技术领域
[0001] 本
发明涉及网络技术领域，特别涉及网络代理服务实现方法技术领域，具体是指一种基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法。
背景技术
[0002] 随着网络的不断发展和网络服务应用的越来越多样化，网络代理服务在复杂的网络环境中正扮演着越来越重要的
角色。代理
服务器的功能就是代理网络用户去取得网络信息。形象地说，它是网络信息的中转站。有了代理服务之后，网络中断不是直接到服务器去取回网络资源而是向代理服务器发出
请求，由代理服务器来取回终端所需要的信息并传送给用户终端。而且，大部分代理服务器都具有缓冲的功能，就好像一个大容量缓存，它有很大的存储空间，不断将新取得数据储存到服务器本机的
存储器上，这样就能显着提高资源获取的效率，也能够丰富获取资源的手段。更重要的是：代理服务器是因特网链路级网关所提供的一种重要的安全功能，它的工作主要在开放系统互联（OSI）模型的会话层。
[0003] 现有的代理服务大体上可以分为两类：线路层代理和应用层代理。
[0004] 线路层代理工作在TCP/IP传输层与应用层之间，在OSI模型中属于会话层，这种代理的特点在于与代理层之上的应用交互无关，由专有的代理交互协议支持。不管是基于HTTP的网页交互，还是基于SIP的远程会话交互，甚至是基于私有协议的应用交互，都能够通过线路层代理服务提交请求，获取相应的资源。同样的，由于与应用程序的无关性，使之无法针对特定的应用服务进行一些优化（比如HTTP代理中的网页元素
抽取缓冲模型等）。线路层代理使用最为广泛的是socks5代理。
[0005] 由于SOCKS5代理时并不关心承载协议的内容，这在普通的代理业务中并不受影响（如HTTP），如图1所示，终端将HTTP请求封装在SOCKS5报文中通过接1发送给代理服务器，代理服务器通过连接2与远程资源交互并将资源通过连接1传回给终端，实现代理业务。
[0006] 应用层代理大多针对某个应用，并由具体的应用协议提供支持，最为人所熟知的就是基于HTTP协议的WEB代理，通过HTTP协议预留的关键字PROXY和相关的服务请求格式，HTTP代理服务器能够通过web应用的方式中继终端的网络请求。这类代理的特点是，没有专有的代理承载协议，提供代理服务的服务器本身就是该类的
应用服务器，同时，该类代理服务和具体的应用结合更紧密，能够针对应用的特点进行很多优化，提供更安全更高效的服务。
[0007] 与此同时，随着网络带宽的不断增加，网络中的多媒体请求越来越多，而在请求多媒体资源时代理成为了无法避免的接入手段之一。
[0008] 将上述的两种传统代理方式应用于多媒体代理时，会遇到下面几个问题：
[0009] 1、媒体交互一般涉及控制信道和数据信道两股数据流，传统代理对这类交互无法实现。
[0010] 2、媒体接入时经常有编码方式、接入带宽的特殊需求，传统代理无法据此经行调节。
[0011] 3、传统代理服务无法提供三层以下接入的支持（比如组播业务）。
发明内容
[0013] 本发明的目的是克服了上述
现有技术中的缺点，提供一种能够解决现有技术中多媒体代理接入的问题，实现控制信道和数据信道双通道交互，进而能够对多媒体代理根据其编码方式进行调节，支持组播业务，并有效保证多媒体传输质量，且应用方式简便，实现成本低廉，应用范围广泛的
计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法。
[0014] 计算机网络包括终端、多媒体代理服务器和远端多媒体服务器，所述的多媒体代理服务器分别连接所述的终端和远端多媒体服务器。为了实现上述的目的，本发明的该基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法包括以下步骤：
[0015] （1）所述的终端通过第一连接向所述的多媒体代理服务器发出包括代理请求的多媒体接入会话；
[0016] （2）所述的多媒体代理服务器根据socks5代理协议通过第二连接向所述的远端多媒体服务器发送多媒体服务会话；
[0017] （3）所述的多媒体代理服务器解析所述的代理请求获得媒体交互信息，并根据所述的媒体交互信息通过第四连接从所述的远端多媒体服务器获得媒体信息；
[0018] （4）所述的多媒体代理服务器将所获得的媒体信息通过第三连接转发至所述的终端。
[0019] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的多媒体代理服务器解析所述的代理请求获得媒体交互信息，具体包括以下步骤：
[0020] （31）所述的多媒体代理服务器解析所述的代理请求获得媒体交互类型；
[0021] （32）所述的多媒体代理服务器对于媒体交互类型为媒体接入请求的代理请求，分析其交互内容；
