CN101488977B - 多点处理资源的调度方法及多点控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点处理资源的调度方法和多点控制单元，该方法包括：分别为每个多点控制单元MCU中的多点控制模块MC和多点处理模块MP分配唯一的IP地址；视讯网络中，任意一个MCU中的MC通过IP地址与本地MCU中及其它MCU中的MP建立连接；任意一个MCU中记录其它MCU的MP资源信息，各MCU中的MP资源信息同步；任意一个MCU根据所述MP资源信息并通过所述连接来调度其它MCU中的MP资源。视讯网络内的所有MC和MP资源通过该方法可以互通并统一调度，从而提高视讯网络中MP资源的利用率。

Description

多点处理资源的调度方法及多点控制单元

技术领域

本发明涉及视讯会议技术领域，特别涉及多点处理资源的调度方法及多点控制单元。

背景技术

随着视讯会议应用的普及，视讯会议的规模也在不断的加大；这就要求作为视频会议核心设备的多点控制单元(MCU)性能需要不断加强。图1为现有MCU结构示意图，如图1所示，视讯会议中的MCU由多点控制模块(MC)与多点处理模块(MP)组成，目前的视讯网络中，MP与MC通常都是位于同一台设备或服务器中，由于是在同一台物理设备当中，因此一般不区分是MP还是MC，MC和MP通过内部总线相连，MP由MCU中的MC直接调度，不与外界通信。在MCU中，MC主要负责召开会议及会议中的信令处理，而MP负责会议中的媒体处理，需要对会议中多台终端发送的音视频码流进行相应的处理，如多分屏融合，音视频码流格式转化，多路混音以及不同终端之间的码流格式适配等，可以说MP的处理能力是视讯会议容量的决定因素，而MC对MP的调度能力是绰绰有佘的。但是物理硬件资源总有耗尽，不可能无限扩展，因此随着视频会议规模的增长，参加会议的终端较多时，所需的音视频码流的处理量将非常大，MP的性能往往不足以满足会议需求，此时，单台MCU就会出现无法胜任的情况。

为了提高视讯会议的容量，让更多终端可以加入会议，现有技术中普遍采用了多台MCU级联的解决方案，目前MCU级联有两种方式：简单级联与互控级联。

简单级联会议中，多台MCU召开的会议之间是平等的，没有主会议与从会议的区别，各个会议之间的会议控制相互独立。此级联方式中当某个会议需要调用其他会议中的终端图像时，需要同时在两个会议之间进行操作，操作非常繁琐。

互控级联会议中，多台MCU召开的会议分为主会议和从会议。主会议作为互控会议中的主控方，通过主会议可以控制从会议；从会议作为互控会议中的被控方，在互控会议中被主会议控制。此种级联方式中，信令需要经过从MCU的转发，会议配置非常复杂，会议召开难度较大。

虽然通过级联的方式，从形式上提高了视频会议的容量，但是不论哪一种级联方式，同样都存在非常大的限制：MCU级联时，媒体的处理仍然是由各个MCU自身的MP来完成的，MP资源仍然是由其所属MCU独立使用，实际上每个MCU仍然是一个孤立的点，每个MCU各自处理自身的媒体数据，并作为其它MCU的一个特殊终端加入其它MCU的会议中，也就是说，对于每一个MCU，其会议中可以处理的终端数量并没有增加，并不是真正意义上的增加会议容量。级联会议中，作为特殊终端加入的其它MCU，将无法实现很多普通会议中的终端功能。

因此在视讯会议网络内如果有多台MCU，虽然总的MP资源很多，但是仍然只能召开单台MCU所允许的容量的会议，而无法有效利用到其它MCU中的MP资源，视讯会议网络中的MP资源的利用率很低。

发明内容

本发明实施例提供一种多点处理资源的调度方法，可以提高视讯网络中MP资源的利用率。

本发明实施例提供一种多点控制单元，可以提高视讯网络中MP资源的利用率。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种多点处理资源的调度方法，该方法包括：

