CN101141397B

CN101141397B - 单播到组播切换方法

Info

Publication number: CN101141397B
Application number: CN200710152587.8A
Authority: CN
Inventors: 顾忠禹
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2027-10-12
Also published as: CN101141397A

Abstract

本发明提出了一种单播到组播切换方法，该方法包括以下步骤：步骤S302，服务器接收来自一个或多个用户发送的对数据流的访问请求并确定发送对同一个数据流的访问请求的用户数目；步骤S304，在确定用户数目不大于预定数目的情况下，服务器以单播方式发送数据流到用户，在确定用户数目大于预定数目的情况下，服务器同时以单播方式和组播方式发送数据流到用户端；步骤S306，用户对以单播方式接收到的数据流和组播方式接收到的数据流进行同步并发送组播接收确认消息到服务器；以及步骤S308，服务器在接收到组播确认消息之后停止以单播方式发送数据流到用户，仅以组播方式发送数据流到用户。

Description

单播到组播切换方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种单播到组播切换方法。

背景技术

图1示出了一种基于Web的实时网络监控应用系统。

摄像头C1、C2、...、Cx102通过宽带接入网络(Access Network)AN1104，进而通过宽带骨干网络CN106，接入到监控中心(MonitorCenter，简称MC)108。在MC，通过服务器S1、S2、Sm等将监视图像转换成视频流，从而可以被通过AN2110接入的用户U1、U2、...、Un112等浏览访问。

对应一个具体的应用，例如幼儿园监控系统，可以在休息室、教室、餐厅、及操场等场所设置摄像头，这些摄像头可以直接连接到本地的监控中心(或者通过运营商网络，连接到公共的监控中心)进行监控并将有关监控信息，转换成流的形式存放在服务器上，以便于家长可以实时在网络上监控孩子的生活、学习、及休息等情况。

图2A和图2B示出了监控应用的服务器和客户端的主要实现流程。

如图2A所示，服务器端的主要处理流程，包括下列主要内容和主要步骤：

系统开始工作。

S202a，等待用户访问需求。如果没有用户需求，则继续等待。

S204a，如果有用户需求，则根据用户需求的具体监控点，将监控流通过单播封装好，传送给客户。持续这个动作，并同时监测其他用户需求。

如图2B所示，客户端的主要处理流程，包括下列主要内容和主要步骤：

系统开始工作。

S202b，选择所需监控点，并发访问请求。

S204b，接收服务器端返回的监控流，并显示。

S206b，客户可以持续进行监控。也可以，选择监控其他监控点的内容。

或者退出监控系统，结束。

从上述主要工作流程中可以看出，对这个应用系统，就有这样的可能，一个班级的许多个家长同时观看同一个监控点。由于家长都是通过浏览器进行访问，因此，网络上就有多个该监控点的媒体流，从而造成网络流量的大量增加。从而可能导致网络的过载，或者影响到其他网络业务的开展。同时由于需要支持大量的访问，在监控中心就需要更多的处理能力，以及更多的网络连接带宽。在极端的情况下，可能导致系统不能正常工作。

一种可能的解决方案是引入组播技术。因为组播是一种点到多点的传送解决方案，可以在网络中只传送监控流的一个拷贝，就可以通过组播技术送达所有的组播用户。也就是说为了解决这个问题，需要在网络中(主要是骨干网络，可能包括也可以不包括接入网)、服务器平台、以及用户侧都引入组播功能支持。

但是，仅仅引入组播支持，并不能完全解决问题。主要限制包括以下几个方面：

(1)对每一个监控点都需要一个组播地址，如果有大量的监控点，则需要大量的组播地址。特别的，如果这个监控系统是一个公共的运营平台，更是如此。而组播地址是一种资源，这样会造成不必要的浪费。

(2)一般的情况下，一个监控点只有一个用户访问，或者用户持续监控的时间比较短，用户可以只通过单播进行访问。这样程序比较简单，而且只涉及到客户和服务器端，网络只做普通的报文转发。而组播则需要根据网络用户的分布情况，不断地进行组播状态调整，从而导致可能的网络动荡。特别是在可以通过简单的单播即可解决的情况下，更是如此。

