CN101170679B - 使用对等技术的iptv视频监控业务实现方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种使用对等技术的IPTV视频监控业务实现方法，包括：终端设备接收录像计划，并将其发送到IPTV业务管理系统；IPTV业务管理系统接收该录像计划并保存；执行决策算法选择网络上的一台或多台终端设备，通知其依据录像计划保存录像，并记录保存录像的终端设备信息；终端设备接到通知后按照录像计划保存录像；终端设备要实时监控或回放录像时，如录像没有保存在发送该录像计划的终端设备上，则通过IPTV业务管理系统协调或直接建立与保存录像的终端设备的链接；保存录像的终端设备将录像内容以下载或者实时流媒体的方式传送到请求传送的终端设备上，请求传送的终端设备收到后，进行实时监控或者回放。

Description

使用对等技术的IPTV视频监控业务实现方法及其系统

技术领域

本发明涉及基于P2P(对等技术)的通信网络，尤其涉及使用P2P的IPTV(因特网网络电视)视频监控业务系统的通信网络。

背景技术

然而，已有视频监控业务系统，都是基于专用的平台而设计的，例如，北京互信互通的视频监控业务系统。专用系统，一般由监控头端PU、视频编码器、云台控制器和终端设备CU所组成。监控头端PU负责录像和存储，视频编码器负责将视频格式转换成诸如H.264、MPEG4等标准格式，云台控制负责镜头的变焦、转动和伸缩等，而终端负责录像的展现。一般地，头端PU进行录像，并将录像存储在它的硬盘上，然后将存储在硬盘上的录像搬放到服务器中。

这种专用系统存在以下缺陷：

1)由于头端PU、或本地服务器的存储空间有限，同时并行录像的数量和系统的存储空间受到限制。

2)对视频监控业务的扩展，例如家庭监控业务等受到限制。

3)所支持的终端设备类型有限，例如不能支持手机、机顶盒等。

4)由于头端PU安装在现场，容易发生故障。

基于IPTV的视频监控业务系统是指在IPTV系统的平台上开展视频监控图像业务的系统，是一种新兴的视频监控业务系统。该系统采用目前监控系统的头端编码器、摄像头、云台设备作为监控头端PU，由IPTV业务管理系统(包括IPTV视频监控业务的管理功能，以下均简称“IPTV业务管理系统”)的RGM(注册服务器模块)子模块和IPTV系统的CDN(媒体交付)系统组合形成的控制中心，使用IPTV系统的机顶盒、手机和电视墙监控中心作为监控终端设备CU，采用电子节目指南(EPG)技术形成服务门户，在IPTV业务端进行业务运营包装形成视频监控业务逻辑控制及管理，从而组建成整个IPTV视频监控业务系统。

视频监控业务系统的用户可以将录像存储在IPTV系统的边缘POP点(流媒体服务器)上，也可以存储在自己的存储服务器里。但是，如果同时并行录像的数量过多或用户在边缘POP点上存储空间不够时，也会导致拒绝录像服务。而增加费用昂贵的流媒体服务器，则会大大提高视频监控业务系统的建设成本。

视频监控业务系统的许多用户，包括行业用户和普通用户，往往都有自己的存储服务器来存储自己的监控录像。因此，还有必要对IPTV视频监控业务系统的网络提供的用户终端资源加以进一步利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使用对等技术的IPTV视频监控业务实现方法及其系统，能够共享用户终端设备的资源，提高IPTV视频监控业务系统的可扩展性和系统性能。

P2P技术能够实现网络上的用户之间直接交换信息，不必再借助于中间服务器。本发明的基本思路是将P2P技术应用到IPTV视频监控业务领域，这样，用户除了使用IPTV的边缘POP点存储录像外，还可以将录像存储在其它用户的终端设备上，并可将录制内容发回到该用户播放。这样，用户可充分共享IPTV视频监控业务网络上的资源，不再局限于某一台设备的存储容量和同时并行录像的数量。

为此，本发明提出了一种使用对等技术的IPTV视频监控业务实现方法，应用于基于因特网网络电视IPTV平台的IPTV业务管理系统、用户终端设备和监控头端通过通信网络互联的系统，该方法包括录像过程和回放过程，其中录像过程包括以下步骤：

(a)终端设备接收用户的录像计划，并将录像计划发送到IPTV业务管理系统；

(b)在鉴权通过后，IPTV业务管理系统接收终端设备发送来的录像计划并保存；

(c)IPTV业务管理系统执行决策算法选择网络上的一台或多台终端设备，通知其依据录像计划保存录像，并记录保存录像的终端设备信息；终端设备接到通知后按照录像计划保存录像；

