CN1303198A - 在因特网上使用的实时音频/视频通信方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

一种与主页一起在因特网上使用的实时音频/视频通讯方法及其设备。根据在使用因特网的每个终端之间的实时音频/视频通讯方法,接收方的通信能力和当前状态注册在终端主页中,或在与接收者相连的万维网服务器中;发送方访问万维网服务器中的接收者主页,启动通信。本方法能使接收者在没有始终连接到因特网时,任何时间都能接收实时音频/视频通信数据。在所述设备中,ISP提供一个主页,以识别每个终端的通信状态,在最佳通信条件下访问发送和接收终端,并能解码最佳的通信条件。

Description

在因特网上使用的实时音频 /视频通信方法及其设备
本发明涉及到一种实时通信方法和一台相应设备，更特别地，涉及到一种实时的音频/视频通讯方法，用于与主页一起在因特网上使用，还涉及到使用该方法的一台设备。
至今为止，因特网的发展一直围绕着数据业务，例如电子邮件或万维网，但是随着远程教学和远程会议应用的出现，这些应用要求实时发送流量，因特网正在向着实时传输的方向发展，例如音频/视频通信。因特网浏览器是使用因特网通讯获取网络信息的一种实现工具。因特网协议上传输声音(Voice overInternet Protocol,VoIP)技术是使用因特网的一种实时通信技术。
按照传统的因特网通信，如果一个用户希望在因特网上与另一个用户进行通信，用户使用对方的IP地址，呼叫已经连接到因特网的对方。为了达到这个目的，用户必须事先知道相关的IP地址，使用下列方法之一获取：a)从给定的地址簿获得IP地址；b)访问具有电话目录功能的另一服务器，获得已经与该服务器相连的其它用户的IP地址c)从一个网络服务器获得IP地址。
这样，假定通过以上方法，已经知道对方的IP地址，并且假定对方已经连结到因特网，则能够通过VoIP协议或H.323协议建立一个音频/视频通信连接。在这种情况下，H.323协议是实现多媒体会议系统的一种协议，包括局域网(local area network,LAN)上的音频、视频和数据，这种协议提供一种非确保服务质量的服务。
但是，传统的因特网通信只有事先连接到因特网的用户才能使用，因此要求因特网连接线路在任何时候都是开通的。这对于使用LAN网络的用户没有太大的差别，因为网络始终是开通的，用户不需要单独接入到因特网。与此相反，对于那些通过本地电话线访问因特网服务提供商(Internet ServiceProvider,ISP)来使用因特网通信线路的家庭用户，如果用户主动使用因特网，例如作为呼叫者正在进行网络中浪(web surfing)，收发电子邮件或进行音频/视频电话通信，则这些用户能够容易地处理打入的呼叫，因这些用户已经连接到ISP。但是，如果用户没有主动使用因特网，他们必须始终连接到ISP，以便处理打入的呼叫，这样就增加了通信的费用。
当然，如果用户使用两条电话线，其中一条专门用于普通电话的模拟通信，另一条用于因特网的数字通信，就不会有问题。但大多数用户用一条电话线同时使用普通电话和因特网，这种情况下，用户必须始终连接到ISP，接收打入的呼叫。这样产生的问题是，不再能够使用普通电话，因电话一直处于忙状态。
为了解决以上问题，本发明的第一个目的是提供一种实时音频/视频通信方法，其中，在两个或多个终端之间基于因特网的通信中，接收方的通信能力和当前状态被注册在终端中，或在接收者连接的万维网服务器中的主页，然后，发送方访问接收者位于万维网服务器中的主页，启动通信过程，这样使得接收者不需要始终连接到因特网，也能够接收实时的音频/视频数据。
本发明的第二个目的是提供一种实时音频/视频通信设备，该设备提供一个主页，使得因特网服务提供商(ISP)能够识别每一个终端的通信状态，这样就能够在最佳的通信条件下实时地访问发送和接收终端，该设备还能解码最佳的通信条件。
