监控系统中的组切换方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及网络技术领域,尤其涉及一种监控系统中的组切换方法、装置和系统。
背景技术
随着社会经济的发展和科技的进步,社会安全保障设施越来越完善和先进,使得社会整体治安环境得到了很大的改善,也促进了安防行业获得了前所未有的发展机遇。而这其中,视频监控作为安防的主要部分,得到了政府的高度重视,并投入巨资在各个城市建设和谐社会所需要的安全保障工程。目前任何一个监控系统都会利用多个监视器和多个摄像机来建立监控关系,以便可以同时查看和切换多个监控点的监视画面。
组播技术实现了网络中点到多点的高效数据传输,目前组播技术在资源发现、多媒体会议、实时数据拷贝、实时数据传输等诸多方面都有广泛应用。所谓组播组就是IP地址的集合,不表示具体的主机,而是表示一系列系统的集合,它采用了组地址的概念,把需要数据的用户编入用户组,并利用一些高级的网络协议来确保最经济地利用带宽,把数据通过用户组传递给真正需要的用户。组播的示意图如图1A所示,组播路由器或主机传送发送数据的一个拷贝到多个接收者,在一个给定的网络上每一份数据只存在一次。主机可同时发送数据到多个接收者。它与单播不同,单播的示意图如图1B所示,根据接收者的数量,发送者需要发送数据的多个拷贝,每个拷贝发送到一个接收者,网络分别将它们转发至每个接收者,发送者一次只能发送至一个接收者。
在视频监控系统中,组播技术也得到了广泛应用。由于在监控应用中,常会有多个客户端同时去浏览同一路视频图像。基于组播方式实现时,作为发送者的视频源可以只发送一路视频数据流,交换机根据需要复制多份给不同的客户端,可以有效地减轻网络负荷,降低网络延时。
在目前的视频监控系统中,编码单元将摄像机图像采集后,运用某种编码标准将图像压缩编码,进行网络封装后送入IP网络中发送到解码单元,解码单元将接收到的内容进行解码后播放到监视器或PC机显示器上。其组网示意图如图2所示。
组轮切就是指多路摄像机在多个监视器或多个视频管理客户端的窗格上轮切,利用视频编解码器、管理平台和IP网络实现多路视频的任意切换和视频群切换的功能。目前,以第一组摄像机包括两个编码单元(编码单元一和编码单元二)为例,编码单元和解码单元间建立监控关系的流程如图3所示,包括以下步骤:
步骤s301、视频管理客户端向视频管理服务器请求预览多个编码单元的摄像机实时图像,播放到视频管理客户端或解码器下的监视器即解码单元上。
步骤s302、视频管理服务器发送请求报文,指示解码单元一准备接收媒体流。
步骤s303、解码单元一打开用于接收媒体流的相应端口,准备进行解码,之后向视频管理服务器发送响应报文。
步骤s304、视频管理服务器接收到解码单元一发送的响应报文后,向编码单元一发送请求报文,指示编码单元一发送媒体流到解码单元一。
步骤s305、编码单元一对接收到的请求报文进行解析,并向解码单元一发送单播媒体流后,向视频管理服务器回响应报文,监控关系成功建立,解码单元一收到编码单元一发送的媒体流后进行解码输出。
步骤s306-步骤s308、建立解码单元二与编码单元二的监控关系,完成第一组两个摄像机图像的显示。
步骤s309、视频管理服务器发送响应报文至视频管理客户端告知第一组摄像机组显示成功。
以此类推,显示预设的间隔时间后,再建立第二组的编码单元三和编码单元四、与解码单元一和解码单元二的监控关系,实现第二组图像的切换显示。
在视频监控领域,视频切换的功能应用相当广泛。现有技术中存在的问题在于,在监控关系建立图像显示时间和图像同步切换两个方面一直无法满足用户需求,主要表现如下:
编码单元收到视频管理服务器请求报文后解析出媒体流地址和媒体流参数,然后通过实时传输协议发出,因此回应视频管理服务器需要较长的时间,解码单元此时等待接收媒体流,导致等待图像显示的时间较长。另外,对组轮切的启动来说,需要将多路编码单元和多个解码单元建立监控关系,交互的报文目前采用的是串行发送和处理,由于交互的报文较多,造成严重的时延问题,特别是解码单元较多时,从第一个监控关系建立到最后一个监控关系建立的间隔时间很长,导致了多路视频图像切换显示时间不同步。
发明内容
本发明提供一种监控系统中的组切换方法、装置和系统,用于缩短组轮切中建立监控关系的时间,提高切换速度。
为达到上述目的,本发明提供一种监控系统中的组切换方法,包括:
视频管理服务器为各分组内的各编码单元配置不同的组播组地址并通知各编码单元,触发各所述编码单元持续将媒体流向配置的组播组地址发送;
所述视频管理服务器根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示所述各解码单元加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流。
其中,对于一编码单元的组播组地址,当没有解码单元加入所述组播组地址时,不对所述编码单元向所述组播组地址发送的媒体流进行转发。
其中,所述根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文前,还包括:
所述视频管理服务器接收视频管理客户端发送的将多个分组内的各编码单元采集的媒体流发送到各解码单元的预览请求;