所述回放过程包括以下步骤：

(d)终端设备要实时监控或回放录像时，如录像没有保存在发送该录像计划的终端设备上，则通过IPTV业务管理系统协调或直接建立与保存录像的终端设备的链接；

(e)保存录像的终端设备将录像内容以下载或者实时流媒体的方式传送到请求传送的终端设备上，请求传送的终端设备收到后，进行实时监控或者回放。

进一步，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(a)中，终端设备先判断能否在本地保存录像，并在发送录像计划时通知IPTV业务管理系统该信息；

所述步骤(b)之后，IPTV业务管理系统先根据所述通知判断计划中的录像能否保存在发送录像的终端设备，如果不能，再执行步骤(c)，否则，结束录像过程。

进一步，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(c)中，IPTV业务管理系统在选定保存录像的终端设备之后，就将选定的保存录像的终端设备的地址通知发送录像计划的终端设备，并在有变化时再发送更新通知；所述终端设备收到通知后，保存该保存录像的终端设备的地址；

所述步骤(d)中，录像没有保存在发送该录像的计划的终端设备上时，该终端设备根据保存的保存录像的终端设备的地址直接与该终端设备建立链接。

进一步，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(c)IPTV业务管理系统通知所述终端设备依据录像计划保存录像后，还实时监控这些终端设备的状态，如果发现其在计划中的录像时间内不能正常工作，则选择并通知另一终端设备来保存该录像，并更新IPTV业务管理系统维护列表。

进一步，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(d)中，在录像之前，终端设备先基于其所承担的录像任务判断能否将录像保存在本地，如果可以，则依照录像计划将录像保存在本地的存储设备，并在本地实现实时监控和回放，结束；如果不行，再由IPTV业务管理系统协调建立与保存录像的终端设备的链接并请求传送录像。

进一步，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(d)中进一步包括：

(d1)终端设备要实时监控或回放录像时，向IPTV业务管理系统请求查询保存录像的终端设备；

(d2)IPTV业务管理系统搜索它所维护的终端设备录像的记录，将找到的保存录像的终端设备的地址返回给请求查询的终端设备，或者通知保存录像的终端设备传送录像，携带请求查询的终端设备的地址；

(d3)请求查询的终端设备与保存录像的终端设备建立链接。

进一步，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(d1)之后，IPTV业务管理系统先判断查询的终端设备是否是发送该录像的计划的终端设备，如果是，则执行步骤(d2)，否则，先判断是否在请求查询的终端设备和保存录像的终端设备之间传送录像是否满足视频图像的质量要求，如果是，则执行步骤(d2)，否则拒绝请求。

进一步，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(c)中的决策算法依据以下一种或多种准则：a)利用各个终端设备“在线”或“离线”时间的历史统计数据，获得终端设备在请求录像期间的“在线”的概率，优先使用具有最高在线概率的终端设备来录像；b)根据从保存录像的终端设备到请求录像的终端设备之间的传输代价最小的准则来选择；c)根据录像计划外的对录像内容的请求的历史统计，预测可能发生的录像回放请求，选择可满足这些计划外的请求的终端设备。

本发明提出的使用对等技术的IPTV视频监控业务系统，包括通过通信网络互联的用户终端设备、因特网网络电视IPTV业务管理系统和监控头端，

所述IPTV业务管理系统用于接收和保存各个用户发送过来的录像计划，记录终端状态，依照设定准则选择和通知终端设备按照录像计划保存录像，并记录保存录像的终端设备信息；以及响应用户的查询请求，搜索保存录像的终端设备并将其地址返回给查询的终端设备；

所述终端设备用于接收和存储用户的录像计划并发送到IPTV业务管理系统，根据IPTV业务管理系统分配的录像任务存储录像；并可向IPTV业务管理系统请求查询保存录像的终端设备的地址，向这些终端设备请求传送录像并进行实时监控或回放；相应地，在接收其它终端设备的请求时，以下载或实时流的方式将录像传送给请求的终端设备。

进一步，上述系统还可具有以下特点：所述IPTV业务管理系统包括录像调度模块、录像计划维护模块、状态管理模块、安全管理模块、目录服务模块和查询服务模块，且具有提供给终端设备调用的查询接口、安全接口和状态接口，其中：

