CN111970476B - 应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，包括：主呼叫终端发起召开视频会议请求；被呼叫终端根据动态路由拓扑信息和已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，计算至每个已参会的会议终端的第一链路质量，以获取至每个已参会的会议终端的第一最优路径，根据第一最优路径订阅已参会的会议终端的音视频码流；主呼叫终端根据动态路由拓扑信息计算至新入会的被呼叫终端的第二链路质量，并根据第二链路质量获取至新入会的被呼叫终端的第二最优路径，根据第二最优路径获取新入会的被呼叫终端的音视频码流。本发明通过获取的Mesh自组网的路由拓扑数据，从最优的终端进行音视频码流的订阅，避免单点占用太多的流量。

Description

应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法。

背景技术

当前在应急指挥通讯领域，Mesh自组网技术得以广泛使用，Mesh自组网通常由一组Mesh自组网节点设备来组合构成网络，在Mesh网络中，每个节点都不是单独存在的无线中继器，它们之间互相联结，也就是每个节点都连接着若干个通道，以此构成一个整体的网络。任意Mesh自组网节点允许IP设备通过有线或无线的方式进行连接，进而通过Mesh网络进行通信，而视频会议是一种在应急指挥调度系统中常用的调度手段，通过视频编解码、音频编解码以及通信等多种技术来实现多方之间的音视频互动、实时信息交流及共享。

目前市面常见的多方视频会议的实现机制可大致认为有两种，一种是画面合成方式，另一种是媒体转发方式，即MCU（Multi Control Unit，多点控制单元）和SFU（SelectiveForwarding Unit，选择性传输单元）两种方式。

MCU方式时，各终端将自己要共享的音视频流发送给服务器，服务器端会将在同一个会场中的所有终端的音视频流进行混合，最终生成一个混合后的音视频流再发给各个终端，这样各终端就可以看到和听到其他终端的音视频了，实际上服务器端MCU就是一个音视频混合器。SFU方式时，该方式也是由一个服务器和多个终端组成，但与MCU不同的是，SFU不对音视频进行混流，收到某个终端共享的音视频流后，就直接将该音视频流转发给会场内的其他终端。实际上服务器端SFU就是一个音视频路由转发器。

然而无论是MCU或是SFU方式，整个系统都需要一个中心点，所有音视频数据会在中心服务器进行汇聚，进而重编或是转发，而当该视频会议系统应用在Mesh无线自组网络中时，由于自组网中每个节点都是对等的，整个网络带宽也是相对固定的，若音视频数据还始终汇聚到一个点时，带宽占用就集中在该节点，系统瓶颈显现无疑，最终效果势必会不太理想。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，通过获取的Mesh自组网的路由拓扑数据，分析决策从最优的终端进行音视频码流的订阅，避免单点占用太多的流量，提高会议系统的数据传输效果。

为达上述目的，本发明的实施例提出了一种应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，所述视频会议系统包括：信令服务器和多个会议终端，所述会议终端包括主呼叫终端和被呼叫终端，所述数据传输方法包括以下步骤：所述会议终端连接所述Mesh自组网的节点，并获取动态路由拓扑信息；所述主呼叫终端发起召开视频会议请求，信令服务器通知所述被呼叫终端会议信息，并将已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息告知所述被呼叫终端；所述被呼叫终端接受所述视频会议请求，并根据所述动态路由拓扑信息和所述已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，计算至每个所述已参会的会议终端的第一链路质量，并根据所述第一链路质量获取至每个所述已参会的会议终端的第一最优路径；所述被呼叫终端根据所述第一最优路径订阅所述已参会的会议终端的音视频码流；所述主呼叫终端根据所述动态路由拓扑信息计算至所述新入会的被呼叫终端的第二链路质量，并根据所述第二链路质量获取至所述新入会的被呼叫终端的第二最优路径；所述主呼叫终端根据所述第二最优路径获取所述新入会的被呼叫终端的音视频码流。

本发明上述提出的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，上述的数据传输方法还包括：所述信令服务器更新所述已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，并实时同步到所述已参会的会议终端。

