CN104469181B - 一种基于pis系统的音视频矩阵切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PIS系统的音视频矩阵切换方法，该方法当正常的音视频播放控制器出现故障时快速、高效的将备份的音视频播放控制器切换到音视频播放系统中，用于替换出现故障的音视频播放控制器，二者的切换是无缝切换，避免了由于正常的音视频播放控制器出现故障带来的无法向乘客显示信息的缺陷，列车音视频传输质量得到了保障，在列车高速运行的情况下，也不会出现马赛克、中断等现象；此外本发明的切换方法通过设置切换的优先级，可以保证将有限的资源用于更高需求的区域，实现的资源的合理分配，增强了系统的整体稳定性。

Description

一种基于PIS系统的音视频矩阵切换方法

技术领域

本发明涉及PIS系统的音视频切换领域，尤其涉及一种基于PIS系统的音视频矩阵切换方法。

背景技术

PIS系统是指地铁运营商采用成熟可靠地网络技术和多媒体传输、显示技术，在制定的时间将指定的信息经显示终端发送给指定的人群。

PIS系统是集合多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统，使乘客通过正确的服务信息引导，安全、便捷地乘坐轨道交通。PIS系统在正常情况下，提供乘车须知、列车到发时间、列车时刻表、管理者公告、政府公告、出行参考等实时动态的多媒体信息；在火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况下，提供动态紧急疏散提示。列车运行中，车载设备要实时接收来自地面运营中心的节目，在列车车厢显示屏上播出音视频。同时通过车厢内监控摄像头，监控旅客乘车情况，将监控视频信息实时上传至运营中心，作为管理部门安全性决策的支持信息。

随着科技的不断进步，PIS系统不仅要实现运营中心与车站、车站与车站间的通信，还要完成列车与地面间的实时通信，例如：运营中心向列车实时转播数字视频等多媒体信息，列车实时上传车厢内的监控信息等；但是，由于列车是在高速运行环境下进行信息的实时传输，而且为了给乘客提供高质量的信息服务，PIS系统要求列车在高速运行情况下，保证图像质量，不会出现马赛克、中断等现象，这就要求车地系统要有足够的带宽并且保证车地间信息的可靠传输。

目前，PIS系统均采用单链路传输，没有备份链路，导致当传输链路出现故障时，列车音视频质量得不到保障，甚至出现马赛克、中断等现象，因此，如何能在列车高速运行的情况下，保证图像高质量传输，不出现马赛克、中断等现象成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种基于PIS系统的音视频矩阵切换方法，该方法在正常的音视频播放控制器出现故障时快速、高效的将备份的音视频播放控制器切换到音视频播放系统中，用于替换出现故障的音视频播放控制器，避免了由于正常的音视频播放控制器出现故障带来的无法向乘客显示信息的缺陷，此外本发明的切换方法采用优先级操作，可以将有限的资源用于更高需求的区域，增强了系统的整体稳定性，且资源的分配更加的合理化。

为实现上述目的，一种基于PIS系统的音视频矩阵切换方法，所述方法包括如下步骤：

1)读取N工作控制器和M备份控制器配置数据，初始化N工作控制器工作列表和故障列表及M备份控制器待命列表、故障列表和工作列表；

2)按照插入列表的先后顺序检测M备份控制器的待命列表、故障列表和工作列表中每个控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，并根据每个控制器的检测结果来设置M备份控制器各列表的状态；

3)按照插入列表的先后顺序检测N工作控制器工作列表和故障列表中每个控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，并根据步骤2)的检测结果和当前N工作控制器的状态来确定相应的切换操作，当N工作控制器中某个控制器故障时切换到M备份控制器以保证音视频的正常传输；并重置与切换相关的N工作控制器和M备份控制器中相关控制器的状态；

4)重复步骤2)和3)的操作，直至检测到外部程序发出结束命令。

进一步，所述步骤1)中读取N工作控制器和M备份控制器配置数据的方法具体为：

①从数据库或者数据文件读出提前配置好的M备份控制器配置数据；

②初始化M备份控制器待命列表、故障列表和工作列表，按优先级顺序由高到低存放M备份控制器中各控制器的ID；其中，初始化M备份控制器待命列表是将完整的M备份控制器数据按读取顺序放入M备份控制器的待命列表待命；

