CN105227924B - 一种视频监控平台媒体流的异网调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频监控平台媒体流的异网调度方法，包括：判断客户端发送的申请媒体流的信令类型，若为申请P2P模式传输媒体流，则获取特定监控设备的连接地址并发送给客户端；若为申请监控平台分发模式传输媒体流，则通过一定的调度策略，从部署在监控平台的普通分发服务器、全通分发服务器以及兜底分发服务器中，选择出最优的分发服务器，将其地址发送给客户端和特定监控设备。本发明通过优化视频监控平台的调度方式，可以在投入不变的情况下，在整体统计意义上使用户观看视频时得到更好的网络带宽和观看效果。

Description

一种视频监控平台媒体流的异网调度方法

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，具体是一种视频监控平台媒体流的异网调度方法。

背景技术

随着视频监控技术的发展，视频监控产品的应用场景已经不再局限于行业应用，很多商铺和家庭安装视频监控产品的需求越来越大。为了支持这类个人用户需求，已经有不少运营商和公司架设了基于互联网的视频监控平台，提供标准化的产品和服务。但是这些产品也遇到了一个很大的问题是国内复杂的网络环境。国内网络的复杂性体现在以下几个方面：

1）IPv6远未普及，IPv4的资源紧张问题直接导致了各种复杂的局域网的存在。两个网络接入点之间很难保证P2P连接百分百成功。

2）国内存在多个网络运营商，出于各种原因，每个运营商的网络之间互通带宽不好，跨网的两个接入点之间数据传输带宽很窄，严重影响传输效果。

3）网络资源比较昂贵，是影响运营成本的重要因素。

对于面向个人用户的视频监控业务，观看时最优的传输方式是P2P方式，但无法保证总能成功。只有通过架设在公网上的分发服务器进行码流转发才能确保成功。对于基于互联网的视频监控平台服务商来说，虽然可以通过多架设分发服务器的方式解决各种网络互通问题，但由于网络资源较为昂贵，不能无限制地增加分发服务器，必须在运营成本、用户体验等因素中采用最优的折中策略。

针对特定的网络环境，如果调度方法运用得当，可以更充分和更合理地利用视频监控平台中的分发服务器资源，得到较好的用户观看体验。目前常用的调度方法有：1）静态调度，即通过监控平台预先设置的方式，特定监控设备总是调度到特定分发服务器。这种方法一般调度效果最好，但由于闲置分发服务器的资源不能充分利用，因此架设的分发服务器数量较多，运营成本偏高。2）负载最低调度，即监控平台选择负载最低的分发服务器进行分发。这种方法可以最大限度地减少分发服务器的数量，运营成本最低，但是由于国内复杂的网络环境，很可能出现码流在不同网络运营商之间传输的情况，影响用户观看体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视频监控平台媒体流的异网调度方法，使用户观看视频时得到更好的网络带宽和观看效果。

本发明的技术方案为：

一种视频监控平台媒体流的异网调度方法，包括以下步骤：

（1）判断客户端发送的申请媒体流的信令类型，若为申请P2P模式传输媒体流，则执行步骤（2），若为申请监控平台分发模式传输媒体流，则执行步骤（3）；所述申请媒体流的信令中包含客户端ID和特定监控设备ID；

（2）根据所述特定监控设备ID获取特定监控设备的连接地址，并将所述特定监控设备的连接地址发送给客户端；

（3）从部署在监控平台的普通分发服务器、全通分发服务器以及兜底分发服务器中，选择出最优的分发服务器，将所述最优的分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备；

所述普通分发服务器指的是所有IP地址均属于同一个网络运营商的分发服务器，所述全通分发服务器指的是具有属于不同网络运营商的多个IP地址的分发服务器，所述兜底分发服务器指的是当普通分发服务器和全通分发服务器均不可选用时所选用的分发服务器。