所述目录服务模块用于保存终端设备通过查询接口发来的录像计划，并记录保存录像的终端设备的信息；

所述录像调度模块用于针对用户录像计划，执行预设的决策算法来选择用来存储录像的终端设备；

所述录像计划维护模块用于根据目录服务模块保存的录像计划，触发录像调度模块选择用来存储录像的终端设备，然后将已经分配的录像任务通知到相应终端设备；

所述状态管理模块用于保存和维护终端设备通过状态接口发来的状态信息；

所述安全管理模块用于通过安全接口与终端设备的对应模块交互，实现包括对终端设备的认证、访问控制的安全目标；

所述查询服务模块用于在收到终端设备通过查询接口发来的查询录像所在终端设备的请求后，从目录服务模块检索到录像所在的终端设备，并将其地址信息通过查询接口返回到请求的终端设备。

进一步，上述系统还可具有以下特点：所述状态管理模块还可根据终端设备是否停止对该状态接口的周期性的调用，来判断终端设备当前的可用性并通知录像计划维护模块，即终端设备是否“在线”；

所述录像计划维护模块在状态管理模块判断原选择终端设备在录像时间不可用时，触发录像调度模块重新选择保存录像的终端设备并通知该终端设备保存录像。

进一步，上述系统还可具有以下特点：所述查询服务模块还用于在收到查询请求后，先根据目录服务单元保存的信息判断是否计划外的录像内容请求，如果是，先触发录像调度模块判断可利用的资源和网络带宽等参数是否满足要求并且不会降低质量，如果是，再进行查询。

进一步，上述系统还可具有以下特点：所述终端设备进一步包括控制模块、录像计划管理模块、存储管理模块、安全管理模块、媒体管理模块、检索模块、发送模块、录像模块、播放模块和存储设备，并具有用户接口、提供给IPTV业务管理系统的安全接口和控制接口以及终端设备间通讯的端端接口，其中：

所述控制模块用于周期性地向IPTV业务管理系统通报自己的状态信息，包括资源的可用性；

所述录像计划管理模块用于将从用户接口输入的录像计划存储在本地，及将录像计划发送给IPTV业务管理系统；

所述安全管理模块用于通过安全接口与IPTV业务管理系统的对应模块交互，完成终端设备在IPTV业务管理系统上的包括认证、访问控制的安全目标；

所述媒体管理模块进一步包括：存储控制单元，用于与存储管理模块交互将录像存储到本地分配的存储设备上，并可从存储设备读取录像来回放；录像控制单元，基于从控制接口接收的IPTV业务管理系统分配的录像任务，触发录像模块进行录像；内容请求单元，基于用户的录像计划或计划外请求，先向IPTV业务管理系统请求查询到保存所需录像的终端设备，然后根据反馈的信息经端端接口向保存录像的终端设备请求传送录像；发送控制单元，在收到其它终端设备的传送请求后，如检索到所需的录像内容，触发发送模块经端端接口发送录像内容给请求传送的终端设备；

所述检索模块用于检索本地或网络上各个终端设备的录像；

所述发送模用于将录像内容以下载或实时流媒体的方式发送给请求传送的终端设备；

所述录像模块用于完成分配的录像任务，将录像保存在本地；

所述播放模块用于对收到的录像进行实时播放或者在规定的时间内回放给用户观看。

进一步，上述系统还可具有以下特点：所述存储设备为内置的存储设备和/或连接在外部的存储服务器，其存储空间可以分为私有存储空间和共享存储空间，私有存储空间只能由本地的终端设备访问，而共享存储空间在IPTV业务管理系统的控制下可以被所有其它终端设备访问。

本发明基于采用P2P技术的IPTV平台构建视频监控业务系统，用户除了可使用IPTV的边缘POP点存储录像外，还可以利用其它用户的终端设备来存储录像，因此能够满足更多用户同时并行录像、但又不需要增加存储服务器，避免了由于同时并行录像的数量过多和用户在边缘POP点上存储空间不够而导致拒绝录像的服务。这样，提高了IPTV视频监控业务系统的性能和可扩展性、服务质量和用户的满意度，减少了费用昂贵的流媒体服务器，降低了视频监控业务系统的建设成本，提高了系统的利用率。同时，通过IPTV业务管理系统对网络的集中控制，降低了各个终端设备的复杂性和成本。