③从数据库或者数据文件读出提前配置好的N工作控制器信息；

④初始化N工作控制器工作列表和故障列表，按优先级顺序由高到低存放N工作控制器中各控制器的ID；其中初始化N工作控制器的工作列表是将完整的N工作控制器数据按读取顺序放入N工作控制器的工作列表；

⑤将M备份控制器的故障列表、工作列表和N工作控制器的故障列表均置空。

进一步，所述步骤2)中根据每个控制器的检测结果来设置M备份控制器各列表的状态的方法具体为：

⑴获取当前M备份控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，获取成功则执行步骤⑵；获取失败则执行步骤⑸；

⑵判断当前M备份控制器是否在M备份控制器待命列表中，是则执行步骤⑿，否则执行步骤⑶；

⑶判断当前M备份控制器是否在M备份控制器工作列表中，是则执行步骤⑿，否则执行步骤⑷；

⑷从M备份控制器故障列表中删除当前M备份控制器，并添加到M备份控制器的待命列表中，然后执行步骤⑿；

⑸判断当前M备份控制器是否在M备份控制器故障列表中，是则执行步骤⑾，否则执行步骤⑹；

⑹判断当前M备份控制器是否在M备份控制器待命列表中，是则执行步骤⑻，否则执行步骤⑺；

⑺判断当前M备份控制器是否在M备份控制器工作列表中，是则执行步骤⑼，否则执行步骤⑾；

⑻从M备份控制器待命列表中删除当前M备份控制器，然后执行步骤⑽；

⑼从M备份控制器工作列表中删除当前M备份控制器，然后执行步骤⑽；

⑽将当前M备份控制器添加到M备份控制器故障列表，然后执行步骤⑾；

⑾向告警服务系统发送告警信息，然后执行步骤⑿；

⑿判断当前M备份控制器是否是M备份控制器插入列表中最后一个控制器，是则程序结束，否则返回步骤⑴。

进一步，所述步骤3)中根据步骤2)的检测结果和当前N工作控制器的状态来确定相应的切换操作具体为：

a)获取当前N工作控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，获取成功则执行步骤b)，获取失败则执行步骤g)；

b)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的故障列表中，是则执行步骤c)，否则执行步骤f)；

c)对当前N工作控制器执行切换操作，然后执行步骤d)；

d)从M备份控制器的工作列表中删除当前N工作控制器对应的M备份控制器，并添加到M备份控制器的待命列表中，然后执行步骤e)；

e)从N工作控制器的故障列表中删除当前N工作控制器，并将当前N工作控制器映射播放器的ID项清空，然后将当前N工作控制器添加到N工作控制器的工作列表中，最后执行步骤q)；

f)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的工作列表中，是则执行步骤q)，否则执行步骤p)；

g)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的工作列表中，是则执行步骤i)，否则执行步骤h)；

h)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的故障列表中，是则执行步骤p)，否则执行步骤o)；

i)将当前N工作控制器从N工作控制器的工作列表中删除，然后执行步骤j)；

j)判断M备份控制器的待命列表中是否有备份控制器，有则执行步骤m)，否则执行k)；

k)判断当前N工作控制器的优先级是否高于M备份控制器的工作列表中优先级最小的备份控制器，是则执行步骤p)，否则执行步骤l)；

l)将M备份控制器的工作列表中优先级最小的备份控制器切换为当前的N工作控制器，然后执行步骤o)；

m)将M备份控制器的待命列表中的第一个备份控制器切换为当前的N工作控制器，然后执行步骤n)；

n)从M备份控制器的待命列表中删除第一个备份控制器，并将其添加到M备份控制器的工作列表，然后执行步骤o)；

o)将当前N工作控制器添加到N工作控制器的故障列表，然后执行步骤p)；

p)向告警服务系统发送告警信息，然后执行步骤q)；

q)判断当前N工作控制器是否是N工作控制器的插入列表中最后一个控制器，是则程序结束，否则返回步骤a)。

进一步，所述步骤c)中的切换操作具体为：

Ⅰ)判断当前切换操作类型，若当前操作为普通切换操作则执行步骤Ⅳ)，若当前操作为优先切换操作则执行步骤Ⅱ)，若当前操作为恢复切换操作则执行步骤Ⅴ)；

Ⅱ)先根据被切换的M备份控制器控制的播放器输出链路号，找到在N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器，并将N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器ID项清空，然后执行步骤Ⅲ)；

