CN111327534B - 一种跨域单播转组播传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨域单播转组播传输方法及装置，从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段，然后接收其他域发来的媒体流，从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址；最后将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，以便媒体流接收者加入到所述单播转组播地址的组播组，接收组播视频流。本发明基于媒体协商在单播的基础上实现了组播功能，从而实现单播转组播，并能在交换机上实现媒体流的复制分发；并且对单播转组播地址能够回收利用，增加了组播地址的使用效率。

Description

一种跨域单播转组播传输方法及装置

技术领域

本发明属于组播技术领域，尤其涉及一种跨域单播转组播传输方法及装置。

背景技术

单播和组播都是网络通讯中常用的传输模式，其中单播即主机之间“一对一”的通讯模式，而组播实现主机之间“一对一组”的通讯模式。在单播通信中，网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制，如果10个客户端主机需要相同的数据，则转发的媒体服务器需要逐一传送，重复10次相同的工作。而组播通信时，加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。

由于组播通信中，一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据时，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。因此，组播在视频监控系统中的应用比较普遍，客户端通过加入到组播组，获取发送到该组播组的媒体流，不需要为每个客户端单独复制一路媒体流，提高了数据传送效率。

然而在实际的视频监控系统中，有些监控平台的下级域既有支持组播的平台也有不支持组播的平台，对于支持组播的按照原组播流程处理，不支持组播的只能由媒体服务器单播发送给客户端。如图1所示，媒体服务器在媒体流的传输过程中主要起中继以及对于媒体流的传输方式和码流格式的转换作用。显然，单播的下级域增加了媒体服务器的开销，容易影响到监控平台的业务开展。

发明内容

本发明的目的是提供一种跨域单播转组播传输方法及装置，用于在其他域为单播通信时，将单播转组播，在本级监控平台内实现组播传输，减少了媒体服务器的工作压力，同时实现了全网组播。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种跨域单播转组播传输方法，用于在本域中将来自其他域的单播转为组播发送，所述跨域单播转组播传输方法，包括：

从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段；

接收其他域发来的媒体流，从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址；

将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，以便媒体流接收者加入到所述单播转组播地址的组播组，接收组播视频流。

进一步地，所述将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，包括：

接收媒体流接收者的请流请求，在返回的响应消息的SDP消息体中携带所述单播转组播地址。

进一步地，所述从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，包括：

将单播转组播地址段分为两个部分，分别是未使用的IP地址区和回收的IP地址区，在从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址时，优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址。

进一步地，所述优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址，还包括：

如果所述回收的IP地址区没有剩余的IP地址，则在所述未使用的IP地址区中选择最小的IP地址作为该媒体流的单播转组播地址。

进一步地，所述跨域单播转组播传输方法，还包括：

在单播转组播地址对应的所有视频监控关系释放后，回收对应的单播转组播地址；

所述回收的IP地址区的IP地址是已使用过且在视频监控关系释放后回收的单播转组播地址。

本发明还提出了一种跨域单播转组播传输装置，用于在本域中将来自其他域的单播转为组播发送，所述跨域单播转组播传输装置，包括：

地址划分模块，用于从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段；

地址分配模块，用于接收其他域发来的媒体流，从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址；

交互模块，用于将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，以便媒体流接收者加入到所述单播转组播地址的组播组，接收组播视频流。

进一步地，所述交互模块将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，执行如下操作：

接收媒体流接收者的请流请求，在返回的响应消息的SDP消息体中携带所述单播转组播地址。

进一步地，所述地址分配模块从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，执行如下操作：

将单播转组播地址段分为两个部分，分别是未使用的IP地址区和回收的IP地址区，在从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址时，优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址。

进一步地，所述地址分配模块优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址，还执行如下操作：

如果所述回收的IP地址区没有剩余的IP地址，则在所述未使用的IP地址区中选择最小的IP地址作为该媒体流的单播转组播地址。

进一步地，所述地址分配模块，还执行如下操作：

在单播转组播地址对应的所有视频监控关系释放后，回收对应的单播转组播地址；

所述回收的IP地址区的IP地址是已使用过且在视频监控关系释放后回收的单播转组播地址。

本发明提出的一种跨域单播转组播传输方法及装置，实现将域间发送过来的单播媒体流在本域转化成组播媒体流，通过转化成组播媒体流实现将输出负载转移到交换机上，实现传输方式的转化，降低了内部服务器负载的同时方便用户通过交换机对媒体流进行监管。本发明基于媒体协商在单播的基础上实现了组播功能，从而实现单播转组播，并能在交换机上实现媒体流的复制分发；并且对单播转组播地址能够回收利用，增加了组播地址的使用效率。

