CN102917204A

CN102917204A - 一种监控实况轮切方法及装置

Info

Publication number: CN102917204A
Application number: CN2012102250430A
Authority: CN
Inventors: 陈乾业; 周迪
Original assignee: Zhejiang Uniview Technologies Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Uniview Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: CN102917204B

Abstract

本发明提供一种监控实况轮切方法，该方法包括：向该解码设备发送邀请请求；该邀请请求中携带有选定的当前编码设备组所包括的编码设备数量；在接收到解码设备发送的与所述邀请请求对应的邀请应答时，从该邀请应答中获取解码设备为当前编码设备组分配的相应数量的接收端口，并使用所述控制组播地址通过组播的方式向发送当前编码设备组的每个编码设备发送邀请请求。本发明在控制层面使用组播处理方式，实现了在消耗比较小的管理设备资源的前提下实现组轮切业务。

Description

一种监控实况轮切方法及装置

技术领域

本发明涉及监控系统的实况技术，尤其涉及一种流程更为简洁的监控实况轮切方法及装置。

背景技术

伴随着视频与网络技术的进步，视频监控技术已经在行业用户中广泛使用。在行业应用中，监控业务中最主要的应用是实况业务。实况业务主要用于用户查看指定的摄像机的实时视频图像。请参考图1，一个实况业务建立流程大致包括：管理设备（比如视频管理服务器VM）分别向EC和DC发送INVITE消息，EC和DC通过SIP消息携带的SDP信息给出协商结果，分别经过三次握手后，实况建立成功。如果经过媒体交换服务器（MS），则管理设备在回复ACK之前，还需要向MS发送MAI消息打开MS的收发实况视频流的端口。而实况释放流程：管理设备分别向EC和DC发送BYE消息，EC、DC立即向管理设备回复200OK。如果经过MS，则向MS发送MAI消息关闭收发视频流的端口。

随着监控业务的不断发展，出现了实况轮切这种新的应用，实况轮切主要用于用户快速地依次查看多个摄像机上的实时视频图像。实况轮切过程相当于处于解码端（比如DC）的用户不断地与多个前端连接摄像机的编码设备（比如EC）不断新建与断开单个实况业务的过程。这个过程需要管理设备全程参与，大量的信息维护和业务流程处理导致消耗管理设备主机资源。如果用户需要进行多个编码设备组的组轮切时，则管理设备的主机资源消耗的问题将更加严重。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种监控实况轮切装置，应用于视频监控系统的管理设备上，所述视频监控系统还包括解码设备以及编码设备，该装置包括：资源申请单元、资源分配单元，其中：

资源申请单元，用于在接收到解码设备针对预设轮切组的实况请求时向该解码设备发送邀请请求；其中该轮切组包括至少一个预设的编码设备组，所述编码设备组包括多个编码设备，且每个编码设备组配置有唯一的控制组播地址；该邀请请求中携带有选定的当前编码设备组所包括的编码设备数量；

资源分配单元，用于在接收到解码设备发送的与所述邀请请求对应的邀请应答时，从该邀请应答中获取解码设备为当前编码设备组多个编码设备分配的相应数量的接收端口，并使用所述控制组播地址通过组播的方式向当前编码设备组的每个编码设备发送邀请请求，其中该发送给编码设备的邀请请求携带中有与每个编码设备对应的解码设备的接收端口。

本发明还提供一种监控实况轮切方法，应用于视频监控系统的管理设备上，所述视频监控系统还包括解码设备以及编码设备，该方法包括：

A、接收到解码设备针对预设轮切组的实况请求;

B、向该解码设备发送邀请请求；其中该轮切组包括至少一个预设的编码设备组，所述编码设备组包括多个编码设备，且每个编码设备组配置有唯一的控制组播地址；该邀请请求中携带有选定的当前编码设备组所包括的编码设备数量；

C、在接收到解码设备发送的与所述邀请请求对应的邀请应答时，从该邀请应答中获取解码设备为当前编码设备组多个编码设备分配的相应数量的接收端口，并使用所述控制组播地址通过组播的方式向当前编码设备组的每个编码设备发送邀请请求，其中该发送给编码设备的邀请请求中携带有与每个编码设备对应的解码设备的接收端口。

通过以上的描述可以看出，本发明在控制层面使用组播处理方式，实现了在消耗比较小的管理设备资源的前提下实现组轮切业务，相对于现有技术来说，管理设备的资源消耗极大幅度地降低。

