CN103997623B - 基于p2p技术的视频监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于IP网络的视频监控技术，其公开了一种基于P2P技术的视频监控方法，在平台转发中融入P2P技术，在保证良好的音视频流稳定输入的情况下，减轻平台转发压力。在本发明中，摄像头通过终端接入层接入并向平台注册，客户端通过客户端接入层接入到平台，获取注册的摄像头的信息并进行选择，摄像头接收到相关通知信令后，将视频数据传送给终端接入层，并传送给平台调度层，由平台调度层进行相应调度选择媒体分发及录像层接收视频数据，将视频数据分发给相应的客户端，节点跟踪模块记录并跟踪客户端的在线状态和对摄像头的使用情况。本发明适用于远程视频监控。

Description

基于P2P技术的视频监控方法

技术领域

本发明涉及基于IP网络的视频监控技术，具体涉及一种基于P2P技术的视频监控方法。

背景技术

P2P(对等网络连接)技术的目的是资源分布利用和共享，与网络中占主导地位的C/S体系对立，P2P模式在网络中每个节点的地位都是对等的，同时承担服务器和客户端的角色，每个节点既能提供服务，又能享用其他的节点的服务。P2P技术现在已经发展成为非常成熟的技术，并广泛应用于VOIP，流媒体等领域。

网络视频监控的实现主要有两种方式：

一种是直连方式，即网络摄像头通过网络直接连接到客户端，这种连接方式的优点是简单，方便，不需要服务器的支撑，缺点是受网络影响比较大，如果网络质量不好，客户获得视频质量比较差，往往出现画面延迟，音视频不同步的现象；随着用户接入数量的增加，加大了网络摄像头多路分发的压力，造成摄像头挂死，连接关闭等现象，使用户不能得到良好的体验，这种直连方式仅适用于小规模的网络视频监控系统。

另外一种方式是平台转发方式，即网络摄像头的视频流接入平台后，通过平台转发给多路用户，优点是并发视频流的压力直接转移给平台，通过平台服务器的数量或硬件配置性能，解决大规模用户视频并发的压力；通过在不通的网络搭建平台，能提供稳定媒体流的输入输出，缺点是需要部署大量的服务器支撑整个平台，这种方式适合大规模城市级视频监控系统。

本申请致力于结合以上两种实现方式的优势，在平台转发中融入P2P技术，在保证良好的音视流稳定输入的情况下，减轻平台转发压力，让用户得到良好的视频监控体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于P2P技术的视频监控方法，在平台转发中融入P2P技术，在保证良好的音视频流稳定输入的情况下，减轻平台转发压力。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于P2P技术的视频监控方法，应用于包括终端接入层、媒体分发及录像层、客户端接入层、平台调度层和节点跟踪模块的视频监控平台中；

该方法包括：

a.网络摄像头接入到终端接入层，终端接入层将网络摄像头的相关信息注册到平台调度层；

b.客户端通过客户端接入层接入到平台，获取在平台注册的摄像头的相关信息，并选择所需视频的某个在线摄像头；

c.客户端接入层将客户端的控制信令传送给平台调度层，平台调度层在收到控制信令后，转发给用户选择的摄像头所接入的终端接入层，由终端接入层通知该摄像头调出视频数据；

d.该摄像头在接收到终端接入层的通知信令后，将视频数据传输给终端接入层，终端接入层报告给平台调度层，平台调度层选择空闲的媒体分发及录像层接收来自终端接入层的视频数据，并通知客户端接入层此媒体分发及录像层的地址信息；

e.客户端从客户端接入层获知此媒体分发及录像层的地址信息，并通过地址信息获取视频数据，在成功获取到视频数据时，客户端通过客户端接入层告知节点跟踪模块此客户端的地址信息及所使用的摄像头的相关信息，节点跟踪模块记录并跟踪此客户端的在线状态和对相应摄像头的使用状况。

进一步，步骤a中，所述网络摄像头的相关信息包括：网络摄像头ID、厂家、设备型号、注册时间等信息。

进一步，步骤d中，所述媒体分发及录像层的地址信息包括：该媒体分发及录像层的IP地址和端口号。

进一步，步骤e中，所述客户端的地址信息包括：该客户端的IP地址和端口号；所述摄像头的相关信息包括：该摄像头的ID号。

进一步，步骤e中，所述节点跟踪模块通过建立摄像头对应的客户端列表来记录并跟踪客户端的在线状态和对相应摄像头的使用情况。

进一步，该方法还包括步骤：

f.当有其它客户端接入到平台时，其客户端接入层通过节点跟踪模块获取所述其它客户端所选择的摄像头对应的客户端列表，并发送给相应客户端，相应客户端在收到客户端列表后选择列表中的某个客户端请求分享摄像头的视频数据，被选择的客户端在收到请求并向平台验证发送请求的客户端的合法性后，向所述发送请求的客户端分享摄像头的视频数据；所述发送请求的客户端在成功获取到视频数据后通过其客户端接入层向节点跟踪模块报告，节点跟踪模块将所述发送请求的客户端加入到相应摄像头对应的客户端列表中，并实时监测其状态信息。