Ⅲ)根据N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器的自身链路号和输出链路号向音视频矩阵切换设备发送输入输出链路切换命令，然后执行步骤Ⅳ)；

Ⅳ)将需要切换的N工作控制器控制的播放器的输出链路号、优先级、播放状态和播放信息拷贝到被切换的M备份控制器控制的播放器上，并将被切换的M备份控制器控制的播放器的ID号拷贝到需要切换的N工作控制器控制的播放器ID中，然后执行步骤Ⅵ)；

Ⅴ)将需要切换的N工作控制器控制的播放器ID项清空，然后执行步骤Ⅵ)；

Ⅵ)根据需要切换的N工作控制器控制的播放器或被切换的M备份控制器控制的播放器自身链路号和输出链路号向音视频矩阵切换设备发送输入输出链路切换命令，完成切换操作。

本发明的音视频矩阵切换方法当正常的音视频播放控制器出现故障时快速、高效的将备份的音视频播放控制器切换到音视频播放系统中，用于替换出现故障的音视频播放控制器，二者的切换是无缝切换，避免了由于正常的音视频播放控制器出现故障带来的无法向乘客显示信息的缺陷，列车音视频传输质量得到了保障，在列车高速运行的情况下，也不会出现马赛克、中断等现象，为系统的维护争取了更多的空间；此外本发明的切换方法通过设置切换的优先级，可以保证将有限的资源用于更高需求的区域，实现的资源的合理分配，增强了系统的整体稳定性。

附图说明

图1为本发明的切换方法的流程图示意图；

图2为本发明中读取配置数据的流程图；

图3为本发明中检测M备份控制器中各控制器状态的流程图；

图4为本发明中检测N工作控制器中各控制器状态并执行切换操作的流程图；

图5为本发明中切换操作的流程图；

图6为本发明的切换方法应用于PIS系统的工作流程图。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的技术方案，现将本发明涉及的一些技术术语作一说明，其中，

N工作控制器各列表为PIS正常工作时的音视频播放控制器序列，仅作循环检测用；

M备份控制器各列表为PIS系统故障时热切换用的音视频播放控制器序列，仅作循环检测用；

M备份控制器待命列表、工作列表、故障列表和N工作控制器工作列表、故障列表分别为：

经过状态监测正常，且处于待命工作状态的M备份控制器的列表；

经过状态监测正常，且已处于切换后正在工作状态的M备份控制器的列表；

经过状态检测不正常的M备份控制器加入的列表；

经过状态监测正常，且正在工作状态的N工作控制器的列表；

经过状态检测不正常的N工作控制器加入的列表；

此外，M备份控制器控制的播控器和N工作控制器控制的播控器的数据结构如下：

自身链路号：播控器自身的音视频交换设备输入地址；

输出链路号：音视频交换设备输出地址；

播控器ID：播控器初始化索引；

映射播控器ID：切换备份控制器的ID；

播放状态：播控器的播放状态，播放暂停、播放中、音量等；

播放信息：播放节目的播放列表路径；

优先级：判断是否优先切换备份；

本发明的切换操作分为普通切换操作、优先切换操作和恢复切换操作，其中：

普通切换操作指当N工作控制器发生故障时，且控制M备份控制器的待命列表不为空时所执行的切换操作。

优先切换操作指当N工作控制器发生故障时，且M备份控制器的待命列表为空时，在M备份控制器的工作列表中进行优先级判断，如果当前N故障控制器的优先级高于M备份控制器的工作列表中优先级最小的控制器时进行的切换操作。

恢复切换操作指当N故障列表中的故障播放控制器恢复正常时所进行的切换操作。

下面结合附图说明本发明。

如图1和图6所示，本发明的切换方法主要包括以下几个步骤：1)读取N工作控制器和M备份控制器配置数据，初始化N工作控制器工作列表和故障列表及M备份控制器待命列表、故障列表和工作列表；2)按照插入列表的先后顺序检测M备份控制器的待命列表、故障列表和工作列表中每个控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，并根据每个控制器的检测结果来设置M备份控制器各列表的状态；3)按照插入列表的先后顺序检测N工作控制器工作列表和故障列表中每个控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，并根据步骤2)的检测结果和当前N工作控制器的状态来确定相应的切换操作，当N工作控制器中某个控制器故障时切换到M备份控制器以保证音视频的正常传输；并重置与切换相关的N工作控制器和M备份控制器中相关控制器的状态；4)重复步骤2)和3)的操作，直至检测到外部程序发出结束命令。