[0022] （33）所述的多媒体代理服务器根据所述的交互内容确定媒体内容连接通道；
[0023] （34）所述的多媒体代理服务器根据内容连接通道所述的并建立与所述的终端间的第三连接以及与所述的远端多媒体服务器之间的第四连接。
[0024] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的媒体交互类型为媒体接入请求的代理请求包括http协议请求、ftp协议请求、rtsp协议请求、rtmp协议请求和HLS协议请求。
[0025] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的代理请求为所述的终端向所述的多媒体代理服务器发出的基于UDP-TRANS协议的组播加入代理请求；所述的多媒体服务会话为所述的多媒体代理服务器向所述的远端多媒体服务器发出的IGMP join组播加入请求；所述的第三连接为所述的多媒体代理服务器创建于所述的终端之间的单播UDP视频链路；所述的第四连接为所述的多媒体代理服务器创建于所述的远端多媒体服务器之间的组播
视频流链路。
[0026] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的组播加入代理请求中的代理目的地址设置为组播地址，所述的单播UDP视频链路与所述的组播加入代理请求中的组播服务端口一致。
[0027] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的方法在步骤（3）之后还包括以下步骤：
[0028] （35）所述的多媒体代理服务器对从所述的远端多媒体服务器获得媒体信息进行媒体信息数据完整性检测，并获得检测结果；
[0029] （36）所述的多媒体代理服务器判断所述的检测结果为不合格，则缓存所获得的媒体信息，并向所述的远端多媒体服务器发起前向纠错请求或重传请求；
[0030] （37）所述的多媒体代理服务器判断所述的检测结果为合格，则进入步骤（4）。
[0031] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的媒体信息数据完整性检测包括网络丢包检测和视频包序列乱序检测。
[0032] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的步骤（4）之后还包括以下步骤：
[0033] （5）所述的终端对从所述的多媒体代理服务器获得的媒体信息进行丢包检测，并将丢包信息反馈至所述的多媒体代理服务器；
[0034] （6）所述的多媒体代理服务器判断丢包反馈信息超过预设值后，
对流媒体进行转码压缩带宽，并发送至所述的终端。
[0035] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的步骤（6）具体包括以下步骤：
[0036] （61）所述的多媒体代理服务器根据
帧率压缩、
分辨率压缩、裁剪的自低到高的压缩手段等级顺序，首先采用低等级的压缩手段对流媒体进行转码压缩；
[0037] （62）所述的多媒体代理服务器判断丢包反馈信息是否仍然超过预设值，若是，则进入步骤（63），若否，则进入步骤（65）；
[0038] （63）所述的多媒体代理服务器判断当前是否采用最高等级的压缩手段，若是，则向所述的终端发送出错提示信息，若否，则进入步骤（64）；
[0039] （64）所述的多媒体代理服务器根据所述的等级顺序采用更高一级的压缩手段对流媒体进行转码压缩，并返回步骤（62）；
[0040] （65）所述的多媒体代理服务器保持当前压缩手段对流媒体进行转码压缩。
[0041] 该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法中，所述的方法在所述的步骤（6）之后还包括以下步骤：
[0042] （7）所述的多媒体代理服务器从所述的媒体信息中获得视频和音频帧数据，并判断所述的视频和音频帧数据是否损坏，若是，则进入步骤（8），若否，则返回步骤（4）；
[0043] （8）所述的多媒体代理服务器对所损坏的视频和音频帧数据进行填充补偿或丢弃损坏的视频和音频帧数据。
[0044] 采用了该发明的计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法，终端通过第一连接向多媒体代理服务器发出包括代理请求的多媒体接入会话；多媒体代理服务器则根据socks5代理协议通过第二连接向远端多媒体服务器发送多媒体服务会话；进而多媒体代理服务器再通过第四连接从远端多媒体服务器获得媒体信息，并将所获得的媒体信息通过第三连接转发至所述的终端。从而实现控制信道和数据信道采用不同的通道进行交互，进而能够对多媒体代理根据其编码方式进行调节，支持组播业务，并有效保证多媒体传输质量，克服了现有技术中多媒体代理所存在的问题，且本发明的计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法的应用方式简便，实现成本低廉，应用范围广泛。
