CN116566943A - 一种音视频流轻量级直转中继方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种音视频流轻量级直转中继方法及系统，将请求方与响应方通过中继设备进行数据转发，其中，请求方和响应方配置有基于不同网际互连协议的网络栈地址，中继设备具有基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口；在中继设备中，中继转换服务单元用于对信令报文中IP地址部分的内容进行基于不同网际互连协议的数据转换处理，媒体服务单元用于根据媒体数据映射关系对多媒体数据报文进行基于不同网际互连协议的数据转换处理。

Description

一种音视频流轻量级直转中继方法及系统
技术领域
本发明涉及音视频流转发技术领域，具体地说是一种音视频流轻量级直转中继方法及系统。
背景技术
随着IPv4的地址数量限制的影响日益明显，为了让更多终端接入网络，IPv6开始普及一些政府、企业等已经开始了IPv6升级的工作，但是由于部分终端只支持IPv4,但是有需要接入到IPv6网络中，这样就有了将IPv4和IPv6网络进行适配的需求。对于音频视频流方面也是有着这样的需求，但是由于音频和视频流涉及到信令报文和数据报文的转换，并且限制很多，所以出现一些针对此类问题处理的技术方案，比如：
通过将注册报文发送到双栈的注册中心，再由多媒体代理进行数据流量的代理转发；
通过将信令报文和数据报文在防火墙进行alg转换的解决方案。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种音视频流轻量级直转中继方法及系统，可以实现不在同一网络栈环境中的请求方与响应方之间的无感直接报文转换中继。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种音视频流轻量级直转中继方法，将请求方与响应方通过中继设备进行数据转发，其中，请求方和响应方配置有基于不同网际互连协议的网络栈地址，中继设备具有基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口；在中继设备中，中继转换服务单元用于对信令报文中IP地址部分的内容进行基于不同网际互连协议的数据转换处理，媒体服务单元用于根据媒体数据映射关系对多媒体数据报文进行基于不同网际互连协议的数据转换处理。
上述方法，中继设备的监听模块对中继设备基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口接收到的数据进行监听识别，当数据为SIP/SDP数据时，由中继转换服务单元对相应的数据进行转换，而当随后接收到的数据为RTP数据时，由媒体服务单元对相应的数据进行转换。
上述方法，中继转换服务单元在对请求方与响应方协商阶段的数据包进行处理时，解析请求方和响应方所协商的且在媒体数据传输时使用的IP与端口转换关系，并缓存到媒体数据映射关系，同时将该媒体数据映射关系以配置命令的形式通知媒体服务单元。
上述方法，当中继转换服务单元收到BYE报文对应的200 OK报文时根据报文中的call_id寻找缓存的媒体数据映射关系，向媒体服务单元下发取消该关系的配置命令。
上述方法，当媒体服务单元收到RTP报文的时候，根据中继转换服务单元配置的命令由网络地址转换模块进行源地址和目的地址的转换。
上述方法，中继转换服务单元对信令报文中IP地址相关部分的内容进行基于不同网际互连协议的数据转换处理的具体操作为：将原信令报文中的请求发起端地址转换为中继设备的转发地址，并将原信令报文中的中继设备接收数据地址转换为中继设备将要转发的实际地址。
一种音视频流轻量级直转中继系统，包括中继设备，中继设备内置有中继转换服务单元、媒体服务单元、监听模块和配置有基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口，中继转换服务单元、媒体服务单元和监听模块分别与端口通信连接，中继转换服务单元分别与媒体服务单元和监听模块通信连接。
上述音视频流轻量级直转中继系统，媒体服务单元中的网址转换模块为NAT64模块。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
在不更改设备中核心源码的情况下，对相关的媒体数据进行快速处理。并且可以能够将媒体数据和信令数据分离处理。能够处理终端和注测中心不是同一网络栈的场景。该系统和方法可广泛应用于音视频通信领域，例如实现跨网络平台的实时音视频通信，提高音视频通话的稳定性和质量，扩展音视频传输的覆盖范围。该系统和方法中继转发音视频流数据时，通过中继设备的转换服务单元、媒体服务单元和监听模块，实现了不同网际互连协议之间的数据转换处理。采用NAT64模块实现网址转换，提高了网络通信的可靠性和稳定性。此外，系统还能够解析IP和端口转换关系并缓存媒体数据映射关系，并下发配置命令实现数据转发，使得音视频传输更为高效和可控。总的来说，该系统和方法能够大幅提升音视频通信的质量和效率，扩展音视频传输的覆盖范围，对于促进音视频通信技术的发展有着积极的作用。
附图说明
图1为本发明中音视频流轻量级直转中继系统的工作原理图；
图2为本发明中进行音视频流轻量级直转中继流程图。
具体实施方式
下面结合示例，针对本发明进行进一步说明。
如图1所示，音视频流轻量级直转中继系统，包括中继设备，中继设备内置有中继转换服务单元、媒体服务单元、监听模块和配置有基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口，中继转换服务单元、媒体服务单元和监听模块分别与端口通信连接，中继转换服务单元分别与媒体服务单元和监听模块通信连接。其中，媒体服务单元中的网址转换模块为NAT64模块。
本实施例中，以IPv4摄像头终端为请求方，IPv6摄像头注册管理中心为响应方。
使用本发明中音视频流轻量级直转中继系统对IPv4摄像头终端与IPv6摄像头注册管理中心之间的音视频流进行轻量级直转中继，如图2所示，具体步骤为：
S1）IPv4摄像头终端向IPv6摄像头注册管理中心发出基于IPv4的注册信令请求；
