CN114244818B - 一种集群对讲系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种集群对讲系统及方法，集群对讲系统具体包括集群对讲服务器、接入服务器、媒体服务器、录制服务器、数据库、控制台以及多个通讯终端，集群对讲服务器管理所有的群组以及群组对讲业务，和接入服务器进行国标信令通讯，以及和媒体服务器进行媒体数据交互，接入服务器进行会话管理，媒体服务器用于接收和转发媒体数据，录制服务器进行拉流数据录制和集群对讲数据录制，控制台主要和接入服务器进行国标信令的交互，拉流，集群对讲群组管理，参与集群对讲。本发明能够补齐对讲业务系统的短板，为当前的安防工作添砖加瓦。

Description

一种集群对讲系统及方法

技术领域

本发明涉及GB28181协议通讯领域，特别是一种集群对讲系统及方法。

背景技术

随着互联网的发展，以及国家在安防等方面的投入加大，基于 GB28181协议的通讯产品得到了广泛的应用。安防摄像头，布控球等随处可见，公检法、卫生、铁路等工作人员基本都佩戴了GB28181执法记录仪。

当前基于GB28181的通讯产品主要用途基本局限于拉流，对讲，回放等一对一的业务，无法对多个终端持有者同时进行任务安排以及相互之间的协调沟通。

发明内容

为了解决现有技术中基于GB28181的通讯产品无法对多个终端持有者同时进行任务安排以及协调沟通的技术问题，本发明提出一种集群对讲系统及方法。

为此，本发明提出的集群对讲系统具体包括集群对讲服务器、接入服务器、媒体服务器、录制服务器、数据库、控制台以及多个通讯终端，所述集群对讲服务器、所述接入服务器以及所述媒体服务器形成环状的通讯连接结构，所述数据库分别与所述控制台、所述录制服务器、所述集群对讲服务器、所述接入服务器进行通讯连接，所述控制台还与所述集群对讲服务器、所述接入服务器、所述媒体服务器、所述录制服务器进行通讯连接，所述媒体服务器还与所述录制服务器进行通讯连接，多个所述通讯终端与所述接入服务器、所述媒体服务器进行通讯连接；

所述集群对讲服务器管理所有的群组以及群组对讲业务，和所述接入服务器进行国标信令通讯，以及和所述媒体服务器进行媒体数据交互；

所述接入服务器进行GB28181会话管理；

所述媒体服务器用于接收和转发媒体数据；

所述录制服务器进行拉流数据录制和集群对讲数据录制；

所述控制台主要和所述接入服务器进行国标信令的交互，拉流，集群对讲群组管理，参与集群对讲。

进一步地，所述控制台将群组的增删改查以及各个群组的成员的增删改查信令发送到所述集群对讲服务器，所述集群对讲服务器创建群组和群组成员。

进一步地，所述集群对讲服务器将群组和群组成员存入所述数据库，所述集群对讲服务器重启时可以直接从所述数据库导入群组信息和群组成员信息。

进一步地，所述集群对讲服务器在所述通讯终端申请到话权后，会向所述接入服务器发送邀请信令，点播所述通讯终端的音频数据，然后向群组中的其他成员发送广播信令。

进一步地，所述接入服务器收到释放话权的命令后，会断掉群组的所有邀请会话。

进一步地，所述录制服务器提供超文本传输协议服务，所述控制台通过发送超文本传输协议指令请求录制文件，即可收听。

进一步地，将所述控制台的权限设置为最高，使得所述控制台可以抢断话权。

进一步地，将所述集群对讲服务器、所述接入服务器、所述媒体服务器、所述录制服务器、所述控制台部署在公网上，使得所述通讯终端采用公网TCP接入，可以在公网上实现集群对讲系统。