附图说明

图1是现有技术中典型的一次实况业务流程图。

图2是本发明一种实施方式中实况轮切装置的逻辑结构图。

图3是本发明一种实施方式中实况轮切的业务流程图。

具体实施方式

本发明通过组控制的方式来减轻实况轮切过程给管理设备带来的资源消耗。以计算机程序实现为例，本发明一种监控实况轮切装置应用于管理设备上，所述管理设备所在的监控系统包括解码设备、编码设备、媒体交换服务器（MS），该装置包括：轮切控制单元、资源申请单元、资源分配单元以及资源回收单元。需要说明的是，轮切业务过程可能会有MS的参与，也可能没有MS的参与，不同之处仅仅在于实况视频流是否需要MS进行中转。以下以没有MS参与为例进行说明，在本发明下述实施方式的基础上，有MS参与的处理过程在实现原理上是一致的。

步骤101，解码设备向管理设备发起针对轮切组的实况请求，其中该轮切组包括一个或者多个编码设备组，每个编码设备组均包括多个编码设备，每个编码设备组配置有唯一的控制组播地址。

步骤102，管理设备的轮切控制单元从轮切组中选择一个编码设备组作为当前编码设备组并通知资源申请单元进行处理；

步骤103，管理设备的资源申请单元在管理设备收到实况轮切请求时向该解码设备发送邀请请求；该邀请请求中携带有当前编码设备组所包括的编码设备数量。

步骤104，解码设备收到所述邀请请求时，根据该邀请请求中携带的编码设备数量，在自身分配与该编码设备数量相应数量的播放处理资源以及接收端口，并将分配的接收端口通过邀请应答发送所述管理设备；

步骤105，管理设备接收解码设备发送的邀请应答，获取该邀请应答中携带的接收端口，并使用所述控制组播地址通过组播的方式向当前编码设备组的每个编码设备发送邀请请求，其中该邀请请求携带有与每个编码设备对应的接收端口；其中所述每个编码设备都预先加入了所述控制组播地址对应的组播组；

步骤106，编码设备收到管理设备的邀请请求，分配实况处理资源，向管理设备发送邀请应答，并使用邀请请求中分配给自身的接收端口向所述解码设备发送视频流；相应地解码设备通过分配出去的接收端口分别接收来在当前编码设备组的多个编码设备发送的实况视频流。

步骤107，管理设备的资源回收单元判断当前编码设备组的轮切时间是否到达，如果是，则向解码设备发送离开请求，通过组播的方式向当前编码设备组的编码设备发送离开请求。

步骤108，解码设备收到离开请求后，收回相应的已经分配的播放处理资源以及接收端口。

步骤109，编码设备收到离开请求后，收回相应的已经分配的实况处理资源并停止向解码设备发送视频流。

步骤110，管理设备的轮切控制单元判断当前编码设备组的轮切时间是否到达，如果是则选择下一个编码设备组作为新的当前编码设备组通知资源申请单元处理，即返回步骤103向解码设备发送邀请请求。

以上描述的本发明的一般性的处理流程，值得注意的是，由于一个轮切组中可能仅仅只有一个编码设备组，因此轮切控制单元选择下一个编码设备组作为当前编码设备组的处理并不是本发明基础实现方式中必须包括的步骤。以下通过一个具体的实施方式来说明上述流程，在本实施方式中，解码设备为XP（Extend Player，一种通用解码软件），编码设备为EC（Encoder，监控编码器），在本实施方式中，同样假设实况视频流不经过MS的中转。

在普通用户的实况轮切业务开展之前，管理员通常会预先将多个EC分成一个或者多个EC组；然后选择一个或者多个EC组来配置轮切组。轮切组通常包括一个或者多个EC组。举例来说，假设某个地区有多个十字路口，每个十字路口的多个EC被管理员配置到一个EC组中，如果用户在业务上需要经常轮流查看上述多个十字路口的EC组的实况，此时管理员可以创建一个轮切组，这个轮切组包括多个十字路口的EC组；这样相当于将用户经常使用的应用固化为用户可见的资源。这样XP侧的使用者可以向管理设备申请该轮切组的实况，相当于在这个轮切组包括的多个EC组下的多个EC上做实况的轮切。

请参考图3，管理设备在收到XP对轮切组的实况请求后向XP发起邀请请求（比如SIP协议中的INVITE请求报文）。该报文中携带的Request-URI为XP的UA（User Agent）名+NUM（EC的数量）。在该邀请请求的头域（Message Header）中，From字段使用轮切组标识（比如轮切组的UA名），To字段使用XP的标识（UA名）+NUM。Contact字段同样使用组轮切的UA名。

假设管理设备为XP当前的组轮切的名称为TestGroups，管理设备为该组轮切业务分配的UA名为UA_TestGroups。假设当前轮切组包括表1所示的三个EC组。需要注意的是，本发明中每个EC组都有对应配置有唯一的控制组播地址，每个EC组的控制组播地址各不相同。管理员可以事先让每个EC通过向对应的控制组播地址发送组播加入报文以加入本EC组的控制组播组，相当于打通了组播的传输通道，这样每个EC组中的EC就可以在后续过程中通过已建立的组播通道在该控制组播组上接收各种信令报文。

