CN102665116A - 一种基于互联网的视音频传输***及其视音频流分发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于互联网的视音频传输***及其视音频流分发方法，该***包括前端子***、客户端子***，中心服务平台，中心服务平台包括客户端应用服务器、业务管理子***、告警服务子***、AAA服务器、平台管理子***、调度子***、存储子***、分发子***、控制服务子***、前端应用服务器。本发明还公开了一种基于互联网的视音频传输***的视音频流分发方法，通过调度子***根据当前***使用情况对分发子***的视音频进行合理调度，分发子***根据调度子***的调度信息将视音频流发送给有需求的客户端子。本发明具有支持多用户同时访问、使用同一路视音频流，***管理方便、应用广泛等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种视音频传输技术，特别涉及一种基于互联网的视音频传输***及其视音频流分发方法。
背景技术
随着电子信息技术的不断进步，人们的通信方式也在不断的进步，传统的书信、电话等通信方式已经远远不能满足人们通信的需求，视音频传输是人们利用视觉和听觉来获取信息的一种通信方式，它较之其他的通信方式具有直观性、准确性及高效率等优点。视音频传输技术已经广泛用于远程可视国际商贸服务平台、实时视频会议、在线直播、远程教育、远程医疗、网络电台等各个领域，视音频传输技术的发展给人们的生活和工作都带来了极大的影响。现有技术中使用的视音频传输***的架构都是采用前端对客户端的单一模式，客户端直接从前端视音频编码器获得视音频流，对于多个客户端同时访问一路视音频流时会对前端视音频编码器及其接入的网络造成很大压力，容易形成瓶颈，而且目前使用的同类***都相对比较封闭，无法直接和客户的专用***集成。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可供多个客户端同时访问、使用同一路视音频流，且不会造成瓶颈的基于互联网的视音频传输***。
本发明的另一目的在与，提供一种基于互联网的视音频传输***的视音频流分发方法。
为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一种基于互联网的视音频传输***，包括前端子***、客户端子***、互联网，还包括中心服务平台；所述中心服务平台包括
前端应用服务器：用于保障***安全，和前端子***交互信息并且转发信息；
AAA(Authentication、Authorization、Accounting，验证、授权、记账)服务器：用于接收来自客户端应用服务器的退出消息，接收并处理计费，在认证命令后返回相应的处理结果；
存储子***：用于记录录像，并对记录的录像进行管理，将记录的录像存储到硬盘；处理来自客户端应用服务器的录像回放命令，将录像文件转成视音频流上传给分发子***，由分发子***分发给客户端子***；
控制服务子***：用于接受来自客户端应用服务器的控制信息，然后转发给前端应用服务器；接受由前端应用服务器返回的处理结果信息，并且转发给客户端应用服务器；
分发子***：用于处理来自前端子***的视音频信号，根据调度信息转发给相应的客户端子***；用于处理来自客户端应用服务器的录像命令和定时报警录像，并且通知存储子***，同时将视音频流分发到存储子***；
告警服务子***：用于接受来自前端应用服务器的告警，以电子邮件、短消息方式通知相关人员，并分发给当前具备相应权限的在线用户；接受告警信息取消的控制；将未查看的新告警信息推送给新上线有权限用户；并支持告警信息的查询和浏览；
平台管理子***：用于实现网络管理、日志管理和***管理；
业务管理子***：用于处理与平台管理子***相关的业务，提供客户端子***视音频本地存储；提供用户账号、口令登权限控制界面；提供多级区域、机构的设置；提供用于开户和注销的业务管理界面；
调度子***：用于根据当前客户端子***使用情况对分发子***的视音频流进行合理调度，接收由客户端子***发送给客户端应用服务器的视音频请求命令，并将视音频请求命令发送给前端应用服务器；根据当前***的使用情况要求前端子***上传视音频流；
