CN104469261A - 一种基于cdn网络的视频会议系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于CDN网络的视频会议系统及方法，包括：设置于各会场的视音频采集终端，以及在互联网络平台中的CDN网络分发系统，所述系统还包括CDN节点服务器和多点视频流合成服务器；所述CDN节点服务器用于采集转发各会场的视音频流到多点视频流合成服务器，所述多点视频流合成服务器把每各会场的视频流合成画面后，通过CDN网络分发系统将合成画面分发至各个CDN节点服务器。本发明利用了CDN数据处理均衡的特点，将会议系统建立在互联网上，避免了传统的专线网络因为是点对点的硬件设施，一旦建立就不可以撤销的尴尬局面，大大降低了加入的门槛，方便了视频会议的推广应用。

Description

一种基于CDN网络的视频会议系统及方法

技术领域

 本发明涉及数据网络传输，特别涉及一种基于CDN网络的视频会议系统及方法，是一种非点对点的，而是通过CDN节点接收每个分会场的视频流，再转发到合成服务系统，充分利用互联网CDN网络的视频会议系统及方法。

背景技术

视频会议系统，包括软件视频会议系统和硬件视频会议系统，是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过现有的各种电信通讯传输媒体，将人物的静、动态图像、语音、文字、图片等多种资料分送到各个用户的计算机上，使得在地理上分散的用户可以共聚一处，通过图形、声音等多种方式交流信息，增加双方对内容的理解能力。目前视频会议逐步向着多网协作、高清化、开发化的方向发展着。

视频会议作为目前最先进的通讯技术，只需借助互联网、电话线、点到点专线即可实现高效高清的远程会议、办公，在持续提升用户沟通效率、缩减企业差旅费用成本、提高管理成效等方面具有得天独厚的优势，已部分取代商务出行，成为远程办公最新模式。近年来，视频会议的应用范围迅速扩大，从政府、公安、军队、法院到科技、能源、医疗、教育等领域随处可见，涵盖了社会生活的方方面面。

传统视频会议需要铺设专线，中控MCU是放在主会场的，用于接收每一个分会场传过来的视频流合成后再推向每一台分会场的终端设备，分会场连接MCU是以H.323协议为基础向MCU呼叫，MCU应答后建立连接。

现有视频会议系统的问题：

1.如果两点之间以E1专线连接，那么这个视频会议系统是可以以最高720P的标准传输并保证所传输和音、视频的质量。缺点是线路租用成本太高，一般的中小企业单位根本租用不起，而且专线的开通十分繁琐，专线传输设备也十分的昂贵，还有一点就是E1专线不保证任何地点都可以到达。还有点就是公司搬家了专线并不一定可以跟着移线。

2.如果两点之间用PSTN电话线，线路租用成本可以降下来，但是这种线路的传输瓶颈只有64K，图像和声音质量没法保证。

3.两点之间的互联网传输方式，这种传输方式虽然价格适中，声音和图像的传输质量可以保证。但是有一个最致命的缺点跨运营商之间的传输带宽无法保证，所以图像和声音质量也没法保证。

4.最重要的一点是专业的视频会议系统的设备十分的昂贵，一般的中小公司是无力购买的，性价比太低。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提出的一种基于CDN网络的视频会议系统及方法，是在2Mb的上传和下载的带宽的互联网中，非点对点的，通过CDN节点接收每个分会场的视频流，再转发到合成服务系统，充分利用互联网CDN网络的视频会议系统及方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于CDN网络的视频会议系统，包括：设置于各会场的视音频采集终端，以及在互联网络平台中的CDN网络分发系统，其中，所述系统还包括CDN节点服务器和多点视频流合成服务器；

所述CDN节点服务器设置在互联网中，用于采集转发各会场的视音频流到多点视频流合成服务器，并且通过互联网接收CDN网络分发服务系统分发的会议室合成视频流，将合成视频流发分至各会场；

所述多点视频流合成服务器设置在自主机房中与互联网连接，用于接收各会场的视频流，把每各会场的视频流合成画面后，通过CDN网络分发系统将合成画面分发至各个CDN节点服务器。