附图说明
[0045] 图1为现有技术中基于socks5代理协议实现普通代理业务的网络示意图。
[0046] 图2为本发明的基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法的步骤
流程图。
[0047] 图3为本发明的基于socks5代理协议实现多媒体代理服务的网络示意图。
[0048] 图4为本发明的方法在实际应用中在代理协议的
基础上增加媒体接入协议支持的流程示意图。
[0049] 图5为本发明的方法在实际应用中实现组播接入的会话过程示意图。
[0050] 图6为本发明的方法在实际应用中的反馈过程示意图。
[0051] 图7为本发明的方法在实际应用中远端媒体服务器发送的媒体数据后对媒体数据进行完整性检测的流程示意图。
具体实施方式
[0052] 为了能够更清楚地理解本发明的技术页面，特举以下
实施例详细说明。
[0053] 图2为本发明的基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法的步骤流程图。
[0054] 在一种实施方式中，如图3所示，计算机网络包括终端、多媒体代理服务器和远端多媒体服务器，所述的多媒体代理服务器分别连接所述的终端和远端多媒体服务器。该计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法，如图2及图3所示，包括以下步骤：
[0055] （1）所述的终端通过第一连接向所述的多媒体代理服务器发出包括代理请求的多媒体接入会话；
[0056] （2）所述的多媒体代理服务器根据socks5代理协议通过第二连接向所述的远端多媒体服务器发送多媒体服务会话；
[0057] （3）所述的多媒体代理服务器解析所述的代理请求获得媒体交互信息，并根据所述的媒体交互信息通过第四连接从所述的远端多媒体服务器获得媒体信息；
[0058] （4）所述的多媒体代理服务器将所获得的媒体信息通过第三连接转发至所述的终端。
[0059] 在一种较优选的实施方式中，所述的多媒体代理服务器解析所述的代理请求获得媒体交互信息，具体包括以下步骤：
[0060] （31）所述的多媒体代理服务器解析所述的代理请求获得媒体交互类型；
[0061] （32）所述的多媒体代理服务器对于媒体交互类型为媒体接入请求的代理请求，分析其交互内容，所述的媒体交互类型为媒体接入请求的代理请求包括http协议请求、p协议请求、rtsp协议请求、rtmp协议请求和HLS协议请求；
[0062] （33）所述的多媒体代理服务器根据所述的交互内容确定媒体内容连接通道；
[0063] （34）所述的多媒体代理服务器根据内容连接通道所述的并建立与所述的终端间的第三连接以及与所述的远端多媒体服务器之间的第四连接。
[0064] 在另一种较优选的实施方式中，所述的代理请求为所述的终端向所述的多媒体代理服务器发出的基于UDP-TRANS协议的组播加入代理请求，该组播加入代理请求中的代理目的地址设置为组播地址；所述的多媒体服务会话为所述的多媒体代理服务器向所述的远端多媒体服务器发出的IGMP join组播加入请求；所述的第三连接为所述的多媒体代理服务器创建于所述的终端之间的单播UDP视频链路，该单播UDP视频链路与所述的组播加入代理请求中的组播服务端口一致；且所述的第四连接为所述的多媒体代理服务器创建于所述的远端多媒体服务器之间的组播视频流链路。
[0065] 在又一种较优选的实施方式中，所述的方法在步骤（3）之后还包括以下步骤：
[0066] （35）所述的多媒体代理服务器对从所述的远端多媒体服务器获得媒体信息进行媒体信息数据完整性检测，并获得检测结果；
[0067] （36）所述的多媒体代理服务器判断所述的检测结果为不合格，则缓存所获得的媒体信息，并向所述的远端多媒体服务器发起前向纠错请求或重传请求；
[0068] （37）所述的多媒体代理服务器判断所述的检测结果为合格，则进入步骤（4）。
[0069] 在一种进一步优选的实施方式中，所述的媒体信息数据完整性检测包括网络丢包检测和视频包序列乱序检测。
[0070] 在另一种进一步优选的实施方式中，所述的步骤（4）之后还包括以下步骤：
[0071] （5）所述的终端对从所述的多媒体代理服务器获得的媒体信息进行丢包检测，并将丢包信息反馈至所述的多媒体代理服务器；
[0072] （6）所述的多媒体代理服务器判断丢包反馈信息超过预设值后，对流媒体进行转码压缩带宽，并发送至所述的终端。
[0073] 在一种更优选的实施方式中，所述的步骤（6）具体包括以下步骤：