为此，为获得问题的解决，不仅仅是通过单播，或者是通过组播就可以的。比较合理的解决方案是，在有多个用户访问同一个监控点时，启动从组播到组播的切换。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提出了一种单播到组播的切换方法。通过本发明可以解决现有网络中有关大量传输同一个视频流而引起的大量网络流量问题；同时也降低对视频监控系统的有关服务器端的处理能力和连接带宽的要求。

根据本发明的单播到组播切换方法包括以下步骤：步骤S302，服务器接收来自一个或多个用户发送的对数据流的访问请求并确定发送对同一个数据流的访问请求的用户数目；步骤S304，在确定用户数目不大于预定数目的情况下，服务器以单播方式发送数据流到用户，在确定用户数目大于预定数目的情况下，服务器同时以单播方式和组播方式发送数据流到用户端；步骤S306，用户对以单播方式接收到的数据流和组播方式接收到的数据流进行同步并发送组播接收确认消息到服务器；以及步骤S308，服务器在接收到组播确认消息之后停止以单播方式发送数据流到用户，仅以组播方式发送数据流到用户。

其中，在步骤S304中，在用户数目大于预定数目的状态持续预定时间的情况下，服务器同时以单播方式和组播方式发送数据流到用户。

服务器通过将组播组地址发送到用户以使用户加入组播组，并通过组播组地址以组播方式发送数据流到用户。用户接收到组播组地址后加入组播组，并通过组播组地址以组播方式接收来自服务器的数据流。

其中，预定数目大于1。根据本发明的单播到组播切换方法用于视频监控系统。

通过本发明的单播到组播切换方法，解决了现有网络中有关大量传输同一个视频流而引起的大量网络流量问题；同时也降低对视频监控系统的有关服务器端的处理能力和连接带宽的要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为基于Web的实时网络监控应用系统的框图；

图2A为现有系统的监控实现的流程图(服务器端)；

图2B为现有系统的监控实现的流程图(用户端)；

图3为根据本发明的单播到组播切换方法的流程图；

图4为根据本发明的单播到组播切换方法在服务器端的流程图；以及

图5为根据本发明的单播到组播切换方法在客户端的流程图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。

图3为根据本发明的单播到组播切换方法的流程图。其中，在承载网络、用户、及服务器端应用程序中，应支持组播功能。如图3所示，根据本发明的单播到组播切换方法包括以下步骤：

步骤S302，服务器端主程序实现数据流(监控流)的发送，并持续监视数据流的访问情况，确定发送对同一个监控流的访问请求的用户数目。

步骤S304，在确定用户数目不大于预定数目的情况下，服务器以单播方式发送数据流到用户，在确定用户数目大于预定数目的情况下，服务器同时以单播方式和组播方式发送数据流到用户端。

举例来说，当某个监控点，第一次被用户访问时，用户端(客户端)和服务器端，使用单播实现监控服务。当发现多于一个网络用户使用相同的流时，启动由单播向组播切换的过程。同时保持现有网络流量的传送，以保证业务的持续可用。服务器端，应申请到一个组播组地址。并向所有有关的客户端，发送这个组播地址，以使得客户端可以加入组播组。对监控数据流，通过该组播地址进行发送。

步骤S306，用户对以单播方式接收到的数据流和组播方式接收到的数据流进行同步并发送组播接收确认消息到服务器；

具体的，对客户端，在收到组播地址后，做组播加入。并启动从组播组接收监控数据流。客户端，同步从单播和组播接收到数据流。获得同步后，客户端向服务器端发组播接收确认消息。同时，只通过组播组获得数据流实现监控；而停止从单播地址接收数据流。

步骤S308，服务器在接收到组播确认消息之后停止以单播方式发送数据流到用户，仅以组播方式发送数据流到用户。

其中，预定数目大于1，例如，可以设为2。

在步骤S304中，在用户数目大于预定数目的状态持续预定时间的情况下，服务器同时以单播方式和组播方式发送数据流到用户。即，在客户端访问持续一段时间的情况下，才进行从单播到组播的切换。从而获得确实的切换效果。