方案进一步是：所述互联网是包括多个营运商提供服务的互联网，在各营运商的网络中分别设置有所述CDN节点服务器。

方案进一步是：所述各会场所接入的CDN节点服务器，是各会场所接入互联网为同一营运商网络中设置的CDN节点服务器。

方案进一步是：所述视音频采集终端包括两路视频采集输入、一路音频采集输入，输出的视频编码为H.264，音频编码为AAC。

方案进一步是：所述CDN节点服务器是ARM架构节点服务器，包括ARM架构中央处理器；所述中央处理器包括有PCI-E系列接口电路和SATA系列接口电路以及RGM系列接口电路；所述PCI-E系列接口电路通过一个PCI-E转SATA桥接电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述SATA系列接口电路通过一个SATA扩展电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述RGM系列接口电路经网络PHY与互联网络连接。

一种基于CDN网络的视频会议实现方法，有一个CDN网络的视频会议系统，包括：与互联网连接设置于各会场的视音频采集终端、在互联网络平台中的CDN网络分发系统、多点视频流合成服务器，以及互联网各营运商网络中分别设置的CDN节点服务器；所述方法是：有一个注册的视音频采集终端IP地址和硬件编号表格，首先开启各会场的视音频采集终端，然后执行步骤包括：建立一个虚拟的完整会议室、建立合成画面和合成画面分发，其中：

所述建立一个虚拟的完整会议室的步骤是：由开启的视音频采集终端确定会议各会场的IP地址和硬件编号，由IP地址分配CDN节点服务器，将会议各会场的视音频采集终端划分为一个组形成一个虚拟的完整会议室；

所述建立合成画面的步骤是：各会场的视音频采集终端信号经互联网首先传递至CDN节点服务器，然后CDN节点服务器将采集的视频信号经互联网转发至多点视频流合成服务器，多点视频合成服务器将所接收的各会场视频流合成为2×2或3×3或4×4的合成画面，形成包括各分会场和主会场画面的虚拟完整会议室画面；

所述合成画面分发步骤是：所述多点视频流合成服务器将合成画面通过互联网的CDN网络分发系统根据终端用户的所在IP地址，定向分发至CDN节点服务器，CDN节点服务器再将合成画面分发至各会场。

方案进一步是：所述由IP地址分配CDN节点服务器，是将视音频采集终端分配至与所述IP地址为同一营运商的CDN节点服务器。

方案进一步是：所述CDN节点服务器是ARM架构节点服务器，包括ARM架构中央处理器；所述中央处理器包括有PCI-E系列接口电路和SATA系列接口电路以及RGM系列接口电路；所述PCI-E系列接口电路通过一个PCI-E转SATA桥接电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述SATA系列接口电路通过一个SATA扩展电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述RGM系列接口电路经网络PHY与互联网络连接。

方案进一步是：所述互联网营运商的带宽是2Mb或以上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

利用了CDN数据处理均衡的特点，通过CDN节点接收每个分会场的视频流，再转发到合成服务系统，把多点图像合成为2×2、3×3、4×4的画面，然后由合成服务系统将合成后的视频通过网络的CDN网络分发系统分发到CDN节点上，每一个分会场读取CDN节点上的合成视频流，这种方式可以提高视频流的传输速度，通过CDN的传输还可以优化视频流的路由线路，不再需要象传统视频会议系统一样在主会场接入大的带宽或通过专线的方式接入才能保证每个分会场的通讯质量。对于分会场为了保证视频的质量本发明采用了离分会场最近的CDN节点服务器进行转发分会场的视频流到多点视频合成系统。所以本发明的视频会议系统是一个充分利用CDN网络的视频会议系统。节约了每一个分会场的带宽接入，只要保证到当地运营商有2Mb的上传和下载的带宽即可以正常的保证视频会议的使用。

通过本发明，避免了传统的专线网络因为是点对点的硬件设施，一旦建立就不可以撤销的尴尬局面，维护费用高昂，一些中小企业望而怯步，并且专线网络的MCU最多也就可以扩展到32路，而本发明由于是建立在互联网上，理论上只要带宽允许就可以无限制扩展；并且，点的增加和减少完全是通过软件设置来实现的，大大降低了加入的门槛，方便了视频会议的推广。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1 为本发明系统示意图；

图2为本发明CDN节点服务器结构示意图。

具体实施方式

CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络，在互联网中已得到应用，目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络"边缘"，使用户可以就近取得所需的内容，解决Internet网络拥塞状况，提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因，解决用户访问网站的响应速度慢的根本原因。本发明将其应用到了视频会议系统，通过合理的配置改变了传统点对点的铺设专用网的视频会议系统模式，降低了企业涉入的门槛。

