CN102571372A - 一种ip广播系统的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种IP广播系统的实现方法，包括步骤：1)第一个节点进入系统时，广播服务器向其发送自己的IP和发送端口；第一个节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口；2)广播服务器搜寻是否有节点加入或退出，有节点加入时，执行步骤3)；有节点退出时，执行步骤4)；3)广播服务器向新节点发送前节点的IP和转发端口；同时向前节点发送新节点的IP和接收端口；新节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口；前节点向广播服务器发送自己的IP和转发端口；4)广播服务器将退出节点的前节点的IP和转发端口指定为退出节点的后节点的IP和接收端口；返回步骤2)。它可解决广播服务器的压力和网络带宽问题，使系统实施的难度和复杂度大大降低。

Description

一种IP广播系统的实现方法

技术领域

本发明涉及一种IP广播系统的实现方法，此系统利用会话初始化协议(SessionInitiation Protocol，简写为SIP)，在IP网络中实现广播。

背景技术

VoIP是一种在IP网络上传输语音的技术，其中涉及到信令、语音编解码、实时传输和网络传输等多方面知识。SIP协议是广泛使用的信令控制协议，用来建立、修改和终结一个或多个参与者之间的会话，这些会话可以是多媒体会议、IP电话或广播。RTP协议可以将媒体信息(声音)打包成IP包，通过UDP协议在IP网络上进行传输。

IP广播系统是在IP网络上实现的广播方案。广播服务器含有广播源，广播内容可以是声音或视频，广播服务器通过SIP协议与广播接收端建立连接，将声音或视频从广播服务器传送到接收端。IP广播系统可以通过组播技术或P2P技术实现。利用组播技术实现的IP广播系统，随着客户端的增多，服务器压力会越来越大，带宽的要求也越来越大，同时需要路由器的配合，在广播源和客户端之间经过的所有路由器无法保证都支持组播的情况下，这种技术只能望梅止渴。利用P2P技术实现的IP广播系统，客户端之间能分享广播源的数据，减缓广播源的压力，但是该技术要求很复杂，实施难度大。

发明内容

为了更好的解决目前IP广播系统存在的问题，本发明的目的是提出一种新的IP广播系统的实现方法，它可解决广播服务器的压力和网络带宽问题，使系统实施的难度和复杂度大大降低。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种IP广播系统，该IP广播系统采用C/S结构，包括：

若干支持会话初始化协议的广播接收端，每个广播接收端可将收到的媒体包还原成语音/视频后广播出去，并将收到的媒体包转发到下一个广播接收端；

一个支持会话初始化协议的广播服务器，其将存储的媒体信息打包发送出去，维护各广播接收端的状态，可将新加入的广播接收端的消息送达上一次加入的广播接收端，当有广播接收端退出时能恢复广播。

一种IP广播系统的实现方法，包括步骤：

1)第一个节点进入系统时，广播服务器向第一个节点发送自己的IP和发送端口；第一个节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口；所述的节点是指广播接收端；

2)广播服务器记录当前节点的状态，并搜寻是否有节点加入或退出，当有节点加入时，执行步骤3)；当有节点退出时，执行步骤4)；否则继续执行步骤2)；

3)广播服务器一方面向新节点发送上次加入的节点，即新节点的前节点的IP和转发端口；同时向前节点发送新节点的IP和接收端口；新节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口；前节点向广播服务器发送自己的IP和转发端口；返回步骤2)；