附图说明

图1是实施例中基于P2P结构的IPTV视频监控业务系统配置图。

图2是实施例中IPTV视频监控业务系统的操作流程图。

图3是实施例中IPTV业务管理系统的功能模块示意图。

图4是实施例中终端设备的功能模块示意图。

具体实施方式

本发明使用了P2P技术来提高IPTV视频监控业务系统的资源利用率、可扩展性和系统性能。由IPTV业务管理系统来控制和管理终端设备CU。用户通过终端设备CU将各自的监控录像计划发送给IPTV业务管理系统。IPTV业务管理系统保存了它的所有用户的监控录像计划，并且依照该录像计划触发适当的终端设备CU进行录像，视频监控录像不必保存在监控头端PU的硬盘上，或者CDN网络的流媒体服务器上，或者发出请求的终端设备CU的硬盘上，而是可以在网络上的任何一台用户终端设备硬盘上进行保存；另一方面，保存录像的用户终端设备可以响应其它终端设备的请求，将其所录制的内容发送给所请求的终端设备进行录像回放。

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本实施例的基于P2P的IPTV视频监控业务系统100如图1所示，IPTV业务管理系统104、用户终端设备CU102和监控头端PU105通过通信网络103互联，其中通信网络103支持宽带通信，可以是固网、无线网络或者是它们之间的组合。

使用IPTV系统的机顶盒、手机和电视墙监控中心作为用户终端设备CU102，终端设备CU支持TCP/IP协议，每一个终端设备CU连接一台接收器/显示器101，如电视机或者PC。CU通常具有自己的存储空间以存储录像。终端设备CU由IPTV业务管理系统104控制和管理。采用目前监控系统的头端编码器、摄像头、云台设备作为监控头端PU105。

IPTV业务管理系统104较佳采用冗余的结构，如双机备份，以保证系统的可靠性，还能够提供故障容错的功能。一个终端设备102或者故障、或者离线、或者在线，都不会影响其它终端设备102的正常工作。

在IPTV视频监控业务系统中，为了限制连接到监控头端105的边缘POP点(流媒体服务器)，防止非法用户随意连接到监控头端105，当监控头端105上线后RGM会立即通知监控头端105有权连接到其上进行视频监控的边缘POP点的IP地址。之后，如果RGM得知该边缘POP点已经宕机，RGM也会立刻通知监控头端105有权连接到其上进行视频监控的另外一台正常工作的边缘POP点的IP地址。一般来说，边缘POP点会连接多台监控头端(PU)105。

边缘POP点与监控头端105之间的中继关系动态建立，并且针对同一种类型的码流边缘POP点仅与监控头端105建立一个流媒体会话，而由边缘POP点通过IPTV系统的CDN方式与用户分别建立独立的流媒体会话。当一个用户进行视频监控时，如果边缘POP点与该监控头端105已经建立了相应要求的流连接，则边缘POP点将不再与其建立新的流连接，而直接从接收到的媒体流中继一份转发到该用户。

图2给出了基于上述系统的视频监控业务实现的流程图。包括以下步骤：

步骤200，用户通过终端设备输入录像计划，该录像计划至少包括头端PU名称和录像时间；

步骤201，终端设备通过通信网络将录像计划发送到IPTV业务管理系统；

步骤202，在鉴权通过后，IPTV业务管理系统接收各个用户终端设备发送过来的录像计划并保存；

步骤203，IPTV业务管理系统执行决策算法选择一个或者多个终端设备，通知这些终端设备依据录像计划保存录像，并记录保存录像的终端设备信息，终端设备接到通知后按照录像计划保存录像；

IPTV业务管理系统可以选择发送录像计划的终端设备来存储录像，也可以选择网络上另一台终端设备来保存录像。所述决策算法可以依据以下一些准则来决定：如用户的优先级，视频内容的优先级，某个时间段内同时并行录像的数量，录像期间能够用来录像的终端设备的数量，根据历史统计数据计算的终端设备在请求录像期间的“在线”的概率，录像回放期间可利用的终端设备的历史统计，本地终端设备的可用性，视频内容的重要程度的历史统计，被录制的内容在终端设备之间的传输代价等等。上述的不同准则的应用可以归结为数学中的图论问题，可以使用目前文献中介绍的方法来解决。本发明对此不做限定。

例如，利用各个终端设备“在线”或“离线”时间的历史统计数据，获得终端设备在请求录像期间的“在线”的概率，优先使用具有最高在线概率的终端设备来录像。又如，根据从保存录像的终端设备到请求录像的终端设备之间的传输代价最小的准则来选择。还可根据录像计划外的对录像内容的请求的历史统计，预测将来可能发生的录像回放请求，选择可满足这些计划外的请求的终端设备来录像等。

需要说明的是，这些选定的终端设备可能在录像时间段处于离线状态等。对于重要的录像计划，IPTV业务管理系统可以实时监控这些终端设备的状态，如果发现其在计划中的录像时间不能正常工作(如离线)，则及时选择并通知另一终端设备来保存该录像。

