專利名稱：一種組播業(yè)務管理裝置及轉發(fā)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領域，尤其涉及一種組播業(yè)務管理裝置及轉發(fā)裝置。
背景技術：
相對于傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控方案，當前的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)在很多方面都取得了巨大進步，在大規(guī)模聯網、海量數據管理、長距離傳輸等方面，與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控相比有巨大的優(yōu)勢。請參考圖1，在一種典型的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組網中，很多分支機構會通過專線采用二層組網的方式接入總部的網絡。然而由于物理/虛擬專線租用的費用不菲，因此其租用的接入鏈路帶寬往往不大。在這樣的背景下，當分支機構部署監(jiān)控網絡后，由于前端設備的性能限制，用戶一般采用組播發(fā)送視頻流量，以減輕前端設備的壓力。但是由于IGMP查詢器一般部署在總部監(jiān)控中心，這將導致本地點播的組播流量會往查詢器復制一份，這意味著視頻組播流量一定會泛濫到前述接入鏈路，由于視頻組播流量會消耗較多帶寬，必然對原本就不寬裕的接入帶寬造成較大沖擊，請參考圖I中的組播流量泛濫示意圖，其對正常的數據通信和總部單播調閱分支機構的視頻圖像有著很大的影響。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種組播業(yè)務管理裝置，應用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理服務器上，其中該視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括多個分支機構，至少一個分支機構為總部分支機構，其他分支機構通過二層鏈路接入到總部分支機構的多媒體交換機上，每一分支機構包括解碼終端或編碼終端中至少一種監(jiān)控終端以及接入交換機，所述每一分支機構均部署有組播查詢器，所述多媒體交換機被配置為禁止轉發(fā)IGMP協(xié)議報文；該裝置包括信令分析單元以及業(yè)務調度單元，其中信令分析單元，用于從監(jiān)控終端發(fā)送的注冊報文中獲取監(jiān)控終端的設備標識、設備IP地址以及所述分支機構標識并保存；在收到解碼終端發(fā)送的實況點播請求時獲取該點播請求中攜帶的解碼終端的設備標識、編碼終端的設備標識以及編碼終端的IP地址；并根據點播請求中編碼設備以及解碼設備的設備標識確定編碼終端與解碼終端所屬分支機構標識，判斷編碼設備與解碼設備是否屬于相同的分支機構，并將判斷結果通知業(yè)務調度單元；業(yè)務調度單元，用于在判斷結果為相同時通知編碼終端發(fā)送組播流，并通知解碼終端接收該組播流，并用于在所述判斷結果為不同時進一步向多媒體交換機發(fā)送業(yè)務調度指令，其中該指令攜帶有編碼終端使用的組播地址、編碼終端的IP地址以及解碼終端的IP地址。本發(fā)明還提供一種組播業(yè)務轉發(fā)裝置，應用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的媒體交換機多媒體交換機上，其中該視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括多個分支機構，至少一個分支機構為總部分支機構，總部分支機構包括管理服務器VM ;其他分支機構通過二層鏈路接入到總部分支機構的多媒體交換機上，每一分支機構包括解碼終端或編碼終端中至少一種監(jiān)控終端以及接入交換機，所述每一分支機構均部署有組播查詢器，所述多媒體交換機被配置為禁止轉發(fā)IGMP協(xié)議報文，該裝置包括業(yè)務控制單元以及業(yè)務轉發(fā)單元，其中業(yè)務控制單元，用于接收VM發(fā)送的業(yè)務調度指令，獲取該指令攜帶的編碼終端使用的組播地址、編碼終端的IP地址以及解碼終端的IP地址；其中業(yè)務控制單元進一步用于執(zhí)行編碼側處理根據編碼終端IP地址確定編碼終端所屬分支機構的接入端口，從所述編碼終端對應的接入端口發(fā)送IGMP Report報文請求加入對應的組播組，以獲取編碼終端發(fā)送的組播流；并進一步執(zhí)行解碼側處理根據解碼終端IP地址確定解碼終端所屬分支機構的接入端口，并生成對應的組播轉發(fā)表項，將該表項添加到組播轉發(fā)表中，其中該表項包括解碼終端使用的組播地址以及對應的所述組播出端口 ；業(yè)務轉發(fā)單元，用于在收到編碼終端發(fā)送的組播流時，查詢組播轉發(fā)表獲得對應的組播出端口，通過組播出端口將組播流轉發(fā)給解碼終端。 本發(fā)明通過對組播流量轉發(fā)控制，有效地解決了組播流量向總部接入鏈路泛濫的問題，減輕接入鏈路上的流量壓力，避免泛濫問題影響到分支機構其他網絡業(yè)務的使用體驗。