如图2所示，上述步骤1)中读取N工作控制器和M备份控制器配置数据的方法具体为：①从数据库或者数据文件读出提前配置好的M备份控制器配置数据；②初始化M备份控制器待命列表、故障列表和工作列表，按优先级顺序由高到低存放M备份控制器中各控制器的ID；其中，初始化M备份控制器待命列表是将完整的M备份控制器数据按读取顺序放入M备份控制器的待命列表待命；③从数据库或者数据文件读出提前配置好的N工作控制器信息；④初始化N工作控制器工作列表和故障列表，按优先级顺序由高到低存放N工作控制器中各控制器的ID；其中初始化N工作控制器的工作列表是将完整的N工作控制器数据按读取顺序放入N工作控制器的工作列表；⑤将M备份控制器的故障列表、工作列表和N工作控制器的故障列表均置空。

如图3所示，上述步骤2)中根据每个控制器的检测结果来设置M备份控制器各列表的状态的方法具体为：⑴获取当前M备份控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，获取成功则执行步骤⑵；获取失败则执行步骤⑸；

⑵判断当前M备份控制器是否在M备份控制器待命列表中，是则执行步骤⑿，否则执行步骤⑶；

⑶判断当前M备份控制器是否在M备份控制器工作列表中，是则执行步骤⑿，否则执行步骤⑷；

⑷从M备份控制器故障列表中删除当前M备份控制器，并添加到M备份控制器的待命列表中，然后执行步骤⑿；

⑸判断当前M备份控制器是否在M备份控制器故障列表中，是则执行步骤⑾，否则执行步骤⑹；

⑹判断当前M备份控制器是否在M备份控制器待命列表中，是则执行步骤⑻，否则执行步骤⑺；

⑺判断当前M备份控制器是否在M备份控制器工作列表中，是则执行步骤⑼，否则执行步骤⑾；

⑻从M备份控制器待命列表中删除当前M备份控制器，然后执行步骤⑽；

⑼从M备份控制器工作列表中删除当前M备份控制器，然后执行步骤⑽；

⑽将当前M备份控制器添加到M备份控制器故障列表，然后执行步骤⑾；

⑾向告警服务系统发送告警信息，然后执行步骤⑿；

⑿判断当前M备份控制器是否是M备份控制器插入列表中最后一个控制器，是则程序结束，否则返回步骤⑴。

如图4所示，上述步骤3)中根据步骤2)的检测结果和当前N工作控制器的状态来确定相应的切换操作具体为：

a)获取当前N工作控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，获取成功则执行步骤b)，获取失败则执行步骤g)；

b)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的故障列表中，是则执行步骤c)，否则执行步骤f)；

c)对当前N工作控制器执行切换操作，然后执行步骤d)；

d)从M备份控制器的工作列表中删除当前N工作控制器对应的M备份控制器，并添加到M备份控制器的待命列表中，然后执行步骤e)；

e)从N工作控制器的故障列表中删除当前N工作控制器，并将当前N工作控制器映射播放器的ID项清空，然后将当前N工作控制器添加到N工作控制器的工作列表中，最后执行步骤q)；