步骤204，在录像之前，终端设备基于其所承担的录像任务，判断能否将该录像保存在本地，如果是，执行步骤205，否则，执行步骤206；

此处终端设备在录像之前，不管IPTV业务管理系统是否将该录像计划分配到另一台终端设备执行，都判断本地是否可以存储，如果可以，就在本地保存，以免要向其它的终端设备请求传送录像。

步骤205，所述终端设备依照录像计划将录像保存在本地的存储设备，并可在本地实现实时监控和回放，结束；

步骤206，终端设备要实时监控或回放录像时，向IPTV业务管理系统请求查询保存录像的终端设备，保存录像的终端设备可以是一台或多台；

请求查询录像保存地点的终端设备也可能不是发送该录像的计划的那个终端设备，以下称这种请求为计划外的录像内容请求。

步骤207，IPTV业务管理系统搜索它所维护的终端设备录像的记录，协调建立请求的终端设备与保存录像的终端设备之间的链接；

IPTV业务管理系统收到查询请求后，可以将搜索到的保存录像的终端设备的地址返回到请求的终端设备，请求的终端设备据此建立与保存录像的终端设备的链接并请求传送录像；

或者，IPTV业务管理系统收到查询请求后，也可以向搜索到的保存录像的终端设备发送命令通知其传送录像，并携带请求方的地址，触发其与请求的终端设备建立链接并将该录像内容发送给请求的终端设备。

特别地，对于录像计划外的录像内容的查询，IPTV业务管理系统先判断在请求查询的终端设备和保存录像的终端设备之间传送录像是否满足视频图像的质量要求，这个决策取决于诸如可利用的资源的大小和网络带宽这些参数。如果是，可以满足该查询请求返回查询结果，否则，拒绝请求。

步骤208，保存录像的终端设备将录像内容传送到请求传送的终端设备上；

传送的方式可以是将录像完整地下载给它，或者是向请求的终端设备提供实时的流媒体。

步骤209，请求传送的终端设备收到录像后，可以进行实时监控或者实时回放，也可以先下载录像，然后再进行回放。

如果在头端传送视频图像到保存录像的终端设备的同时，该设备就中继到请求的终端设备，则该请求的终端设备可以实现实时监控。当录像还没有完整地被下载给该终端用户时，可采用一边继续下载剩余的媒体内容，一边实时地向用户回放录像。

在另一实施例中，终端设备可以在将录像计划发送到IPTV业务管理系统之前，就决定能否在本地保存录像并通知IPTV业务管理系统，IPTV业务管理系统得知计划中的录像不能保存在本地时，再选择其它的终端设备保存该录像，否则只是保存该录像计划并记录该终端设备是保存该录像的设备。而步骤206之后的处理与上述流程相同。

在另一实施例中，IPTV业务管理系统可以在选定保存录像的终端设备之后，就将选定的保存录像的终端设备通知发送录像计划的终端设备，并在有变化时再发送通知。CU保存该保存录像的终端设备信息，要回放时就直接与保存录像的终端设备联系，这就不需要由CU再次向IPVT业务管理系统发起查询。

通过以上流程，用户可以观看实时监控录像，还可以存储它的录像。如果它自己的存储空间不够的话，则可以利用IPTV平台所提供的存储资源，即实现了所谓的P2P技术。另外，本发明既可以在IPTV的流媒体服务器上进行录像，当流媒体服务器的存储空间不够时，还可以利用IPTV网络上的资源进行录像。这样，提高了并发的用户数。

为了实现上述流程，共享网络上其它用户的资源进行录像的存储，在上述系统中，需要对IPTV业务管理系统和终端设备软件进行升级，下面将对这两个设备进行详细的说明。

IPTV业务管理系统用于控制和管理终端设备之间的通信。其功能包括保存各个用户发送过来的录像计划，记录各个终端的状态，依照设定准则选择和通知终端设备按照录像计划保存录像，并记录保存录像的终端设备信息，以及响应用户的查询请求，搜索保存录像的终端设备并将其地址返回给查询的终端设备。

图3是本实施例IPTV业务管理系统104的相关功能模块图。包括录像调度模块303、录像计划维护模块304、状态管理模块305、安全管理模块306、目录服务模块307和查询服务模块308。并且有3个提供给终端设备102调用的接口模块：查询接口300、安全接口301和状态接口302。其中：