进一步地，所述集群对讲系统基于GB28181协议进行通讯，所述通讯终端选用基于GB28181协议的通讯终端。

本发明提出的集群对讲方法，基于上述集群对讲系统，具体包括如下步骤：

S1、各个通讯终端通过国标信令流注册到接入服务器，并进行相应的消息通讯；

S2、集群对讲服务器启动，从数据库加载群组信息和群组成员信息，并将群组信息上报到接入服务器；

S3、控制台向集群对讲服务器发送HTTP消息，用于群组和群组成员的增删改查，由集群对讲服务器将信息写入数据库和上报接入服务器；

S4、控制台和通讯终端向接入服务器发起请求，获取所在的所有群组信息以及某个群组的所有成员信息；

S5、控制台和通讯终端选择某个群组，向接入服务器发起请求，申请话权，接入服务器将请求转发到集群对讲服务器，集群对讲服务器将话权请求结果返回给接入服务器，经过接入服务器转发到话权申请者；

S6、话权分配成功后，集群对讲服务器向接入服务器发送邀请信令，点播话权持有者音频，再通过接入服务器转发邀请信令给话权持有者；

S7、接入服务器向媒体服务器发送打开接收话权持有者音频的信道命令，媒体服务器向录制服务器发送录制信令，录制群组对讲的音频数据；

S8、集群对讲服务器经接入服务器向群组中的非话权持有者发送广播信令；

S9、广播流程走完后，群组中的非话权持有者经接入服务器向集群对讲服务器发送邀请信令，点播群组的音频；

S10、接入服务器向媒体服务器发送打开转发群组音频的信道命令，集群对讲服务器将音频数据发送到媒体服务器，媒体服务器将群组音频转发到群组非话权持有者；

S11、通讯终端经接入服务器向集群对讲服务器发送命令，释放话权；

S12、集群对讲服务器收到释放话权的信令后，匹配群组的话权持有者，经接入服务器向话权持有者转发释放结果；

S13、接入服务器向媒体服务器发送私有信令，释放所有的码流收发通道；

S14、媒体服务器向录制服务器发送关闭录制命令，录制服务器停止录制，将录制的信息上报数据库；

S15、控制台从数据库读取录制信息，然后向录制服务器发送超文本传输协议请求，收听录制的集群对讲音频数据。

本发明提出的计算机可读存储介质存储有计算机程序，通过执行所述计算机程序能够实现上述集群对讲方法。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1）、现有基于GB28181对讲是一对一对讲，只能针对一个人通话，如果需要对一组人安排任务时，需要一个个拉流对讲，而本系统只要对一个群组发起对讲就好了，遇到紧急事件时，可以框选控制台上的一组终端组成一个群组，安排就近执勤人员赶赴现场，工作安排更加高效；

2）集群对讲语音被录制下来，方便后续回溯取证。

在本发明的一些实施例中，还具有如下有益效果：

1）群组中的每一个成员都可以发送国标信令申请释放话权，上报紧急状况，协调人员，而且还可以给群组成员分配不同的优先级，优先级高的可以抢断话权；

2）集群对讲服务器可以同时支持多个群组进行集群对讲，每个成员可以在多个群组，用户可以根据业务需求建立不同的群组，以及分配群组成员，群组成员可以选择其中一个群组讲话，可以选择接听多个群组，也可以选择只听一个群组，业务灵活多变；

3）如果将集群对讲系统部署在公网上，则不同行政区域的单位均可以参与集群对讲，实现跨区域协调。

附图说明

图1是本发明实施例集群对讲系统的结构图；

图2是本发明实施例集群对讲方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明实施例提出的集群对讲系统包括集群对讲服务器、接入服务器、媒体服务器、录制服务器、数据库、控制台以及多个通讯终端，集群对讲服务器、接入服务器以及媒体服务器形成环状的通讯连接结构，数据库分别与控制台、录制服务器、集群对讲服务器、接入服务器进行通讯连接，控制台还与集群对讲服务器、接入服务器、媒体服务器、录制服务器进行通讯连接，媒体服务器还与录制服务器进行通讯连接，多个通讯终端与接入服务器、媒体服务器进行通讯连接，具体地，集群对讲系统基于GB28181协议进行通讯。图1中G1、G2、G3、G4、G5均是国标信令流，S1、S2、S3、S4、S5均是RTP媒体流，标媒体流和RTP媒体流可以采用TCP/UDP传输，如果是在公网上，则都采用TCP传输,因为TCP有穿网能力，DB1、DB2、DB3、DB4是数据库数据流，HTTP1、HTTP2均是HTTP协议数据流，P1、P2是私有信令流，用于码流收发信道管理。