组名	摄像机	控制组播地址
			Group1	EC1、EC2、EC3	225.0.0.1
Group2	EC4、EC5、EC6、EC7	225.0.0.2
			Group3	EC8、EC9	225.0.0.3

表1

假设XP的UA名为UA_XP，IP地址为10.1.1.1。则管理设备（假设IP地址为20.1.1.1）收到XP的实况请求后，向XP发送的SIP INVITE报文，其报文格式请参考表2。

表2

当XP收到上述的SIP INVITE报文后，根据一般的SIP流程，XP首先回复100Trying报文，并查看该INVITE报文的内容。XP从INVITE报文的Message Header中的From和Contact字段是否为轮切组的标识，同时从Request-URI及To字段中提取EC组的NUM。根据NUM值，分配播放资源（比如处理资源以及播放画面等）以及接收端口等。XP上述播放资源以及接收端口分配成功后，回复带SDP的报文给管理设备。SDP中携带申请到的接收端口信息。假设当前处理的是第一个组（Group1），XP分配的3个用来接收实况视频流的接收端口为10101~10103，则XP的回复带SDP的报文的格式如表3所示。

表3

管理设备在收到XP的回复报文后，获取并记录报文中携带的XP分配的接收端口信息。接下来管理设备将XP接收端口信息携带在INVITE报文（请参考表4）中通过该EC组的控制组播地址（225.0.0.1）发送出去。如前所述，由于每个EC都事先加入了对应的控制组播组，因此管理设备仅需要发送一个组播报文来实现对多个EC的邀请，并将前述接收端口通过邀请请求（如INVITE报文）分配给每个EC。假设Group1的三个EC的IP地址分别为30.2.1.1、30.2.1.2、30.2.1.3，则按照简单顺序分配的方式，三个EC使用的XP接收端口依次为10101、10102、10103，具体如表5所示。当然XP接收端口的分配方式也可以是其他方式，比如说随机分配的方式，此时管理设备可以将EC与XP接收端口的对应关系同时携带在INVITE报文中。很明显的是，对于Goup1而言，相较于现有技术在实况业务流程中的处理方式，本发明管理设备可以减少2次向EC发送INVITE报文的操作。事实上，管理设备向XP发送的INVITE报文也减少了2次；当请求报文少发两次，需要接收和处理的应答也会相应减少2次。

表4

表5

当EC组内的各个EC通过组播的方式收到上述组播INVITE报文后，EC根据自身的地址信息依次提取对应的端口号，如上述消息中30.2.1.3为消息中的第三EC，则按照顺序其可以对应第三个XP接收端口10103。EC此时可以在自身分配实况处理资源，资源分配成功后向管理设备回复，该回复报文的格式可以参考表6所示。然后EC根据该收到所述XP接收端口开始向XP发送实况视频流。XP通过自身分配的接收端口接收到实况视频流，并使用前述分配的播放资源对实况视频流进行播放。

表6

管理设备的资源回收单元会定时判断当前EC组的轮切时间是否到达，如果否则继续等待，如果是，管理设备则先向XP发起BYE报文（格式请参考表7）。BYE报文的内容与INVITE报文类似。BYE报文中携带的Request-URI同样为XP的UA名+NUM，请求的头域（Message Header）中，From字段使用轮切组的UA名，To字段使用XP的UA名+num。contact字段同样使用轮切组的UA名。

表7

XP收到管理设备的BYE报文后，首先回收本机的播放资源以及接收端口，并回复管理设备。回复消息内容与INVITE消息类似，但此时回复不再需要携带SDP内容，回复的格式请参考表8。

表8

接下来管理设备通过前述组播控制组（组播地址为225.0.0.1）向Group1的所述有EC发送BYE报文。Group1的每个EC通过组播通道收到上述BYE报文后，对应收回实况处理资源，停止发送实况视频流，并回复管理设备，消息格式同样可以参考表9的格式。

表9

管理设备的轮切控制单元同样也会判断当前EC组（Group1）的轮切时间是否到达，如果已经到达，则可以将Group2作为当前EC组再次向XP发起邀请请求（INVITE）。Group2处理完之后再处理Group3，当Group3处理完之后又可以返回到Group1上发送邀请请求，使得实况轮切形成循环，直到用户需要停止时才结束。

进一步来说，考虑到组播传递过程可能存在异常，管理设备在向EC发送组播报文（比如组播INVITE）之后在预定时间（比如30秒）内未有收到EC的回复，管理设备的轮切处理单元可以再使用单播的方式向该摄像机发送对应的报文。此外，采用单播发送时，还可以对同一个单播报文发送次数进行统计，若针对同一个单播报文的发送次数超过预定值（比如3次），则之后与该EC进行信令交互时，统一使用单播方式来发送报文。