目录服务模块307用于保存终端设备通过查询接口发来的录像计划，并记录保存录像的终端设备的信息。

录像调度模块303用于针对用户录像计划，执行预设的决策算法来选择用来存储录像的终端设备。这些决策算法已在上文介绍。

录像计划维护模块304用于根据目录服务模块保存的录像计划，触发录像调度模块选择用来存储录像的终端设备，然后通过终端设备提供的控制接口(见图4)将已经分配的录像任务通知到终端设备；并可以在状态管理模块判断原选择终端设备在录像时间不可用时，触发录像调度模块重新选择保存录像的终端设备并通知该终端设备保存录像。

状态管理模块305用于保存和维护终端设备通过状态接口发来的状态信息，如终端设备可利用的资源、已经完成录像的保存等，并可根据终端设备是否停止对该状态接口的周期性的调用，来判断终端设备当前的可用性并通知录像计划维护模块，是否可用指终端设备是否“在线”。终端设备“在线”是指能够通过网络与其它的终端设备通信，如果不能与其它终端设备通信，则处于“离线”状态。

安全管理模块306用于通过安全接口与终端设备的对应模块交互，实现对终端设备的认证、访问控制、加密录像和内容完整性等安全目标，如只有经过原录像提供商授权的用户才能观看录像。

查询服务模块308用于在收到终端设备通过查询接口发来的查询录像所在的终端设备的请求后，从目录服务模块检索到录像所在的终端设备，并将其地址信息通过查询接口返回到请求的终端设备。在收到请求后，也可先根据目录服务单元保存的信息判断是否计划外的录像内容请求，如果是，先触发录像调度模块判断可利用的资源和网络带宽等参数是否满足要求并且不会降低质量，如果是，再进行查询。

对于IPTV视频监控系统中的终端设备来说，均能够与头端配合完成录像在本地的存储和播放，以及快退、快进、搜索本地存储的录像、和IPTV业务管理系统的安全认证和保证数据安全等功能。在本实施例中，该终端设备还具有以下功能：能够接收和存储用户的录像计划并发送到IPTV业务管理系统，根据IPTV业务管理系统分配的录像任务完成录像的存储；并可以向IPTV业务管理系统请求查询保存录像的终端设备，然后向该终端设备请求传送录像并进行实时监控或回放；相应地，也可以接收其它终端设备的请求，以下载或实时流的方式将录像传送给这些设备。

图4为本实施例终端设备102的功能模块示意图，包括控制模块403、录像计划管理模块404、存储管理模块405、安全管理模块406、媒体管理模块407、检索模块408、发送模块409、录像模块410、播放模块411和存储设备412。另外，还具有用户接口400，提供给IPTV业务管理系统的安全接口401和控制接口402，以及终端设备间通讯的端端接口413。

控制模块403除原有的为终端设备102提供控制功能外，还可周期性地调用IPTV业务管理系统104的状态接口302通知IPTV业务管理系统104关于终端设备102的状态，包括资源的可用性，如存储空间等。

录像计划管理模块404用于将从用户接口输入的录像计划存储在本地，及通过IPTV业务管理系统提供的查询接口将录像计划发送给IPTV业务管理系统104。用户接口400是人机接口，用户操作输入装置(如遥控器或者小键盘等)通过该接口输入诸如录像计划等信息。

存储管理模块405和存储设备412为终端设备原有的模块，存储管理模块405用于控制和管理终端设备102使用的本地存储设备；存储设备412可以是内置的存储设备或者连接在外部的存储服务器。存储空间可以分为私有存储空间和共享存储空间，私有存储空间只能由本地的终端设备访问，而共享存储空间在IPTV业务管理系统的控制下可以被所有其它终端设备访问，如将录像存储到本地的共享存储空间或者将另一台终端设备发来的录像存储到本地共享存储空间上。

安全管理模块406用于通过安全接口与IPTV业务管理系统的对应模块交互，完成终端设备在IPTV业务管理系统上的认证、访问控制(如只有经过原录像提供商授权的用户才能观看录像)、加密录像和内容完整性等安全目标。

媒体管理模块407进一步包括：存储控制单元，用于与存储管理模块交互将录像存储到本地分配的存储设备上，并可从存储设备读取录像来回放；录像控制单元，基于从控制接口接收的IPTV业务管理系统分配的录像任务，触发录像模块410进行录像；内容请求单元，基于用户的录像计划或计划外请求，先向IPTV业务管理系统请求查询到保存所需录像的终端设备，然后根据反馈的信息经端端接口向保存录像的终端设备请求传送录像；发送控制单元，在收到其它终端设备的传送请求后，如检索到所需的录像内容，触发发送模块409经端端接口发送录像内容给请求传送的终端设备。