客户端应用服务器：用于转发客户端子***的接入认证请求，监视接入客户端子***的退出情况并产生退出消息；向客户端子***回传权限范围内的重要数据；用于转发客户端子***请求、指令和消息给目标设备；向用户回传指令转发的操作结果；接收并处理来自客户端子***的操作命令，提交平台管理子***操作***日志；
业务管理子***、告警服务子***、平台管理子***、调度子***、控制服务子***和AAA服务器分别与前端应用服务器、客户端应用服务器、分发子***以及存储子***信号连接，所述前端应用服务器与前端子***信号连接，前端子***和客户端子***信号连接，客户端子***与客户端应用服务器信号连接，所述存储子***、前端子***以及客户端子***分别与分发子***连接。
优选的，所述前端子***和客户端子***分别通过互联网和中心服务平台相连接，所述客户端子***用于显示相应区域内能够提供服务的前端子***，对前端子***进行控制操作。
优选的，所述互联网为基于IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)承载的网络。
优选的，所述前端子***包括摄像机、云台、视音频服务器和报警输入输出装置，用于视音频信息、告警信息、控制信息的获取、缓存、编码和转发。
优选的，所述客户端子***包括实时、历史视音频数据的解码播放器、用户管理界面、业务开通和管理界面、***维护界面和报警显示界面，用于浏览视频和音频，所述的客户端子***包含一个或多个客户端。
优选的，所述业务管理子***、告警服务子***、平台管理子***、调度子***、控制服务子***、AAA服务器、分发子***、存储子***、前端应用服务器以及客户端应用服务器之间均通过中间件实现通讯。
为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一种基于互联网的视音频传输***的视音频流分发方法，具体的步骤如下：
(1)用户通过客户端提出视音频使用请求，客户端通过互联网向中心服务平台的客户端应用服务器发送视音频请求命令；
(2)调度子***接收由客户端发送给客户端应用服务器的视音频请求命令，并将视音频请求命令发送给前端应用服务器，前端应用服务器通过互联网将视音频请求命令转发给前端子***；
(3)前端子***接收视音频请求命令，判断接收的相同视音频请求命令是否有2个以上：
否，即前端子***只接收到一个视音频请求命令时，由前端子***直接将视音频流传送给发出视音频请求命令的客户端；
是，即前端子***接收到2个以上相同的视音频请求命令时，前端子***向分发子***上传客户端所需求的视音频流；
(4)分发子***接收来自前端子***的视音频流，并由调度子***根据当前***使用情况对分发子***的视音频流进行合理调度，分发子***根据调度子***的调度信息将视音频流转发给发送视音频请求命令的所有客户端，并且将视音频流发送给存储子***存放。
优选的，所述视音频流采用MPEG4/H.264流媒体传输方式。
优选的，所述视音频流的应用程序采用SDK(Software DevelopmentKit，软件开发工具包)二次开发接口。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明采用前端视音频编码器发送一路实时视音频数据到中心平台，由中心平台的分发子***负责将实时视音频流分发到多个请求的客户端，因此在同一时间可以有多客户端同时访问一路视音频流，提供大容量的用户接入及请求，支持大规模的应用，不会造成***的瓶颈，提高了***的可用性。
(2)本发明采用SDK二次开发接口对视音频应用程序进行二次开发，给视音频捕获编程带来了很大的方便，而且采用的SDK二次开发接口具有很强适应能力，能满足各种视音频应用的开发需求，可以和客户端子***的现有信息***集成，实现与客户端子***的数据的互动，构建综合信息应用平台。
(3)本发明的视音频传输***使用的子***为完全模块化设计，可以通过网络实现完全分布式部署，大大提高了***的可扩展性。
(4)本发明采用了MPEG4/H.264流媒体传输技术，其中流媒体技术是把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存在网站服务器上，用户可以一边下载一边获取信息，从而无需将整个压缩文件下载之后再观看，节省了用户的时间，MPEG4/H.264是一种高性能的视频编解码技术，具有很高的数据压缩比率和拥有高质量流畅的图像，经过MPEG4/H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。
