述的装置，其中在会话边界控制器(SBC)与所述装置之间进行语音实时传输协议(RTP)传输，在会话边界控制器(SBC)与WiFi视频终端之间进行视频实时传输协议(RTP)传输。