需要注意的是本发明所说的XP或者EC的IP地址是XP或EC的业务IP地址。在本申请人此前提出的隧道解决方案相关专利申请中，如果XP或EC使用了隧道IP地址参与监控业务，则管理设备在相应各步骤中的SDP字段中使用对应的隧道IP地址。比如说，EC2的L2TP隧道的IP地址为192.2.1.2，则表4中报文的内容修改如表10所示。

表10

通过以上的描述可以看出，本发明在控制层面使用组播处理方式，实现了在消耗比较小的管理设备资源的前提下实现组轮切业务，如前述例子中，相对于现有技术的处理流程来说，管理设备面向的对象由9个（EC）变为了3个（EC组），各种消息的发送和处理大幅度减小，在实际应用中具有显著的意义。此外，本发明还是用了保障机制，在组播方式出现问题是能够及时回退到单播发送方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种监控实况轮切装置，应用于视频监控系统的管理设备上，所述视频监控系统还包括解码设备以及编码设备，该装置包括：资源申请单元、资源分配单元，其特征在于：

资源分配单元，用于在接收到解码设备发送的与所述邀请请求对应的邀请应答时，从该邀请应答中获取解码设备为当前编码设备组多个编码设备分配的相应数量的接收端口，并使用所述控制组播地址通过组播的方式向当前编码设备组的每个编码设备发送邀请请求，其中该发送给编码设备的邀请请求中携带有与每个编码设备对应的解码设备的接收端口。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

轮切控制单元，用于在当前编码设备组的轮切时间到达时选择下一个编码设备组作为新的当前编码设备组并通知资源申请单元向解码设备发送邀请请求。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：资源回收单元，用于在当前编码设备组的轮切时间到达时，向所述解码设备发送离开请求，并使用所述控制组播地址通过组播的方式向当前编码设备组的每个编码设备发送离开请求。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述资源分配单元进一步用于在未收到编码设备的邀请应答或离开应答时，以单播的形式重新向该编码设备发送邀请请求或离开请求。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述当前编码设备组的每个编码设备均已预先加入所述控制组播地址对应的控制组播组。

6.如权利要求1-5所述的装置，其特征在于，所述邀请请求、邀请应答、离开请求以及离开应答中均携带有轮切组的标识以及解码设备的标识。

7.一种监控实况轮切方法，应用于视频监控系统的管理设备上，所述视频监控系统还包括解码设备以及编码设备，其特征在于，该方法包括：

A、接收到解码设备针对预设轮切组的实况请求;

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

D、在当前编码设备组的轮切时间到达时选择下一个编码设备组作为新的当前编码设备组并返回步骤B。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

E、在当前编码设备组的轮切时间到达时，向所述解码设备发送离开请求，并使用所述控制组播地址通过组播的方式向当前编码设备组的每个编码设备发送离开请求。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：在未收到编码设备的邀请应答或离开应答时，以单播的形式重新向该编码设备发送邀请请求或离开请求。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述当前编码设备组的每个编码设备均已预先加入所述控制组播地址对应的控制组播组。

12.如权利要求7-11所述的方法，其特征在于，所述邀请请求、邀请应答、离开请求以及离开应答中均携带有轮切组的标识以及解码设备的标识。

13.一种监控实况轮切方法，应用于视频监控系统的编码设备上，所述视频监控系统还包括解码设备以及管理设备，其中该编码设备隶属于预先配置的编码设备组，且该编码设备组配置有唯一的控制组播组地址，其特征在于，该方法包括：

A、发送组播加入报文以请求加入所述控制组播组地址对应的控制组播组；

B、通过控制组播组接收管理设备发送的邀请请求，其中该邀请请求中携带有解码设备为编码设备组每个编码设备分配的多个解码设备的接收端口；

C、从所述邀请请求中获取本编码设备对应的解码设备的接收端口；

D、通过步骤C获取的解码设备的接收端口向所述解码设备发送实况视频流。

14.一种监控实况轮切方法，应用于视频监控系统的解码设备上，所述视频监控系统还包括编码设备以及管理设备，其中该编码设备隶属于预先配置的编码设备组，且该编码设备组配置有唯一的控制组播组地址，其特征在于，该方法包括：

A、向管理设备发送针对预设轮切组的实况请求，其中该轮切组至少包括一个编码设备组；

B、接收管理设备发送的邀请请求，其中该邀请请求中携带有当前编码设备组的编码设备数量；

C、为当前编码设备组分配对应数量接收端口；

D、通过所述接收端口接收当前编码设备组的多个编码设备发送实况视频流。