分别为多点控制单元MCU中的多点控制模块MC和多点处理模块MP分配唯一的IP地址；

视讯网络中，任意一个MCU中的MC通过IP地址与本地及其它MCU中的MP建立连接；

任意一个MCU中记录其它MCU的MP资源信息，并与其它MCU进行MP资源信息同步；

任意一个MCU根据所述MP资源信息并通过所述连接来调度其它MCU中的MP资源。

一种多点控制单元，包括MC和MP，该多点控制单元还包括：

连接模块，与MC和MP分别相连，用于分别为MCU中的MC和MP分配唯一的IP地址；建立MC与本地及其它MCU中的MP之间的连接；

MP资源信息维护模块，与所述连接模块相连，用于记录其它MCU的MP资源信息，并通过所述连接模块与其它MCU进行MP资源信息同步；

MP调度模块，与所述MC、MP通过所述连接模块相连，同时与MP资源信息维护模块相连，用于根据所述MC发送的指令及所述MP资源信息维护模块记录的MP资源信息，通过所述连接模块建立的连接来调度其它MCU中的MP资源。

由上述的技术方案可见，本发明实施例的多点处理资源的调度方法和多点控制单元，通过分别为MCU中的MC和MP分配唯一的IP地址，视讯网络中所有MCU中的MC和MP之间通过所述IP地址建立连接，并根据同步的MP资源信息进行通信和调度；使视讯网络内的所有MC和MP资源可以互通并统一调度，从而提高了视讯网络中MP资源的利用率。

附图说明

图1为现有MCU结构示意图；

图2为本发明实施例的视讯网络结构示意图；

图3为本发明实施例的MP资源的调度方法流程图；

图4为本发明实施例的邻居关系建立方法流程图；

图5为本发明实施例的MP资源同步方法流程图；

图6为本发明实施例的MCU召开会议的流程图；

图7为本发明实施例的MCU结构示意图；

图8为本发明实施例的MP调度模块结构示意图；

图9为本发明实施例的MP资源信息维护单元结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明主要是通过将现有MCU中的MC、MP资源独立分配IP地址，通过IP协议进行通信，使视讯网络内的所有MC和MP资源可以互通并统一调度，当会议需要时，MCU中的MP可以由其它MCU中的MC来统一进行调度，满足大资源会议的性能要求，提升视讯网络中MP资源的整体利用率，实现真正的大规模视讯会议。

图2为本发明实施例的视讯网络结构示意图，如图2所示，该视讯网络中可以包含至少1个MCU，图中为MCU1～4共4个MCU，每个MCU中的MC和MP分别分配了不同的IP地址，通过IP网络互相连接。MCU1中MC的地址为1.1.1.1，MP的地址为1.1.1.2；MCU2中MC的地址为2.2.2.1，MP的地址为2.2.2.2；MCU3中MC的地址为3.3.3.1，MP的地址为3.3.3.2；MCU4中MC的地址为4.4.4.1，MP的地址为4.4.4.2；其中MC的地址也代表着所属MCU的设备地址。

当然视讯网络内MCU设备的联网拓扑结构还可以有很多，这里不再一一赘述，只要保证在视讯网络内为MC和MP分配的IP地址具有唯一性即可，使视讯网络内的所有MC和MP之间可以通过IP协议并利用IP地址建立的TCP连接进行通信和调度。

以下将对本发明实施例的MP资源的调度方法和MCU进行详细描述，描述中的视讯网络结构都是基于图2所示。

图3为本发明实施例的MP资源的调度方法流程图，如图3所示，该流程包括以下步骤：

步骤301，分别为MCU中的MC和MP各分配唯一的IP地址。

MC和MP分配的IP地址要保证唯一，具体分配方法可以是分配固定的IP地址，也可以是通过动态主机配置协议(DHCP)动态分配IP地址，当然，也可以将IP地址转换为域名、E.164号码等其它形式，总之，IP地址的具体分配方式任意，这里就不再赘述了。