附图说明

图1为现有技术单播传输示意图；

图2为本发明实施例一种跨域单播转组播传输方法流程图；

图3为本发明实施例单播转组播传输示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

本发明的总体思路是将域间发送过来的单播媒体流在本域转化成组播媒体流。根据GBT28181标准，在视频监控系统中具有视频管理服务器、媒体服务器，视频管理服务器作为媒体协商的SIP信令服务器用来协商媒体流的建立，媒体服务器进行媒体流的转发，这里不再赘述。本发明将本域内的视频管理服务器、媒体服务器等统称为管理服务器。

如图2所示，一种跨域单播转组播传输方法，用于在本域中将来自其他域的单播转为组播发送，该方法包括：

步骤S1、从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段。

本实施例以本域监控平台收到下级域的单播为例进行说明，对于其他域发来的单播同样适用，本域监控平台的管理服务器首先从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段。

组播地址段(224.0.0.0～239.255.255.255)是作为组播地址的地址段，本实施例从组播地址段(224.0.0.0～239.255.255.255)中任意划分一段地址段做为本级域内可分配的单播转组播地址段，该单播转组播地址段做为跨域的单播转组播地址分配。

由于本域可能存在已使用的组播地址，所以在输入地址段时，若出现和本域组播地址冲突时，会报错组播IP地址冲突。在之后增加本域的组播地址时，若出现和跨域的单播转组播地址段冲突时，也会报错组播IP地址冲突。

本实施例在划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段时，可以考虑本域内已经在实际使用的组播地址以避免冲突，即在分配单播转组播地址段时，所分配的单播转组播地址段与本域内已经在使用的组播地址段不同。

步骤S2、接收其他域发来的媒体流，从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址。

在视频接收者(客户端)与视频发送者之间建立媒体连接，需要客户端、媒体服务器、视频管理服务器、视频发送者之间的媒体协商过程，具体的协商过程可以参考GBT28181标准，这里不再赘述。

在经过协商后，视频发送者会将媒体流发送给媒体服务器。此时对于本域管理服务器来说，是接收到下级域发来的媒体流，从而会从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，例如239.255.255.100，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址。具体地，媒体流最终会从媒体服务器发送给客户端，此时媒体服务器将239.255.255.100作为媒体流的目的地址。

步骤S3、将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，以便媒体流接收者加入到所述单播转组播地址的组播组，接收组播视频流。

在媒体协商过程中，管理服务器将该单播转组播地址239.255.255.100作为客户端的源端地址经由SDP告知媒体流接收者(客户端)。具体地，媒体服务器接收媒体流接收者的Invite请求，在返回的200OK响应消息的SDP消息体中携带所述单播转组播地址。采用Invite请求及200OK响应消息来传递单播转组播地址，直接利用请流交互实现单播转组播地址的告知，简化了流程。SDP消息体是会话描述协议(Session Description Protocol)，关于具体的DBT28181中的媒体协商，已经是比较成熟的技术，本发明还可以使用DBT28181中的事件订阅消息来传递单播转组播地址，这里不再赘述。

媒体协商完成后在实际的交互流程中，下级域单播的媒体流发送到上级域平台的媒体服务器，再由媒体服务器将单播流发送到该单播转组播地址239.255.255.100。

客户端通过加入上述单播转组播地址239.255.255.100的组播组，就可以获取该组播流。关于客户端加入组播组获取组播流，是比较成熟的技术，这里不再赘述。

如图3所示，假设是客户端1要查看下级域的实况流，管理服务器中的媒体服务器将239.255.255.100作为媒体流的目的地址，在完成媒体协商后发送实况流，目的地址是239.255.255.100。图3中的交换机可以是由交换机和路由器组成的网络，该网路连接媒体服务器和客户端1，以下以交换机为例进行说明。交换机接收到实况流后，记录单播转组播地址239.255.255.100，并在客户端1请求加入组播组239.255.255.100后允许其加入，从而客户端1可以从交换机上获得组播的实况流。容易理解的是，客户端2采用同样的方法亦可加入该组播组，获取实况流。此时的组播流的复制在交换机上，而不再媒体服务器，媒体服务器与交换机之间保持一个实况流，降低了媒体服务器的负担。

即多个客户端请求获取同一IPC的视频流，原本是在媒体服务器上实现保持一个输入流的情况下，通过增加输出流的复制分发实现。通过本发明的方法，通过单播转组播的应用，由交换机管理复制分发，即媒体服务器输入和输出端还是一路视频流，交换机的输出端会增加一路复用流到客户端，实现了单播转组播。

本发明的一种实施例，所述从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，包括：

将单播转组播地址段分为两个部分，分别是未使用的IP地址区和回收的IP地址区，在从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址时，优先使用回收的IP地址区的IP地址。

