[发明专利]一种基于组播的webrtc的视频流传输系统

权利要求书

1.一种基于组播的webrtc的视频流传输系统，其特征在于，包含源端视频采集模块(1)，源端webrtc信令模块(2)，源端DTLS模块(3)，源端SRTP模块(4)，源端组播发送模块(5)，中心webrtc信令控制模块(6)，组播网络交换机(7)，显示端组播接收(8)，显示端webrtc信令模块(9)，显示端DTLS模块(10)，显示端SRTP模块(11)，显示端视频显示模块(12)，源端虚拟通道模块(13)，显示端虚拟通道模块(14)；

源端视频采集模块(1)：做一对多的视频源，实时采集视频数据进行视频压缩编码，发送给源端SRTP模块(4)；

源端webrtc信令模块(2)：是源端的webrtc信令交互与控制模块；源端webrtc信令模块(2)使用websocket连接到中心webrtc信令控制模块(6)；接收到中心webrtc信令控制模块(6)的视频查看webrtc的请求消息，携带STUN的用户名与密码，用于源端DTLS模块(3)认证，如果源端没有发送视频流，通知源端SRTP模块(4)生成SRTP对称加密的密钥，通知源端SRTP模块(4)生成证书，通知源端视频采集模块(1)开始采集视频，通知源端组播发送模块(5)向组播网络交换机(7)的组播组的IP地址发送视频流，源端webrtc信令模块(2)通知源端虚拟通道模块(13)加入组播网络交换机(7)的组播组；如果源端已发送视频流，源端webrtc信令模块(2)向中心webrtc信令控制模块(6)反馈的视频查看webrtcICE的响应消息的视频传输通道，视频传输通道的ICE候选地址使用组播组的IP地址；通知源端DTLS模块(3)接收反向虚拟连接；

源端DTLS模块(3)：源端DTLS模块(3)等待显示端DTLS模块(10)建立反向虚拟连接，把SRTP模块(4)的SRTP对称加密的密钥通过加密包文发送给显示端DTLS模块(10)；源端DTLS模块(3)通过源端虚拟通道模块(13)来接收显示端DTLS模块(10)消息，通过源端组播发送模块(5)向显示端DTLS模块(10)发送消息；源端DTLS模块(3)为DTLS服务端，等待显示端DTLS模块(10)的client_hello的DTLS建立消息，源端DTLS模块(3)向显示端DTLS模块(10)下发服务端加密证书，显示端DTLS模块(10)向源端DTLS模块(3)下发客户端加密证书，源端DTLS模块(3)使用客户端加密证书加密报文，只有显示端DTLS模块(10)能解析，显示端DTLS模块(10)使用服务端加密证书加密报文，只有源端DTLS模块(3)能解析，这样源端DTLS模块(3)与显示端DTLS模块(10)建立双向虚拟安全通道后；显示端DTLS模块(10)发起STUN捆绑请求，进行连通性测试，STUN捆绑请求携带用户名与密码，源端DTLS模块(3)把STUN捆绑请求的用户名与密码和源端webrtc信令模块(2)接收Offer携带STUN的用户名与密码匹配检查，如果符合则STUN捆绑响应给显示端DTLS模块(10)，连通性测试成功，源端DTLS模块(3)把SRTP模块(4)的SRTP对称加密的密钥发送给显示端DTLS模块(10)；

源端SRTP模块(4)：接收源端视频采集模块(1)的视频压缩数据进行加密，使用SRTP协议打包，把SRTP加密视频流给源端组播发送模块(5)；源端SRTP模块(4)接收源端webrtc信令模块(2)的对称加密的密钥生成通知，把生成的密钥发给源端DTLS模块(3)；

源端组播发送模块(5)：接收源端SRTP模块(4)的加密视频流向组播网络交换机(7)的组播组的IP地址发送；源端组播发送模块(5)只发一路加密视频流，如果有多个显示端需要查看，由组播网络交换机(7)进行复制转发；接收源端DTLS模块(3)的报文，向组播网络交换机(7)的组播组的IP地址发送，协助源端DTLS模块(3)进行SRTP密钥协商；