步骤302，视讯网络中所有MCU中的MC和MP之间通过所述IP地址建立连接进行通信和调度。

当MCU中的MC和MP拥有唯一的独立的IP地址后，视讯网络内所有的MC和MP之间就可以遵照IP协议，利用如TCP连接进行各种信令的交互、消息的转发和调度。

具体来说，视讯网络中，任意一个MCU中的MC可以通过IP地址与本地MCU中及其它MCU中的MP建立连接；任意一个MCU中可以记录视讯网络中其它MCU的MP资源信息，并与其它MCU进行MP资源信息同步；任意一个MCU根据所述MP资源信息并通过所述连接来调度其它MCU中的MP资源。

其中MCU中记录的MP资源信息可以通过任意的形式记录，例如数据库、数据表等。

另外，为了方便MCU的管理并区分不同的视讯网络，还可以将视讯网络内的MCU之间建立邻居关系，组成一个MCU群，不同MCU群之间分开管理，相互独立。具有邻居关系的MCU之间可以通过发送和接收携带MP资源信息的消息进行MP资源信息同步，不同的MCU群之间可以不进行MP资源的同步。

邻居关系可以是MCU之间互为邻居，邻居MCU之间呈平等邻居关系；也可以是设置一个指定MCU，指定MCU与其它所有非指定MCU建立邻居关系，非指定MCU之间不建立邻居关系，呈具有上下级的邻居关系。具体邻居关系可以任意设置。

邻居关系的建立，可以通过邻居建立请求消息实现，图4为本发明实施例的邻居关系建立方法流程图，以上下级邻居关系为例，如图4所示，设图2中所述的MCU4为指定MCU，则MCU1、MCU2、MCU3均与MCU4为邻居，而MCU1、MCU2、MCU3之间不为邻居，此时，MCU1与MCU4之间建立邻居关系的具体流程为：

步骤401，MCU1向MCU4发送邻居建立请求消息；

MCU1向MCU4发送邻居建立请求消息，请求建立邻居关系。

步骤402，MCU4向MCU1发送邻居建立响应消息；

MCU4向MCU1发送邻居建立响应消息，响应MCU1的请求。

步骤403，MCU1向MCU4发送邻居建立确认消息。

MCU1收到邻居建立响应消息后确认建立邻居关系，并向MCU4发送邻居建立确认消息。

其中邻居建立请求消息、邻居建立响应消息、邻居建立确认消息的具体的消息格式和消息内容可以任意设置，这里不再赘述。另外，上述邻居关系建立的过程也可以由MCU4发起，建立邻居关系时，具体由邻居双方中的哪一方发起都是可以的。MCU4与MCU2、MCU3之间建立邻居关系的方法相同。

另外，具有邻居关系的MCU之间可以通过发送和接收保活消息进行MP资源信息同步。MCU之间采用的保活机制可以是：每个MCU与其邻居之间互发保活信息，保活周期可以为30秒或任意；当连续2次收不到某邻居MCU的保活信息时，指定MCU将该邻居MCU的MP资源状态置为不可用，并向其他邻居发送MP资源状态改变消息，其他邻居收到该信息后同样将该MCU的MP资源状态置为不可用；连续4次收不到该邻居MCU的保活信息时，指定MCU将该MCU的MP资源信息从记录的MP资源信息表项中删除并向其他邻居发送MP资源删除消息，其他邻居收到该消息后删除该MCU的MP资源。当然这里MP资源删除消息、MP资源状态改变消息的具体消息名称、格式和内容任意，只要保证接收到该消息的MCU可以识别并执行响应操作即可。

邻居关系建立后，邻居MCU之间可以每隔30分钟或任意时间进行一次MP资源同步，具体实现举例如下：

图5为本发明实施例的MP资源同步方法流程图，还是以MCU1和MCU4之间进行MP资源同步为例，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤501，MCU4向MCU 1发送MP资源请求消息；