为了相应地实现第一个目的，本发明提供了一种在因特网通信系统中在发送和接收终端之间的实时通信方法，在这种系统中因特网服务提供商(ISP)将发送和接收终端连接起来。这种方法包括的步骤是：ISP通过用户数据库检查接收终端是否是连接上的，并产生一个主页，显示接收终端的网络连接状态；如果接收终端没有连接上，则注册了ISP的因特网协议(IP)地址，如果接收终端是连接上的，则注册分配给接收终端的一个IP地址；ISP采用因特网协议上传输语音(VoIP)协议与发送终端相连，同时，如果发送终端的万维网浏览器进行解码并在所产生的主页中呼叫一个IP地址，则使用相应的接收终端的电话号码启动一个电话呼叫。
本发明还提供了一种在因特网通信系统中用于因特网服务提供商(ISP)实时连接发送和接收终端的通信方法，在这种系统中ISP将发送和接收终端连接起来。这种方法包括的步骤是：ISP通过用户数据库检查接收终端是否是连接上的，并产生一个主页，显示接收终端的网络连接状态；如果接收终端没有连接上，则注册ISP的因特网协议(IP)地址，如果接收终端是连接上的，则注册分配给接收终端的一个IP地址；启动一个预定的通信初始化协议，采用因特网协议上传输语音(VoIP)协议与发送终端相连；同时，如果注册在所产生的主页中的IP地址被解码出来，并被发送终端的万维网浏览器所呼叫，则呼叫相应接收终端的电话号码；如果在电话呼叫过程中收到来自发送终端的视频/音频通信请求，则建立与接收终端的连接，以及一个给接收终端发送标准视频/音频协议的数字通信信道。
为了实现本发明的第二个目的，本发明在因特网通信系统中提供一种实时通信设备，在这种系统中可以获得实时通信。该设备包括一个终端，用于在初始化阶段检查建立哪种网络，如果接收者没有连接到因特网，则在主页中设置因特网服务提供商(ISP)的电话号码，如果接收者连接到因特网，则在主页中建立因特网协议(IP)地址；还包括一个ISP，如果终端的万维网浏览器访问了这个主页，则ISP产生一个主页，在主页中显示从用户数据库获得的接收者的网络连接状态，并注册ISP的IP地址，如果终端呼叫了注册的IP地址，则通过因特网协议上传输语音(VoIP)协议与发送者建立电话呼叫，并用预定的电话号码与相应的接收者建立电话呼叫。
通过参考所附的附图对优选的实施例进行详细描述，本发明的以上目的和优点将变得更加明显。附图中：
图1A的框图表示采用公用交换电话网(Public Switched TelephoneNetwork,PSTN)/综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)的通信系统；
图1B的框图表示采用局域网(LAN)的通信系统；
图2A-2C表示主页的实施例；
图3的流程图表示根据本发明的因特网上实时音频/视频连接的方法；以及
图4A和图4B的流程图表示图3中的接收者没有连接到因特网时的实时音频/视频连接的方法。
参考图1A，发送终端110可以具体化为一台个人计算机或一个网络视频电话，发送终端110使用一个接收终端(图中未画)来发送和接收音频/视频信号。发送终端110翻译超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP)，显示相应的内容；根据因特网协议(IP)地址信息运行协议，如H.323、Q.931和H.245协议；从接收方接收一个新的能力表；在检查能力表首选项后关闭数据信道和重开数据信道。
因特网服务提供商(ISP)120运行Q.931和H.245协议，用于解决由于在传输方式、通信过程和如音频视频的介质方式的不一致性引起的问题。具体讲，给接收方分配一个主页，用于显示接收方的接收状态。如果输入一个IP地址，表明接收方当前已经连接到网络，则显示所分配的IP地址；而如果没有连接到网络，则显示一个自由的IP地址。更进一步，ISP120运行Q.931协议完成数字音频和模拟音频之间的转换；如果发送者在非连接状态下发出呼叫，则ISP给接收者发出电话呼叫，显示预定的电话信息；并从音频模式转换为数字音频/视频模式。