[0074] （61）所述的多媒体代理服务器根据帧率压缩、分辨率压缩、裁剪的自低到高的压缩手段等级顺序，首先采用低等级的压缩手段对流媒体进行转码压缩；
[0075] （62）所述的多媒体代理服务器判断丢包反馈信息是否仍然超过预设值，若是，则进入步骤（63），若否，则进入步骤（65）；
[0076] （63）所述的多媒体代理服务器判断当前是否采用最高等级的压缩手段，若是，则向所述的终端发送出错提示信息，若否，则进入步骤（64）；
[0077] （64）所述的多媒体代理服务器根据所述的等级顺序采用更高一级的压缩手段对流媒体进行转码压缩，并返回步骤（62）；
[0078] （65）所述的多媒体代理服务器保持当前压缩手段对流媒体进行转码压缩。
[0079] 在另一种更优选的实施方式中，所述的方法在所述的步骤（6）之后还包括以下步骤：
[0080] （7）所述的多媒体代理服务器从所述的媒体信息中获得视频和音频帧数据，并判断所述的视频和音频帧数据是否损坏，若是，则进入步骤（8），若否，则返回步骤（4）；
[0081] （8）所述的多媒体代理服务器对所损坏的视频和音频帧数据进行填充补偿或丢弃损坏的视频和音频帧数据。
[0082] 在本发明的应用中，综合考虑音视频数据的代理接入方式，可以看到接入协议十分多样，应用层的代理协议由于依赖于具体的应用通信协议显然没有办法满足这一要求，因此本发明选择基于线路层的SOCKS5协议进行扩展实现流媒体交互。
[0083] SOCKS（套接字安全性，socket security，SOCKS）是一种网络代理协议。目前最新版本为SOCKS5，相对之前版本添加了UDP应用支持和IPV6支持。
[0084] SOCKS工作在“线路层”，这是一个通俗且形象的说法，具体说来是传输层之上，应用层之下，因此SOCKS不关心具体的应用协议，只进行传输层级别的转发服务，适合多业务代理的实现。SOCKS代理的核心在于SOCKS协议，其协议头在传输层协议头之后，传输层数据之间，对应用最广泛的TCP来说，即在TCP头之后，payload数据之前。格式如下表1所示（单位字节）：
[0085]VER CMD RSV ATYP DST.ADDR DST.PORT
1 1 X'00' 1 Variable 2
[0086] 表1SOCKS5代理协议报文格式表
[0087] 其中，VER:协议版本号；
[0088] CMD：命令字段，有下面几种：
[0089] o CONNECT X'01'
[0090] o BIND X'02'
[0091] o UDP ASSOCIATE X'03′；
[0092] RSV：RESERVED，保留；
[0093] ATYP address type of following address代理地址类型
[0094] o IP V4 address:X'01'
[0095] o DOMAINNAME:X'03'
[0096] o IP V6address:X'04'；
[0097] DST.ADDR：desired destination address，代理目标服务器地址；
[0098] DST.PORT desired destination port in network octet order，代理服务器目标端口。
[0099] 终端首先通过将该协议头插于传输层协议之后将代理服务器视为目标服务器进行通信，代理服务器会根据SOCKS协议的内容，代替终端向远端服务器进行请求，并将结果返回终端。
[0100] 多媒体交互时需要根据媒体交互的内容来扩展连接匹配。在本发明中，如图3所示，终端通过连接1发起媒体接入会话，代理建立连接2与远端服务发起会话，转发连接1中的请求，并通过连接1与连接2之间网络报文的转发实现了媒体接入。在接入会话中申明了媒体内容的传输方式，因此多媒体代理服务器建立连接4从远端服务获取媒体信息，并通过连接3传递给终端，值得注意的是，在这个过程连接2与连接4终端并不清楚，终端简单地将代理服务视作远端服务器来进行交互。连接2有代理服务器分析SOCKS5协议得到（传统的代理），连接4由代理服务器通过解析媒体交互的过程而得到。
[0101] 为了实现上述的对于连接4的辨识，需要在代理协议的基础上增加媒体接入协议支持，按照如图4所示的流程进行：首先按照标准SOCKS5代理服务的模式接受代理请求，并创建代理转发会话此时创建了连接1和连接2，与传统代理不同的是在转发代理请求和应答时，传统代理不关心交互内容，而多媒体代理需要解析代理请求的内容，判断其协议类型。对可能成为媒体接入请求的会话（HTTP、RTSP、RTMP、FTP等）分析其交互内容，当媒体接入控制交互商定出一个数据信道时，打通连接4和连接3（UDP信道情况下）进行多媒体内容的代理转发。当然，交互也可能并不生成连接3与连接4，直接用连接1与连接2进行媒体交互，此处与传统代理服务并无分别。