进一步，步骤f中，所述相应客户端在收到客户端列表后，选择列表中与之通信条件最佳的客户端请求分享摄像头的视频数据。

进一步，步骤f还包括：当被选择的客户端关闭时，所述发送请求的客户端无法从该被选择的客户端处获取视频数据，此时，节点跟踪模块更新客户端列表信息，并从中指定一个客户端建立与所述发送请求的客户端之间的连接，所述被指定的客户端将获取的视频数据转发给所述发送请求的客户端，所述发送请求的客户端在成功获取到数据后通过其客户端接入层向节点跟踪模块报告，节点跟踪模块更新客户端列表中的信息。

本发明的有益效果是：通过在平台加入P2P技术可以在保证良好的音视流稳定输入的情况下，减轻视频监控系统服务器转发压力，让用户得到良好的视频监控体验。

具体实施方式

本发明旨在提出一种基于P2P技术的视频监控方法，在平台转发中融入P2P技术，在保证良好的音视频流稳定输入的情况下，减轻平台转发压力。

本发明中的视频监控方法应用于包括终端接入层、媒体分发及录像层、客户端接入层、平台调度层和节点跟踪模块的视频监控平台中；下面对此视频监控平台的几个部分进行介绍：

终端接入层(pag)：负责连接各网络摄像头终端，接入各网络摄像头的音视频流，终端接入层可以有多个，并分别架设在离摄像头附近的不同网络区域里，摄像头就近连接离与本地网络环境较好的终端接入层。

媒体分发及录像层(mdu)：一个或多个，负责把平台接入层接入过来的媒体流转发给用户，具有存储功能，可以实现媒体录象，用户可以通过录象实现回放，录制功能。

客户端接入层(cag)：客户端接入视频监控系统通过客户端接入层实现，客户端通过接入层可以查看摄像头相关信息，也可以告诉客户端通过哪个媒体分发及录像层转发媒体数据。

平台调度层(scc)：负责平台各模块的之间信令调度，比如接入层视频流选择空闲媒体分发及录像层进行分发，客户端接入层可以通过平台调度层查看摄像头状态信息，客户端接入层发送各控制信息比如云台，巡航等控制信令通过平台调度层下发给终端接入层，最终到摄像头。终端接入层向平台调度层实时上报所连的摄像头状态等。

节点跟踪模块(tracker)：此模块负责维护客户端信息的路由信息的列表，信息包括客户端的网络信息，用户的IP地址，端口号，mdu的ID，摄像头ID等。通过tracker模块，客户端可以追踪到某个摄像头视频流相关的客户端列表，然后根据客户端列表里找到最佳通信状况的客户端后，向此客户端发送获取媒体数据请求，获取媒体数据。

实施例：

本例中的基于P2P技术的视频监控方法，由以下几个方面的实现方案构成：

一、网络摄像头注册：

网络摄像头接入到终端接入层)，终端接入层把网络摄像摄像头相关信息注册到平台调度层，注册信息包括网络摄像头ID，厂家，设备型号注册时间等相关信息。

二、第一个客户端接入：

某客户端通过客户端接入层接入到平台，获取在系统注册里的摄像头相关信息，并选择所需视频某个在线摄像头,客户端接入层会把控制信令回传给平台调度层，平台调度层收到此信令后，转发给此在线的摄像头终端接入层，由终端接入层通知摄像头调出视频。

三、媒体转发：

摄像头收到信令后，把视频媒体数据发给终端接入层，终端接入层报告给平台调度层,平台调度层选择空闲的媒体分发及录像层接收来自终端接入层的媒体流,并通知客户端接入层此媒体分发及录像层的ip地址和端口,客户端可以通过次媒体分发及录像层的IP,和端口获得媒体流获取视频数据。如果获取视频数据成功,客户端通过客户端接入层告诉平台节点跟踪模块模块,此客户端的IP和地址及所使用的摄像头的ID号，节点跟踪模块做记录并跟踪此客户端在线状态,在p2p里,媒体分发及录像层能稳定有效的获得视频媒体数据,而且性能要比其他客户端(peer)要好的多,可以当成此摄像头的媒体数据的超级接点信息。

