基于互联网络的对等视频监控方法

摘要

一种基于互联网络的对等视频监控方法，由监控节点、客户节点、服务节点这三种类型的节点基于现有互联网组成视频监控网络，其中，监控节点是一台具备视频功能的网络装置，对视频信号的数字化及压缩编码，并通过网络直接将视频数据发送至客户节点；客户节点是一台具备联网功能的终端设备，直接通过网络从监控节点获取监控视频数据，经过视频解码后显示；服务节点是一台具备公网IP地址的网路设备，协助客户节点与监控节点建立直接的网络连接，从而实现监控节点与客户节点的直接数据交换。本发明摒弃了现有网络视频监控系统中视频服务器这一性能瓶颈，提出了一种客户节点与监控节点对等(peer to peer)进行直接数据交换方案，从而彻底解决了现有视频监控技术不可解决的矛盾。

主权项

1、一种基于互联网络的对等视频监控方法，其特征在于：(1)、设置监控节点、客户节点、服务节点这三种类型的节点，每种类型的节点至少为一个，三种类型的节点通过互联网络相互连接，互联网络采用TCP/IP协议，协议版本为IPV4；(2)、所述三种类型的节点如下：①、监控节点是一台具备视频功能的网络装置，包括摄像头、中央处理器、存储器以及网络接口；其任务主要是：a、登录视频监控系统；b、采集视频信号并将其数字化；c、对采集的视频信号压缩编码；d、将编码后的视频数据通过网络发送到指定用户；e、发送和接收控制命令，并做相应操作；②、客户节点是一台具备联网功能的终端设备，包括显示器、中央处理器、存储器以及网络接口；其任务主要是：a、登录视频监控系统；b、通过网络接收视频数据；c、对接收视频数据进行解码；d、对视频图像进行显示、转发或保存；e、发送和接收控制命令，并做相应操作；③、服务节点是一台具备公网IP地址的网路设备，包括中央处理器、存储器以及网络接口；其任务主要是：a、管理监控节点和客户节点资源；b、判断客户节点和监控节点所处的网络环境，内容包括是否有公网IP地址、NAT类型、防火墙类型；c、协助客户节点与监控节点直接建立网络连接，进行直接的视频数据交换；d、发送和接收控制命令，并做相应操作；(3)、各种类型节点之间按以下方式建立联系①、监控节点与服务节点a、每个监控节点启动后，首先与服务节点建立连接，然后向服务节点发送自身信息进行身份验证，同时服务节点将相关信息记录到系统数据库中；b、登录成功后，服务节点采用协议名称为“Simple Traversal of UserDatagram Protocol Through Network Address Translators”，协议编号为“RFC3489”的方法判断监控节点自身所处网络环境，内容包括是否有公网IP地址、NAT类型、防火墙类型，并将该监控节点当前所处网络环境信息记录到系统数据库中；c、完成注册后，监控节点处于等待状态；②、客户节点与服务节点a、每个客户节点启动后，首先与服务节点建立连接，然后向服务节点发送自身信息进行身份验证，同时服务节点将相关信息记录到系统数据库中，只有合法的客户节点才能登录到监控网络，并且保证客户节点只能监控自己权限范围内的监控节点；b、登录成功后，服务节点采用协议名称为“Simple Traversal of UserDatagram Protocol Through Network Address Translators”，协议编号为“RFC3489”的方法判断客户节点自身所处网络环境，内容包括是否有公网IP地址、NAT类型、防火墙类型，并将该客户节点当前所处环境信息记录到系统数据库中；c、完成注册后，客户节点处于等待状态；③、客户节点与监控节点当客户节点需要与监控节点建立连接时，客户节点向服务节点发送与监控节点的连接请求，服务节点从系统数据库中查询需要建立连接双方的网络环境信息，接着作如下处理：a、当需要建立连接的双方均具有可直接访问的公网IP地址时，服务节点指示任意一方向对方发送连接请求，实现直接连接；连接后客户节点直接向监控节点发送控制命令，监控节点直接将编码后的视频数据通过网络发送到指定客户节点，实现视频监控；b、当需要建立连接的双方有一方具有可直接访问的公网IP地址时，服务节点指示对方向可直接访问的一方发送连接请求，实现直接连接；连接后客户节点直接向监控节点发送控制命令，监控节点直接将编码后的视频数据通过网络发送到指定客户节点，实现视频监控；c、当需要建立连接的双方均不具有可直接访问的公网IP地址时，表示双方均处在不同的私有网络中，需要服务节点协助为连接双方进行NAT穿透，具体步骤如下：(a)、服务节点按照系统数库中记载的双方网络环境信息指示连接请求方，向接收方NAT分配的IP地址及端口发送报文，以在请求方NAT暂时建立一个到接收方的会话，当接收方的NAT设备接收到这个报文时，因为以前并没有与请求方有过连接，所以认为这是个非法报文而丢弃，所以连接不会成功；(b)、在请求方向接收方发送报文之后，服务节点再指示接收方向请求方NAT分配的IP地址及端口发送报文，由于请求方在这之前曾向接收方发送过报文，并建立过一个会话，当请求方的NAT设备接收到接收方的报文时，认为它们之前曾经通信过，是个合法报文，从而双方建立起直接连接；连接后客户节点直接向监控节点发送控制命令，监控节点直接将编码后的视频数据通过网络发送到指定客户节点，实现视频监控。