所述指示所述各解码单元加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流后,还包括:
各解码单元对接收到的一分组内各编码单元的媒体流进行解码并显示。
其中,所述视频管理服务器根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示所述各解码单元加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流,包括:
对时间进行计时,当预设的组切换周期到达时,对所述待监控的分组进行切换;
对于一个待监控的分组内的各编码单元,向需要分别与所述各编码单元建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示所述各解码单元加入与其具有监控关系的编码单元的组播组地址,使得所述各解码单元接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流。
其中,所述各解码单元接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流包括:
所述各解码单元在未加入任何组播组地址时,直接向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,加入与其具有监控关系的编码单元的组播组地址,接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流;
所述各解码单元在已加入一组播组地址时,首先向所述已加入的组播组发送组播离开报文,再向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流;或首先向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,在接收到新加入的组播组发送的媒体流后,向所述已加入的组播组发送组播离开报文。
本发明还提供了一种监控系统中的组切换管理装置,包括:
组播组地址配置单元,用于为各分组内的各编码单元配置不同的组播组地址;
组播组地址通知单元,用与将所述组播组地址配置单元配置的组播组地址通知各编码单元,触发各所述编码单元持续将媒体流向配置的组播组地址发送;
指示报文发送单元,用于根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示所述各解码单元加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流。
其中,还包括:
请求接收单元,用于接收视频管理客户端发送的将多个分组内的各编码单元采集的媒体流发送到各解码单元的预览请求,并通知所述指示报文发送单元。
其中,所述指示报文发送单元具体包括:
分组切换子单元,用于对时间进行计时,当预设的组切换周期到达时,判断需要对所述待监控的分组进行切换,并将切换后分组包括的编码单元通知指示报文发送子单元;
指示报文发送子单元,用于向需要分别与一个待监控的分组内各编码单元建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示所述各解码单元加入与其具有监控关系的编码单元的组播组地址,使得所述各解码单元接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流。
本发明还提供了一种监控系统,包括:
视频管理服务器,为各分组内的各编码单元配置不同的组播组地址并通知各编码单元,触发各所述编码单元持续将媒体流向配置的组播组地址发送;并根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文;
分为多组的多个编码单元,用于向所述视频管理服务器配置的组播组地址发送媒体流;
多个解码单元,用于根据所述视频管理服务器发送的指示报文,加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流;
交换设备,用于将编码单元发送的媒体流向加入所述编码单元的组播组地址的解码单元转发;对于一编码单元的组播组地址,当没有解码单元加入所述组播组地址时,所述交换设备不对所述编码单元向所述组播组地址发送的媒体流进行转发。
其中,所述解码单元具体用于:根据所述视频管理服务器发送的指示报文,加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流,包括:
在未加入任何组播组地址时,直接向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,加入与其具有监控关系的编码单元的组播组地址,接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流;
