CN105376092A - 一种基于交换机端口镜像的hls流实时监控报警系统 - Google Patents

一种基于交换机端口镜像的hls流实时监控报警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，包括交换机端口镜像数据采集模块、网络嗅探模块、监测分析模块和告警模块，本系统可以直接在原有的交换机上，把传输数据复制到进行监测分析的服务器上，通过分析IP数据包，进行监控分析，且能同时对音视频内容和网络传输部分进行检测，这样即可在多个关键节点部署本系统以实现多层级监测；出现问题告警之后，用户可以第一时间定位问题发生位置，并快速解决问题。本系统无需专用设备，不需要改动原有系统架构，不影响现有的业务系统的体系结构，也无需重新布线，不需要增加网络设备，可降低50％的所需带宽。

Description

一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统
技术领域
本发明涉及应用于广电行业的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统。
背景技术
在广电行业中，播出节目偶尔会出现断流、视频丢失、声音丢失、静帧、黑帧、静音、爆音等等的异常情况，因此通过对播出节目进行实时监控，及时避免播出事故，是非常重要的。
其中对于HLS播出流，由于其基于TCP连接的特性，目前如果想要对某一个HLS源进行监控，需要创建一个从端到源的HTTP连接，从源获取视频流数据，才能实时分析流内容，进行内容监控。采用这种传统的方式进行HLS流监控，需要改动原有网络架构，增加网络设备并重新布线，对现有的业务系统的体系结构会带来较大的影响；如果需要同时对网络传输部分进行监控，还需另外部署专门的网络设备。
发明内容
基于此，有必要提供一种无需对现有的业务系统的体系结构进行大改动，可节约交换机等设备和带宽，有效降低运营成本的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统。
根据本发明的一方面，提供了一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，包括交换机端口镜像数据采集模块、网络嗅探模块、监测分析模块和告警模块，
交换机端口镜像数据采集模块，用于将交换机端口数据复制到交换机目标镜像端口，
网络嗅探模块，用于在网络协议层抓取网络数据包，并根据源地址和端口、目标地址和端口的信息进行分析，提取TS数据流，
监测分析模块，用于分析TS数据流，并将分析所得的异常情况信息输出至告警模块，
告警模块，用于接收异常情况信息，并将异常情况信息推送至用户。
在其中一个实施例中，监测分析模块设有音视频分离模块、音视频解码模块和流内容检测分析模块，
音视频分离模块，用于分离TS数据流中的音频数据和视频数据，并将音频数据和视频数据输出至音视频解码模块，
音视频解码模块，用于接收音频数据和视频数据，对音频数据和视频数据进行解码，并将解码所得的音频内容和视频内容输出至流内容检测分析模块，
流内容检测分析模块，用于接收解码所得的音频内容和视频内容，对音频内容和视频内容进行分析，并将分析所得的异常情况信息输出至告警模块。
在其中一个实施例中，音视频分离模块还对TS数据流进行错误信息监控，并将错误信息输出至告警模块。
在其中一个实施例中，流内容检测分析模块可识别的音频内容中的异常情况信息，包括静音、爆音、音量过低和音量过高等。
在其中一个实施例中，流内容检测分析模块可识别的视频内容中的异常情况信息，包括静帧、绿帧、黑帧和马赛克等。
在其中一个实施例中，音视频分离模块可识别的TS数据流的错误信息，包括信源丢失、视频丢失、音频丢失和连续计数错误等。
在其中一个实施例中，告警模块通过电信传输和/或网络传输方式将异常情况信息推送至用户。
这种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，可以直接在原有的交换机上，把传输数据复制到进行监测分析的服务器上，通过分析IP数据包，进行监控分析，且能同时对音视频内容和网络传输部分进行检测，这样即可在多个关键节点部署本系统以实现多层级监测，出现问题告警之后，用户可以第一时间定位问题发生位置，并快速解决问题。
这种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，无需专用设备，不需要改动原有系统架构，不影响现有的业务系统的体系结构，也无需重新布线，不需要增加网络设备，可降低50％的所需带宽。
附图说明
图1为本发明一实施方式的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统的结构框示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将用具体实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
如图1所示，是本发明一实施例的基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统。本实施例中，这种系统包括交换机端口镜像数据采集模块10、网络嗅探模块30、监测分析模块50和告警模块70。
交换机端口镜像数据采集模块10，是用于将交换机端口数据复制到交换机目标镜像端口。
网络嗅探模块30，是用于在网络协议层抓取网络数据包，并根据源地址和端口、目标地址和端口的信息进行分析，提取TS数据流。
监测分析模块50，是用于分析TS数据流，并将分析所得的异常情况信息输出至告警模块70。