步骤502，MCU1向MCU4发送MP资源响应消息。

MCU1将自身的MP资源信息携带在MP资源响应消息中发送给MCU4，MP资源信息具体包含的内容举例如下：

MCU ID：为MC的IP地址，全网唯一，用于标识MCU。

MP ID：MP的IP地址，全网唯一，用于标识MCU中的MP。

MP STATE：MP状态信息，指示MP的状态(空闲、占用、不可用)。

MP资源规格：MP的媒体处理能力描述，例如支持的分屏模式、是否支持双流、支持的视频、音频编码格式等。

发送MP资源的MCU ID：指示该MP资源所属的MCU的IP地址。

指定MCU ID：标识指定MCU，可以用来确认是否处于同一视讯网络中。

MP资源信息具体包含的内容可以和MCU中记录的MP资源表中包含的内容相对应，具体包含什么内容可以根据需要而定。另外，MP资源请求可以由建立邻居关系的MCU双方中的任一方发起。

与上述MP资源信息包含的内容对应，MCU中记录的MP资源表的具体表项和内容举例如下：

MP资源序列号	MP资源ID	MP资源状态	MP资源规格	通告MP资源的MCUID	传递MP资源的MCUID
						1	4.4.4.2	空闲	略	4.4.4.1	4.4.4.1
2	2.2.2.2	占用	略	2.2.2.1	4.4.4.1
						3	3.3.3.2	不可用	略	3.3.3.1	4.4.4.1

表一，MP资源表

表一为MCU1的MP资源表，在表一中，MP资源ID表示MP的IP地址；MP资源状态表示MP资源的可用情况，可以分为空闲、占用、不可用等状态，空闲状态时MP可以被其它MCU调用，其它状态时都不能被其它MCU调用；MP资源规格表示MP的媒体处理能力；通告MP资源的MCU ID表示MP所属的MCU的IP地址；传递MP资源的MCU ID表示该MP资源的信息是由哪个MCU发送的。

另外，当有新的MCU加入视讯网络时，可以采用触发更新机制，具有邻居关系的MCU之间可以通过发送和接收携带所述新加入的MCU的MP资源信息的消息进行MP资源信息同步。例如指定MCU将新加入的MCU的MP资源信息通过MP资源通告消息告知其他邻居MCU，其它MCU可以通过MP资源通告确认消息进行确认。

当有MP资源的状态发生变化时，具有邻居关系的MCU之间可以通过发送和接收MP状态变更消息进行MP资源信息同步。例如当某个MCU占用某个MP时，则被占用的MCU向指定MCU发送MP状态变更消息，将该MP的状态置为“占用”，指定MCU将该MP变更消息转发给其他MCU，同步MP的状态信息；当该MP被释放时，进行同样操作，该MP的状态变为“空闲”。

最后，当需要召开会议时，MCU首先检查本地的MP资源是否足够，若足够则调用本地的MP资源召开会议；若资源不足则查看本地记录的MP资源信息，若存在足够的其它MCU中的空闲MP资源，则调度所述其它MCU中空闲的MP资源与本地的MP资源召开会议；若没有足够的空闲MP资源，则结束调度，并给出提示。

图6为本发明实施例的MCU召开会议的流程图，如图6所示，该流程包括以下步骤：

步骤601，判断本地MP资源是否足够，如果是，则执行步骤606，否则执行步骤602。

步骤602，查询MP资源信息，执行步骤603。

步骤603，判断视讯网络内的空闲MP资源是否足够，如果是，执行步骤步骤604，否则执行步骤605。

步骤604，调度自身MP资源和空闲MP资源召开会议，执行步骤607。

步骤605，结束流程，提示资源不足。

步骤606，调度自身MP资源召开会议，执行步骤607。

步骤607，会议结束释放MP资源。

图7为本发明实施例的MCU结构示意图，如图7所示，该MCU包括MC701和MP702，其中MC701和MP702的功能与现有技术相同，这里就不再赘述了。关键在于，该MCU还包括：