即，单播转组播地址段的管理主要分为两部分，分别为未使用的IP地址区和回收的IP地址区，其中回收的IP地址区中的IP地址是已使用过且在视频监控关系释放后回收的单播转组播地址。

本实施例在地址分配的时候优先使用回收的IP地址区的IP地址，如果回收的IP地址区没没有剩余的IP地址，则在未使用的IP地址区中选择最小的IP地址作为该媒体流的单播转组播地址，并将该地址从未使用的IP地址区删除。在所有单播转组播地址段用尽的情况下，本实施例的方法会发出告警，提醒单播转组播地址段地址用完。

本实施例在单播转组播地址对应的所有视频监控关系释放后，回收对应的单播转组播地址。具体地，对每一个客户端接收的组播视频流进行计数，当所有的视频监控关系全部释放，即视频流全部清空，计数为零时，将该单播转组播的组播地址放入回收的IP地址区，下次优先使用回收的IP地址区。

与上述方法对应的，这里还给出了一种跨域单播转组播传输装置的实施例，用于在本域中将来自其他域的单播转为组播发送，所述跨域单播转组播传输装置应用于本域内的管理服务器，包括：

地址划分模块，用于从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段；

地址分配模块，用于接收其他域发来的媒体流，从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址；

交互模块，用于将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，以便媒体流接收者加入到所述单播转组播地址的组播组，接收组播视频流。

本发明的一个实施例，所述交互模块将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，执行如下操作：

接收媒体流接收者的请流请求，在返回的响应消息的SDP消息体中携带所述单播转组播地址。

本发明的又一个实施例，所述地址分配模块从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，执行如下操作：

将单播转组播地址段分为两个部分，分别是未使用的IP地址区和回收的IP地址区，在从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址时，优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址。

本发明的又一个实施例，所述地址分配模块优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址，还执行如下操作：

如果所述回收的IP地址区没有剩余的IP地址，则在所述未使用的IP地址区中选择最小的IP地址作为该媒体流的单播转组播地址。

本发明的又一个实施例，所述地址分配模块，还执行如下操作：

在单播转组播地址对应的所有视频监控关系释放后，回收对应的单播转组播地址；

所述回收的IP地址区的IP地址是已使用过且在视频监控关系释放后回收的单播转组播地址。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种跨域单播转组播传输方法，用于在本域中将来自其他域的单播转为组播发送，其特征在于，所述跨域单播转组播传输方法，包括：

从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段；

接收其他域发来的媒体流，从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址；

将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，以便媒体流接收者加入到所述单播转组播地址的组播组，接收组播视频流；

其中，所述从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，包括：

将单播转组播地址段分为两个部分，分别是未使用的IP地址区和回收的IP地址区，在从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址时，优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址；

在单播转组播地址对应的所有视频监控关系释放后，回收对应的单播转组播地址。

2.根据权利要求1所述的跨域单播转组播传输方法，其特征在于，所述将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，包括：

接收媒体流接收者的请流请求，在返回的响应消息的SDP消息体中携带所述单播转组播地址。

3.根据权利要求1所述的跨域单播转组播传输方法，其特征在于，所述优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址，还包括：

如果所述回收的IP地址区没有剩余的IP地址，则在所述未使用的IP地址区中选择最小的IP地址作为该媒体流的单播转组播地址。

4.一种跨域单播转组播传输装置，用于在本域中将来自其他域的单播转为组播发送，其特征在于，所述跨域单播转组播传输装置，包括：

地址划分模块，用于从组播地址段中任意划分一段地址作为可分配的单播转组播地址段；

地址分配模块，用于接收其他域发来的媒体流，从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，将该单播转组播地址作为媒体流的目的地址；

交互模块，用于将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，以便媒体流接收者加入到所述单播转组播地址的组播组，接收组播视频流；

其中，所述地址分配模块从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址，执行如下操作：

将单播转组播地址段分为两个部分，分别是未使用的IP地址区和回收的IP地址区，在从单播转组播地址段中取出一个地址作为该媒体流的单播转组播地址时，优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址；

在单播转组播地址对应的所有视频监控关系释放后，回收对应的单播转组播地址。

5.根据权利要求4所述的跨域单播转组播传输装置，其特征在于，所述交互模块将所述单播转组播地址作为客户端的源端地址告知媒体流接收者，执行如下操作：

接收媒体流接收者的请流请求，在返回的响应消息的SDP消息体中携带所述单播转组播地址。

6.根据权利要求4所述的跨域单播转组播传输装置，其特征在于，所述地址分配模块优先使用回收的IP地址区的IP地址作为单播转组播地址，还执行如下操作：

如果所述回收的IP地址区没有剩余的IP地址，则在所述未使用的IP地址区中选择最小的IP地址作为该媒体流的单播转组播地址。

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