CN101510844B - 一种多媒体码流传输方法和系统以及管理服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多媒体码流传输方法，包括：管理服务器接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存；管理服务器收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流。本发明还公开了一种多媒体码流传输系统和一种管理服务器。本发明的技术方案高了网络利用率和用户体验。

Description

一种多媒体码流传输方法和系统以及管理服务器 

技术领域

本发明涉及多媒体传输技术领域，尤指一种多媒体码流传输方法和系统以及管理服务器。 

背景技术

在大型视频监控系统的组网结构中，编码器到解码终端的多媒体码流通常需要经过媒体服务器(MS，Media Server)转发。这里，编码器到解码终端的多媒体码流为音频码流、视频码流或音视频码流。 

图1是现有的视频监控系统的组网示意图。如图1所示，视频监控系统中的编码器一般为数字视频录像机(DVR，Digital Video Recorder)或网络视频服务器(DVS，Digital Video Server)。DVS是一种对音视频数据进行编码处理并完成网络传输的专用设备，能实现远程监控功能。如图1所示的最常见的组网中，DVS/DVR位于边缘，MS和解码终端位于中心。DVS/DVR与MS之间的网络传输质量经常会成为多媒体码流传输的瓶颈。图1中分别用实线箭头和虚线箭头示意出了DVS/DVR到解码终端的经过不同MS的不同转发路径。 

在现有技术中，事先判断编码器(即DVS/DVR)的转发收敛比和网络的服务质量(QoS，Quality of Service)状况，然后固定配置视频编码器与MS的绑定关系，由媒体服务器转发与自身绑定的视频编码器的多媒体码流到解码终端。图2是现有的固定配置编码器和MS的绑定关系后的一个组网示意图。 

但是，现有技术中的这种事先判断视频编码器到具体MS的收敛比和网络的QoS状况，并根据判断结果固定配置编码器和MS之间的绑定关系的方 案，在实际运行中，可能会出现实际的收敛情况和网络QoS状态与事先判断的不一致的情况，最终会降低网络的利用率和用户体验。 

发明内容

本发明提供了一种多媒体码流传输方法，该方法提高了网络利用率和用户体验。 

本发明还提供了一种多媒体码流传输系统，该系统提高了网络利用率和用户体验。 

本发明还提供了一种管理服务器，该管理服务器提高了网络利用率和用户体验。 

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的： 

本发明公开了一种多媒体码流传输方法，该方法适用于编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上转发路径的视频监控系统，该方法包括： 

管理服务器接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器，网络服务质量是上报该网络服务质量的媒体服务器与其相邻上游设备之间链路的网络服务质量； 

管理服务器收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流，其中，所述根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径具体为： 

管理服务器为每个媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积；选择优先值最高的媒体服务器转发编码器的码流；其中，剩余带宽是根据主动带宽测量技术获得的网络服务质量，或者， 

管理服务器根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径。 

本发明还公开了一种多媒体码流传输的系统，该系统包括：编码器、解码终端、管理服务器和两个以上的媒体服务器，编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上的转发路径， 

该系统中的指定媒体服务器，用于获取自身与相邻上游设备之间的网络服务质量并上报管理服务器；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器； 

管理服务器，用于接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存；用于在收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发 路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流； 

编码器，用于将多媒体码流通过管理服务器所通知的路径发送给解码终端，其中，所述管理服务器根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径具体为： 

管理服务器为每个媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积；选择优先值最高的媒体服务器转发编码器的码流；其中，剩余带宽是根据主动带宽测量技术获得的网络服务质量，或者， 

管理服务器根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径。 

本发明还公开了一种管理服务器，该管理服务器配置于编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上转发路径的视频监控系统中，该管理服务器包括：接收模块，存储模块和核心处理模块，其中， 

接收模块，用于接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存到存储模块中；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器，网络服务质量是上报该网络服务质量的媒体服务器与其相邻上游设备之间链路的网络服务质量； 

核心处理模块，用于在收到解码终端的多媒体请求时，根据存储模块中保存的各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流，其中，所述核心处理模块根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径具体为： 