其中，监测分析模块50设有音视频分离模块510、音视频解码模块530和流内容检测分析模块550。
音视频分离模块510，是用于分离TS数据流中的音频数据和视频数据，并将音频数据和视频数据输出至音视频解码模块530，此外，音视频分离模块510还对TS数据流进行错误信息监控，并将错误信息输出至告警模块70。音视频分离模块510可识别的TS数据流的错误信息，包括信源丢失、视频丢失、音频丢失和连续计数错误等。
音视频解码模块530，是用于接收音频数据和视频数据，对音频数据和视频数据进行解码，并将解码所得的音频内容和视频内容输出至流内容检测分析模块550。
流内容检测分析模块550，是用于接收解码所得的音频内容和视频内容，对音频内容和视频内容进行分析，并将分析所得的异常情况信息输出至告警模块70。流内容检测分析模块550可识别的音频内容中的异常情况信息，包括静音、爆音、音量过低和音量过高等，可识别的视频内容中的异常情况信息，包括静帧、绿帧、黑帧和马赛克等。
告警模块70，是用于接收异常情况信息，并将异常情况信息推送至用户。本实施例中，告警模块70可通过短信网关、邮件、网页消息、Android/iOS消息推送、声音等方式将异常情况信息推送至用户，使用户能够第一时间进行处理避免播出事故发生。
本系统通过交换机端口镜像技术，可以直接在原有的交换机上，把传输数据复制到进行监测分析的服务器上，通过分析IP数据包，进行监控分析。本系统的技术原理为：假设HLS源服务器简称为A，客户端简称为B，交换机简称为C，服务器简称为D；A接在C的端口1，B通过C的端口2同服务器通信；服务器D通过C的端口3与C连接；通过配置C，启用端口镜像，将经过C的端口1和端口2的数据包镜像到C的端口3；在D上启动网络嗅探模块30，通过网络嗅探技术抓取源地址是A、目标地址是B、特定端口的特定数据包并转发给监测分析模块50；监测分析模块50进行正常的数据包分析。
通过以上步骤，即完成了通过端口镜像、不需要建立连接的HLS流分析的过程。因此本实施例的这种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，无需专用设备，不需要改动原有系统架构，不影响现有的业务系统的体系结构，也无需重新布线，不需要增加网络设备，有效地降低了运营成本，且还可降低50％的所需带宽。
且本实施例的这种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统能同时对音视频内容和网络传输部分进行检测，可在多个关键节点部署本系统以实现多层级监测，出现问题告警之后，用户可以第一时间定位问题发生位置，并快速解决问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的个别实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，其特征在于，包括交换机端口镜像数据采集模块、网络嗅探模块、监测分析模块和告警模块，
所述交换机端口镜像数据采集模块，用于将交换机端口数据复制到交换机目标镜像端口，
所述网络嗅探模块，用于在网络协议层抓取网络数据包，并根据源地址和端口、目标地址和端口的信息进行分析，提取TS数据流，
所述监测分析模块，用于分析所述TS数据流，并将分析所得的异常情况信息输出至所述告警模块，
所述告警模块，用于接收所述异常情况信息，并将所述异常情况信息推送至用户。
2.根据权利要求1所述的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，其特征在于，所述监测分析模块设有音视频分离模块、音视频解码模块和流内容检测分析模块，
所述音视频分离模块，用于分离所述TS数据流中的音频数据和视频数据，并将所述音频数据和所述视频数据输出至所述音视频解码模块，
所述音视频解码模块，用于接收所述音频数据和所述视频数据，对所述音频数据和视频数据进行解码，并将解码所得的音频内容和视频内容输出至所述流内容检测分析模块，
所述流内容检测分析模块，用于接收解码所得的所述音频内容和所述视频内容，对所述音频内容和所述视频内容进行分析，并将分析所得的所述异常情况信息输出至所述告警模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，其特征在于，所述音视频分离模块还对TS数据流进行错误信息监控，并将所述错误信息输出至所述告警模块。
4.根据权利要求2所述的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，其特征在于，所述流内容检测分析模块可识别的所述音频内容中的所述异常情况信息，包括静音、爆音、音量过低和音量过高等。
5.根据权利要求2所述的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，其特征在于，所述流内容检测分析模块可识别的所述视频内容中的所述异常情况信息，包括静帧、绿帧、黑帧和马赛克等。
6.根据权利要求3所述的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，其特征在于，所述音视频分离模块可识别的所述TS数据流的所述错误信息，包括信源丢失、视频丢失、音频丢失和连续计数错误等。
7.根据权利要求1所述的一种基于交换机端口镜像的HLS流实时监控报警系统，其特征在于，所述告警模块通过电信传输和/或网络传输方式将所述异常情况信息推送至用户。
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