检索模块408用于检索本地或网络上各个终端设备102的录像。

发送模块409用于将录像内容发送给请求传送的终端设备。

录像模块410用于完成分配的录像任务，将录像保存在本地。

播放模块411用于对收到的录像进行实时播放或者在规定的时间内回放给用户观看。

综上所述，本发明使用了P2P技术，充分利用网络上一切可以利用的资源，提高了IPTV视频监控业务系统的可扩展性，增强了系统的性能。需要说明的是，本发明中所述终端设备和IPTV业务管理系统并不限于实施例中所述结构，本领域的技术人员可作出相应的变形及修改以实现基本的功能。

Claims (14)

1.一种使用对等技术的因特网网络电视视频监控业务的实现方法，应用于基于因特网网络电视IPTV平台的IPTV业务管理系统、用户终端设备和监控头端通过通信网络互联的系统，该方法包括录像过程和回放过程，其中录像过程包括以下步骤：

(a)终端设备接收用户的录像计划，并将录像计划发送到IPTV业务管理系统；

(b)在鉴权通过后，IPTV业务管理系统接收终端设备发送来的录像计划并保存；

(c)IPTV业务管理系统执行决策算法选择网络上的一台或多台终端设备，通知其依据录像计划保存录像，并记录保存录像的终端设备信息；终端设备接到通知后按照录像计划保存录像；

所述回放过程包括以下步骤：

(d)终端设备要实时监控或回放录像时，如录像没有保存在发送该录像计划的终端设备上，则通过IPTV业务管理系统协调或直接建立与保存录像的终端设备的链接；

(e)保存录像的终端设备将录像内容以下载或者实时流媒体的方式传送到请求传送的终端设备上，请求传送的终端设备收到后，进行实时监控或者回放；

其中，终端设备是将录像保存在连接在其外部的存储服务器上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(a)中，终端设备先判断能否在本地保存录像，并在发送录像计划时通知IPTV业务管理系统该信息；

所述步骤(b)之后，IPTV业务管理系统先根据所述通知判断计划中的录像能否保存在发送录像的终端设备，如果不能，再执行步骤(c)，否则，结束录像过程。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(c)中，IPTV业务管理系统在选定保存录像的终端设备之后，就将选定的保存录像的终端设备的地址通知发送录像计划的终端设备，并在有变化时再发送更新通知；所述终端设备收到通知后，保存该保存录像的终端设备的地址；

所述步骤(d)中，录像没有保存在发送该录像的计划的终端设备上时，该终端设备根据保存的保存录像的终端设备的地址直接与该终端设备建立链接。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(c)IPTV业务管理系统通知所述终端设备依据录像计划保存录像后，还实时监控这些终端设备的状态，如果发现其在计划中的录像时间内不能正常工作，则选择并通知另一终端设备来保存该录像，并更新IPTV业务管理系统维护列表。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(d)中，在录像之前，终端设备先基于其所承担的录像任务判断能否将录像保存在本地，如果可以，则依照录像计划将录像保存在本地的存储设备，并在本地实现实时监控和回放，结束；如果不行，再由IPTV业务管理系统协调建立与保存录像的终端设备的链接并请求传送录像。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(d)中进一步包括：

(d1)终端设备要实时监控或回放录像时，向IPTV业务管理系统请求查询保存录像的终端设备；

(d2)IPTV业务管理系统搜索它所维护的终端设备录像的记录，将找到的保存录像的终端设备的地址返回给请求查询的终端设备，或者通知保存录像的终端设备传送录像，携带请求查询的终端设备的地址；

(d3)请求查询的终端设备与保存录像的终端设备建立链接。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述步骤(d1)之后，IPTV业务管理系统先判断查询的终端设备是否是发送该录像的计划的终端设备，如果是，则执行步骤(d2)，否则，先判断在请求查询的终端设备和保存录像的终端设备之间传送录像是否满足视频图像的质量要求，如果是，则执行步骤(d2)，否则拒绝请求。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤(c)中的决策算法依据以下一种或多种准则：a)利用各个终端设备“在线”或“离线”时间的历史统计数据，获得终端设备在请求录像期间的“在线”的概率，优先使用具有最高在线概率的终端设备来录像；b)根据从保存录像的终端设备到请求录像的终端设备之间的传输代价最小的准则来选择；c)根据录像计划外的对录像内容的请求的历史统计，预测可能发生的录像回放请求，选择可满足这些计划外的请求的终端设备。