圖I是本發(fā)明一種典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網圖。圖2是本發(fā)明一種實施方式中視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網圖。圖3是本發(fā)明一種實施方式中組播業(yè)務管理裝置以及組播業(yè)務轉發(fā)裝置的邏輯結構圖。
具體實施例方式請參考圖I，在監(jiān)控系統(tǒng)中，該監(jiān)控系統(tǒng)包括總部監(jiān)控中心、分支機構I以及分支機構2，其中監(jiān)控中心也可以理解為特殊的分支機構。圖I僅僅是示例性的組網，在現實的組網環(huán)境中，分支機構可能多達幾十個甚至更多。其中總部監(jiān)控中心包括管理服務器VM、多媒體交換機(Media switch)以及各種監(jiān)控終端(比如編碼終端EC或者解碼終端DC)。各分支機構至少包括監(jiān)控終端以及接入交換機。本發(fā)明通過改進VM以及多媒體交換機的邏輯結構來實現本發(fā)明的目的。請參考圖3，以計算機程序實現為例，本發(fā)明一種實施方式中提供一種組播業(yè)務管理裝置，該裝置應用于VM上，包括信令分析單元以及業(yè)務調度單元。在本實施方式中，還對應提供一種組播業(yè)務轉發(fā)裝置，該裝置應用于多媒體交換機上，包括業(yè)務控制單元以及業(yè)務轉發(fā)單元。改造后的VM與多媒體交換機配合在圖I的應用場景中執(zhí)行如下的處理流程。步驟101，對設備進行業(yè)務配置，將各個分支機構的接入交換機上的IGSP特性開啟并將查詢器部署在本分支機構內；步驟102，配置多媒體交換機使多媒體交換機禁止轉發(fā)IGMP報文；步驟101以及步驟102是實施本發(fā)明之前的配置工作。由于IGSP廣泛被支持，有時候可能是默認開啟的，因此分支機構的接入交換機可能無需配置。而步驟102則可以通過下發(fā)一些報文處理規(guī)則(比如廣泛被支持的ACL)來實現配置工作。由于分支機構之間是二層互通的，因此分支機構內部署的查詢器會互相感知到對方的存在。當兩個查詢器互相感知到對方存在時，雙方會按照協(xié)議要求進行競爭，以確保網絡中只有一個查詢器；競爭的過程是通過IGMP協(xié)議報文來實現的。所以當上述多媒體交換機不再轉發(fā)IGMP報文時，各分支機構的查詢器競爭過程就不再進行，各分支機構的查詢器認為自身就是競爭成功的查詢器，承擔本分支機構中的IGMP查詢功能。當一個分支機構的查詢器在競爭中勝出，這意味著另一個分支機構的組播源會持續(xù)將組播流量向該查詢器發(fā)送，由于跨分支機構發(fā)送，因此發(fā)送過程必然導致組播流量泛濫到分支機構的接入鏈路上。步驟102的配置可以確保各個分支機構內部的查詢器不會互相感知到，各個分支機構內的組播源只會將流量發(fā)送給本地的查詢器。因此步驟102這一配置可以確保組播流量不會泛濫到接入鏈路上去。后續(xù)步驟是本發(fā)明解決這種配置下如何實現業(yè)務正常運作的處理方案。步驟103，監(jiān)控終端以及多媒體交換機向VM發(fā)起注冊，VM信令分析單元保存監(jiān)控終端注冊報文中的至少設備標識、設備IP地址以及設備所屬分支機構標識。步驟104，解碼終端向VM發(fā)送針對解碼終端上視頻流的實況點播請求，信令分析單元獲取該點播請求中攜帶的解碼終端的設備標識、編碼終端的設備標識以及編碼終端的IP地址；步驟105，VM的信令分析單元根據步驟104中的編碼設備以及解碼設備的設備標識確定兩者所在的分支機構標識，并判斷編碼設備與解碼設備是否屬于相同的分支機構，將判斷結果通知業(yè)務調度單元，如果判斷結果是相同則轉步驟109處理，否則轉步驟106處理；步驟106，VM的業(yè)務調度單元向多媒體交換機發(fā)送業(yè)務調度指令，其中該指令攜帶有編碼終端使用的組播地址、編碼終端的IP地址以及解碼終端的IP地址；步驟107，對于編碼側的處理來說，多媒體交換機的業(yè)務控制單元根據編碼終端IP地址確定編碼終端所屬分支機構的接入端口，從所述編碼終端對應的接入端口發(fā)送IGMPReport報文請求加入對應的組播組，以獲取編碼終端發(fā)送的組播流；步驟108，對于解碼側的處理來說，業(yè)務控制單元根據解碼終端IP地址確定解碼終端所屬分支機構的接入端口，并生成對應的組播轉發(fā)表項，將該表項添加到組播轉發(fā)表中，其中該表項包括編碼終端使用的組播地址以及對應的所述組播出端口 ；步驟109，VM的業(yè)務調度單元通知編碼終端發(fā)送組播流，并通知解碼終端接收該組播流。