实施例1：

因此，做为本实施例一种基于CDN网络的视频会议系统，如图1所示，所述系统包括：设置于各会场1的视音频采集终端101和显示屏幕102，以及在互联网络平台中的CDN网络分发系统2，其中，所述系统还包括CDN节点服务器3和多点视频流合成服务器4；

所述CDN节点服务器设置在互联网中，用于采集转发各会场的视音频流到多点视频流合成服务器，并且通过互联网接收CDN网络分发服务系统分发的会议室合成视频流，将合成视频流发分至各会场的显示屏幕；

所述多点视频流合成服务器设置在自主机房中与互联网连接，用于接收各会场的视频流，把每各会场的视频流合成画面后，通过CDN网络分发系统将合成画面分发至各个CDN节点服务器。

内容分发布网络(CDN)是一种网络构建方式，它是为能在传统的IP网发布宽带丰富媒体而特别优化的网络覆盖层；而从广义的角度，CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。简单地说，内容发布网(CDN)是一个经策略性部署的整体系统，包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理4个要件，而内容管理和全局的网络流量管理(Traffic Management)是CDN的核心所在。通过用户就近性和服务器负载的判断，CDN确保内容以一种极为高效的方式为用户的请求提供服务。总的来说，内容服务基于缓存服务器，也称作代理缓存(Surrogate)，它位于网络的边缘，距用户仅有"一跳"(Single Hop)之遥。同时，代理缓存是内容提供商源服务器（通常位于CDN服务提供商的数据中心）的一个透明镜像。这样的架构使得CDN服务提供商能够代表他们客户，即内容供应商，向最终用户提供尽可能好的体验，而这些用户是不能容忍请求响应时间有任何延迟的。据统计，采用CDN技术，能处理整个网站页面的 70%～95％的内容访问量，减轻服务器的压力，提升了网站的性能和可扩展性。

为了充分发挥CDN内容分发网络的特点，实施例中：所述互联网是包括多个营运商提供服务的互联网，在各营运商的网络中分别设置有所述CDN节点服务器，所述各会场所接入的CDN节点服务器，是各会场所接入互联网为同一营运商网络中设置的CDN节点服务器。

实施例中：所述视音频采集终端是以ARM构架为基础的采用海思Hi3521芯片，包括两路视频采集输入、一路音频采集输入，输出的视频编码为H.264，音频编码为AAC，在有2048KB的带宽最大下可以传送分辨率为1280×720p/60Hz的720P的高清RTSP视频流，并兼有一路视频解码并播放的功能。

为了提高CDN节点服务器的性能，实施例中：如图2所示，所述CDN节点服务器是ARM架构节点服务器，包括ARM架构中央处理器301；所述中央处理器包括有PCI-E系列接口电路和SATA系列接口电路以及RGM系列接口电路；所述PCI-E系列接口电路通过一个PCI-E转SATA桥接电路（芯片）302连接至少两个SATA硬盘数据存储单元303，所述SATA系列接口电路通过一个SATA扩展电路（芯片）304连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述RGM系列接口电路经网络PHY与互联网络连接。

实施例中的中央处理器是ARM Cortex-A9的四核处理器，CPU的最高频率达到1.0GHz，支持64位的总线带宽，1066MHz的DDR3数据总线接口，吞吐速率更快，最大内存容量支持到4GB。

通常ARM平台上实现多路SATA接口是通过USB 2.0信号来转接的。但是这个只能解决接口问题，在速度方面不能满足用户数据的读写速度。为了满足大容量的存储空间，并能够满足高速数据读写速度，必须需要采用目前常用的标准SATA II 2.0接口。实施例选用1路PCI-E 2.0 1x接口和1路SATA II接口的CPU，同时PCI-E 2.0的速度最快可以达到6Gb/s，SATA II的速度也可以达到6Gb/s。