连接模块703，与MC701和MP702分别相连，用于分别为MCU中的MC701和MP702分配唯一的IP地址；建立MC701与本地及其它MCU中的MP之间的连接；

MP资源信息维护模块704，与所述连接模块703相连，用于记录其它MCU的MP资源信息，并通过所述连接模块703与其它MCU进行MP资源信息同步；

MP调度模块705，与所述MC701、MP702通过所述连接模块703相连，同时与MP资源信息维护模块704相连，用于根据所述MC发送的指令及所述MP资源信息维护模块704记录的MP资源信息，通过所述连接模块703建立的连接调度其它MCU中的MP资源。

较佳地，图8为本发明实施例的MP调度模块结构示意图，如图8所示，所述MP调度模块包括：

资源查询单元801，用于查询本地MP资源是否足够，若不足，则查询所述MP资源信息维护模块704记录的MP资源信息中是否存在足够的其它MCU中的空闲MP资源；

会议召开单元802，与所述资源查询单元801相连，用于在接收到MC发送的会议召开指令时，根据所述资源查询单元801的查询结果召开会议；如果本地的MP资源足够，则调用本地MP资源召开会议；若本地MP资源不足，且其它MCU中有足够的空闲MP资源，则调用本地MP资源和其它MCU中的空闲MP资源召开会议。

较佳地，图9为本发明实施例的MP资源信息维护单元结构示意图，如图9所示，所述MP资源信息维护单元包括：

存储子单元901，用于保存MP资源信息；

邻居建立子单元902，用于与视讯网络内的MCU之间建立邻居关系；

资源同步子单元903，与所述邻居建立子单元902和存储子单元901相连，用于与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收携带MP资源信息的消息对所述存储子单元901中保存的MP资源信息进行同步。

较佳地，所述MP资源信息维护单元还可以进一步包括：

保活子单元904，与所述邻居建立子单元902和存储子单元901相连，用于与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收保活消息对所述存储子单元901中保存的MP资源信息进行同步。

较佳地，所述MP资源信息维护单元还可以进一步包括：

资源更新子单元905，与所述邻居建立子单元902和存储子单元901相连，用于当有新的MCU加入视讯网络时，与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收携带所述新加入的MCU的MP资源信息的消息进行MP资源信息同步。

较佳地，所述MP资源信息维护单元还可以进一步包括：

资源变更子单元906，与所述邻居建立子单元902和存储子单元901相连，用于当有MP资源的状态发生变化时，与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收MP状态变更消息进行MP资源信息同步。

保活子单元904、资源更新子单元905和资源变更子单元906都不是MP资源信息维护单元中必须的，在MP资源信息维护单元中，除包括存储子单元901、邻居建立子单元902和资源同步子单元903外，还可以包括保活子单元904、资源更新子单元905和资源变更子单元906中任意一个或多个的任意组合。

上述本发明MCU的实施例中，各模块、单元的具体功能和实现可以参考本发明MP调度方法的实施例，这里就不再赘述了。

由上述的实施例可见，本发明的多点处理资源的调度方法和多点控制单元，通过分别为MCU中的MC和MP分配唯一的IP地址，视讯网络中所有MCU中的MC和MP之间通过所述IP地址建立连接进行通信和调度；使视讯网络内的所有MC和MP资源可以互通并统一调度，从而提高了视讯网络中MP资源的利用率，可以实现真正意义上的大规模视讯会议。通过邻居关系的建立，可以方便地管理和区分不同视讯网络的MCU。通过在MCU之间进行多种方式的MP资源信息同步，保证了MP资源调用的准确性和MP资源的可用性。

所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多点处理资源的调度方法，其特征在于，该方法包括：

分别为多点控制单元MCU中的多点控制模块MC和多点处理模块MP分配唯一的IP地址；

视讯网络中，任意一个MCU中的MC通过IP地址与本地及其它MCU中的MP建立连接；

任意一个MCU中记录其它MCU的MP资源信息，并与其它MCU进行MP资源信息同步；

任意一个MCU根据所述MP资源信息并通过所述连接来调度其它MCU中的MP资源；

其中，所述调度包括：

召开会议时，MCU首先检查本地的MP资源是否足够，若足够则调用本地的MP资源召开会议；若资源不足则查看本地记录的MP资源信息，若存在足够的其它MCU中的空闲MP资源，则调度所述其它MCU中空闲的MP资源与本地的MP资源召开会议。