步驟110，業(yè)務轉發(fā)單元在收到編碼終端發(fā)送的組播流時，查詢組播轉發(fā)表獲得對應的組播出端口，通過組播出端口將組播流轉發(fā)給解碼終端。在本實施方式中，編碼終端是組播源，組播流的發(fā)送者；解碼終端是組播流的接收者。從接收組播流的解碼終端的角度來看，解碼終端發(fā)送實況點播請求給VM以獲取編碼終端的實況視頻流。VM的信令處理單元接受該請求后，由于編碼終端采用組播發(fā)送視頻流，因此VM會通過響應報文通知解碼終端準備接收組播流，并將編碼終端使用的組播地址攜帶在響應報文中。這樣解碼終端就可以正確獲知自身該接收哪個組播地址對應的組播流了。解碼終端在得到組播地址后，會發(fā)送IGMP R印ort報文申請加入該組播組。IGMP
6Report報文到達本分支機構的接入交換機之后，由于接入交換機使能的IGSP功能，因此接入交換機從其他端口，比如本地編碼終端處，收到組播流時會復制一份給該解碼終端。但是IGMP Report報文到達多媒體交換機時會因為多媒體交換機禁止轉發(fā)IGMP報文而被丟棄，也就是說如果解碼終端要獲取其他分支機構的編碼終端發(fā)送的視頻流時，其獲取到的組播流并不是因為該解碼終端通過IGMP Report報文進行標準的組播引流而獲取到的，因為IGMP R印ort報文已經在中途被丟棄了。當然這一點對于解碼終端來說，其是無法感知到組播流不是其自身引流動作獲得的。如前所述，對于跨分支機構的組播流分發(fā)過程中，由于IGMP Report報文被丟棄，因此本發(fā)明需要對此進行特別的處理。在本發(fā)明中，VM是業(yè)務運轉的控制者，其需要了解到業(yè)務參與者的基本信息，才能進行合理的業(yè)務調度。調度的基本原則是先判斷組播發(fā)送者與組播接收者是不是在同一個分支機構，如果是通知雙方發(fā)送與接收即可。如果雙方不再同一個分支機構，此時VM需要通知多媒體交換機來進行協(xié)助。對于VM來說，其判斷雙方是否在同一個分支機構的方法是根據收發(fā)兩個監(jiān)控終端的設備標識對應的分支機構標識，如果兩者相同則是同一個分支機構，否則不屬于同一個分支機構。VM的處理相對來說比較靈活，設備標識也比較豐富，比如說信令報文中設備ID，設備IP地址均可以作為設備標識，理論上來說，使用設備ID相對更為可靠一些，當然由于本發(fā)明主要處理二層接入的情形，因此設備IP地址作為設備標識使用也有較高的可靠度。因此本發(fā)明中需要特別說明的是，當采用設備IP地址作為設備標識時，設備標識與設備IP地址是相同的，此時獲取設備標識與設備IP地址并不是獲取兩個信息，而僅僅是獲取設備IP地址。請參考圖2，當組播流需要跨分支機構分發(fā)時，多媒體交換機會收到VM發(fā)送的業(yè)務調度指令，指令中攜帶兩個監(jiān)控終端--解碼終端以及編碼終端的IP地址。多媒體交換機可以分別通過向兩個IP地址發(fā)送ARP報文請求來確定對應的入端口與出端口。由于各個分支機構是通過二層鏈路接入的，因此收到ARP應答的端口就是所述出端口。比如說，針對編碼終端的IP地址IPl發(fā)送ARP請求，如果在Portl收到編碼終端的ARP應答，則說明編碼終端在分支機構I內，組播的入端口。同樣的道理，由于在Port2上收到IP2 (解碼終端的IP地址)的ARP應答，則說明Port2是組播出端口。確定對應的組播入端口以及出端口之后，MS多媒體交換機就可以開始引流和轉發(fā)組播流了。在引流操作上，MS多媒體交換機可以從對應的組播入端口(比如Portl)發(fā)送IGMP R印ort請求以請求加入對應的組播組；分支機構I內的接入交換機收到該請求后，同樣會通過IGSP功能生成對應的組播轉發(fā)表項指導轉發(fā)。由于查詢器通常也會部署在接入交換機上，因此多媒體交換機可以順利地將組播流引到組播入端口。在組播流的轉發(fā)上，多媒體交換機需要下發(fā)組播轉發(fā)表項以正確將入端口收到組播流轉發(fā)出去。