目前，常用的企业级硬盘的I/O读写速度最快在160MB/s，而标准SATA II 信号的读写速度至少在350MB/s以上，硬盘的传输速度是最大的瓶颈，为了消除或者减少硬盘的瓶颈，利用PCI-E 2.0的桥接芯片外扩2路标准的SATA II 接口，同时把6Gb/s的SATA II的接口接一路硬盘，这样一个ARM 的CPU就可以外接3个硬盘。实现了大容量存储，也满足高速传输数据的要求，同时也解决了硬盘传输速度的瓶颈。

本实施例CPU通过PCI-E-2.0信号连接桥接芯片外扩两个标准的SATA II接口，扩大了设备的存储空间，同时也能满足用户快速的读取相关数据。同时CPU通过SATA-II信号连接扩展芯片外扩2个标准的SATA-II接口。这样本实施例单个ARM平台的CPU设备就能同时接4个SATA硬盘。

实施例中桥接芯片是先把PCI-E的信号经过PCI-E PHY处理后把一些无用的信号和有用的信号区分开，同时从传输的数据包里分析出有用的数据，把这些有用的数据经过PCIE的控制器处理后，把信号暂存在FIFO里面，再经过AHCI的控制器和SATA的PHY模块后，最后输出的就是SATA的信号接口。

SATA扩展芯片是把SATA的信号先经过PHY模块后，把一些不用的数据包剔除，同时把有用的数据包分析出有用的数据，把这些数据传输给DATA FIFO，再把FIFO中的数据分发给2个SATA PHY 模块后，压缩成统一的SATA 总线。

实施例2：

一种基于CDN网络的视频会议实现方法，有一个实施例1所述CDN网络的视频会议系统，如实施例1所述包括：与互联网连接设置于各会场的视音频采集终端和显示屏幕、在互联网络平台中的CDN网络分发系统、多点视频流合成服务器，以及互联网各营运商网络中分别设置的CDN节点服务器；所述方法是：有一个注册的视音频采集终端IP地址和硬件编号表格，表格中将IP地址与CDN节点服务器相关联，首先开启各会场的视音频采集终端，然后执行步骤包括：通过一个网络视频会议系统会议室控制终端5建立一个虚拟的完整会议室、控制建立合成画面和合成画面分发，其中：

所述建立一个虚拟的完整会议室的步骤是：由网络视频会议系统会议控制终端将由开启的视音频采集终端确定会议各会场的IP地址和硬件编号，由IP地址分配CDN节点服务器，将会议各会场的视音频采集终端划分为一个组形成一个虚拟的完整会议室；

所述建立合成画面的步骤是：网络视频会议系统会议控制终端控制各会场的视音频采集终端信号经互联网首先传递至CDN节点服务器，然后CDN节点服务器将采集的视频信号经互联网转发至多点视频流合成服务器，多点视频合成服务器将所接收的各会场视频流合成为2×2或3×3或4×4的合成画面，形成包括各分会场和主会场画面的虚拟完整会议室画面；

所述合成画面分发步骤是：网络视频会议系统会议控制终端控制所述多点视频流合成服务器，将合成画面通过互联网的CDN网络分发系统（CDN内容分发网络）根据终端用户的所在IP地址，定向分发至CDN节点服务器，CDN节点服务器再将合成画面分发至各会场；合成画面现通过CDN系统分发到每一个分会场的CDN节点上让分会场接收全部的会场画面，并控制分会场为随时切换成主会场。

更进一步的说明是，多点视频合成系统与会议室控制系统的使用是：当一个企业用户租用了视频会议系统后，系统控制人员会根据用户所购买的视频会议终端的硬件地址编号及MAC地址，在会议室控制系统中将这几个终端划分为一个组，然后在使用时根据视频会议终端用户开机上线后发送IP地址给会议室控制系统，系统会自动匹配一个离终端用户最近的转发CDN节点服务器的IP地址给终端设备，来用于转发终端会场的音视频流到多点视频流合成系统，在会议室控制系统中将分好组的终端定义成一个完整的会议室，在开会时再由控制人员根据需要将每一个分会场定义为主会场。

与实施例1的目的相同，方法中：所述由IP地址分配CDN节点服务器，是将视音频采集终端分配至与所述IP地址为同一营运商的CDN节点服务器。

与实施例1相同：所述CDN节点服务器是ARM架构节点服务器，包括ARM架构中央处理器；所述中央处理器包括有PCI-E系列接口电路和SATA系列接口电路以及RGM系列接口电路；所述PCI-E系列接口电路通过一个PCI-E转SATA桥接电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述SATA系列接口电路通过一个SATA扩展电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述RGM系列接口电路经网络PHY与互联网络连接。