f)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的工作列表中，是则执行步骤q)，否则执行步骤p)；

g)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的工作列表中，是则执行步骤i)，否则执行步骤h)；

h)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的故障列表中，是则执行步骤p)，否则执行步骤o)；

i)将当前N工作控制器从N工作控制器的工作列表中删除，然后执行步骤j)；

j)判断M备份控制器的待命列表中是否有备份控制器，有则执行步骤m)，否则执行k)；

k)判断当前N工作控制器的优先级是否高于M备份控制器的工作列表中优先级最小的备份控制器，是则执行步骤p)，否则执行步骤l)；

l)将M备份控制器的工作列表中优先级最小的备份控制器切换为当前的N工作控制器，然后执行步骤o)；

m)将M备份控制器的待命列表中的第一个备份控制器切换为当前的N工作控制器，然后执行步骤n)；

n)从M备份控制器的待命列表中删除第一个备份控制器，并将其添加到M备份控制器的工作列表，然后执行步骤o)；

o)将当前N工作控制器添加到N工作控制器的故障列表，然后执行步骤p)；

p)向告警服务系统发送告警信息，然后执行步骤q)；

q)判断当前N工作控制器是否是N工作控制器的插入列表中最后一个控制器，是则程序结束，否则返回步骤a)。

如图5所示，本发明的切换操作具体为：

Ⅰ)判断当前切换操作类型，若当前操作为普通切换操作则执行步骤Ⅳ)，若当前操作为优先切换操作则执行步骤Ⅱ)，若当前操作为恢复切换操作则执行步骤Ⅴ)；

Ⅱ)先根据被切换的M备份控制器控制的播放器输出链路号，找到在N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器，并将N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器ID项清空，然后执行步骤Ⅲ)；

Ⅲ)根据N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器的自身链路号和输出链路号向音视频矩阵切换设备发送输入输出链路切换命令，然后执行步骤Ⅳ)；

Ⅳ)将需要切换的N工作控制器控制的播放器的输出链路号、优先级、播放状态和播放信息拷贝到被切换的M备份控制器控制的播放器上，并将被切换的M备份控制器控制的播放器的ID号拷贝到需要切换的N工作控制器控制的播放器ID中，然后执行步骤Ⅵ)；

Ⅴ)将需要切换的N工作控制器控制的播放器ID项清空，然后执行步骤Ⅵ)；

Ⅵ)根据需要切换的N工作控制器控制的播放器或被切换的M备份控制器控制的播放器自身链路号和输出链路号来向音视频矩阵切换设备发送输入输出链路切换命令，完成切换操作。

本发明所实用的音视频切换设备是带网络功能的HDMI音视频切换矩阵。所有的播放控制器均为工控机并在其上安装了音视频播放控制器程序。另有一台车站服务器，本方法随同服务程序安装在这台服务器上。使用时，用户将播放控器输出的HDMI制连接到HDMI切换矩阵的HDMI输入端。HDMI切换矩阵输出端连接到相应的HDMI显示器上。服务器、工控机、HDMI切换矩阵通过交换机进行星型连接。开启全部设备，软件自动启动。

为了更进一步说明本发明的技术方案，现举例说明本发明的切换方法的切换过程：

N工作控制器的原始数据如下：

{N1播控器{自身链路号n1，输出链路号n1，自身ID为n1，m播控器ID为空，播放状态n1，播放列表n1，优先级n1(高)}，

N2播控器{自身链路号n2，输出链路号n2，自身ID为n2，m播控器ID为空，播放状态n2，播放列表n2，优先级n2(中)}，

N3播控器{自身链路号n3，输出链路号n3，自身ID为n3，m播控器ID为空，播放状态n3，播放列表n3，优先级n2(低)}}

M备份控制器原始数据如下：

{M1播控器{自身链路号m1，输出链路号为空，自身ID为m1，m播控器ID为空，播放状态为空，播放列表为空，优先级为空}}

初始化N工作控制器列表数据为3台播放控制器：

N{N1,N2,N3}

初始化M备份控制器列表数据为1台播放控制器：

M{M1}

初始化M备份控制器待命列表：

{M1播控器{自身链路号m1，输出链路号为空，自身ID为m1，m播控器ID为空，播放状态为空，播放列表为空，优先级为空}}

初始化N工作控制器工作列表：

{N1播控器{自身链路号n1，输出链路号n1，自身ID为n1，m播控器ID为空，播放状态n1，播放列表n1，优先级n1(高)}，

N2播控器{自身链路号n2，输出链路号n2，自身ID为n2，m播控器ID为空，播放状态n2，播放列表n2，优先级n2(中)}，

N3播控器{自身链路号n3，输出链路号n3，自身ID为n3，m播控器ID为空，播放状态n3，播放列表n3，优先级n2(低)}}

M备份控制器工作列表{空}

M备份控制器故障列表{空}

N工作控制器故障列表{空}

实施例1

当N工作控制器列表2播控器发生故障时，M备份控制器列表设备均正常：

首先是检测M备份控制器列表中M1播控器的状态成功，判断是否在M备份控制器待命列表，结果是是。判断M1播放器是M备份控制器列表最后一个播控器，结果是是，退出M备份控制器列表检测步骤。