在已加入一组播组地址时,首先向所述已加入的组播组发送组播离开报文,再向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流;或首先向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,在接收到新加入的组播组发送的媒体流后,向所述已加入的组播组发送组播离开报文。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
可以有效的缩短组轮切中建立监控关系的时间,实现多路监控关系的同步建立和多路视频的同步切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是现有技术中组播的示意图;
图1B是现有技术中单播的示意图;
图2是现有技术中视频监控系统的结构示意图;
图3是现有技术中编码单元和解码单元间建立监控关系的流程图;
图4是本发明中提供的监控系统中的组切换方法流程图;
图5是本发明应用场景中监控系统中的组切换方法流程图;
图6是本发明中提供的组切换的管理装置的结构示意图;
图7是本发明中提供的组切换的管理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种监控系统中的组切换方法,如图4所示,包括:
步骤s401、为各分组内的各编码单元配置不同的组播组地址并通知各编码单元,触发各编码单元持续将媒体流向配置的组播组地址发送;
步骤s402、根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示各解码单元加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流。
本发明中提供了一种监控系统中的组切换方法,其中涉及将编码单元配置为永久开播,持续发送媒体流。永久开播是指在组播网络的基础上,视频管理服务器配置编码单元使用的组播地址并通知编码单元,编码单元收到视频管理服务器下发的组播组地址后,持续向视频管理服务器下发的组播组地址发送媒体流。因此,在组切换监控关系建立的过程中,基于编码单元永久开播的技术,视频管理服务器只需向需要接收媒体流的解码单元发请求报文,触发解码单元加入相应的组播组,即可使得解码单元接收到媒体流,节省了现有技术中给编码单元发送请求报文和编码单元处理报文并向解码单元发送媒体流的过程。
以下结合一个具体的应用场景,描述本发明中组切换方法的具体实施方式。
本发明中的组切换方法应用于图2所示的组网环境。视频管理客户端首先通过视频管理服务器提供的配置界面功能,配置各编码单元使用的组播组地址并开启永久开播。配置编码单元永久开播后,编码单元即发送组播媒体流到接入交换机,由于此时没有解码单元加入组播组请求接收,组播媒体流不会向其他交换机转发,因此也不会消耗交换机带宽和转发性能。
目前的组播技术中,通过把224.0.0.0-239.255.255.255的D类地址作为组播组地址。在网络中,如果有其他主机对于这个组播组组的报文有兴趣的,可以申请加入这个组播组,并可以接收到这个组播组的报文,而其他不是这个组播组的成员无法接受到这个组播组的报文。
本发明的该组网场景中,将各编码单元每两个分为一组,并定时对组进行轮切,使得解码单元定时将每一组的编码单元采集到的媒体流进行显示。配置编码单元永久开播后,组轮切监控关系建立的具体流程如图5所示,包括:
步骤s501、视频管理客户端向视频管理服务器发送请求报文,请求将多个编码单元的摄像机实时图像播放到视频管理客户端或解码器下的监视器(即解码单元)上。该解码单元包括位于视频管理客户端外的硬件解码单元和/或位于视频管理客户端中的软件解码单元。
步骤s502、视频管理服务器向解码单元一和解码单元二并发发送指示报文,指示解码单元一接收编码单元一的组播媒体流,指示解码单元二接收编码单元二的组播媒体流。
步骤s503~步骤s504、解码单元一和解码单元二向接入交换机发送欲接收的媒体流所在组播组的组播加入报文,交换机将相应的组播媒体流转发到解码单元,解码单元开始解码显示相应图像。同时解码单元一和解码单元二分别向视频管理服务器发送响应报文,监控关系成功建立。需要说明的是,本场景中由于解码单元一和解码单元二之前未加入任何组播组,因此直接向欲接收的媒体流所在的组播组发送组播加入报文(Join)即可。如果解码单元已经加入了其他编码单元的组播组,则需要向已加入的组播组发送组播离开(Leave)报文。在具体的实现上,可以采用:(方式一)先向之前已加入的组播组发送组播离开报文,再向欲接收的媒体流所在的组播组发送组播加入报文;或(方式二)先向欲接收的媒体流所在的组播组发送组播加入报文,在接收到欲接收的组播组发送的媒体流(可以通过源地址进行识别)后,再向之前已加入的组播组发送组播离开报文。与现有技术相比,无论采用哪一种方式都可以有效减少组轮切过程中的时延。其中方式二的时延相对于方式一的时延更短。
步骤s505、视频管理服务器向视频管理客户端发送响应报文,告知第一组两个摄像机显示成功。
解码单元一和解码单元二显示编码单元一和编码单元二的媒体流预设的间隔时间后,需要切换显示第二组中编码单元三和编码单元四的图像,此时基于与上述图5相似的流程,再建立第二组的编码单元三和编码单元四与解码单元一和解码单元二的监控关系,切换解码单元一和解码单元二分别加入编码单元三和编码单元四的组播,接收相应组播媒体流,实现第二组编码单元的切换显示。以此类推,即可实现监控系统中的组轮切。