4)广播服务器将退出节点的前节点的IP和转发端口指定为退出节点的后节点的IP和接收端口；返回步骤2)。

进一步地：

所述第一个节点和新节点进入系统时，第一个节点和新节点首先要向广播服务器发起入网通知。

所述步骤4)的详细步骤为：

4.1)广播服务器向前节点发送后节点的IP和接收端口，所述的前节点和后节点是指退出节点的前节点和后节点；

4.2)广播服务器向后节点发送前节点的IP和转发端口，

4.3)前节点向广播服务器发送自己的IP和转发端口；

4.4)后节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口。

在所述步骤2)中，广播服务器记录每一个节点的状态，并通过以下方法搜寻是否有节点加入或退出：

若收到入网通知，便知道有新节点加入；

定时向各节点发送心跳信息来探知节点是否存在，若广播服务器收到某节点的回应，则表示该某节点存在，否则认为该某节点已退出。

本发明具有以下优点：

1.与组播方式实现的IP广播系统相比，解决了广播服务器的压力和网络带宽问题；

2.与P2P方式实现的IP广播系统相比，系统实施的难度和复杂度大大降低。

附图说明

图1为IP广播系统原理图；

图2为第一个广播接收端与广播服务器建立连接流程图；

图3为第二个广播接收端与广播服务器建立连接流程图；

图4为广播接收端从系统移除流程图。

具体实施方式

本发明提出的IP广播系统采用C/S结构，其中：

广播接收端主要有如下功能：

1.支持SIP协议，完成呼叫控制；

2.能够接收RTP媒体包，然后将其还原成声音后广播出去，同时可以将收到的RTP媒体包转发到另外一个目的地(广播接收端)。

广播服务器主要有如下功能：

1.支持SIP协议，完成呼叫控制；

2.可以存储媒体信息，做为广播控制源发送出去(RTP包)；

3.维护广播接收端的状态，当有新的广播接收端加入系统时，能够迅速的将广播媒体信息送达；当有系统内的广播接收端从系统移除时，能够迅速恢复广播。

该IP广播系统的工作步骤如下(图1)：

1.广播服务器启动，在系统内没有广播接收端的时候，始终处于接收端发现状态。

2.第一个广播接收端刚进入系统时，立即向广播服务器发起入网通知消息。

3.广播服务器接收到此请求之后，向呼叫接收端发起呼叫请求INVITE消息，其中包含发送广播媒体信息的IP和端口信息。这个发送IP和端口就是广播服务器的IP和端口。

4.广播接收端收到呼叫请求消息后，向广播服务器发起响应消息，其中包括广播媒体的接收IP和端口，接收广播媒体的IP和端口，就是第一个接收端的IP和接收端口。

5.此时从广播服务器发出的媒体信息(RTP)已经可以送达广播接收端了，广播已经建立。广播服务器中记录当前广播接收端的状态，并且不断的发送心跳信息，维持该节点的状态。

6.当第二个广播接收端刚进入系统时，立即向广播服务器发起入网通知消息。

7.广播服务器接收到此请求之后，向第二个呼叫接收端发起呼叫请求INVITE消息，其中包含发送媒体信息的IP和端口信息。同时向第一个呼叫接收端发起呼叫请求INVITE消息，其中包含转发媒体信息所需的目的IP和端口，这两个请求消息携带的媒体信息都是由广播服务器指定。

8.第二个广播接收端收到呼叫请求消息后，向广播服务器发起响应消息，其中包括媒体的接收IP和端口，就是第二个广播接收端的IP和接收端口。

9.第一个广播接收端接收到呼叫请求后，向广播服务器发起响应消息，其中包括媒体的转发的目的IP和端口，就是第一个接收端的IP和转发端口。

10.此时从第一个广播接收端发出的媒体信息(RTP)已经可以转发到第二个广播接收端了，广播已经建立。广播服务器中记录了第二个广播接收端的状态，并且不断的发送心跳信息，维持该节点的状态。

11.后续新增加的广播接收端工作方式与第二个广播接收端相同。

12.当广播服务器感知到某广播接收端从系统移除了，将通过SIP信令将该节点的上一个节点的媒体信息目的IP和转发端口指定为该节点的下一个节点的IP和接收端口。

下面再通过实施例具体说明。

建立一个IP广播系统，其中广播服务器地址为192.216.18.200，RTP的发送端口为10000，广播接收端A的地址为192.216.18.1，RTP的接收端口为10000，RTP的转发端口为20000，广播接收端B的地址为192.216.18.2，RTP的接收端口为10000，RTP的转发端口为20000，广播接收端C的地址为192.216.18.3，RTP的接收端口为10000，RTP的转发端口为20000。

一、第一个广播接收端A加入系统的工作步骤(如图2)：

101.广播接收端A入网后，立即向广播服务器发送OPTION消息，告诉广播服务器已入网。

102.广播服务器收到OPTION消息后，回复200 OK。

103.广播服务器发送INVITE请求消息，要求建立媒体通道，其中携带媒体发送IP：192.216.18.200：10000.