(5)本发明采用了中间件技术来实现整个平台模块之间的通讯，重点解决了各个模块之间的协作问题，同时也减少了***的维护、运行和管理的工作量。
(6)本发明的视音频传输***可以在很多领域上广泛的使用，如实时视音频会议、在线直播、远程教育、远程医疗、网络电台和远程可视国际商贸服务***，其中在远程可视国际商贸服务***上，通过该视音频传输***，国际买方可以实时动态了解和掌握国内生产厂家的实际情况，从而极大的降低双方的运营成本。
附图说明
图1是本发明视音频传输***的组成框图。
图2是本发明视音频传输***的逻辑图。
图3是本发明视音频流分发的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种基于互联网的视音频传输***，包括前端子***、客户端子***、互联网，中心服务平台；中心服务平台包括
前端应用服务器：用于保障***安全，和前端子***交互信息并且转发信息；
AAA服务器：用于接收来自客户端应用服务器的退出消息，接收并处理计费信息；在认证命令后返回相应的处理结果，如授权给客户端应用服务器；
存储子***：在接收到录像启动命令后启动相应的录像服务，记录录像；将录像存储到硬盘中，对记录的录像进行管理，方便***可以按照时间、地点、事件等多种检索方式找到需要的录像；处理来自客户端应用服务器的录像回放命令，将录像文件转成视音频流上传给分发子***，由分发子***分发给客户端子***；
控制服务子***：用于接受来自客户端应用服务器的控制信息，然后转发给前端应用服务器；接受由前端应用服务器返回的处理结果信息，并且转发给客户端应用服务器；
分发子***：用于处理来自前端子***的视音频信号，根据调度信息转发给相应的客户端子***；用于处理来自客户端应用服务器的录像命令和定时报警录像，并且通知存储子***，同时将视音频流分发到存储子***；
告警服务子***：用于接受来自前端应用服务器的告警，以电子邮件、短消息方式通知相关人员，并分发给当前具备相应权限的在线用户；接受告警信息取消的控制；将未查看的新告警信息推送给新上线有权限用户；并支持告警信息的查询和浏览；
平台管理子***：用于实现网络管理、日志管理和***管理；
业务管理子***：用于处理与平台管理子***相关的业务，提供客户端子***视音频本地存储；提供用户账号、口令登权限控制界面；提供多级区域、机构的设置；提供用于开户和注销的业务管理界面；
调度子***：调度子***接收由客户端子***发送给客户端应用服务器的视音频请求命令，并将视音频请求命令发送给前端应用服务器，根据当前***使用情况通过前端应用服务器要求前端子***上传视音频流；根据当前客户端子***使用需求情况对分发子***的视音频流进行合理调度；
客户端应用服务器：用于转发客户端子***的接入认证请求，监视接入客户端子***的退出情况并产生退出消息；向客户端子***回传权限范围内的重要数据；用于转发客户端子***请求、指令和消息给目标设备，如转发云台操作、参数设置等；向客户端子***回传指令转发的操作结果；接收并处理来自客户端子***的各种操作命令，提交平台管理子***操作***日志。
如图2所示为本发明视音频传输***的逻辑图，其中业务管理子***、告警服务子***、平台管理子***、调度子***、控制服务子***和AAA服务器分别与前端应用服务器、客户端应用服务器、分发子***以及存储子***信号连接，前端应用服务器与前端子***信号连接，前端子***和客户端子***信号连接，客户端子***与客户端应用服务器信号连接，存储子***、前端子***以及客户端子***分别与分发子***连接。
前端子***和客户端子***分别通过互联网和中心服务平台相连接，客户端子***用于显示相应区域内能够提供服务的前端子***，对前端子***进行控制操作。
***中应用的互联网为基于IP承载的网络，使得传输***的可靠性和安全性都有所保证。
前端子***用于视音频信息、告警信息、控制信息的获取、缓存、编码、转发，包括摄像机、云台、视音频服务器和报警输入输出装置等。其中重要的告警信息主要来自I/O串口的报警和视音频服务器基于图像运动检测产生的报警。