在图1B中，显示一个采用局域网(LAN)的通信系统，由于使用LAN或因特网的接收终端(图中未画)始终连接到因特网，使得发送终端130不需要呼叫ISP就可以直接与接收终端相连。
图2A-2C表示接收者主页的实施例，在ISP 120、一个单独的服务器或一个因特网服务器中都有这样的主页。图2A是当接收者连接到LAN或因特网时的主页的例子，图2B是当接收者连接到PSTN时的主页的例子，图2C是当因特网是离线时ISP120自动更新的主页的例子。
图2A-2C中的主页包括一个用户数据窗口210，显示接收者的信息；一个信息窗口220，显示当前网络连接状态信息，所使用的线路类型，支持的音频/视频等信息；一个呼叫按钮窗口230，用于呼叫接收者；一个呼叫者选择窗口240，显示接收者当前支持的可变菜单，以便发送者可以选择一种所需的通信方式。如果发送者在选择所需的通信方式后，点击了用户数据窗口210中的图片或呼叫按钮230，则可以获得分配给接收者的有关IP地址的信息。
在这种情况下，位于发送终端110内的万维网浏览器(图中未画)，使用在超文本标记语言(Hypertext Markup Language,HTML)格式的网页中包含的IP地址，采用因特网协议传输语音(VoIP)/H.323协议标准启动一次呼叫。由于接收者并非始终连接到因特网，ISP 120给发送终端110提供一个如图2A-2C所示的接收者主页，并根据当前发送者的状态在主页中修改接收者的连接状态或连接信息。
图3的流程图是根据本发明所述的因特网上实时音频/视频的连接方法。首先，发送终端110使用PSTN/ISDN或LAN建立初始环境(步骤310)。发送终端110j检查初始建立的网络是PSTN/ISDN还是LAN(步骤320)。如果接收者使用PSTN/ISDN，则发送终端110设置ISP 120的电话号码(步骤350)。接着，由发送终端110设定的ISP 120与主页一起，为每个用户提供实时音频/视频通信功能(步骤360)。
如果接收者使用图1B所示的LAN网，则接收者始终连接到网络上，因此不需要给ISP 120发送电话呼叫。在这种情况下，在终端130内的HTTP服务器提供一个主页，由发送终端130进行访问。发送终端130必须配置制作主页和修改信息的方法。因此，发送终端130显示一个如图2A所示的主页，表明因特网是在线的，发送者通过主页中的呼叫按钮建立一个IP地址(步骤330)。接着，当发送者访问接收者的主页时，发送终端130中的万维网浏览器，使用在超文本标记语言(HTML)格式的网页中包含的IP地址，启动VoIP/H.323协议，与接收者建立音频/视频通信(步骤340和350)。
图4A和图4B表示用于当图3中的接收者没有连接到LAN时的实时音频/视频连接方法的流程图。开始时，发送终端110试图访问ISP 120提供的接收者的主页(步骤412)。在这种情况下，没有连接到ISP 120的接收者还没有获得IP地址，因此必须输入有关ISP 120的IP地址信息。如果ISP 120通过用户数据库不能识别接收者是与ISP 120相连的(步骤416)，则如图2C所示，在接收者主页的信息窗口220中显示非连接状态，即“因特网在线：是()否(√)”，并在呼叫按钮窗口230中注册ISP 120的IP地址信息(步骤432)。然后，如果发送者点击了接收者主页中显示的呼叫按钮窗口230，则发送终端110的万维网浏览器通过HTML识别ISP 120的IP地址(步骤434)。发送终端110显示通信起始标准协议的Q.931，在这种情况下，识别出的ISP 120的IP地址变成了目的地址(步骤436)。