实施例中：所述互联网营运商的带宽是2Mb或以上。

Claims (9)

1.一种基于CDN网络的视频会议系统，包括：设置于各会场的视音频采集终端，以及在互联网络平台中的CDN网络分发系统，其特征在于，所述系统还包括CDN节点服务器和多点视频流合成服务器；

所述CDN节点服务器设置在互联网中，用于采集转发各会场的视音频流到多点视频流合成服务器，并且通过互联网接收CDN网络分发服务系统分发的会议室合成视频流，将合成视频流发分至各会场；

所述多点视频流合成服务器设置在自主机房中与互联网连接，用于接收各会场的视频流，把每各会场的视频流合成画面后，通过CDN网络分发系统将合成画面分发至各个CDN节点服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于CDN网络的视频会议系统，其特征在于，所述互联网是包括多个营运商提供服务的互联网，在各营运商的网络中分别设置有所述CDN节点服务器。

3.根据权利要求2所述的一种基于CDN网络的视频会议系统，其特征在于，所述各会场所接入的CDN节点服务器，是各会场所接入互联网为同一营运商网络中设置的CDN节点服务器。

4.根据权利要求1所述的一种基于CDN网络的视频会议系统，其特征在于，所述视音频采集终端包括两路视频采集输入、一路音频采集输入，输出的视频编码为H.264，音频编码为AAC。

5.根据权利要求1所述的一种基于CDN网络的视频会议系统，其特征在于，所述CDN节点服务器是ARM架构节点服务器，包括ARM架构中央处理器；所述中央处理器包括有PCI-E系列接口电路和SATA系列接口电路以及RGM系列接口电路；所述PCI-E系列接口电路通过一个PCI-E转SATA桥接电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述SATA系列接口电路通过一个SATA扩展电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述RGM系列接口电路经网络PHY与互联网络连接。

6.一种基于CDN网络的视频会议实现方法，有一个CDN网络的视频会议系统，包括：与互联网连接设置于各会场的视音频采集终端、在互联网络平台中的CDN网络分发系统、多点视频流合成服务器，以及互联网各营运商网络中分别设置的CDN节点服务器；所述方法是：有一个注册的视音频采集终端IP地址和硬件编号表格，首先开启各会场的视音频采集终端，然后执行步骤包括：建立一个虚拟的完整会议室、建立合成画面和合成画面分发，其特征在于：

所述建立一个虚拟的完整会议室的步骤是：由开启的视音频采集终端确定会议各会场的IP地址和硬件编号，由IP地址分配CDN节点服务器，将会议各会场的视音频采集终端划分为一个组形成一个虚拟的完整会议室；

所述建立合成画面的步骤是：各会场的视音频采集终端信号经互联网首先传递至CDN节点服务器，然后CDN节点服务器将采集的视频信号经互联网转发至多点视频流合成服务器，多点视频合成服务器将所接收的各会场视频流合成为2×2或3×3或4×4的合成画面，形成包括各分会场和主会场画面的虚拟完整会议室画面；

所述合成画面分发步骤是：所述多点视频流合成服务器将合成画面通过互联网的CDN网络分发系统根据终端用户的所在IP地址，定向分发至CDN节点服务器，CDN节点服务器再将合成画面分发至各会场。

7.根据权利要求6所述的一种基于CDN网络的视频会议实现方法，其特征在于，所述由IP地址分配CDN节点服务器，是将视音频采集终端分配至与所述IP地址为同一营运商的CDN节点服务器。

8.根据权利要求6所述的一种基于CDN网络的视频会议实现方法，其特征在于，所述CDN节点服务器是ARM架构节点服务器，包括ARM架构中央处理器；所述中央处理器包括有PCI-E系列接口电路和SATA系列接口电路以及RGM系列接口电路；所述PCI-E系列接口电路通过一个PCI-E转SATA桥接电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述SATA系列接口电路通过一个SATA扩展电路连接至少两个SATA硬盘数据存储单元，所述RGM系列接口电路经网络PHY与互联网络连接。

9.根据权利要求6所述的一种基于CDN网络的视频会议实现方法，其特征在于，所述互联网营运商的带宽是2Mb或以上。