图4为根据本发明的单播到组播切换方法在服务器端的流程图。如图4所示，在服务器端包括以下步骤：

系统开始工作。

等待用户访问需求(S402)。

如果没有用户需求，则继续等待。

如果有用户需求，判断该次访问，是否是第一次被访问(S404)，如果是则根据用户需求的具体监控点，将数据流通过单播封装好，传送给客户，并根据用户的要求，持续发送数据流(S406)。主控流程转到(S402)。

如果不是，则判断是否属于某一个组播组(S408)，如果属于某组播组，则将该组播地址，发给客户端(S410)。主控流程转到S402。

如果不属于某个组播组，则需要新建立一个组播组。服务器端申请到一个组播组地址。并向所有有关的客户端，发送这个组播地址，以使得客户端可以加入组播组(S412)。

通过组播进行数据发送；控制数据传输顺序，同时继续在单播数据发送。等待客户端送回的组播接收成功信息，收到后停止相关单播发送(S414)。主控流程转到S402。

图5为根据本发明的单播到组播切换方法在客户端的流程图。如图5所示，在客户端相应包括下列主要步骤：

系统开始工作。

选择所需监控点，并发访问请求(S502)。

如果客户端收到组播地址(S504)，表示系统已经有其他用户在访问同一个监控点内容，因此需要做组播加入。并启动从组播组接收监控数据流，进行监控(S506)。

如果客户端没有接收到组播地址，则通过单播接受监控点的数据，进行监控(S508)。

在单播监控过程中，客户端需要监视是否从服务器端接收到组播地址(S510)。如果接收到组播地址，则启动加入组播组动作，同时同步从单播和组播接收到数据流。获得同步后，客户端向服务器端发组播接收确认消息。同时，只通过组播组获得数据流实现监控；而停止从单播地址接收数据流(S512)。

客户可以持续进行监控。也可以，选择监控其他监控点的内容(S514)；转步骤S502。或者用户不再监控，选择退出监控系统，结束。

综上所述，采用本发明方法通过监测网络访问节点的访问情况，根据有多个用户同时访问的一个内容的情况，决定启动从单播向组播的切换，一方面可以节省了大量的网络流量传输，另一方面也可以明显地减少对服务器端的处理能力，和网络连接带宽的需求压力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种单播到组播切换方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S302，服务器接收来自一个或多个用户发送的对数据流的访问请求并确定发送对同一个所述数据流的所述访问请求的用户数目；

步骤S304，在确定所述用户数目不大于预定数目的情况下，所述服务器以单播方式发送所述数据流到所述用户，在确定所述用户数目大于所述预定数目的情况下，所述服务器同时以所述单播方式和所述组播方式发送所述数据流到所述用户；

步骤S306，所述用户对以所述单播方式接收到的所述数据流和所述组播方式接收到的所述数据流进行同步并发送组播接收确认消息到所述服务器；以及

步骤S308，所述服务器在接收到所述组播确认消息之后停止以所述单播方式发送所述数据流到所述用户，仅以所述组播方式发送所述数据流到所述用户。

2. 根据权利要求1所述的单播到组播切换方法，其特征在于，在步骤S304中，在所述用户数目大于所述预定数目的状态持续预定时间的情况下，服务器同时以所述单播方式和所述组播方式发送所述数据流到所述用户。

3. 根据权利要求1所述的单播到组播切换方法，其特征在于，所述服务器通过将组播组地址发送到所述用户以使所述用户加入组播组，并通过所述组播组地址以所述组播方式发送所述数据流到所述用户。

4. 根据权利要求3所述的单播到组播切换方法，其特征在于，所述用户接收到所述组播组地址后加入所述组播组，并通过所述组播组地址以所述组播方式接收来自所述服务器的所述数据流。

5. 根据权利要求1至4任一项所述的单播到组播切换方法，其特征在于，所述预定数目大于1。

6. 根据权利要求5任一项所述的单播到组播切换方法，其特征在于，所述方法用于视频监控系统。