然后，作为对打入的呼叫的响应，ISP 120识别出哪个接收者的主页被点击，并以接收者的普通电话号码呼叫接收者(步骤438)。在这种情况下，由于需要一段时间才能启动与发送者的数字音频信道(与模拟音频连接相比，数字音频连接需要稍长的时间，因为要建立标准方案中的数据信道)，如果接收者响应了呼叫，则ISP 120给接收者发送一个等待信息，提示“来自因特网的呼叫，请稍候”。如果与发送者建立音频协议后，接收者还没有收到呼叫，则ISP 120给发送者发送一个等待信息，提示“正在呼叫接收者，请稍候几分钟”(步骤440)。
接着，ISP120在完成从发送者接收到的G.731.1格式的音频流的解码之后，将音频流转换为模拟信号，发送给接收者，而接收者的模拟信号被编码为G.731格式的音频流，发送给发送者(步骤442)，因而使得发送者和接收者之间能够进行音频通信(步骤444)。在这种情况下，如果接收者在因特网音频通信中需要视频/音频通信，则要取决于是否按下了视频/音频通信按钮，如发送终端110所附加的特殊小键盘(步骤446)。在这种情况下，如果按下了视频/音频通信按钮，则接收方在建立与ISP 120的连接和点到点协议(Point-to-Point Protocol,PPP)之后，挂起普通电话，建立一个数字通信信道(步骤448)。在这种情况下，ISP 120给发送者发送已经存储的音频，例如，“接收者正在准备数字音频/视频通信，请稍候”(步骤450)。
如果接收者与一个通信信道建立互连(步骤452)，则ISP120使用发送者初始发送的Q.931协议，给接收终端(图中未画)发送标准的起始协议(Q.931+H.245)。接收终端接收标准的起始协议(Q.931+H.245)，启动H.323协议的音频/视频连接(步骤454和456)。在这种情况下，尽管数字信道协议实际上是由ISP 120发送的，而不是由发送者发送，由于接收终端识别出启动了起始协议(Q.931+H.245)标准方案，它开始H.323协议的音频/视频连接。接收终端的输出音频/视频信道和输入音频/视频信道是开通的，但发送终端110的输入音频/视频信道是没有开通的。这是由于发送终端110还没有开通视频数据信道，因为对方此前不支持视频。因此，由于任何标准方案的处理过程不能要求对方开通输出数据通道，如果对方是一个标准终端，则对方的视频是没有使能的。
发送终端110从接收终端收到新的能力表后，按照新的能力表的首选顺序，检查当前连接的所有数据信道是否是开通的。如果相应的数据信道不存在，或只有一个低优选权的信道是开通的，则迫使开通一个高优选权的数据信道。在这种情况下，ISP 120给发送终端110重新传送接收终端的能力表。因此，发送终端110识别出新的能力表具有视频能力，可以使用视频。
再看图4A，如果ISP 120通过用户数据库判定，接收终端与ISP120是相连的(步骤416)，则如图2B所示，ISP显示连接状态，在接收者的主页中的信息窗口220中显示“因特网在线：是(√)否()”，并在呼叫按钮窗口230中输入分配给接收者的IP地址信息(步骤422)。在这种情况下，如果发送者在点击了在发送终端110的主页中显示的呼叫按钮230(步骤424)，则发送终端110的万维网浏览器使用由HTML获得的接收者的IP地址，直接启动VoIP/H.323协议，与接收者建立音频/视频通信(步骤426和428)。
由于本发明是参照优选的实施例进行特别展示和描述的，但应当理解，本领域的技术人员能够设计出各种变化和修改。具体讲，本发明支持PSTN/ISDN，它可以通过ISP连接到因特网，也支持LAN网络，它可能是始终连接到因特网的。在LAN的情况下，网络中包括一个HTTP服务器和一个主页，以便终端可以支持发送者的HTTP访问请求；而在PSTN/ISDN的情况下，ISP支持发送者的HTTP访问请求。