[0102] 设计支持的流媒体通信协议主要是http、ftp、rtsp、rtmp、HLS等。
[0103] 组播在IPV4下基于IGMP协议，IPV6下基于MRD协议，这些组播接入协议都运行在网络层，SOCKS5是无法对其进行处理的（SOCKS协议运行于传输层以上，应用层以下）。
[0104] 本发明的方法中扩展了对组播媒体的接入，SOCKS5支持对UDP协议的代理支持，本发明通过对UDP代理请求的目的地址进行组播扩展来实现支持组播接入，在IPV4下，组播接入的会话过程如图5所示，终端首先进行UDP-TRANS代理请求，并将代理目的地址设置为组播地址。服务器在接收请求后进行地址判断，对于组播的地址，使用IGMP join做组播加入，并创建一个单播UDP视频链路（相当于连接3），该链路与终端请求的组播服务端口一致，同时服务器接收到达本地的组播
媒体流（相当于连接4）并转发至单播视频链路上使终端接收媒体流。此处需要终端支持组播地址的SOCKS UDP请求接入。
[0105] 多媒体业务对带宽的要求较高，当一些带宽条件不足的用户请求多媒体资源时，会造成体验变差。本发明涉及的媒体代理设备针对这一情况设计了带宽控制和自适应转码。对于服务用户的带宽，可以通过预先进行设置，如果没有限制，也可以通过动态调整来实现。图6为本发明的方法中的一个反馈过程示意图。左侧为服务器，右侧为终端，默认情况下，转码调整并不开启，当数据传输出现较多的TCP重传请求或者较多的UDP重传请求时，在数据传输前进行媒体转码服务压缩带宽进行传输。转码过程可以使用
软件方式或是使用
硬件编解码芯片。
[0106] 在服务器进行媒体转发之前，先确定媒体的一些信息（如分辨率、帧率、编码带宽等），出现拥塞反馈时，通过设定响应的分辨率帧率和码流带宽进行媒体重压缩来达到减低带宽的要求。以16:9为例，分辨率可以分为高清（1920×1080）、准高清（1280×720）、标清（720×480）、CIF（352×288）等裁剪方式。帧率也可设定为24帧、25帧、30帧、50帧等。在出现丢包反馈时，优先对帧率进行压缩，随后是分辨率，最后是量化度等
有损压缩参数对多媒体数据进行转码压缩，直到丢包反馈丢失，如达到最低媒体标准仍然出现丢包反馈情况将通过SOCKS错误信息通知终端。
[0107] 本发明的方法也可以在所述的连接2或连接4中实现媒体的QOS控制，即媒体代理服务设备与远端媒体服务之间的QOS。首先该功能需要远端媒体服务的支持，在进行代理会话的同时，代理服务器根据媒体接入会话的内容分析得到远端支持的QOS控制方式，有些基于TCP的媒体接入不使用特别的媒体QOS控制，这时只需要在服务端维护比较大的一个buff来平衡网络抖动和延时造成的数据完整影响即可保证比较好的终端用户体验，而在使用UDP做为媒体数据传输协议的交互中有时往往依赖相应的控制协议来进行码流重传和同步等操作，比如RTCP协议用于RTP视频流的QOS控制，还有一些媒体数据在传输时使用前向纠错（FEC）方式进行差错处理，媒体代理服务器需要对此进行数据还原后再传送给终端用户。
[0108] 在接收远端媒体服务器发送的媒体数据后，对媒体数据进行完整性检测，过程如图7所示。首先验证网络数据完整性，比如网络丢包，视频包序列乱序等，出现这些情况后将收到的数据包缓存，并判断当前视频连接有无前向纠错或ARQ重传支持，如果有，进行FEC还原或ARQ重传请求。当网络纠错完成后，对报文进一步处理，从中得到视频和音频帧数据，如果帧数据损坏（可能是FEC无法还原或ARQ没有响应等），对受损的帧进行填充补偿或是直接丢弃。实际应用中，通常选择后者，因为补偿涉及帧的解码和
像素预测填充，在没有开启转码的情况下是不够经济，可能导致比较大的资源消耗且效果较差。
[0109] 采用了该发明的计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法，终端通过第一连接向多媒体代理服务器发出包括代理请求的多媒体接入会话；多媒体代理服务器则根据socks5代理协议通过第二连接向远端多媒体服务器发送多媒体服务会话；进而多媒体代理服务器再通过第四连接从远端多媒体服务器获得媒体信息，并将所获得的媒体信息通过第三连接转发至所述的终端。从而实现控制信道和数据信道采用不同的通道进行交互，进而能够对多媒体代理根据其编码方式进行调节，支持组播业务，并有效保证多媒体传输质量，克服了现有技术中多媒体代理所存在的问题，且本发明的计算机网络中基于socks5代理协议实现多媒体代理服务控制的方法的应用方式简便，实现成本低廉，应用范围广泛。
[0110] 在此
说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种
修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