在具體實現上來說，如果多媒體交換機是一個二層設備，如果MS多媒體交換機為二層設備，則業(yè)務控制單元在本地生成組播MAC轉發(fā)表項，比如說(MACl，Port2);或者生成出端口為Port2的(*，G)表項或者(S，G)端口的組播轉發(fā)表項。編碼設備使用組播地址(通常是預先分配的)發(fā)送組播流，組播流經過本分支機構內的交換機轉發(fā)到Portl上,多媒體交換機查找自身的組播轉發(fā)表發(fā)現Port2是組播流的出端口，于是向Port2復制一份組播流。分支機構2的接入交換機收到組播流后，由于接入交換機使能了 IGSP，因此其向解碼終端復制一份組播流，解碼終端收到組播流后從中獲得實況視頻圖像并顯示在屏幕(比如TV墻)上。同樣的道理，如前所述總部監(jiān)控網絡也是一種特殊的分支機構。如果總部監(jiān)控網絡中解碼終端或編碼終端參與到跨分支機構組播流分發(fā)流程中來時，比如說解碼終端參與進來時，PortO則可以作為組播入端口 ；如果編碼終端參與進來，PortO則可以作為組播出端口。需要補充說明的是，無論是判斷結果相同，還是不同，步驟109都需要執(zhí)行；而步驟106-108則是在判斷結果為不同時才需要進一步執(zhí)行的。在前述實施方式中，多媒體交換機每次需要發(fā)送ARP請求報文來確定監(jiān)控終端屬于哪個分支機構(即明確分支機構對應的端口)。在優(yōu)選的方式中，VM在步驟106的指令中可以進一步攜帶解碼終端所屬的分支機構標識以及組播源標識來協(xié)助多媒體交換機減輕壓力和處理組播流釋放流程。而多媒體交換機則相應在本地維護組播匯總表。請參考表I所示，組播匯總表主要包括，組播源標識、解碼終端所述分支機構標識以及解碼終端數量。其中組播源標識可以是組播地址，也可以是編碼終端的設備標識，因為編碼終端是組播源。多媒體交換機收到業(yè)務調度指令時，先根據組播源標識查詢組播匯總表,如果已經存在，則說明組播流已經引過來了，步驟107的編碼側的處理就不再需要了。當后續(xù)有同一個分支機構的其他解碼終端再次針對同一個編碼終端發(fā)起實況點播請求時，多媒體交換機會發(fā)現此前已經將該組播流發(fā)送給該分支機構了，該其他解碼終端肯定能收到該組播流，因此不用進行再次執(zhí)行步驟108解碼側的處理了。多媒體交換機的業(yè)務控制單元只需要更新本地記錄的組播匯總表的解碼終端數量，將解碼終端數量加I。
權利要求
1.一種組播業(yè)務管理裝置，應用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理服務器上，其中該視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括多個分支機構，至少一個分支機構為總部分支機構，其他分支機構通過二層鏈路接入到總部分支機構的多媒體交換機上，每一分支機構包括解碼終端或編碼終端中至少一種監(jiān)控終端以及接入交換機，所述每一分支機構均部署有組播查詢器，所述多媒體交換機被配置為禁止轉發(fā)IGMP協(xié)議報文；該裝置包括信令分析單元以及業(yè)務調度單元，其特征在于信令分析單元，用于從監(jiān)控終端發(fā)送的注冊報文中獲取監(jiān)控終端的設備標識、設備IP地址以及所述分支機構標識并保存；在收到解碼終端發(fā)送的實況點播請求時獲取該點播請求中攜帶的解碼終端的設備標識、編碼終端的設備標識以及編碼終端的IP地址；并根據點播請求中編碼設備以及解碼設備的設備標識確定編碼終端與解碼終端所屬分支機構標識，判斷編碼設備與解碼設備是否屬于相同的分支機構，并將判斷結果通知業(yè)務調度單元；業(yè)務調度單元，用于在判斷結果為相同時通知編碼終端發(fā)送組播流，并通知解碼終端接收該組播流，并用于在所述判斷結果為不同時進一步向多媒體交換機發(fā)送業(yè)務調度指令，其中該指令攜帶有編碼終端使用的組播地址、編碼終端的IP地址以及解碼終端的IP地址。
2.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述業(yè)務調度指令中還攜帶有解碼終端的分支機構標識。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述業(yè)務調度單元進一步用于在解碼終端結束實況點播時，向多媒體交換機發(fā)送業(yè)務結束指令，其中該指令攜帶有編碼終端使用的組播源標識、解碼終端的IP地址以及解碼終端所屬分支機構標識。