四、其他客户端接入：

如果有其他客户端(peer)接入到平台,并选择第一个与客户端相同的摄像头ID,客户端接入层会通过节点跟踪模块模块获取此摄像头对应的的视频媒体的客户端列表,并发回给客户端,客户端根据此列表找到第一个客户端的信息,并向第一个客户段提出获取视频的请求,第一个客户端收到请求,并向平台验证此peer的合法性后,把从媒体分发及录像层转发给第一个客户端的视频数据发送给第二个客户端,第二个客户端节收到第一个客户端的视频媒体数据成功后,并通过客户端接入层向节点跟踪模块报告,节点跟踪模块获取第二个客户端的相关信息后,加入到此客户端链表里,并实时监测客户端状态信息；同理,第三个,第四个客户端接入平台,选择此摄像头,其流程如前面所述，其不同之处在于：客户端选择peer的数量更多,客户端根据peer的相关信息,可以选择通信条件最佳的peer与之交换数据。如果第一个客户端关闭后,从第一个客户段获取媒体数据的其他客户端(peer)不能向第一个客户端获取数据,需要节点跟踪模块模块更新客户端链表信息,并随机指定某个客户端建立连接，重新从媒体分发及录像层获取视频媒体数据,获取成功后,报告节点跟踪模块,更新链表,其他客户端重新获取客户端链表后,选择具有媒体数据的peer,并交换媒体数据。

通过本发明中的视频监控实现方法,可以减轻平台媒体分发的负载压力,用户能及时获取视频媒体数据,满足更多的用户并发接入,不影响视频监控系统的负荷。同时能保证视频服务的质量。

Claims (4)

1.基于P2P技术的视频监控方法，应用于包括终端接入层、媒体分发及录像层、客户端接入层、平台调度层和节点跟踪模块的视频监控平台中；

其特征在于，该方法包括：

a.网络摄像头接入到终端接入层，终端接入层将网络摄像头的相关信息注册到平台调度层；

b.客户端通过客户端接入层接入到视频监控平台，获取在视频监控平台注册的摄像头的相关信息，并选择所需视频的某个在线摄像头；

c.客户端接入层将客户端的控制信令传送给平台调度层，平台调度层在收到控制信令后，转发给用户选择的摄像头所接入的终端接入层，由终端接入层通知该摄像头调出视频数据；

d.该摄像头在接收到终端接入层的通知信令后，将视频数据传输给终端接入层，终端接入层报告给平台调度层，平台调度层选择空闲的媒体分发及录像层接收来自终端接入层的视频数据，并通知客户端接入层此媒体分发及录像层的地址信息；

e.客户端从客户端接入层获知此媒体分发及录像层的地址信息，并通过地址信息获取视频数据，在成功获取到视频数据时，客户端通过客户端接入层告知节点跟踪模块此客户端的地址信息及所使用的摄像头的相关信息，节点跟踪模块记录并跟踪此客户端的在线状态和对相应摄像头的使用状况；

步骤e中，所述节点跟踪模块通过建立摄像头对应的客户端列表来记录并跟踪客户端的在线状态和对相应摄像头的使用情况；

f.当有其它客户端接入到视频监控平台时，其客户端接入层通过节点跟踪模块获取所述其它客户端所选择的摄像头对应的客户端列表，并发送给相应客户端，相应客户端在收到客户端列表后选择列表中的某个客户端请求分享摄像头的视频数据，被选择的客户端在收到请求并向视频监控平台验证发送请求的客户端的合法性后，向所述发送请求的客户端分享摄像头的视频数据；所述发送请求的客户端在成功获取到视频数据后通过其客户端接入层向节点跟踪模块报告，节点跟踪模块将所述发送请求的客户端加入到相应摄像头对应的客户端列表中，并实时监测其状态信息；

步骤f中，所述相应客户端在收到客户端列表后，选择列表中与之通信条件最佳的客户端请求分享摄像头的视频数据；

当被选择的客户端关闭时，所述发送请求的客户端无法从该被选择的客户端处获取视频数据，此时，节点跟踪模块更新客户端列表信息，并从中指定一个客户端建立与所述发送请求的客户端之间的连接，所述被指定的客户端将获取的视频数据转发给所述发送请求的客户端，所述发送请求的客户端在成功获取到数据后通过其客户端接入层向节点跟踪模块报告，节点跟踪模块更新客户端列表中的信息。

2.如权利要求1所述的基于P2P技术的视频监控方法，其特征在于，步骤a中，所述网络摄像头的相关信息包括：网络摄像头ID、厂家、设备型号、注册时间信息。

3.如权利要求1所述的基于P2P技术的视频监控方法，其特征在于，步骤d中，所述媒体分发及录像层的地址信息包括：该媒体分发及录像层的IP地址和端口号。

4.如权利要求1所述的基于P2P技术的视频监控方法，其特征在于，步骤e中，所述客户端的地址信息包括：该客户端的IP地址和端口号；所述摄像头的相关信息包括：该摄像头的ID号。