9.一种使用对等技术的因特网网络电视视频监控业务系统，包括通过通信网络互联的用户终端设备、因特网网络电视IPTV业务管理系统和监控头端，其特征在于：

所述IPTV业务管理系统用于接收和保存各个用户发送过来的录像计划，记录终端状态，依照设定准则选择和通知终端设备按照录像计划保存录像，并记录保存录像的终端设备信息；以及响应用户的查询请求，搜索保存录像的终端设备并将其地址返回给查询的终端设备；

所述终端设备用于接收和存储用户的录像计划并发送到IPTV业务管理系统，根据IPTV业务管理系统分配的录像任务将录像存储到连接在所述终端设备外部的存储服务器上；并可向IPTV业务管理系统请求查询保存录像的终端设备的地址，向这些终端设备请求传送录像并进行实时监控或回放；相应地，在接收其它终端设备的请求时，以下载或实时流的方式将录像传送给请求的终端设备。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：

所述IPTV业务管理系统包括录像调度模块、录像计划维护模块、状态管理模块、安全管理模块、目录服务模块和查询服务模块，且具有提供给终端设备调用的查询接口、安全接口和状态接口，其中：

所述目录服务模块用于保存终端设备通过查询接口发来的录像计划，并记录保存录像的终端设备的信息；

所述录像调度模块用于针对用户录像计划，执行预设的决策算法来选择用来存储录像的终端设备；

所述录像计划维护模块用于根据目录服务模块保存的录像计划，触发录像调度模块选择用来存储录像的终端设备，然后将已经分配的录像任务通知到相应终端设备；

所述状态管理模块用于保存和维护终端设备通过状态接口发来的状态信息；

所述安全管理模块用于通过安全接口与终端设备的对应模块交互，实现包括对终端设备的认证、访问控制的安全目标；

所述查询服务模块用于在收到终端设备通过查询接口发来的查询录像所在终端设备的请求后，从目录服务模块检索到录像所在的终端设备，并将其地址信息通过查询接口返回到请求的终端设备。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述状态管理模块还可根据终端设备是否停止对该状态接口的周期性的调用，来判断终端设备当前的可用性并通知录像计划维护模块，即终端设备是否“在线”；

所述录像计划维护模块在状态管理模块判断原选择终端设备在录像时间不可用时，触发录像调度模块重新选择保存录像的终端设备并通知该终端设备保存录像。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述查询服务模块还用于在收到查询请求后，先根据目录服务模块保存的信息判断是否是计划外的录像内容请求，如果是，先触发录像调度模块判断可利用的资源参数和网络带宽参数是否满足要求并且不会降低质量，如果是，再进行查询。

13.如权利要求9所述的系统，其特征在于：

所述终端设备进一步包括控制模块、录像计划管理模块、存储管理模块、安全管理模块、媒体管理模块、检索模块、发送模块、录像模块、播放模块和存储设备，并具有用户接口、提供给IPTV业务管理系统的安全接口和控制接口以及终端设备间通讯的端端接口，其中：

所述控制模块用于周期性地向IPTV业务管理系统通报自己的状态信息，包括资源的可用性；

所述录像计划管理模块用于将从用户接口输入的录像计划存储在本地，及将录像计划发送给IPTV业务管理系统；

所述安全管理模块用于通过安全接口与IPTV业务管理系统的对应模块交互，完成终端设备在IPTV业务管理系统上的包括认证、访问控制的安全目标；

所述媒体管理模块进一步包括：存储控制单元，用于与存储管理模块交互将录像存储到本地分配的存储设备上，并可从存储设备读取录像来回放；录像控制单元，基于从控制接口接收的IPTV业务管理系统分配的录像任务，触发录像模块进行录像；内容请求单元，基于用户的录像计划或计划外请求，先向IPTV业务管理系统请求查询保存所需录像的终端设备，然后根据反馈的信息经端端接口向保存录像的终端设备请求传送录像；发送控制单元，在收到其它终端设备的传送请求后，如检索到所需的录像内容，触发发送模块经端端接口发送录像内容给请求传送的终端设备；

所述检索模块用于检索本地或网络上各个终端设备的录像；

所述发送模块用于将录像内容以下载或实时流媒体的方式发送给请求传送的终端设备；

所述录像模块用于完成分配的录像任务，将录像保存在本地；

所述播放模块用于对收到的录像进行实时播放或者在规定的时间内回放给用户观看。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于：

所述存储设备的存储空间分为私有存储空间和共享存储空间，私有存储空间只能由本地的终端设备访问，而共享存储空间在IPTV业务管理系统的控制下可以被所有其它终端设备访问。

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