S2）中继设备接收到来自IPv4摄像头终端的基于IPv4的注册信令请求，通过中继转发服务单元将基于IPv4的注册信令请求转换为基于IPv6的注册信令请求并转发给IPv6摄像头注册管理中心；中继转换服务单元对信令报文中IP地址相关部分的内容进行基于不同网际互连协议的数据转换处理的具体操作为：将原信令报文中的请求发起端地址转换为中继设备的转发地址，并将原信令报文中的中继设备接收数据地址转换为中继设备将要转发的实际地址；
S3）IPv6摄像头注册管理中心接收到基于IPv6的注册信令请求后，IPv6摄像头注册管理中心给予相应的反馈，如拒绝注册、接受注册，拒绝注册时，则反馈一个基于IPv6的不予批准的信息，然后由中继转发服务单元将基于IPv6的不予批准的信息转换为基于IPv4的不予批准的信息并转发给IPv4摄像头终端，反之，IPv6摄像头注册管理中心反馈一个基于IPv6的同意注册的信息，然后由中继转发服务单元将基于IPv6的同意注册的信息转换为基于IPv4的同意注册的信息并转发给IPv4摄像头终端；
S4）当IPv4摄像头终端接收到反馈信息后，当接收到的反馈信息为基于IPv6的不予批准的信息时，则再次向IPv6摄像头注册中心发出注册请求信令，而当接收到的反馈信息为基于IPv6的同意注册的信息时，则通过中继设备向IPv6摄像头注册中心发送音视频流。
其中，中继设备的监听模块对中继设备的IPv4端口和IPv6端口所接收到的数据进行监听识别，当数据为SIP/SDP数据时，由中继转换服务单元对相应的数据进行转换，而当随后接收到的数据为RTP数据时，由媒体服务单元对相应的数据进行转换。
而在步骤S2）中，中继转换服务单元在对IPv4摄像头终端和IPv6摄像头注册中心之间协商阶段的数据包进行处理时，即对IPv4摄像头终端和IPv6摄像头注册中心之间的信令报文传输阶段的邀请报文处理时，还需要对由IPv4摄像头终端和IPv6摄像头注册中心所协商的且在二者传输媒体数据时所使用的IP与端口转换关系进行解析并缓存媒体数据映射关系，同时将该媒体数据映射关系以配置命令的形式通知媒体服务单元。
当中继转换服务单元收到BYE报文对应的200 OK报文时根据报文中的call_id寻找缓存的媒体数据映射关系，向媒体服务单元下发取消该关系的配置命令。
在步骤S4）中，IPv4摄像头终端向IPv6摄像头注册中心发送的音视频流由中继设备的媒体服务单元根据媒体数据映射关系对多媒体数据报文进行基于不同网际互连协议的数据转换处理并转发。当媒体服务单元收到RTP报文的时候，根据中继转换服务单元配置的命令由NAT64换模块进行源地址和目的地址的转换。使用此技术是因为RTP报文体中不在携带地址相关内容，且该类型报文要求时效性，所以采用单独的媒体服务处理，媒体服务只需要对其中的源地址和目的地址进行NAT64的一对一映射即可。
处于不同网络栈环境中的两个终端，在需要进行音视频流传输时，可以通过中继设备中的一个用于信令请求中继转发的单元对两个终端之间协商阶段的数据报文进行处理和转发，在媒体数据传输阶段用媒体服务单元单独处理，利用两个不同的单元处理不同的报文，可以提高中继设备处理多个处于不同网络栈环境中的终端之间的音视频流直转中继效率，减少数据处理的排队时间。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种音视频流轻量级直转中继方法，其特征在于，将请求方与响应方通过中继设备进行数据转发，其中，请求方和响应方配置有基于不同网际互连协议的网络栈地址，中继设备具有基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口；在中继设备中，中继转换服务单元用于对信令报文中IP地址部分的内容进行基于不同网际互连协议的数据转换处理，媒体服务单元用于根据媒体数据映射关系对多媒体数据报文进行基于不同网际互连协议的数据转换处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中继设备的监听模块对中继设备基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口接收到的数据进行监听识别，当数据为SIP/SDP数据时，由中继转换服务单元对相应的数据进行转换，而当随后接收到的数据为RTP数据时，由媒体服务单元对相应的数据进行转换。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中继转换服务单元在对请求方与响应方协商阶段的数据包进行处理时，解析请求方和响应方所协商的且在媒体数据传输时使用的IP与端口转换关系，并缓存到媒体数据映射关系，同时将该媒体数据映射关系以配置命令的形式通知媒体服务单元。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当中继转换服务单元收到BYE报文对应的200 OK报文时根据报文中的call_id寻找缓存的媒体数据映射关系，向媒体服务单元下发取消该关系的配置命令。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当媒体服务单元收到让RTP报文的时候，根据中继转换服务单元配置的命令由网络地址转换模块进行源地址和目的地址的转换。
6.根据权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，中继转换服务单元对信令报文中IP地址相关部分的内容进行基于不同网际互连协议的数据转换处理的具体操作为：将原信令报文中的请求发起端地址转换为中继设备的转发地址，并将原信令报文中的中继设备接收数据地址转换为中继设备将要转发的实际地址。
7.一种音视频流轻量级直转中继系统，其特征在于，包括中继设备，中继设备内置有中继转换服务单元、媒体服务单元、监听模块和配置有基于不同网际互连协议的网络栈地址的端口，中继转换服务单元、媒体服务单元和监听模块分别与端口通信连接，中继转换服务单元分别与媒体服务单元和监听模块通信连接。
8.根据权利要求7所述的音视频流轻量级直转中继系统，其特征在于，媒体服务单元中的网址转换模块为NAT64模块。
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