客户端子***包括实时、历史视音频数据的解码播放器、用户管理界面、业务开通和管理界面、***维护界面和报警显示界面，显示相应区域内能提供服务的前端子***；对接收的视音频流进行解码播放；支持对前端子***的控制操作、录像和回放；接收报警信息并联动；提供***设备的状态浏览、参数设置、初始化等操作界面；提供***事件查询和浏览窗口；提供报警信息查询和浏览窗口，实现视频和音频的浏览。客户端子***包含一个或多个客户端。
前端子***将采集到的视音频信号、音频信号传送给视音频编码器，视音频编码器将接收到的模拟信号进行采样、数字化和压缩处理，并封装在IP报文帧中；视音频编码器通过IP网络将封装在IP报文帧中的视音频数据通过一个IP通道传送给中心服务平台的分发子***或客户端子***；中心服务平台通过IP网络将前端子***的视音频信息分发给请求的客户端。
本发明的中心服务平台中的业务管理子***、告警服务子***、平台管理子***、调度子***、控制服务子***、AAA服务器、分发子***、存储子***、前端应用服务器以及客户端应用服务器之间均通过中间件实现通讯，中间件技术重点解决了各个模块之间的协作问题，减少了***的维护、运行和管理的工作量。
如图3所示为本发明的一种基于互联网的视音频传输***的视音频流分发方法，具体的步骤如下：
(1)用户通过客户端提出视音频使用请求，客户端通过互联网向中心服务平台的客户端应用服务器发送视音频请求命令；
(2)调度子***接收由客户端发送给客户端应用服务器的视音频请求命令，并将视音频请求命令发送给前端应用服务器，前端应用服务器通过互联网将视音频请求命令转发给前端子***；
(3)前端子***接收视音频请求命令，判断接收的相同视音频请求命令是否有2个以上：
否，即前端子***只接收到一个视音频请求命令时，由前端子***直接将视音频流传送给发出视音频请求命令的客户端；
是，即前端子***接收到2个以上相同的视音频请求命令时，前端子***向分发子***上传客户端所需求的视音频流；
(4)分发子***接收来自前端子***的视音频流，并由调度子***根据当前***使用情况对分发子***的视音频流进行合理调度，分发子***根据调度子***的调度信息将视音频流转发给发送视音频请求命令的所有客户端，并且将视音频流发送给存储子***存放。
本发明的视音频流在传输过程中采用MPEG4/H.264流媒体传输方式，其中流媒体技术是把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存在网站服务器上，用户可以一边下载一边获取信息，从而无需将整个压缩文件下载之后再观看，节省了用户的时间，MPEG4/H.264具有很高的数据压缩比率和拥有高质量流畅的图像，经过MPEG4/H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。
视音频流的应用程序采用SDK二次开发接口对其进行二次开发，给视音频捕获编程带来了很大的方便，而且采用的SDK二次开发接口具有很强适应能力，能满足各种视音频应用的开发需求，可以和客户端子***的现有信息***集成，实现与客户端子***的数据的互动，构建综合信息应用平台。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于互联网的视音频传输***，包括前端子***、客户端子***、互联网，其特征在于：还包括中心服务平台；所述中心服务平台包括
前端应用服务器：用于保障***安全，和前端子***交互信息并且转发信息；
AAA服务器：用于接收来自客户端应用服务器的退出消息，接收并处理计费，在认证命令后返回相应的处理结果；
存储子***：用于记录录像，并对记录的录像进行管理，将记录的录像存储到硬盘；处理来自客户端应用服务器的录像回放命令，将录像文件转成视音频流上传给分发子***，由分发子***分发给客户端子***；
控制服务子***：用于接受来自客户端应用服务器的控制信息，然后转发给前端应用服务器；接受由前端应用服务器返回的处理结果信息，并且转发给客户端应用服务器；
分发子***：用于处理来自前端子***的视音频信号，根据调度信息转发给相应的客户端子***；用于处理来自客户端应用服务器的录像命令和定时报警录像，并且通知存储子***，同时将视音频流分发到存储子***；
告警服务子***：用于接受来自前端应用服务器的告警，以电子邮件、短消息方式通知相关人员，并分发给当前具备相应权限的在线用户；接受告警信息取消的控制；将未查看的新告警信息推送给新上线有权限用户；并支持告警信息的查询和浏览；
