CN103716589A - 一种减少nvr实况转发延时的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种减少NVR实况转发延时的方法，该方法应用于NVR上，该方法包括：接收到监控后端设备的实况点播请求后，判断该待点播的实况流是否被记录在实况流信息表中，如果否，则将接收该实况点播请求的接口的IP地址、监控后端设备的IP地址发送给待点播的监控前端设备，并且建立对应的实况流信息表项；在接收到所述监控前端设备发送的所述待点播的实况流后，根据报文的目的IP地址由本地网卡的交换芯片进行转发处理；其中监控前端设备发送的实况流的目的IP地址为监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。本发明方法有效的减少了NVR实况转发延时，并且还减轻了NVR的性能压力。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种减少NVR实况转发延时的方法和装置。
背景技术
NVR（Network Video Recorder即网络硬盘录像机）作为监控网络的管理、存储产品，其广泛的应用于现有的一些小型的监控网络中。它主要的功能是通过网络接收IPC（网络摄像机）设备传输的数字视频码流，并进行存储、管理，从而实现网络化带来的分布式架构优势。简单来说，通过NVR可以同时观看、浏览、回放、管理、存储多个网络摄像机的监控视频流，从而摆脱了电脑硬件的牵绊，再也不用面临安装软件的繁琐。
NVR作为单独的监控域可以下挂的许多终端设备；终端设备可以注册到NVR上，NVR再以下级域的方式加入到VM（Video Management）构建的上级监控域中，从而形成一个更大的监控网络。
请参图1，图1显示了一个由IPC、NVR以及PC终端等组成的IP监控网络。各监控前端设备IPC和安装有监控客户端的PC机均注册到NVR上，接受NVR的管理。IPC采集的视频监控数据通过IP网络设备发往NVR，NVR在本地或者扩展的存储设备上对这些数据进行存储。各PC终端需要查看NVR上存储的某个IPC的监控数据时，只需要输入相应的检索信息，比如说待检索时间信息，NVR就可以将检索到的视频数据发送给该PC终端进行显示。
但是，在图1所示的组网中，监控客户端如果要观看IPC的实况，则实况流必须经过NVR才能到达监控客户端。因为NVR是连接监控客户端和IPC的唯一通道。比如PC-A需要点播某个IPC的实况时，监控视频数据流从IPC先发往NVR，NVR将该视频数据流的内容提取出来，再根据PC-A的地址和端口，重新进行视频数据包的封装和转发。从此过程可以看出，NVR在此扮演了媒体流服务器MS的角色。由MS进行媒体流的转发属于非常成熟的技术，其具有自身的优势，但是在图1所示的这类网络中，一方面将带来NVR的性能压力，另一方面NVR类似于MS进行的流媒体转发对于实况流来讲也会出现一定的延时。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种减少NVR实况转发延时的装置和方法。
该装置应用于视频监控网络的NVR上，该视频监控网络还包括监控前端设备和监控后端设备，该监控前端设备和监控后端设备通过NVR进行连接，该NVR的每一个和监控前端设备以及监控后端设备连接的接口具有自身的IP地址，该装置包括：实况请求处理模块，用于在接收到监控后端设备的实况点播请求后，判断该待点播的实况流是否被记录在实况流信息表中，如果否，则将接收该实况点播请求的接口的IP地址、监控后端设备的IP地址发送给待点播的监控前端设备，并且通知表项建立模块建立对应的实况流信息表项；表项建立模块，用于建立实况流信息表项；第一实况流转发模块，用于在接收到所述监控前端设备发送的所述待点播的实况流后，根据报文的目的IP地址由本地网卡的交换芯片进行转发处理；其中监控前端设备发送的实况流的目的IP地址为监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
该装置还包括第二实况流转发模块；所述监控前端设备发送的待点播的实况流包括实况流ID信息；实况流请求处理模块判断待点播的实况流记录在实况流信息表中时，将实况流信息表中的该待点播的实况流ID信息以及接收该实况点播请求的接口的IP地址和所述点播的监控后端设备的IP地址发送给第二实况流转发模块；该第二实况流转发模块，用于根据监控前端设备发送的实况流中的ID信息以及所述待点播的实况流ID信息接收所述待点播的实况流后，复制该实况流中的视频数据并根据所述接收该实况点播请求的接口的IP地址和所述点播的监控后端设备的IP地址重新封装新的IP包头，该重新封装的IP包头的目的IP地址为所述监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
优选地，实况流信息表项包括实况流ID、监控前端设备ID、协议。
优选地，监控前端设备发送的实况流的IP包头的Option字段中携带实况流ID。