集群对讲服务器管理所有的群组以及群组对讲业务，和接入服务器进行国标信令通讯，以及和媒体服务器进行媒体数据交互。控制台通过HTTP协议将群组的增删改查以及各个群组的成员的增删改查信令发送到集群对讲服务器，然后集群对讲服务器创建群组和群组成员，群组和群组成员均以国标20位编码唯一标识。集群对讲服务器将群组和群组成员存入数据库，集群对讲服务器重启的时候，可以直接从数据库导入。集群对讲服务器注册接入服务器后，处理服务器的Catalog响应消息、话权申请信息和话权释放消息。Catalog响应消息将所有的群组上报到接入服务器。话权申请信息和话权释放消息扩展国标Message消息中的消息体中的CmdType字段，分别为RequestTalkRight和ReleaseTalkRight，同时带上群组国标ID和终端设备的国标ID，响应消息会有对应的错误码，0表示成功，其他则表示失败，且各个错误码有不同的含义。可以给控制台和终端分配不同的优先级，优先级高的可以抢断话权。集群对讲服务器在终端申请到话权后，会向接入服务器发送Invite信令，点播终端的音频数据，然后向群组中的其他成员发送Broadcast信令，然后群组其他成员发送Invite信令来点播群组的声音。群组服务器接收到话权申请者的声音后，通过媒体服务器转发到其他成员。接入服务器收到释放话权的命令后，会断掉该群组的所有的Invite会话。

接入服务器进行会话管理，具体地，进行GB28181会话管理。接入服务器扩展了国标Message消息中的消息体中的CmdType字段，分别为RequestTalkRight、ReleaseTalkRight、QueryAllGroup和QueryGroup，RequestTalkRight和ReleaseTalkRight分别用于申请和释放话权，消息体中携带群组国标ID和终端设备的国标ID，QueryAllGroup和QueryGroup分别用来查询所在的所有群组信息和指定群组的所有成员信息。

媒体服务器用于接收和转发媒体数据，进行媒体数据的转发。

录制服务器进行拉流数据录制和集群对讲数据录制。录制服务器将收到的音视频数据存储为MP4格式，文件名命名为国标ID+’-’+时钟戳+’.mp4’，然后将群组ID、话权持有者国标ID、文件全路径、时间戳、文件时长、字节数等存入数据库。同时该服务器提供HTTP服务，控制台发送HTTP请求录制文件，即可收听，从而保证了群组对讲中语音数据的完整性。

控制台主要和接入服务器进行国标信令的交互，拉流，集群对讲群组管理，参与集群对讲。控制台增删改查群组和群组中的成员，申请释放话权参与群组对讲。一般将控制台权限设置最高，从而可以抢断话权。

数据库存储通讯终端信息，存储群组信息，群组成员信息，以及录制文件信息。

通讯终端可以获取所在的多个群组中的音频，可以选择一个群组申请释放话权，选择听某个群组中的语音。通讯终端持有者直接选择群组按PTT键申请释放话权，申请成功后即可向群组成员喊话，操作方便简洁，具体地，通讯终端选用基于GB28181协议的通讯终端。

集群对讲系统可以在公网或内网中运行。如果将集群对讲服务器、接入服务器、媒体服务器、录制服务器、控制台部署在公网上，而且通讯终端也采用公网TCP接入，根据TCP的穿网特性，可以在公网上实现集群对讲，信令流和媒体流均可以在公网上传输。

基于上述集群对讲系统，本发明实施例提出一种集群对讲方法，具体包括如下步骤：

S1、各个通讯终端通过国标信令流注册到接入服务器，并进行相应的消息通讯。

S2、集群对讲服务器启动，从数据库加载群组信息和群组成员信息，并将群组信息上报到接入服务器。

S3、控制台向集群对讲服务器发送HTTP消息，用于群组和群组成员的增删改查，由集群对讲服务器将信息写入数据库和上报接入服务器。

S4、控制台和通讯终端向接入服务器发起QueryAllGroup和QueryGroup，获取所在的所有群组信息以及某个群组的所有成员信息。

S5、控制台和通讯终端选择某个群组，向接入服务器发起RequestTalkRight，申请话权，接入服务器将RequestTalkRight转发到集群对讲服务器，接入服务器分配话权，如果话权没有被占用，则分配成功，如果被占用，则优先级高的终端或控制台可以抢断，否则分配失败，集群对讲服务器将话权请求结果返回给接入服务器，经过接入服务器转发到话权申请者。