核心处理模块为每个媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积；选择优先值最高的媒体服务器转发编码器的码流；其中，剩余带宽是根据主动带宽测量技术获得的网络服务质量，或者， 

核心处理模块根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径。 

由上述技术方案可见，本发明这种管理服务器接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存，并收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流的技术方案使得能够根据网络的实际情况选择传输多媒体码流的路径，从而提高了网络利用率和用户体验。 

附图说明

图1是现有的视频监控系统的组网示意图； 

图2是现有的固定配置编码器和MS的绑定关系后的一个组网示意图； 

图3是本发明实施例一种多媒体码流传输方法的流程图； 

图4是本发明实施例中视频监控系统的第一种组网示意图； 

图5是本发明实施例中视频监控系统的第二种组网示意图； 

图6是本发明实施例一种管理服务器的组成结构框图。 

具体实施方式

本发明的核心思想是：在编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在多条转发路径的视频监控系统中，通过每条转发路径的网络服务质量来选择合适的转发路径来传输多媒体码流，从而提高网络利用率和用户体验。 

图3是本发明实施例一种多媒体码流传输方法的流程图，该方法适用于编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上转发路径的视频监控系统，如图3所示，该方法包括以下步骤： 

步骤301，管理服务器接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报网络服务质量并保存；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器，网络服务质量是上报该网络服务质量的媒体服务器与其相邻上游设备之间链路的网络服务质量； 

本步骤中，上报网络服务质量的设备可以根据现有的主动带宽测量技术来获得自身与其相邻上游设备之间的链路服务质量。主动带宽测量技术主要针对单独链路或端到端路径的容量和可用带宽进行测量，包括四种主要技术：变长单包测量技术(VPS)、包对/包序列测量技术(PPTD)、自负载周期流测量技术(SLPS)和阻挡包测量技术(PT)。其中，VPS测量单独链路容量，PPTD测量端到端路径容量，SLPS测量端到端路径的可用带宽，PT 可以测量端到端路径或任意链路的容量。 

步骤302，管理服务器收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流。 

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进一步详细说明。 

图4是本发明实施例中视频监控系统的第一种组网示意图。如图4所示，DVS/DVR(编码器)与解码终端之间存在两条转发路径，其中一条转发路径是经过MS1转发，另一条转发路径是经过MS2转发。本实施例中，各MS与解码终端同处于中心，而DVS/DVR处于边缘，因此只考虑DVS/DVR与MS之间链路的网络服务质量，具体过程如下： 

步骤1、DVS/DVR定时发送网络服务质量探测报文到MS1和MS2，则MS1和MS2根据各自所接收的网络服务质量探测报文获得自身与DVS/DVR之间链路的网络服务质量。 

本步骤中可以采用VPS、PPTD、SLPS或PT中的任一种技术获得网络服务质量。其中，如果采用SLPS技术，则所述网络服务质量探测报文即为该技术中的“探测包流”，如果采用PPTD技术，则所述网络服务质量探测报文即为该技术中的“背靠背的等长包”，以此类推。 

步骤2、MS1和MS2将各自获得的网络服务质量上报管理服务器，管理服务器将上报信息存入本地数据库。 

上述步骤1和2中的过程是周期性的背景任务，各MS会定期上报网络服务质量给管理服务器。 

步骤3、用户在解码终端界面请求实时视频，则解码终端发送实时视频请求到管理服务器。 

步骤4、如果目前没有媒体服务器转发该被请求的视频流，管理服务器根据步骤2中所保存的信息，选择一个相对空闲的MS，并通知DVS/DVR 通过所述选择的MS转发视频给解码终端。 

在本发明的其他实施例中，还可以在管理服务器上为各MS配置一定的权重值和保留带宽。管理服务器选择MS的方式可以是：MS的优先值＝权重值×(剩余带宽-保留带宽)；选择优先值最高的MS转发DVS/DVR的码流；其中，剩余带宽是根据主动带宽测量技术获得的网络服务质量。 