根据本发明的一个实施例，所述动态路由拓扑信息包括：自组网节点名称、自组网节点地址、自组网网内相邻两个节点间有向的链路质量。

根据本发明的一个实施例，所述会议信息包括：创建的虚拟会场号、会场名称、参会终端列表，所述参会终端列表包括：会议终端标识、会议终端当前入会的状态、会议终端的音视频码流被订阅信息、会议终端当前连接的自组网节点标识。

根据本发明的一个实施例，上述的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法还包括：所述被呼叫终端根据所述第一最优路径订阅所述已参会的会议终端的音视频码流时，如果所述第一最优路径包含了自组网中继节点，且所述自组网中继节点处的会议终端为需要参会终端，则所述被呼叫终端订阅所述已参会的会议终端的音视频码流时，增加所述自组网中继节点处的会议终端的订阅请求。

本发明的有益效果：

本发明通过获取的Mesh自组网的路由拓扑数据，分析决策从最优的终端进行音视频码流的订阅，避免单点占用太多的流量，提高会议系统的数据传输效果。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的应用在Mesh自组网的视频会议系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明一个实施例的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法的流程图。其中，如图2所示，视频会议系统包括：信令服务器101和多个会议终端102，会议终端包括主呼叫终端和被呼叫终端，如图1所示，数据传输方法包括以下步骤：

S1，会议终端连接Mesh自组网的节点，并获取动态路由拓扑信息。

其中，在本发明的实施例中，动态路由拓扑信息可以包括：自组网节点名称、自组网节点地址、自组网网内相邻两个节点间有向的链路质量。

S2，主呼叫终端发起召开视频会议请求，信令服务器通知被呼叫终端会议信息，并将已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息告知被呼叫终端。

其中，在本发明的实施例中，会议信息包括：创建的虚拟会场号、会场名称、参会终端列表，所述参会终端列表包括：会议终端标识、会议终端当前入会的状态、会议终端的音视频码流被订阅信息、会议终端当前连接的自组网节点标识。

S3，被呼叫终端接受视频会议请求，并根据动态路由拓扑信息和已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，计算至每个已参会的会议终端的第一链路质量，并根据第一链路质量获取至每个已参会的会议终端的第一最优路径。

S4，被呼叫终端根据第一最优路径订阅已参会的会议终端的音视频码流。

S5，主呼叫终端根据动态路由拓扑信息计算至新入会的被呼叫终端的第二链路质量，并根据第二链路质量获取至新入会的被呼叫终端的第二最优路径。

S6，主呼叫终端根据第二最优路径获取新入会的被呼叫终端的音视频码流。

具体的，如图2所示，Mesh自组网100是一个完整的通讯网络，是由若干个Mesh自组网节点a、b、c、d等来组成。自组网内两点的链路质量通常用信噪比来表示，信噪比数值越大，表示链路质量越好，反之则越差。在图2所示的自组网设备提供的网络环境中，各自组网节点a、b、c、d之间的链路信号强度如图所示，各节点间的路由按照链路强度进行加权计算，则a和b之间直通，b和c之间直通，a和c之间的路由为a-b-c，a和d之间的路由为a-b-d，c和d之间的路由为c-b-d。基于Mesh自组网100构建的视频会议系统包括会议信令服务器101和多个会议终端102。会议终端102通过有线或者无线方式接入各自的自组网节点，可向接入的自组网节点获取到动态路由拓扑信息，会议终端102注册登录到信令服务器101上，注册信息中包含对应的自组网节点，此时可以与已登录的其他视频会议终端进行视频会议呼叫交互。

会议终端包括主呼叫终端和被呼叫终端，会议的发起者即为主呼叫终端，其它需要参会的终端即为被呼叫终端。主呼叫终端发起召开视频会议请求，信令服务器通知被呼叫终端会议信息，包括：创建的虚拟会场号、会场名称、会议终端标识、会议终端当前入会的状态、会议终端的音视频码流被订阅信息、会议终端当前连接的自组网节点标识，并将已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息告知每个被呼叫终端。