中心webrtc信令控制模块(6)：支持接受源端webrtc信令模块(2)与显示端webrtc信令模块(9)的websocket连接，并转发信令报文，实现源端webrtc信令模块(2)与显示端webrtc信令模块(9)信令的视频查看webrtc的请求消息与响应消息交互；

组播网络交换机(7)：支持组播一个或一组网络交换机，为每个源端提供组播组的源端地址，实现一对多视频网络流分发；

显示端组播接收(8)：显示端webrtc信令模块(9)通知显示端组播接收(8)的源端的组播组的IP地址，显示端组播接收(8)根据IP地址加入组播网络交换机(7)的组播组，开始接收该组播组的视频流加密数据与DTLS协商数据；显示端组播接收(8)把视频流加密数据发送给显示端SRTP模块(11)，显示端组播接收(8)把DTLS协商数据发送给显示端DTLS模块(10)；

显示端webrtc信令模块(9)：显示端的webrtc信令交互与控制模块；显示端webrtc信令模块(9)使用websocket连接到中心webrtc信令控制模块(6)；显示端webrtc信令模块(9)向中心webrtc信令控制模块(6)发送视频查看webrtc的请求消息，携带STUN的用户名与密码，用于源端DTLS模块(3)认证，接收中心webrtc信令控制模块(6)的响应消息，响应消息携带组播组地址，通知显示端组播接收(8)加入组播组，通知显示端虚拟通道模块(14)组播组的地址，显示端虚拟通道模块(14)向组播网络交换机(7)的组播组的IP地址发送反向数据；

显示端DTLS模块(10)：显示端DTLS模块(10)与源端DTLS模块(3)进行交互通信，把源端SRTP模块(4)的SRTP对称加密的密钥通过加密报文发送给显示端DTLS模块(10)；源端DTLS模块(3)通过源端虚拟通道模块(13)来接收显示端DTLS模块(10)消息，通过源端组播发送模块(5)向显示端DTLS模块(10)发送消息；源端DTLS模块(3)为DTLS服务端，等待显示端DTLS模块(10)的client_hello的DTLS建立消息，源端DTLS模块(3)向显示端DTLS模块(10)下发服务端加密证书，显示端DTLS模块(10)向源端DTLS模块(3)下发客户端加密证书，源端DTLS模块(3)使用客户端加密证书加密报文，只有显示端DTLS模块(10)能解析，显示端DTLS模块(10)使用服务端加密证书加密报文，只有源端DTLS模块(3)能解析，这样源端DTLS模块(3)与显示端DTLS模块(10)建立双向虚拟安全通道后；显示端DTLS模块(10)发起STUN捆绑请求，进行连通性测试，STUN捆绑请求携带用户名与密码，源端DTLS模块(3)把STUN捆绑请求的用户名与密码和源端webrtc信令模块(2)接收Offer携带STUN的用户名与密码匹配检查，如果符合则STUN捆绑响应给显示端DTLS模块(10)，连通性测试成功，源端DTLS模块(3)把SRTP模块(4)的SRTP对称加密的密钥发送给显示端DTLS模块(10)；显示端DTLS模块(10)把SRTP对称加密的密钥发送给显示端SRTP模块(11)；

显示端SRTP模块(11):显示端SRTP模块(11)接收显示端DTLS模块(10)的SRTP对称加密的密钥，接收显示端组播接收(8)的SRTP加密视频流；使用SRTP对称加密的密钥对加密视频流解密；显示端SRTP模块(11)发现视频流丢包，则通知显示端虚拟通道模块(14)发送丢包重传请求；显示端SRTP模块(11)把解密后视频流发送给显示端视频显示模块(12)；

显示端视频显示模块(12)：接收显示端SRTP模块(11)的视频流，进行解码显示。