图5是本发明实施例中视频监控系统的第二种组网示意图。如图5所示，共有4个MS，即MS1、MS2、MS3和MS4转发DVS/DVR到解码终端的多媒体码流。其中，为了描述方便将两两设备之间的链路命名如下： 

DVS/DVR<->MS1：链路1； 

DVS/DVR<->MS2：链路2； 

MS1<->MS3：链路3； 

MS2<->MS4：链路4； 

MS1<->MS4：链路5； 

MS2<->MS3：链路6； 

MS3<->解码终端：链路7； 

MS4<->解码终端：链路8。 

可以看出，DVS/DVR到解码终端一共有4条转发路径：1-3-7，1-5-8，2-4-8，2-6-7。 

在图5所示的组网中，选择转发路径时，即可以全路径优先，也可以是部分路径优先。 

如果是全路径优先，则需要应用主动带宽测量技术获得所有链路的网络服务质量，即在图5中，DVS/DVR向MS1和MS2发送网络服务质量探测报文，MS1和MS2分别获得链路1和链路2的网络服务质量并上报管理服务器；MS1向MS3和MS4发送网络服务质量探测报文，MS3和MS4分别获得链路3和链路5的网络服务质量并上报管理服务器；MS2向MS3和MS4发送网络服务质量探测报文，MS3和MS4分别获得链路6和链路4的网络服务质量并上报管理服务器；MS3和MS4分别向解码终端发送网络服 务质量探测报文，解码终端获得链路7和链路8的网络服务质量并上报管理服务器。管理服务器收到解码终端的多媒体请求时，根据各媒体服务器和解码终端上报的网络服务质量从4条转发路径中选择一条合适的转发路径，并通知DVS/DVR通过所选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流。其中，管理服务器根据各媒体服务器和解码终端上报的网络服务质量从4条转发路径中选择一个转发路径的方式可以为：根据每个媒体服务器/解码终端上报的网络服务质量为每个媒体服务器/解码终端配置优先值，配置优先值的方式可以同图4中为媒体服务器配置优先值的方式；对于每条DVS/DVR到解码终端的转发路径，将该转发路径上的媒体服务器/解码终端的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径。 

需要说明的是，由于MS3上报了两个链路(链路3和链路6)的网络服务质量，因此需要为MS3配置分别对应于链路3和链路6的两个优先值，对于转发路径1-3-7，则取MS3的对应于链路3的优先值，对于转发路径2-6-7，则取MS3的对应于链路6的优先值。MS4和解码终端的情况也一样，不再一一复述。 

如果是部分路径优先，则只需要获得部分链路的网络服务质量即可。例如在图5中，只考虑链路3、4、5和6的网络服务质量，则只需要MS1向MS3和MS4发送网络服务质量探测报文，MS3和MS4分别获得链路3和链路5的网络服务质量并上报管理服务器，MS2向MS3和MS4发送网络服务质量探测报文，MS3和MS4分别获得链路6和链路4的网络服务质量并上报管理服务器；则管理服务器根据链路3、4、5和6的网络服务质量从4条转发路径中选择一条转发路径，并通知DVS/DVR通过所选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流。 

通过上述两个实施例可以看出，本发明图3所示的方案可以基于网络服务质量实现媒体服务器的全局负载均衡，充分利用了媒体服务器和网络资源，提高了网络利用率和用户体验。 

接下来给出本发明实施例中的多媒体码流传输系统的组成结构。 

本发明实施例中的多媒体码流传输的系统包括：编码器、解码终端、管理服务器和两个以上的媒体服务器，编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上的转发路径，其中： 

该系统中的指定媒体服务器，用于获取自身与相邻上游设备之间的网络服务质量并上报管理服务器；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器； 

管理服务器，用于接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存；用于在收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流； 

编码器，用于将多媒体码流通过管理服务器所通知的路径发送给解码终端。 

在本发明实施例中的多媒体码流传输的系统中，所述管理服务器，用于根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径通知给编码器。 

在本发明实施例中的多媒体码流传输的系统中，所述网络服务质量为剩余带宽；所述管理服务器，用于为每个指定媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，令该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积。 