4.一種組播業(yè)務轉發(fā)裝置，應用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的媒體交換機多媒體交換機上，其中該視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括多個分支機構，至少一個分支機構為總部分支機構，總部分支機構包括管理服務器VM ;其他分支機構通過二層鏈路接入到總部分支機構的多媒體交換機上，每一分支機構包括解碼終端或編碼終端中至少一種監(jiān)控終端以及接入交換機，所述每一分支機構均部署有組播查詢器，所述多媒體交換機被配置為禁止轉發(fā)IGMP協(xié)議報文，該裝置包括業(yè)務控制單元以及業(yè)務轉發(fā)單元，其特征在于業(yè)務控制單元，用于接收VM發(fā)送的業(yè)務調度指令，獲取該指令攜帶的編碼終端使用的組播地址、編碼終端的IP地址以及解碼終端的IP地址；其中業(yè)務控制單元進一步用于執(zhí)行編碼側處理根據編碼終端IP地址確定編碼終端所屬分支機構的接入端口，從所述編碼終端對應的接入端口發(fā)送IGMP Report報文請求加入對應的組播組，以獲取編碼終端發(fā)送的組播流；并進一步執(zhí)行解碼側處理根據解碼終端IP地址確定解碼終端所屬分支機構的接入端口，并生成對應的組播轉發(fā)表項，將該表項添加到組播轉發(fā)表中，其中該表項包括解碼終端使用的組播地址以及對應的所述組播出端Π ；業(yè)務轉發(fā)單元，用于在收到編碼終端發(fā)送的組播流時，查詢組播轉發(fā)表獲得對應的組播出端口，通過組播出端口將組播流轉發(fā)給解碼終端。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述業(yè)務控制單元進一步用于向解碼終端或編碼終端發(fā)送ARP請求，并通過接收到ARP應答確定解碼終端或編碼終端所屬分支結構的接入端口。
6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述業(yè)務調度指令中還攜帶有解碼終端的分支機構標識；所述業(yè)務控制單元進一步用于生成組播匯總表，其中該組播匯總表包括組播源標識、解碼終端所述分支機構標識以及解碼終端數量，所述業(yè)務控制單元在接收到業(yè)務調度指令時，在根據編碼終端IP地址確定編碼終端所屬分支機構的接入端口之前，先根據組播源標識查找組播匯總表，如果不存在則繼續(xù)，如果存在則結束編碼側處理。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，在根據解碼終端IP地址確定解碼終端所屬分支機構的接入端口之前，先根據組播源標識以及解碼終端所屬分支機構標識查找組播匯總表，如果不存在對應表項則繼續(xù)，如果存在則結束解碼側處理，并將組播匯總表中對應表項的解碼終端數量加I。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述業(yè)務控制單元，進一步用于接收VM發(fā)送的業(yè)務結束指令，其中該業(yè)務結束指令攜帶該指令中攜帶有解碼終端所屬分支機構標識以及組播源標識，該業(yè)務控制單元根據組播源標識以及解碼終端所屬分支機構標識查找組播匯總表，并將對應表項中的解碼終端數量減I ;當解碼終端數量為O時，業(yè)務控制單元進一步發(fā)送IGMPLeave報文以離開對應的組播組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組播業(yè)務管理裝置以及對應的轉發(fā)裝置，該轉發(fā)裝置包括業(yè)務控制單元，接收VM發(fā)送的業(yè)務調度指令，獲取該指令攜帶的編碼終端使用的組播地址、編碼終端的IP地址以及解碼終端的IP地址，根據編碼終端IP地址確定編碼終端所屬分支機構的接入端口，從所述編碼終端對應的接入端口發(fā)送IGMP Report報文請求加入對應的組播組，以獲取編碼終端發(fā)送的組播流；根據解碼終端IP地址確定解碼終端所屬分支機構的接入端口，并生成對應的組播轉發(fā)表項，將該表項添加到組播轉發(fā)表中；業(yè)務轉發(fā)單元，用于在收到編碼終端發(fā)送的組播流時，查詢組播轉發(fā)表將組播流轉發(fā)給解碼終端。本發(fā)明有效地解決了組播流量向總部接入鏈路泛濫的問題。
文檔編號H04N21/6405GK102946525SQ20121047733
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者周迪, 杜超華 申請人:浙江宇視科技有限公司