进一步，还提供一个图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)以及输入设备，以使用户可以交换所需的网络。由于GUI和输入设备是提供用于LAN以便交换显示给发送者的主页，在采用PSTN/ISDN时ISP会自动反映终端的连接状态和通信能力。
如前所述，根据本发明，通过呼叫对方的普通电话号码，可以像普通电话一样与因特网用户建立音频通信连接，更进一步，通过直接访问因特网而不挂断普通电话，与用户建立音频/视频通信。这样可以节省通信成本，因为用户不需要始终连接到ISP。另外，访问主页使得发送者事先获得接收者能够支持的信息，因而能在最佳的通信环境下进行音频/视频通信。

Claims (9)

1．一种在因特网通信系统中在发送和接收终端之间的实时通信方法，在这种系统中因特网服务提供商(ISP)将发送和接收终端连接起来，这种方法包括的步骤是：
ISP通过接收终端数据库检查接收终端是否是连接上的，并产生一个主页，显示接收终端的网络连接状态；如果接收终端没有连接上，则注册ISP的因特网协议(IP)地址，如果接收终端是连接上的，则注册分配给接收终端的一个IP地址；以及
ISP采用因特网协议上传输语音(VoIP)协议与发送终端相连，同时，如果发送终端的万维网浏览器进行解码并在所产生的主页中呼叫一个IP地址，则使用接收终端的电话号码启动一个电话呼叫。
2．如权利要求1所述的方法，其中，主页由ISP产生，并由发送终端利用超文本传输协议进行访问。
3．如权利要求1所述的方法，其中，主页包括：通信能力，接收者信息，网络连接状态信息，视频/音频支持信息，呼叫状态信息，发送者所需的通信方式的选择菜单。
4．如权利要求1所述的方法，其中，发送终端访问主页后，接收终端的当前通信能力和连接状态被注册在主页中。
5．一种在因特网通信系统中用于因特网服务提供商(ISP)实时连接发送和接收终端的通信方法，在这种系统中ISP将发送和接收终端连接起来，这种方法包括的步骤是：
通过用户数据库检查接收终端是否连接到因特网，并产生一个主页，显示接收终端的网络连接状态；如果接收终端没有连接上，则注册ISP的因特网协议(IP)地址，如果接收终端是连接上的，则注册分配给接收终端的一个IP地址；
启动一个通信初始化协议，采用因特网协议上传输语音(VoIP)协议与发送终端相连；同时，如果注册在所产生的主页中的IP地址被解码出来，并被发送终端的万维网浏览器所呼叫，则呼叫相应接收终端的电话号码；以及
如果在电话呼叫过程中收到来自发送终端的视频/音频通信请求，则建立与接收终端的连接，以及一个给接收终端发送标准视频/音频协议的数字通信信道。
6．如权利要求5所述的方法，进一步包括的步骤是：发送终端接收接收终端产生的能力表，并参考存储的能力表的首选项开通/关闭信道。
7．如权利要求5所述的方法，进一步包括的步骤是：在信道连接的初始阶段，提示发送/接收终端这是一个因特网呼叫，需要预定的等待时间。
8．一种在因特网通信系统中的实时通信设备，在这种系统中可以获得实时通信，该设备包括：
一个终端，用于在初始化阶段检查建立哪种网络，如果接收者没有连接到因特网，则在主页中设置因特网服务提供商(ISP)的电话号码，如果接收者连接到因特网，则在主页中建立因特网协议(IP)地址；
一个ISP，如果终端的万维网浏览器访问了这个主页，则产生一个主页，在主页中显示从用户数据库获得的接收者的网络连接状态，并注册了ISP的IP地址，如果终端呼叫了注册的IP地址，则通过因特网协议上传输语音(VoIP)协议与发送者建立电话呼叫，并用预定的电话号码与相应的接收者建立电话呼叫。
9．如权利要求8所述的设备，其中，ISP启动VoIP标准和音频解码过程，将发送者的音频转换为模拟信号，将接收者的音频转换为数字信号。
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