如果被呼叫终端接受视频会议请求，则被呼叫终端根据动态路由拓扑信息和已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，计算至每个已参会的会议终端的第一链路质量，选取第一链路质量最低的路径作为至每个已参会的会议终端的第一最优路径，以订阅已参会的会议终端的音视频码流，若链路质量一样，则选取路径中节点最少的作为第一最优路径。例如，如图2所示，被呼叫终端B至已参会的会议终端A的路径为b-a或b-c-a，其中路径b-a的链路质量为:63dB，路径b-c-a的链路质量为47+21=68dB，则被呼叫终端B选取路径b-a作为第一最优路径订阅已参会的会议终端A的音视频码流，同理，每个被呼叫终端均按照此策略来分析决策出已参会的其他会议终端的音视频码流订阅路径。

被呼叫终端参会后，主呼叫终端也需按照上述策略来决策出新入会的被呼叫终端的音视频码流订阅路径，即主呼叫终端根据动态路由拓扑信息计算至新入会的被呼叫终端的第二链路质量，并将第二链路质量最低的路径作为第二最优路径，若链路质量一样，则选取路径中节点最少的作为第二最优路径，获取新入会的被呼叫终端的音视频码流。

由此，本发明通过获取的Mesh自组网的路由拓扑数据，分析决策从最优的终端进行音视频码流的订阅，避免单点占用太多的流量。

根据本发明的一个实施例，上述的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，还包括：信令服务器更新已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，并实时同步到已参会的会议终端。

也就是说，在对终端的订阅成功后将订阅路径信息反馈给信令服务器进行更新，信令服务器101将新增的会议终端的会议信息变更消息广播给其他已参会的会议终端。

根据本发明的一个实施例，上述的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，还包括：被呼叫终端根据第一最优路径订阅已参会的会议终端的音视频码流时，如果第一最优路径包含了自组网中继节点，且自组网中继节点处的会议终端为需要参会终端，则被呼叫终端订阅已参会的会议终端的音视频码流时，增加自组网中继节点处的会议终端的订阅请求。

举例而言，如图2所示，被呼叫终端根据第一最优路径订阅已参会的会议终端的音视频码流时，但路由关系中间存在一个或多个中继，如第一最优路径为：会议终端B-节点b-节点c-节点a-会议终端A，此时需要判断所有将要参加的会议终端中，是否有在该路径上的，假设会议终端C也将要参加该会议，则终端B向终端A进行订阅的请求消息里需要增加终端C，订阅关系即B-C-A，这样避免终端C进行加入会议时还需要再从终端A请求订阅视频码流，减少了一次冗余传输。

为使本领域技术人员更清楚地理解本发发明，下面结合具体的示例进行描述本发明上述提出的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法。

举例而言，如图2所示，如果终端A发起会议创建，期望与会议终端B、C建立音视频等数据的交互。

首先主呼叫终端A向信令服务器101发送呼叫会议终端B、C的召开视频会议请求，信令服务器101根据请求创建一个虚拟会议室，判断会议终端B、C是否登录在线，若不在线，则返回给终端A表明终端B不在网内，若终端在线，则发送邀请消息给会议终端B、C，邀请消息中包含虚拟会议室的标识ID、会议创建终端标识等。会议终端B接收到邀请信息后，将呼叫信息展现给用户进行操作，可以接听或者挂断，当选择挂断后，将挂断消息反馈给信令服务器101，信令服务器101将挂断会议的消息反馈给主呼叫终端A，当选择接听后，信令服务器101会将当前入会成员信息反馈给终端B。

信令服务器101反馈给被呼叫终端B的信息中包含了已入会成员被订阅信息，即会议终端的音视频码流被所有其他终端订阅的标识集合{X、X1、X2、……}，被呼叫终端B接收到该信息后，根据自身连接的自组网节点的路由拓扑表数据及已参会的会议终端被订阅标识信息决策出下一步的订阅走向。会存在以下几种可能：

1、会议终端B没有被订阅终端，且路由关系属于直通类型，如会议终端B-节点b-节点a-会议终端A，那么会议终端B直接向会议终端A进行音视频码流的订阅。

2、会议终端B没有被订阅终端，但路由关系中间存在一个或多个中继，如会议终端B-节点b-节点c-节点a-会议终端A，此时需要判断所有将要参加的会议终端中，是否有在该路径上的，假设会议终端C也将要参加该会议，则会议终端B向会议终端A进行订阅请求时，需要增加会议终端C，订阅关系即B-C-A，这样避免会议终端C进行加入会议时还需要再从会议终端A请求流，减少了一次冗余传输。