所述的视频监控平台媒体流的异网调度方法，步骤（3）中，所述从部署在监控平台的普通分发服务器、全通分发服务器以及兜底分发服务器中，选择出最优的分发服务器，具体包括以下步骤：

a、根据所述特定监控设备ID查询静态调度表，判断所述静态调度表中是否存在与所述特定监控设备ID相对应的分发服务器，若是，则将查表得到的分发服务器地址发送给客户端和特定监控设备，若否，则执行步骤b；

b、根据客户端ID和特定监控设备ID，分别获取客户端和特定监控设备的来源IP，并根据所述来源IP获取客户端和特定监控设备分别所属的网络运营商；

c、根据IP与网络运营商的对应关系表，判断所述客户端和特定监控设备的来源IP是否属于同一个网络运营商，若是，则继续执行步骤d，若否，则跳转至步骤e；

d、获取属于该网络运营商的普通分发服务器的可用列表，若该可用列表不为空，则将该可用列表中负载最低的普通分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备，若该可用列表为空，则执行步骤e；

e、获取全通分发服务器的可用列表，若该可用列表不为空，则将该可用列表中负载最低的全通分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备，若该可用列表为空，则执行步骤f；

f、获取兜底分发服务器的可用列表，将该可用列表中负载最低的兜底分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备。

所述的视频监控平台媒体流的异网调度方法，所述从部署在监控平台的普通分发服务器、全通分发服务器以及兜底分发服务器中，选择出最优的分发服务器，还包括以下步骤：

周期性检测所有普通分发服务器和全通分发服务器的负载情况，从可用列表中移除超负载的分发服务器，直至其负载降至设定阈值再将其添加到可用列表中。

由上述技术方案可知，本发明通过优化视频监控平台的调度方式，可以在投入不变的情况下，在整体统计意义上使用户观看视频时得到更好的网络带宽和观看效果。

附图说明

图1是本发明所涉及的监控设备、客户端、监控平台三者之间的网络关系图；

图2是本发明具体实施例在监控平台的调度过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

本发明中定义三种分发服务器：

普通分发服务器：这种分发服务器的所有IP地址均属于同一个网络运营商，相对而言是运营成本最低的分发服务器。

全通分发服务器：这种分发服务器具有属于不同网络运营商的多个IP地址，在这种分发服务器上跨网传输数据效果较好，但相对而言运营成本最高，因此部署数量要尽量少。

兜底分发服务器：在所有调度策略失败时，选择这种分发服务器进行分发，以保证即使网络带宽不是最好，但至少用户能够观看。在监控平台中至少要部署一台兜底服务器，一般应该部署在用户较多的网络运营商的网络上。

如图1所示，中间虚线框代表视频监控平台1，包括一个中心管理服务器11和若干个分发服务器12，中心管理服务器11对所有的分发服务器12进行管理，并执行本发明的调度方法。监控设备2和客户端2都有一条控制通道与中心管理服务器11相连，用于传输各种控制信令。监控设备2将音视频传递给客户端3有两种模式，一种是分发模式，即监控设备2先将音视频媒体流传输到分发服务器12，然后分发服务器12再将码流传输到客户端3，如图1中的粗实线；另一种是P2P模式，监控设备直接将音视频媒体流传输到客户端3，如图1中的粗虚线。

一种视频监控平台媒体流的异网调度方法，包括客户端申请媒体流的过程和监控平台选择分发服务器的调度过程：

客户端申请媒体流过程的主要思想是优先用P2P方式申请媒体流，如果失败则再以分发模式申请，具体包括以下步骤：

C01、客户端针对特定监控设备向监控平台的中心管理服务器申请P2P模式传输媒体流，并等待中心管理服务器返回连接地址；

C02、客户端尝试连接中心管理服务器返回的P2P模式连接地址；如果成功，则从该地址获取媒体流，如果失败，则执行步骤C03；

C03、客户端针对特定监控设备向监控平台的中心管理服务器申请分发模式传输媒体流，并等待中心管理服务器返回分发服务器地址；

C04、客户端尝试连接中心管理服务器返回的分发服务器地址；如果成功，则从该地址获取媒体流；如果失败，则本次申请过程失败（失败的原因很多，比如说监控设备正好在调度过程中掉线等，都不属于本发明解决的问题）。

如图2所示，当客户端执行步骤C03时，监控平台对应的选择分发服务器的调度过程，包括以下步骤：

S01、加载监控设备静态调度表；在该表中通过监控设备ID可以查到对应的分发服务器的地址（分发服务器地址包括IP和端口，下同）；

S02、加载IP与网络运营商的对应关系表；在该表中通过IP地址可以查到该IP所属的网络运营商；

S03、加载分发服务器类型与网络运营商的对应关系表；在该表中可以查到每一个分发服务器的类型，对于普通分发服务器还可以查到其所属的网络运营商；

S04、周期性检测所有普通分发服务器和全通分发服务器的负载情况，从可用列表中移除超负载的分发服务器，直至其负载降下来再添加回列表，这样可以确保在调度过程中选择出的普通分发服务器和全通分发服务器不会超负载门限；