2.如权利要求1所述的多点处理资源的调度方法，其特征在于，所述进行MP资源信息同步包括：

视讯网络中的MCU之间建立邻居关系，具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收携带MP资源信息的消息进行MP资源信息同步。

3.如权利要求2所述的多点处理资源的调度方法，其特征在于，所述同步还包括：

具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收保活消息进行MP资源信息同步。

4.如权利要求2所述的多点处理资源的调度方法，其特征在于，所述同步还包括：

当有新的MCU加入视讯网络时，具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收携带所述新加入的MCU的MP资源信息的消息进行MP资源信息同步。

5.如权利要求2所述的多点处理资源的调度方法，其特征在于，所述同步还包括：当有MP资源的状态发生变化时，具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收MP状态变更消息进行MP资源信息同步。

6.如权利要求2～5中任一项权利要求所述的多点处理资源的调度方法，其特征在于，所述邻居关系为：

指定MCU与所有非指定MCU建立邻居关系，非指定MCU之间不建立邻居关系。

7.一种多点控制单元，包括多点控制模块MC和多点处理模块MP，其特征在于，该多点控制单元还包括：

连接模块，与MC和MP分别相连，用于分别为MCU中的MC和MP分配唯一的IP地址；建立MC与本地及其它MCU中的MP之间的连接；

MP资源信息维护模块，与所述连接模块相连，用于记录其它MCU的MP资源信息，并通过所述连接模块与其它MCU进行MP资源信息同步；

MP调度模块，与所述MC、MP通过所述连接模块相连，同时与MP资源信息维护模块相连，用于根据所述MC发送的指令及所述MP资源信息维护模块记录的MP资源信息，通过所述连接模块建立的连接来调度其它MCU中的MP资源；

其中，所述MP调度模块包括：

资源查询单元，用于查询本地MP资源是否足够，若不足，则查询所述MP资源信息维护模块记录的MP资源信息中是否存在足够的其它MCU中的空闲MP资源；

会议召开单元，与所述资源查询单元相连，用于在接收到MC发送的会议召开指令时，根据所述资源查询单元的查询结果召开会议；如果本地的MP资源足够，则调用本地MP资源召开会议；若本地MP资源不足，且其它MCU中有足够的空闲MP资源，则调用本地MP资源和其它MCU中的空闲MP资源召开会议。

8.如权利要求7所述的多点控制单元，其特征在于，所述MP资源信息维护单元包括：

存储子单元，用于保存MP资源信息；

邻居建立子单元，用于与视讯网络内的MCU之间建立邻居关系；

资源同步子单元，与所述邻居建立子单元和存储子单元相连，用于与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收携带MP资源信息的消息对所述存储子单元中保存的MP资源信息进行同步。

9.如权利要求8所述的多点控制单元，其特征在于，所述MP资源信息维护单元还包括：

保活子单元，与所述邻居建立子单元和存储子单元相连，用于与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收保活消息对所述存储子单元中保存的MP资源信息进行同步。

10.如权利要求8所述的多点控制单元，其特征在于，所述MP资源信息维护单元还包括：

资源更新子单元，与所述邻居建立子单元和存储子单元相连，用于当有新的MCU加入视讯网络时，与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收携带所述新加入的MCU的MP资源信息的消息进行MP资源信息同步。

11.如权利要求8所述的多点控制单元，其特征在于，所述MP资源信息维护单元还包括：

资源变更子单元，与所述邻居建立子单元和存储子单元相连，用于当有MP资源的状态发生变化时，与具有邻居关系的MCU之间通过发送和接收MP状态变更消息进行MP资源信息同步。

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