然后是检测N工作控制器列表中N1播控器的状态成功，判断是否在故障列表，结果是否，再判断是否在工作列表，结果是是。

检测N工作控制器列表N2播控器的状态失败，是否在工作列表，结果是是，从N工作控制器工作列表将N2删除，此时M备份控制器待命列表长度为1，所以取得第一个播控器M1执行N2播放器拷贝操作数据结果如下：

M1{自身链路号m1，输出链路号n2，自身ID为m1，映射播控器IDn2，播放状态n2，播放列表n2，优先级n2(中)}

再将M1播控器的ID赋值N2播控器的映射播控器ID项的结果如下：

N2{自身链路号n2，输出链路号n2，自身ID为n2，映射播控器IDm1，播放状态n2，播放列表n2，优先级n2(中)}

现在可以发送HDMI切换命令，将原先的“输入N2->输出N2”改为“输入M1->输出N2”。随后将M备份控制器待命列表中的M1播控器删除添加到M备份控制器工作列表中并将N2播控器添加到N工作控制器故障列表，再向告警服务程序发送告警信息。

检测N工作控制器列表中N3播控器的状态成功，判断是否在故障列表，结果是否，再判断是否在工作列表，结果是是。

此时N3播控器已是N工作控制器列表中最后一个播控器，所以本轮检测已经完成，完成一次切换操作。N工作控制器、M备份控制器工作状态列表变化如下：

M备份控制器待命列表＝{空}；

M备份控制器工作列表{M1}；

M备份控制器故障列表{空}；

N工作控制器工作列表＝{N1，N3}；

N工作控制器故障列表{N2}；

实施例2

在实例1的状态下继续，N2播控器发生故障已经切换为M1播控器，M1播控器在M备份控制器工作列表，M备份控制器待命列表为空。随后N1播控器也发生故障：

首先是检测M备份控制器列表中M1播控器的状态成功，判断是否在M备份控制器待命列表，结果是否，随即判断M1在M备份控制器在工作列表，结果是是。判断M1号播放器是M备份控制器列表最后一个播控器，退出M备份控制器列表检测。

然后是检测N工作控制器列表N1播控器的状态失败，是否在工作列表，结果是是，从N工作控制器工作列表将N1删除，此时M备份控制器待命列表长度为0，所以判断N1控制器的优先级是否高于M备份控制器工作列表中的M1播控器的优先级，结果是N1播控器高，因此先查找M1输出链路号N2，并在N工作控制器故障列表中查找相同链路号的N工作控制器播控器，然后找到N2播控器，将它的控制器映射ID清空，结果如下：

N2{自身链路号n2，输出链路号n2，自身ID为n2，映射播控器ID为空，播放状态n2，播放列表n2，优先级n2(中)}；

紧接着发送HDMI切换命令，将原先的“输入M1->输出N2”改为“输入N2->输出N1”,发送HDMI切换命令，将原先的“输入N1->输出N1”改为“输入M1->输出N1”

紧接着M1播控器所执行的N1播控器拷贝操作数据结果如下：

M1{自身链路号m1，输出链路号n1，自身ID为m1，映射播控器IDn1，播放状态n1，播放列表n1，优先级n1(高)}；

再将M1播控器的ID赋值N1的映射播控器ID结果如下：

N1{自身链路号n1，输出链路号n1，自身ID为n1，映射播控器IDm1，播放状态n1，播放列表n1，优先级n1(中)}；

现在可以发送HDMI切换命令，将原先的“输入N1->输出N1”改为“输入M1->输出N1。随后将M备份控制器待命列表中的M1删除添加到M备份控制器工作列表中并将N1播控器添加到N工作控制器的故障列表，再向告警服务程序发送告警信息。

检测N工作控制器列表中N2播控器的状态失败，是否在N工作控制器工作列表，结果是“否”，再判断是否在N工作控制器故障列表结果是“是”，向告警服务程序发送告警信息。

检测N工作控制器列表中N3播控器的状态成功，判断是否在故障列表，结果是否，再判断是否在工作列表，结果是是。

此时N3已是N工作控制器列表中最后一个控制器所以本轮检测已经完成，完成一次切换操作。

此时，N工作控制器、M备份控制器工作状态列表变化如下：

M备份控制器待命列表＝{空}；

M备份控制器工作列表{M1}；

M备份控制器故障列表{空}；

N工作控制器工作列表＝{N3}；

N工作控制器故障列表{N2,N1}；

实施例3

在实例2的状态下继续，N1播控器和N2播控器发生故障，均在N工作控制器故障列表，因为N1播控器优先级高于N2播控器，所以M1播控器切换N1播控器，M1播控器在M备份控制器工作列表，M备份控制器待命列表为空。随后N1播控器恢复正常：