该减少NVR实况转发延时的方法应用于视频监控网络的NVR上，该视频监控网络还包括监控前端设备和监控后端设备，该监控前端设备和监控后端设备通过NVR进行连接，该NVR的每一个和监控前端设备以及监控后端设备连接的接口具有自身的IP地址，该方法包括：A、接收到监控后端设备的实况点播请求后，判断该待点播的实况流是否被记录在实况流信息表中，如果否，则将接收该实况点播请求的接口的IP地址、监控后端设备的IP地址发送给待点播的监控前端设备，并且建立对应的实况流信息表项；B、在接收到所述监控前端设备发送的所述待点播的实况流后，根据报文的目的IP地址由本地网卡的交换芯片进行转发处理；其中监控前端设备发送的实况流的目的IP地址为监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
当判断待点播的实况流记录在实况流信息表中时，根据监控前端设备发送的实况流中的ID信息以及所述所述实况流信息表中的实况流ID信息接收所述待点播的实况流后，复制该实况流中的视频数据并根据所述接收该实况点播请求的接口的IP地址和所述点播的监控后端设备的IP地址重新封装新的IP包头，该重新封装的IP包头的目的IP地址为所述监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
相较于现有技术，本发明方案通过让监控前端设备修改源IP地址和目的IP地址，从而使得NVR实现了网络层面直接转发实况流，减少了转发延时。当对同一个实况流存在第二个实况点播请求时，NVR根据实况流中的流ID提取该流进行复制转发即可。
附图说明
图1是一种监控网络组网图。
图2是本发明实施例装置逻辑结构图。
图3是本发明实施例流程图。
具体实施方式
针对背景技术中提出的问题，发明人经过仔细的思考，提出了一种减少NVR实况转发延时的方案。同时，该方案也减轻了NVR的性能压力。以下通过具体实施方式进行说明。
本发明应用的监控网络包括NVR、监控前端设备和监控后端设备，该监控前端设备和监控后端设备通过NVR进行连接，该NVR的每一个和监控前端设备以及监控后端设备连接的接口均具有自身的IP地址。
本发明方案需要对当前的NVR设备和监控前端设备进行改造。请参图2，该图显示了应用于NVR上的减少其实况转发延时的装置，以计算机程序实现该装置为例，从逻辑上该装置包括：实况请求处理模块、表项建立模块、第一实况流转发模块和第二实况流转发模块。
请进一步参考图3的实施例流程图。
步骤31、监控后端设备向NVR发送点播监控前端设备实况的请求。
该实况点播请求中包括待点播的监控前端设备的信息，比如监控前端设备的名称、通道；还包括该监控后端设备的IP地址、接收实况流的端口。
步骤32、NVR的实况请求处理模块在接收到该实况点播请求后，判断该待点播的实况流是否被记录在实况流信息表中，如果否，转步骤33，否则转步骤36。
每一个被点播的实况流在NVR本地都需要进行记录。如果待点播的实况流在NVR本地没有被记录，则说明之前没有监控后端设备点播过该实况流，如果有记录则说明该实况流之前被点播过。NVR将根据该实况流之前是否被点播过进行不同的处理。
步骤33、该实况请求处理模块将接收该实况点播请求的接口的IP地址、监控后端设备的IP地址、以及该待点播实况流ID信息发送给待点播的监控前端设备，并且通知表项建立模块建立对应的实况流信息表项；该NVR的表项建立模块根据实况流请求处理模块的通知建立实况流信息表项。
步骤34、监控前端设备根据NVR提供的实况流封装信息，将该待点播的实况流的源IP地址封装为NVR上的接收实况点播请求的接口的IP地址，目的IP地址封装为监控后端设备的IP地址，并且在该实况流的报文头中填充该实况流ID信息。
监控前端设备将实况流发送给NVR：如果NVR和该监控前端设备属于同一网段，则监控前端设备直接将该实况流的目的MAC地址封装为该NVR的MAC地址；如果不属于同一网段，则将该实况流投递给作为网关的NVR。监控前端设备可以根据NVR与自身通信的接口的IP地址来判断该NVR和自身是否属于同一网段。NVR的该接口的IP地址和MAC地址可以和上述监控后端设备的IP地址以及实况点播请求进入NVR的接口的IP地址一并发送给监控前端设备。在网络事先规划好的情况下，比如将NVR和IPC规划在同一网段，则IPC直接封装NVR的MAC地址即可。而NVR的MAC地址可以预先配置在NVR上。
步骤35、NVR的第一实况流转发模块在接收到监控前端设备发送的所述待点播的实况流后，根据报文的目的IP地址指令本地网卡的交换芯片进行转发处理。
每一个实况点播请求将通过NVR的某一个接口进入NVR，NVR将该点播请求与其进入的接口进行对应。如果该实况流属于首次被点播，实况请求处理模块将接收该实况点播请求的接口的IP地址、监控后端设备的IP地址以及实况流ID信息发送给待点播的监控前端设备，以使监控前端设备接收到NVR接口的IP地址和监控后端设备的IP地址以及实况流ID信息后据此封装实况流IP包头。实况流ID被封装在IP头的Option字段中属于优选地方式。当然该实况流的目的端口，即监控后端设备接收该实况流的端口也需要通知监控前端设备。NVR的表项建立模块根据实况流请求处理模块的通知建立该实况流的信息表项。该实况流信息表项可以包括实况流ID、监控前端设备ID、协议（TCP协议或者UDP协议）。在当前没有其他点播者点播该实况流的情况下，监控前端设备将在NVR的指导下将实况流的接收者直接封装成监控后端设备。NVR在接收到该待点播的实况流时根据目的地址，直接由芯片执行转发处理，这样将大大加快该待点播的实况流的发送。
步骤36、该NVR的实况流请求处理模块将实况流信息表中的待点播的实况流ID信息以及接收该实况点播请求的接口的IP地址和所述点播的监控后端设备的IP地址发送给第二实况流转发模块。