本发明提供的上述流程中,在组轮切的过程中,由于编码单元会一直向组播地址发送媒体流,在监控关系建立的报文交互过程中,节约了视频管理服务器给编码单元发送请求报文、编码单元解析报文和发送媒体流的时间。同时,编码单元给组播地址发送的媒体流发送到编码单元接入的交换机上,当组播组中没有组播成员加入时,媒体流不会被转发,不会对网络造成压力,也不会影响到系统的稳定性。
视频管理服务器在接收到视频管理客户端的请求之后,对报文做并发处理,同时给多个解码单元发送请求报文,这样不仅缩短了等待报文处理的时间,同时也可以保证在轮切计划切换到下一路摄像机时,多路图像可以实现同步切换。
本发明提供的上述方法中,各编码单元根据配置的组播组地址,持续将媒体流向配置的组播组地址发送。当各解码单元需要接收媒体流时,直接加入对应的编码单元的组播组地址即可。另外,编码器向接入网络设备发送媒体流后,在无接收者加入的情况下不会将媒体流向其他网络设备转发,不会给网络造成压力;有接收者加入时,网络设备直接将组播流转发到接收者,节省了视频管理服务器向编码单元发送请求报文、编码单元解析报文发送媒体流和相应请求的时间。其可以有效的缩短组轮切中建立监控关系的时间,实现多路监控关系的同步建立和多路视频的同步切换。
本发明还提供了一种监控系统,包括:
视频管理服务器,为各分组内的各编码单元配置不同的组播组地址并通知各编码单元,触发各编码单元持续将媒体流向配置的组播组地址发送;并根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文;
分为多组的多个编码单元,用于向视频管理服务器配置的组播组地址发送媒体流;
交换设备,用于将编码单元发送的媒体流向加入编码单元的组播组地址的解码单元转发。对于一编码单元的组播组地址,当没有解码单元加入组播组地址时,交换设备不对编码单元向组播组地址发送的媒体流进行转发。
多个解码单元,用于根据视频管理服务器发送的指示报文,加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流;具体包括:
在未加入任何组播组地址时,直接向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,加入与其具有监控关系的编码单元的组播组地址,接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流;
在已加入一组播组地址时,首先向已加入的组播组发送组播离开报文,再向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流;或首先向与其具有监控关系的编码单元的组播组地址发送组播加入报文,在接收到新加入的组播组发送的媒体流后,向已加入的组播组发送组播离开报文。
本发明还提供了一种监控系统中组切换的管理装置,具体可以为视频管理服务器,如图6所示,其包括:
组播组地址配置单元10,用于为各分组内的各编码单元配置不同的组播组地址;
组播组地址通知单元20,用与将组播组地址配置单元10配置的组播组地址通知各编码单元,触发各编码单元持续将媒体流向配置的组播组地址发送;
指示报文发送单元30,用于根据组切换周期,定时向需要与一分组内各编码单元分别建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示各解码单元加入对应编码单元的组播组地址并接收媒体流。
如图7所示,本发明中的管理装置还包括:
请求接收单元40,用于接收视频管理客户端发送的对多个分组内的各编码单元采集的图像进行预览的请求,并通知组播组地址配置单元进行组播组地址的分配。
上述指示报文发送单元30具体可以包括:
分组切换子单元31,用于对时间进行计时,当预设的组切换周期到达时,判断需要对待监控的分组进行切换,并将切换后分组包括的编码单元通知指示报文发送子单元;
指示报文发送子单元32,用于向需要分别与一个待监控的分组内各编码单元建立监控关系的各解码单元并发指示报文,指示各解码单元加入与其具有监控关系的编码单元的组播组地址,使得各编码单元接收与其具有监控关系的编码单元发送的媒体流。
本发明提供的上述系统和设备中,各编码单元根据配置的组播组地址,持续将媒体流向配置的组播组地址发送。当各解码单元需要接收媒体流时,直接加入对应的编码单元的组播组地址即可。另外,编码器向接入网络设备发送媒体流后,在无接收者加入的情况下不会将媒体流向其他网络设备转发,不会给网络造成压力;有接收者加入时,网络设备直接将组播流转发到接收者,节省了视频管理服务器向编码单元发送请求报文、编码单元解析报文发送媒体流和相应请求的时间。其可以有效的缩短组轮切中建立监控关系的时间,实现多路监控关系的同步建立和多路视频的同步切换。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的单元可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的单元可以合并为一个单元,也可以进一步拆分成多个子单元。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。