S05、中心管理服务器接收一条客户端申请媒体流的信令，获取相关监控设备和客户端的来源IP；客户端申请媒体流的信令中包含监控设备ID和客户端ID，中心管理服务器根据监控设备ID获取监控设备的来源IP，根据客户端ID获取客户端的来源IP；

S06、根据监控设备ID查询静态调度表；一般在静态调度表中存在的监控设备，都属于优先保证调度的监控设备；因为是人工设置的，一般都是最优的调度结果；

S07、判断是否查到静态设置；如果是，则继续执行步骤S08，如果否，则跳转至步骤S09；

S08、将查表得到的分发服务器地址发送给监控设备和客户端；返回步骤S04。

S09、根据来源IP获取客户端和监控设备分别所属的网络运营商；

S10、判断是否属于同一个网络运营商；如果是，则继续执行步骤S11，如果否，则跳转至步骤S14；

S11、获取属于该网络运营商的普通分发服务器的可用列表；

S12、判断列表是否为空；如果否，则继续执行步骤S13；如果是，则跳转至步骤S14；

S13、获取负载最低的普通分发服务器的地址发送给监控设备和客户端；返回步骤S04。

S14、获取全通分发服务器的列表；

S15、判断列表是否为空；如果否，则继续执行步骤S16，如果是，则跳转至步骤S17；

S16、获取负载最低的全通分发服务器的地址发送给监控设备和客户端；返回步骤S04。

步骤S17、获取兜底分发服务器的列表；

步骤S18、获取负载最低的兜底分发服务器的地址发送给监控设备和客户端；返回步骤S04。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种视频监控平台媒体流的异网调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）判断客户端发送的申请媒体流的信令类型，若为申请P2P模式传输媒体流，则执行步骤（2），若为申请监控平台分发模式传输媒体流，则执行步骤（3）；所述申请媒体流的信令中包含客户端ID和特定监控设备ID；

（2）根据所述特定监控设备ID获取特定监控设备的连接地址，并将所述特定监控设备的连接地址发送给客户端；

（3）从部署在监控平台的普通分发服务器、全通分发服务器以及兜底分发服务器中，选择出最优的分发服务器，将所述最优的分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备；

所述普通分发服务器指的是所有IP地址均属于同一个网络运营商的分发服务器，所述全通分发服务器指的是具有属于不同网络运营商的多个IP地址的分发服务器，所述兜底分发服务器指的是当普通分发服务器和全通分发服务器均不可选用时所选用的分发服务器；

步骤（3）中，所述从部署在监控平台的普通分发服务器、全通分发服务器以及兜底分发服务器中，选择出最优的分发服务器，具体包括以下步骤：

a、根据所述特定监控设备ID查询静态调度表，判断所述静态调度表中是否存在与所述特定监控设备ID相对应的分发服务器，若是，则将查表得到的分发服务器地址发送给客户端和特定监控设备，若否，则执行步骤b；

b、根据客户端ID和特定监控设备ID，分别获取客户端和特定监控设备的来源IP，并根据所述来源IP获取客户端和特定监控设备分别所属的网络运营商；

c、根据IP与网络运营商的对应关系表，判断所述客户端和特定监控设备的来源IP是否属于同一个网络运营商，若是，则继续执行步骤d，若否，则跳转至步骤e；

d、获取属于该网络运营商的普通分发服务器的可用列表，若该可用列表不为空，则将该可用列表中负载最低的普通分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备，若该可用列表为空，则执行步骤e；

e、获取全通分发服务器的可用列表，若该可用列表不为空，则将该可用列表中负载最低的全通分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备，若该可用列表为空，则执行步骤f；

f、获取兜底分发服务器的可用列表，将该可用列表中负载最低的兜底分发服务器的地址发送给客户端和特定监控设备。

2.根据权利要求1所述的视频监控平台媒体流的异网调度方法，其特征在于，所述从部署在监控平台的普通分发服务器、全通分发服务器以及兜底分发服务器中，选择出最优的分发服务器，还包括以下步骤：

周期性检测所有普通分发服务器和全通分发服务器的负载情况，从可用列表中移除超负载的分发服务器，直至其负载降至设定阈值再将其添加到可用列表中。