首先是检测M备份控制器列表中M1播控器的状态成功，判断是否在M备份控制器待命列表，结果是否，随即判断M1播控器在M备份控制器的工作列表，结果是是。判断M1播放器是M备份控制器列表最后一个播控器，退出M备份控制器列表检测。

检测N工作控制器列表中N1播控器的状态成功，N1播控器是否在N工作控制器故障列表，结果是“是”，现在可以发送HDMI切换命令，将原先的“输入M1->输出N1”改为“输入N1->输出N1”。随后将N1播控器映射播控器ID项指向的M1播控器从M备份控制器工作列表中删除，紧接着添加到M备份控制器待命列表中。再把N1播控器从N工作控制器故障列表中删除添加到N工作控制器工作列表。

检测N工作控制器列表中N2播控器的状态失败，是否在N工作控制器工作列表，结果是“否”，再判断是否在N工作控制器故障列表，结果是“是”，向告警服务程序发送告警信息。

检测N工作控制器列表中N3播控器的状态成功，判断是否在故障列表，结果是否，再判断是否在工作列表结果是“是”。

此时N3播控器已是N工作控制器列表中最后一个控制器所以本轮检测已经完成，完成一次切换操作。

此时，N工作控制器、M备份控制器工作状态列表变化如下：

M备份控制器待命列表＝{M1}；

M备份控制器工作列表{空}；

M备份控制器故障列表{空}；

N工作控制器工作列表＝{N1，N3}；

N工作控制器故障列表{N2}；

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于PIS系统的音视频矩阵切换方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)读取N工作控制器和M备份控制器配置数据，初始化N工作控制器工作列表和故障列表及M备份控制器的待命列表、故障列表和工作列表；

2)按照插入列表的先后顺序检测M备份控制器的待命列表、故障列表和工作列表中每个控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，并根据每个控制器的检测结果来设置M备份控制器各列表的状态；

3)按照插入列表的先后顺序检测N工作控制器工作列表和故障列表中每个控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，并根据步骤2)的检测结果和当前N工作控制器的状态来确定相应的切换操作，当N工作控制器中某个控制器故障时切换到M备份控制器以保证音视频的正常传输；并重置与切换相关的N工作控制器和M备份控制器中相关控制器的状态；

4)重复步骤2)和3)的操作，直至检测到外部程序发出结束命令；

所述步骤1)中读取N工作控制器和M备份控制器配置数据的方法具体为：

①从数据库或者数据文件读出提前配置好的M备份控制器配置数据；

②初始化M备份控制器待命列表、故障列表和工作列表，按优先级顺序由高到低存放M备份控制器中各控制器的ID；其中，初始化M备份控制器待命列表是将完整的M备份控制器数据按读取顺序放入M备份控制器的待命列表待命；

③从数据库或者数据文件读出提前配置好的N工作控制器信息；

④初始化N工作控制器工作列表和故障列表，按优先级顺序由高到低存放N工作控制器中各控制器的ID；其中初始化N工作控制器的工作列表是将完整的N工作控制器数据按读取顺序放入N工作控制器的工作列表；

⑤将M备份控制器的故障列表、工作列表和N工作控制器的故障列表均置空。

2.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，所述步骤2)中根据每个控制器的检测结果来设置M备份控制器各列表的状态的方法具体为：

⑴获取当前M备份控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，获取成功则执行步骤⑵；获取失败则执行步骤⑸；

