[发明专利]基于视频监控的前端录像点播穿越NAT的方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，具体涉及一种基于视频监控的前端录像点播穿越NAT的方法。

背景技术

随着internet网络的迅速发展，IP地址短缺已成为一个十分突出的问题。很多局域网内部使用私有IP，私有网络的数量和规模越来越大。与此同时，随着技术的不断发展，基于宽带技术的网络视频监控也逐步得到推广使用，其应用领域和应用的灵活性也已经远远超出传统的安防监控所定义的范畴。NAT要求整个服务的连接是从内网向外网主动发起的，而外网的用户无法直接主动向内网的服务发起连接请求，大量的客户端CU和前端PU常常位于NAT之后，为了能够使视频监控业务正常的开展，穿越NAT成为一个必须待以解决的问题。

NAT影响到网络通信主要有两方面：一方面，私网内设备都采用内部IP地址，虽然经过NAT可以将IP层的地址转换为外部地址，但是对于应用层消息中的私有IP地址却无能为力。

另一方面，私网设备只有在向外部主动发起连接时，才会被分配到合法IP和端口号。若不做特殊处理，设备对外部网络来说是不可见的，也无法接受外网发来的呼叫请求，当呼叫从外网呼叫内网时，由于内网的地址是不可见的，故呼叫无法到达目的终端。

RTSP协议是一个应用级协议，控制实时数据的发送，使实时数据(如音频与视频)的受控、点播成为可能。实现RTSP的系统必须支持通过TCP传输RTSP，RTSP服务器的缺省端口都是554。

RTSP协议要求终端之间使用IP地址和数据端口来建立数据通信通道。NAT工作于IP层，而RTSP协议是应用层协议，在消息的头部中带有建立呼叫连接及媒体通道必须的IP地址和端口等信息。

这样所带来的问题是：从信令的角度，处于外网中的用户不能呼叫处于内网中的用户；处于内网中的用户呼叫处于外网中的用户时，可能收不到响应；从媒体的角度，无论是内网还是公网用户发起的呼叫，公网用户的媒体流都不能正确路由至内网中SIP终端上。当终端都处于私网时，互相之间无法看到，终端之间发送的请求和响应都不能正确到达目的地，无论是信令还是媒体都不能正常通信。

发明内容

本发明的目的在于针对视频监控应用中现有技术所存在的上述问题，提供一种易于实现的前端录像点播穿越NAT的方法，该方法应用于客户端和前端都在私网的情形下。

本发明的技术方案如下：一种基于视频监控的前端录像点播穿越NAT的方法，包括如下步骤：

(1)中心管理服务器收到前端的录像点播响应后，将其中携带的URL地址和PUID通知给媒体分发服务器，媒体分发服务器依据这些信息合成一个新的URL返回给中心管理服务器，中心管理服务器再将这个新的URL返回给客户端；

(2)客户端收到点播请求响应后，根据URL的IP地址和RTSP的知名端口554发起TCP连接；

(3)媒体分发服务器根据客户端和前端的数目，定义一个端口池；

(4)媒体分发服务器收到客户端RTSP的DESCRIBE请求后，从该请求的URL中提取出PUID，该PUID可以唯一标识一个前端，媒体分发服务器为该前端从端口池里取得一个没有被其它终端占用的端口，在这个端口上侦听并设置定时器，通过中心管理服务器将该端口通知给前端；

(5)媒体分发服务器在定时器超时前，在该端口收到前端的TCP连接，从而将客户端和所请求的前端对应起来，并继续完成RTSP的信令交互；否则释放之前所分配的资源；

(6)RTSP的信令交互完成后，客户端向媒体分发服务器发送媒体探测包，媒体分发服务器从该探测包获得客户端接收媒体数据报的真实IP地址和端口。

如上所述的基于视频监控的前端录像点播穿越NAT的方法，其中，所述的客户端和前端都处于私网，媒体分发服务器和中心管理服务器处于公网。

如上所述的基于视频监控的前端录像点播穿越NAT的方法，其中，在步骤(4)中，媒体分发服务器将前端需要连接的端口号和PUID通知给中心管理服务器，中心管理服务器根据PUID将需要连接的媒体分发服务器的端口号和地址转发给前端，通知前端连接媒体分发服务器。