3、会议终端B有订阅终端，此时，需要从已参会成员以及已订阅终端集合中，选择一个与自身链路质量最好、路径最短的终端进行订阅，并仍然判断该路径上是否有将要入会的节点，按上述方式处理。

会议终端B同意加入到会议中后，信令服务器101将新增的会议终端B的会议信息变更消息广播给其他已参会的会议终端，如会议终端A接收到该广播消息后，向信令服务器101获取会议终端B的已订阅终端信息，并结合当前连接的自组网节点路由拓扑信息，向会议终端B订阅他的音视频码流。

另外，在本发明的实施中，由于视频会议过程中各终端播放的特点是存在少数的大窗口和多数的小窗口，通常情况下会场中只有一个主讲者，参会终端一般只关注主讲者的大画面即可，因此终端可以使用SVC编码（Scalable Video Coding，分级编码）或是多码流技术，让终端按窗口的需要选择不同档次分辨率的音视频流，通过此方法可降低对Mesh自组网内总带宽的消耗。

在本发明的实施例中，会议终端可以是电脑、智能手机或是其他便携式音视频设备，内置了按本发明上述实例设计开发的视频会议软件，会议终端在成功登录视频信令服务器后，向信令服务器发送创建请求，并接收会场其他终端的入会通知，以及根据信令服务器给到的音视频收发数据的已订阅对象，结合自身连接的自组网节点路由拓扑数据，分析决策出最优的音视频码流订阅路径，最后获取音视频码流后进行显示；同时会发送音视频数据给其他终端。

综上所述，根据本发明实施例的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，会议终端不再将音视频码流传输至中心服务器进行汇聚或转发，通过获取的Mesh自组网的路由拓扑数据，分析决策从最优的终端进行音视频码流的订阅，避免单点占用太多的流量，并结合视频会议场景切换的特点，采用多种分辨率码流进行切换，降低对Mesh自组网的整体带宽消耗。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，其特征在于，所述视频会议系统包括：信令服务器和多个会议终端，所述会议终端包括主呼叫终端和被呼叫终端，所述数据传输方法包括以下步骤：

所述会议终端连接所述Mesh自组网的节点，并获取动态路由拓扑信息；

所述主呼叫终端发起召开视频会议请求，信令服务器通知所述被呼叫终端会议信息，并将已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息告知所述被呼叫终端；

所述被呼叫终端接受所述视频会议请求，根据所述动态路由拓扑信息和所述已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，计算至每个所述已参会的会议终端的第一链路质量，并根据所述第一链路质量获取至每个所述已参会的会议终端的第一最优路径；

所述被呼叫终端根据所述第一最优路径订阅所述已参会的会议终端的音视频码流；

所述主呼叫终端根据所述动态路由拓扑信息计算至新入会的被呼叫终端的第二链路质量，并根据所述第二链路质量获取至所述新入会的被呼叫终端的第二最优路径；

所述主呼叫终端根据所述第二最优路径获取所述新入会的被呼叫终端的音视频码流。

2.根据权利要求1所述的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，其特征在于，还包括：

所述信令服务器更新所述已参会的会议终端的音视频码流被订阅信息，并实时同步到所述已参会的会议终端。

3.根据权利要求1所述的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，其特征在于，所述动态路由拓扑信息包括：自组网节点名称、自组网节点地址和自组网网内相邻两个节点间有向的链路质量。

4.根据权利要求1所述的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，其特征在于，

所述会议信息包括：创建的虚拟会场号、会场名称和参会终端列表，所述参会终端列表包括：会议终端标识、会议终端当前入会的状态、会议终端的音视频码流被订阅信息和会议终端当前连接的自组网节点标识。

5.根据权利要求2所述的应用在Mesh自组网的视频会议系统的数据传输方法，其特征在于，还包括：

所述被呼叫终端根据所述第一最优路径订阅所述已参会的会议终端的音视频码流时，如果所述第一最优路径包含了自组网中继节点，且所述自组网中继节点处的会议终端为需要参会终端，则所述被呼叫终端订阅所述已参会的会议终端的音视频码流时，增加所述自组网中继节点处的会议终端的订阅请求。

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