在本发明实施例中的多媒体码流传输的系统的组网可以如图4和图5所示的组网，当然也只不限于这两种组网方式。 

图6是本发明实施例一种管理服务器的组成结构框图，该管理服务器配置于编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上转发路径的视频监控系统中，如图6所示，该管 理服务器包括：接收模块601，存储模块602和核心处理模块603，其中， 

接收模块601，用于接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存到存储模块602中；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器，网络服务质量是上报该网络服务质量的媒体服务器与其相邻上游设备之间链路的网络服务质量； 

核心处理模块603，用于在收到解码终端的多媒体请求时，根据存储模块602中保存的各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流。 

在图6中，核心处理模块603，用于根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径通知给编码器。 

在图6中，所述网络服务质量为剩余带宽；核心处理模块603，用于为每个指定媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，令该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积。 

综上所述，本发明这种管理服务器接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存，并收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流的技术方案使得能够根据网络的实际情况选择传输多媒体码流的路径，从而提高了网络利用率和用户体验。 

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非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 (4)

1.一种多媒体码流传输方法，该方法适用于编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上转发路径的视频监控系统，其特征在于，该方法包括：

管理服务器接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器，网络服务质量是上报该网络服务质量的媒体服务器与其相邻上游设备之间链路的网络服务质量；

管理服务器收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流，其中，所述根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径具体为：

管理服务器为每个媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积；选择优先值最高的媒体服务器转发编码器的码流；其中，剩余带宽是根据主动带宽测量技术获得的网络服务质量，或者，

管理服务器根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定媒体服务器定时上报的网络服务质量是，指定媒体服务器根据自身所接收的由相邻上游设备定时发送的网络服务质量探测报文获得的。

3.一种多媒体码流传输的系统，该系统包括：编码器、解码终端、管理服务器和两个以上的媒体服务器，编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上的转发路径，其特征在于，

该系统中的指定媒体服务器，用于获取自身与相邻上游设备之间的网络服务质量并上报管理服务器；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器；

管理服务器，用于接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存；用于在收到解码终端的多媒体请求时，根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流；

编码器，用于将多媒体码流通过管理服务器所通知的路径发送给解码终端，其中，所述管理服务器根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径具体为：

管理服务器为每个媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积；选择优先值最高的媒体服务器转发编码器的码流；其中，剩余带宽是根据主动带宽测量技术获得的网络服务质量，或者，

管理服务器根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径。

4.一种管理服务器，该管理服务器配置于编码器发送给解码终端的多媒体码流通过媒体服务器转发，且编码器和解码终端之间存在两条以上转发路径的视频监控系统中，其特征在于，该管理服务器包括：接收模块，存储模块和核心处理模块，其中，

接收模块，用于接收各转发路径上的指定媒体服务器定时上报的网络服务质量并保存到存储模块中；其中，每条转发路径上至少有一个指定媒体服务器，网络服务质量是上报该网络服务质量的媒体服务器与其相邻上游设备之间链路的网络服务质量；

核心处理模块，用于在收到解码终端的多媒体请求时，根据存储模块中保存的各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径，并通知编码器通过所述选择的转发路径向解码终端发送多媒体码流，其中，所述核心处理模块根据各转发路径上的指定媒体服务器上报的网络服务质量，选择一条编码器到解码终端的转发路径具体为：

核心处理模块为每个媒体服务器配置权重值和保留带宽；对于每个指定媒体服务器，该指定媒体服务器的优先值等于该媒体服务器的剩余带宽和保留带宽的差值与该媒体服务器的权重值的乘积；选择优先值最高的媒体服务器转发编码器的码流；其中，剩余带宽是根据主动带宽测量技术获得的网络服务质量，或者，

核心处理模块根据每个指定媒体服务器上报的网络服务质量为每个媒体服务器配置优先值；对于每条编码器到解码终端的转发路径，将该转发路径上的指定媒体服务器的最小优先值作为该转发路径的优先值；然后选择优先值最大的转发路径。

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