平台管理子***：用于实现网络管理、日志管理和***管理；
业务管理子***：用于处理与平台管理子***相关的业务，提供客户端子***视音频本地存储；提供用户账号、口令登权限控制界面；提供多级区域、机构的设置；提供用于开户和注销的业务管理界面；
调度子***：用于根据当前客户端子***使用情况对分发子***的视音频流进行合理调度，接收由客户端子***发送给客户端应用服务器的视音频请求命令，并将视音频请求命令发送给前端应用服务器；根据当前***的使用情况要求前端子***上传视音频流；
客户端应用服务器：用于转发客户端子***的接入认证请求，监视接入客户端子***的退出情况并产生退出消息；向客户端子***回传权限范围内的重要数据；用于转发客户端子***请求、指令和消息给目标设备；向用户回传指令转发的操作结果；接收并处理来自客户端子***的操作命令，提交平台管理子***操作***日志；
所述业务管理子***、告警服务子***、平台管理子***、调度子***、控制服务子***和AAA服务器分别与前端应用服务器、客户端应用服务器、分发子***以及存储子***信号连接，所述前端应用服务器与前端子***信号连接，前端子***和客户端子***信号连接，客户端子***与客户端应用服务器信号连接，所述存储子***、前端子***以及客户端子***分别与分发子***连接。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的视音频传输***，其特征在于：所述前端子***和客户端子***分别通过互联网和中心服务平台相连接，所述客户端子***用于显示相应区域内能够提供服务的前端子***，并对前端子***进行控制操作。
3.根据权利要求1或2所述的基于互联网的视音频传输***，其特征在于，所述互联网为基于IP承载的网络。
4.根据权利要求1所述的基于互联网的视音频传输***，其特征在于：所述前端子***包括摄像机、云台、视音频服务器和报警输入输出装置，所述前端子***用于视音频信息、告警信息、控制信息的获取、缓存、编码和转发。
5.根据权利要求1所述的基于互联网的视音频传输***，其特征在于：所述客户端子***包括实时、历史视音频数据的解码播放器、用户管理界面、业务开通和管理界面、***维护界面和报警显示界面，所述的客户端子***包含一个或多个客户端。
6.根据权利要求1所述的基于互联网的视音频传输***，其特征在于：所述业务管理子***、告警服务子***、平台管理子***、调度子***、控制服务子***、AAA服务器、分发子***、存储子***、前端应用服务器以及客户端应用服务器之间均通过中间件实现通讯。
7.一种基于互联网的视音频传输***的视音频流分发方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)用户通过客户端提出视音频使用请求，客户端通过互联网向中心服务平台的客户端应用服务器发送视音频请求命令；
(2)调度子***接收由客户端发送给客户端应用服务器的视音频请求命令，并将视音频请求命令发送给前端应用服务器，前端应用服务器通过互联网将视音频请求命令转发给前端子***；
(3)前端子***接收视音频请求命令，判断接收的相同视音频请求命令是否有2个以上：
否，即前端子***只接收到一个视音频请求命令时，由前端子***直接将视音频流传送给发出视音频请求命令的客户端；
是，即前端子***接收到2个以上相同的视音频请求命令时，前端子***向分发子***上传客户端所需求的视音频流；
(4)分发子***接收来自前端子***的视音频流，并由调度子***根据当前***使用情况对分发子***的视音频流进行合理调度，分发子***根据调度子***的调度信息将视音频流转发给发送视音频请求命令的所有客户端，并且将视音频流发送给存储子***存放。
8.根据权利要求7所述的基于互联网的视音频传输***的视音频流分发方法，其特征在于：所述视音频流采用MPEG4/H.264流媒体传输方式。
9.根据权利要求7所述的基于互联网的视音频传输***的视音频流分发方法，其特征在于：所述视音频流的应用程序采用SDK二次开发接口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120912 |