步骤37、该NVR的第二实况流转发模块根据待点播的实况流ID信息接收对应的实况流后，复制该实况流中的视频数据并根据接收该实况点播请求的接口的IP地址和点播该实况流的监控后端设备的IP地址重新封装新的IP包头，该重新封装的IP包头的目的IP地址为所述监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
在该待点播的实况流当前已经有其他点播者点播的情况下，该实况流会被发送到NVR，该NVR的第二实况流转发模块根据实况流请求模块告知的实况流ID信息来判断当前需要自己转发的实况流。在IP头的Option字段中填充实况流ID可以使第二实况流转发模块在解析IP头后就知道该流是否为需要重新封装IP地址进行转发的实况流。
由于该实况流的目的IP地址为其他点播者的IP地址，所以NVR的第二实况流转发模块需要将IP包中的视频数据提取出来，进行流复制的操作，然后重新封装IP头。需要重新封装的IP头信息是由实况流请求处理模块发送给第二实况流转发模块的。本发明通过让监控前端设备修改源IP地址和目的IP地址，从而使得NVR实现了网络层面直接转发实况流，减少了转发延时。当对同一个实况流存在第二个实况点播请求时，NVR根据实况流中的流ID提取该流进行复制分发即可。
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 (8)
1.一种减少NVR实况转发延时的装置，该装置应用于视频监控网络的NVR上，该视频监控网络还包括监控前端设备和监控后端设备，该监控前端设备和监控后端设备通过NVR进行连接，该NVR的每一个和监控前端设备以及监控后端设备连接的接口具有自身的IP地址，其特征在于，该装置包括：
实况请求处理模块，用于在接收到监控后端设备的实况点播请求后，判断该待点播的实况流是否被记录在实况流信息表中，如果否，则将接收该实况点播请求的接口的IP地址、监控后端设备的IP地址发送给待点播的监控前端设备，并且通知表项建立模块建立对应的实况流信息表项；
表项建立模块，用于建立实况流信息表项；
第一实况流转发模块，用于在接收到所述监控前端设备发送的所述待点播的实况流后，根据报文的目的IP地址由本地网卡的交换芯片进行转发处理；其中监控前端设备发送的实况流的目的IP地址为监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二实况流转发模块；所述监控前端设备发送的待点播的实况流包括实况流ID信息；
实况流请求处理模块判断待点播的实况流记录在实况流信息表中时，将实况流信息表中的该待点播的实况流ID信息以及接收该实况点播请求的接口的IP地址和所述点播的监控后端设备的IP地址发送给第二实况流转发模块；
该第二实况流转发模块，用于根据监控前端设备发送的实况流中的ID信息以及所述待点播的实况流ID信息接收所述待点播的实况流后，复制该实况流中的视频数据并根据所述接收该实况点播请求的接口的IP地址和所述点播的监控后端设备的IP地址重新封装新的IP包头，该重新封装的IP包头的目的IP地址为所述监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述实况流信息表项包括实况流ID、监控前端设备ID、协议。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监控前端设备发送的实况流的IP包头的Option字段中携带实况流ID。
5.一种减少NVR实况转发延时的方法，该装方法应用于视频监控网络的NVR上，该视频监控网络还包括监控前端设备和监控后端设备，该监控前端设备和监控后端设备通过NVR进行连接，该NVR的每一个和监控前端设备以及监控后端设备连接的接口具有自身的IP地址，其特征在于，该方法包括：
A、接收到监控后端设备的实况点播请求后，判断该待点播的实况流是否被记录在实况流信息表中，如果否，则将接收该实况点播请求的接口的IP地址、监控后端设备的IP地址发送给待点播的监控前端设备，并且建立对应的实况流信息表项；
B、在接收到所述监控前端设备发送的所述待点播的实况流后，根据报文的目的IP地址由本地网卡的交换芯片进行转发处理；其中监控前端设备发送的实况流的目的IP地址为监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述监控前端设备发送的待点播的实况流包括实况流ID信息；
当判断待点播的实况流记录在实况流信息表中时，根据监控前端设备发送的实况流中的ID信息以及所述所述实况流信息表中的实况流ID信息接收所述待点播的实况流后，复制该实况流中的视频数据并根据所述接收该实况点播请求的接口的IP地址和所述点播的监控后端设备的IP地址重新封装新的IP包头，该重新封装的IP包头的目的IP地址为所述监控后端设备的IP地址，源IP地址为所述接收实况点播请求的接口的IP地址。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述实况流信息表项包括实况流ID、监控前端设备ID、协议。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述监控前端设备发送的实况流的IP包头的Option字段中携带实况流ID。
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