104.广播接收端A回应200 OK消息，其中携带媒体接收IP：192.216.18.1：10000。此时广播服务器与广播接收端A之间建立了单向的RTP媒体通道，广播已经建立。

105.广播服务器定时发送OPTION消息，探知广播接收端A是否存在。

106.广播接收端A回复200 OK，表示存在。

二、第二个广播接收端B加入系统的工作步骤(如图3)：

101.广播接收端B入网后，立即向广播服务器发送OPTION消息，告诉广播服务器已入网。

102.广播服务器收到OPTION消息后，回复200 OK。

103.广播服务器向接收端B发送INVITE请求消息，要求建立媒体通道，其中携带媒体发送IP：192.216.18.1：20000。

104.同时向接收端A发送INVITE请求消息，其中携带媒体转发IP：192.216.18.2：10000。

105.广播接收端B回应200 OK消息，其中携带媒体接收IP：192.216.18.2：10000。

106.广播接收端A回应200 OK消息，其中携带媒体转发IP：192.216.18.1：20000。此时广播接收端B与广播接收端A之间建立了单向的RTP媒体通道，广播已经建立。

107.广播服务器定时发送OPTION消息，探知广播接收端B是否存在。

108.广播接收端B回复200 OK，表示存在。

三、广播接收端B从系统中移除的工作步骤(如图4)：

101.广播服务器多次发送OPTION消息，探测广播接收端B是否存在，得不到回应后，判断接收端B已经被移除系统。

102.广播服务器立即向广播接收端B的上一个节点广播接收端A发送INVITE请求，请求消息中包含媒体信息，要求修改接收端A的转发IP。此IP为广播接收端B的下一个节点广播接收端C的地址，即IP：192.216.18.3：10000。

103.同时广播服务器向广播接收端B的下一个节点广播接收端C发送INVITE请求，请求消息中包含媒体信息，要求修改接收端C的接收IP。此IP为广播接收端B的上一个节点广播接收端A的地址，即IP：192.216.18.1：20000。

104.广播接收端A回应200 OK消息，其中携带媒体转发IP：192.216.18.1：20000。

105.广播接收端C回应200 OK消息，其中携带媒体接收IP：192.216.18.3：10000。此时广播接收端B与广播接收端C之间建立了单向的RTP媒体通道，广播已经建立。

106.广播服务器定时发送OPTION消息，探知广播接收端A是否存在。

107.广播服务器定时发送OPTION消息，探知广播接收端C是否存在。

108.广播接收端A回复200 OK，表示存在。

109.广播接收端C回复200 OK，表示存在。

Claims (5)

1.一种IP广播系统，其特征在于：

该IP广播系统采用C/S结构，包括：

若干支持会话初始化协议的广播接收端，每个广播接收端可将收到的媒体包还原成语音/视频后广播出去，并将收到的媒体包转发到下一个广播接收端；

一个支持会话初始化协议的广播服务器，其将存储的媒体信息打包发送出去，维护各广播接收端的状态，可将新加入的广播接收端的消息送达上一次加入的广播接收端，当有广播接收端退出时能恢复广播。

2.一种IP广播系统的实现方法，其特征在于包括步骤：

1)第一个节点进入系统时，广播服务器向第一个节点发送自己的IP和发送端口；第一个节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口；所述的节点是指广播接收端；

2)广播服务器记录当前节点的状态，并搜寻是否有节点加入或退出，当有节点加入时，执行步骤3)；当有节点退出时，执行步骤4)；否则继续执行步骤2)；

3)广播服务器一方面向新节点发送上次加入的节点，即新节点的前节点的IP和转发端口；同时向前节点发送新节点的IP和接收端口；新节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口；前节点向广播服务器发送自己的IP和转发端口；返回步骤2)；

4)广播服务器将退出节点的前节点的IP和转发端口指定为退出节点的后节点的IP和接收端口；返回步骤2)。

3.如权利要求2所述的IP广播系统的实现方法，其特征在于：

所述第一个节点和新节点进入系统时，第一个节点和新节点首先要向广播服务器发起入网通知。

4.如权利要求2所述的IP广播系统的实现方法，其特征在于所述步骤4)的详细步骤为：

4.1)广播服务器向前节点发送后节点的IP和接收端口，所述的前节点和后节点是指退出节点的前节点和后节点；

4.2)广播服务器向后节点发送前节点的IP和转发端口，

4.3)前节点向广播服务器发送自己的IP和转发端口；

4.4)后节点向广播服务器发送自己的IP和接收端口。

5.如权利要求2所述的IP广播系统的实现方法，其特征在于：

在所述步骤2)中，广播服务器记录每一个节点的状态，并通过以下方法搜寻是否有节点加入或退出：

若收到入网通知，便知道有新节点加入；

定时向各节点发送心跳信息来探知节点是否存在，若广播服务器收到某节点的回应，则表示该某节点存在，否则认为该某节点已退出。

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