S6、话权分配成功后，集群对讲服务器向接入服务器发送Invite信令，点播话权持有者音频，再通过接入服务器转发Invite信令给话权持有者。

S7、接入服务器向媒体服务器发送打开接收话权持有者音频的信道命令，媒体服务器向录制服务器发送录制信令，录制群组对讲的音频数据。

S8、集群对讲服务器经接入服务器向群组中的非话权持有者发送Brocast信令。

S9、Brocast流程走完后，群组中的非话权持有者经接入服务器向集群对讲服务器发送Invite信令，点播群组的音频。

S10、接入服务器向媒体服务器发送打开转发群组音频的信道命令，集群对讲服务器将音频数据发送到媒体服务器，媒体服务器将群组音频转发到群组非话权持有者。

S11、话权持有者释放PTT键，通讯终端经接入服务器向集群对讲服务器发送ReleaseTalkRight，从而释放话权。

S12、集群对讲服务器收到释放话权的信令后，匹配群组的话权持有者，经接入服务器向话权持有者转发释放结果，如果释放成功，集群对讲服务器针对每一个Invite会话发送Bye消息，经接入服务器转发到每一个群组成员。

S13、接入服务器向媒体服务器发送私有信令，释放所有的码流收发通道。

S14、媒体服务器向录制服务器发送关闭录制命令，录制服务器停止录制，将录制的群组ID，话权持有者，录制的文件路径，录制时间戳，录制时长，文件大小等信息上报数据库。

S15、控制台从数据库读取录制信息，然后向录制服务器发送HTTP请求，收听录制的集群对讲音频数据，录制服务器安装apache，提供HTTP点播录制的音频文件服务。

相对于现有技术，本发明提出的技术方案具有如下有益效果：

1）、现有基于GB28181对讲是一对一对讲，只能针对一个人通话，如果需要对一组人安排任务时，需要一个个拉流对讲，而本系统只要对一个群组发起对讲就好了，遇到紧急事件时，可以框选控制台上的一组终端组成一个群组，安排就近执勤人员赶赴现场，工作安排更加高效。

2）、群组中的每一个成员都可以按PTT键发送国标信令申请释放话权，上报紧急状况，协调人员，而且还可以给群组成员分配不同的优先级，优先级高的可以抢断话权。

3）、集群对讲服务器可以同时支持多个群组进行集群对讲，每个成员可以在多个群组，用户可以根据业务需求建立不同的群组，以及分配群组成员，群组成员可以选择其中一个群组讲话，可以选择接听多个群组，也可以选择只听一个群组，业务灵活多变。

4）、集群对讲语音被录制下来，方便后续回溯取证。

5）、如果将集群对讲系统部署在公网上，则不同行政区域的单位均可以参与集群对讲，实现跨区域协调。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围。应当指出，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明设计结构及原理的前提下对本发明方案所作的等同变化都视作本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种集群对讲系统，其特征在于,具体包括集群对讲服务器、接入服务器、媒体服务器、录制服务器、数据库、控制台以及多个通讯终端，所述集群对讲服务器、所述接入服务器以及所述媒体服务器形成环状的通讯连接结构，所述数据库分别与所述控制台、所述录制服务器、所述集群对讲服务器、所述接入服务器进行通讯连接，所述控制台还与所述集群对讲服务器、所述接入服务器、所述媒体服务器、所述录制服务器进行通讯连接，所述媒体服务器还与所述录制服务器进行通讯连接，多个所述通讯终端与所述接入服务器、所述媒体服务器进行通讯连接；