⑵判断当前M备份控制器是否在M备份控制器待命列表中，是则执行步骤⑿，否则执行步骤⑶；

⑶判断当前M备份控制器是否在M备份控制器工作列表中，是则执行步骤⑿，否则执行步骤⑷；

⑷从M备份控制器故障列表中删除当前M备份控制器，并添加到M备份控制器的待命列表中，然后执行步骤⑿；

⑸判断当前M备份控制器是否在M备份控制器故障列表中，是则执行步骤⑾，否则执行步骤⑹；

⑹判断当前M备份控制器是否在M备份控制器待命列表中，是则执行步骤⑻，否则执行步骤⑺；

⑺判断当前M备份控制器是否在M备份控制器工作列表中，是则执行步骤⑼，否则执行步骤⑾；

⑻从M备份控制器待命列表中删除当前M备份控制器，然后执行步骤⑽；

⑼从M备份控制器工作列表中删除当前M备份控制器，然后执行步骤⑽；

⑽将当前M备份控制器添加到M备份控制器故障列表，然后执行步骤⑾；

⑾向告警服务系统发送告警信息，然后执行步骤⑿；

⑿判断当前M备份控制器是否是M备份控制器插入列表中最后一个控制器，是则程序结束，否则返回步骤⑴。

3.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，所述步骤3)中根据步骤2)的检测结果和当前N工作控制器的状态来确定相应的切换操作具体为：

a)获取当前N工作控制器的网络连接状态、播放器状态和播放列表信息，获取成功则执行步骤b)，获取失败则执行步骤g)；

b)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的故障列表中，是则执行步骤c)，否则执行步骤f)；

c)对当前N工作控制器执行切换操作，然后执行步骤d)；

d)从M备份控制器的工作列表中删除当前N工作控制器对应的M备份控制器，并添加到M备份控制器的待命列表中，然后执行步骤e)；

e)从N工作控制器的故障列表中删除当前N工作控制器，并将当前N工作控制器映射播放器的ID项清空，然后将当前N工作控制器添加到N工作控制器的工作列表中，最后执行步骤q)；

f)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的工作列表中，是则执行步骤q)，否则执行步骤p)；

g)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的工作列表中，是则执行步骤i)，否则执行步骤h)；

h)判断当前N工作控制器是否在N工作控制器的故障列表中，是则执行步骤p)，否则执行步骤o)；

i)将当前N工作控制器从N工作控制器的工作列表中删除，然后执行步骤j)；

j)判断M备份控制器的待命列表中是否有备份控制器，有则执行步骤m)，否则执行k)；

k)判断当前N工作控制器的优先级是否高于M备份控制器的工作列表中优先级最小的备份控制器，是则执行步骤p)，否则执行步骤l)；

l)将M备份控制器的工作列表中优先级最小的备份控制器切换为当前的N工作控制器，然后执行步骤o)；

m)将M备份控制器的待命列表中的第一个备份控制器切换为当前的N工作控制器，然后执行步骤n)；

n)从M备份控制器的待命列表中删除第一个备份控制器，并将其添加到M备份控制器的工作列表，然后执行步骤o)；

o)将当前N工作控制器添加到N工作控制器的故障列表，然后执行步骤p)；

p)向告警服务系统发送告警信息，然后执行步骤q)；

q)判断当前N工作控制器是否是N工作控制器的插入列表中最后一个控制器，是怎程序结束，否则返回步骤a)。

4.根据权利要求3所述的切换方法，其特征在于，所述步骤c)中的切换操作具体为：

Ⅰ)判断当前切换操作类型，若当前操作为普通切换操作则执行步骤Ⅳ)，若当前操作为优先切换操作则执行步骤Ⅱ)，若当前操作为恢复切换操作则执行步骤Ⅴ)；

Ⅱ)先根据被切换的M备份控制器控制的播放器输出链路号，找到在N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器，并将N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器ID项清空，然后执行步骤Ⅲ)；

Ⅲ)根据N工作控制器的故障列表中的N工作控制器控制的播放器的自身链路号和输出链路号来向音视频矩阵切换设备发送输入输出链路切换命令，然后执行步骤Ⅳ)；

Ⅳ)将需要切换的N工作控制器控制的播放器的输出链路号、优先级、播放状态和播放信息拷贝到被切换的M备份控制器控制的播放器上，并将被切换的M备份控制器控制的播放器的ID号拷贝到需要切换的N工作控制器控制的播放器ID中，然后执行步骤Ⅵ)；

Ⅴ)将需要切换的N工作控制器控制的播放器ID项清空，然后执行步骤Ⅵ)；

Ⅵ)根据需要切换的N工作控制器控制的播放器或被切换的M备份控制器控制的播放器自身链路号和输出链路号来向音视频矩阵切换设备发送输入输出链路切换命令，完成切换操作。