所述集群对讲服务器管理所有的群组以及群组对讲业务，和所述接入服务器进行国标信令通讯，以及和所述媒体服务器进行媒体数据交互；

所述接入服务器进行会话管理；

所述媒体服务器用于接收和转发媒体数据；

所述录制服务器进行拉流数据录制和集群对讲数据录制；

所述控制台主要和所述接入服务器进行国标信令的交互，拉流，集群对讲群组管理，参与集群对讲。

2.根据权利要求1所述的集群对讲系统，其特征在于，所述控制台将群组的增删改查以及各个群组的成员的增删改查信令发送到所述集群对讲服务器，所述集群对讲服务器创建群组和群组成员。

3.根据权利要求2所述的集群对讲系统，其特征在于，所述集群对讲服务器将群组和群组成员存入所述数据库，所述集群对讲服务器重启时可以直接从所述数据库导入群组信息和群组成员信息。

4.根据权利要求1所述的集群对讲系统，其特征在于，所述集群对讲服务器在所述通讯终端申请到话权后，会向所述接入服务器发送邀请信令，点播所述通讯终端的音频数据，然后向群组中的其他成员发送广播信令。

5.根据权利要求1所述的集群对讲系统，其特征在于，所述接入服务器收到释放话权的命令后，会断掉群组的所有邀请会话。

6.根据权利要求1所述的集群对讲系统，其特征在于，所述录制服务器提供超文本传输协议服务，所述控制台通过发送超文本传输协议指令请求录制文件，即可收听。

7.根据权利要求1所述的集群对讲系统，其特征在于，将所述控制台的权限设置为最高，使得所述控制台可以抢断话权。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的集群对讲系统，其特征在于，将所述集群对讲服务器、所述接入服务器、所述媒体服务器、所述录制服务器、所述控制台部署在公网上，使得所述通讯终端采用公网TCP接入，可以在公网上实现集群对讲系统。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的集群对讲系统，其特征在于，所述集群对讲系统基于GB28181协议进行通讯，所述通讯终端选用基于GB28181协议的通讯终端。

10.一种集群对讲方法，基于权利要求1-9中任一项所述的集群对讲系统，其特征在于,具体包括如下步骤：

S1、各个通讯终端通过国标信令流注册到接入服务器，并进行相应的消息通讯；

S2、集群对讲服务器启动，从数据库加载群组信息和群组成员信息，并将群组信息上报到接入服务器；

S3、控制台向集群对讲服务器发送HTTP消息，用于群组和群组成员的增删改查，由集群对讲服务器将信息写入数据库和上报接入服务器；

S4、控制台和通讯终端向接入服务器发起请求，获取所在的所有群组信息以及某个群组的所有成员信息；

S5、控制台和通讯终端选择某个群组，向接入服务器发起请求，申请话权，接入服务器将请求转发到集群对讲服务器，集群对讲服务器将话权请求结果返回给接入服务器，经过接入服务器转发到话权申请者；

S6、话权分配成功后，集群对讲服务器向接入服务器发送邀请信令，点播话权持有者音频，再通过接入服务器转发邀请信令给话权持有者；

S7、接入服务器向媒体服务器发送打开接收话权持有者音频的信道命令，媒体服务器向录制服务器发送录制信令，录制群组对讲的音频数据；

S8、集群对讲服务器经接入服务器向群组中的非话权持有者发送广播信令；

S9、广播流程走完后，群组中的非话权持有者经接入服务器向集群对讲服务器发送邀请信令，点播群组的音频；

S10、接入服务器向媒体服务器发送打开转发群组音频的信道命令，集群对讲服务器将音频数据发送到媒体服务器，媒体服务器将群组音频转发到群组非话权持有者；

S11、通讯终端经接入服务器向集群对讲服务器发送命令，释放话权；

S12、集群对讲服务器收到释放话权的信令后，匹配群组的话权持有者，经接入服务器向话权持有者转发释放结果；

S13、接入服务器向媒体服务器发送私有信令，释放所有的码流收发通道；

S14、媒体服务器向录制服务器发送关闭录制命令，录制服务器停止录制，将录制的信息上报数据库；

S15、控制台从数据库读取录制信息，然后向录制服务器发送超文本传输协议请求，收听录制的集群对讲音频数据。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于,存储有计算机程序，通过执行所述计算机程序能够实现权利要求10所述的集群对讲方法。