[发明专利]一种实时网络监控系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及实时网络监控技术，特别是涉及一种基于媒体流动态管理技术和数据库技术的实时网络监控系统及其方法。

背景技术

随着近几年的迅速发展，流媒体技术突飞猛进。目前，针对服务器到客户端或服务器本身的相关技术，比如线程调度算法、突发请求、大规模客户端等待造成的数据风暴问题等的研究已经很充分。从视频源到流媒体服务器之间需要大规模视频源接入管理时，相应的理论和技术研究还比较少见。

随着平安城市工程的快速推进，动辄几百路的视频数据可能需要从前端摄像头接入到媒体转发服务器，对前端接入网络的带宽提出了越来越高的要求，同时，视频质量的提高进一步增加了前端接入带宽的压力。

对于千兆网络，使用常规设计的流媒体转发技术，几十路监控高清媒体流的接入就能导致前端通道陷入瘫痪。

为了提高传输质量，增加监控系统对于前端摄像头的接入容量，就需要增加带宽，增加投资，不利于流媒体技术在监控领域的推广和平安城市的建设。

中国专利申请号“200510096082.5”，发明名称“多源流媒体传输QoS控制方法”的专利申请文件中，指出该控制方法由多源流媒体描述语言解释器、多源流媒体带宽分配、定值带宽检测、数据传输控制以及RTP/RTCP五个部分组成。MSML解释器根据MSML文件获得各路流媒体的URL、传输质量要求；多源流媒体带宽分配模块根据流媒体传输的QoS要求以及检测模块得到的带宽值确定各路流媒体的传输速率与编码速率；数据传输控制模块根据VCR命令与缓冲区状态对媒体传输进行控制；RTP/RTCP模块实现流媒体的实时有序传输。该发明可实现多路多源并发流媒体传输质量的协调控制，以降低传输延迟与丢包率，适用于多窗口视频点播、网络视频监控、网络教育课件点播、多角度/多场景实况转播等应用领域。

该发明通过协调控制多路多源媒体流的传输质量，降低延迟和丢包率的办法来实现优化后端带宽。该方法的缺陷在于不能保证用户的视频浏览效果，不能充分利用有效带宽来增加对于客户端的实际接入容量，没有针对摄像头接入服务器的前端带宽的优化管理，不能满足大规模多层次的实时网络监控领域的需求。

中国专利申请号“2004100867111”，发明名称“一种鲁棒的基于点对点的流调度方法”的专利申请文件中，指出将调度服务器、流媒体服务器和客户端节点组成一个直播网络，根据每个客户端节点在网络中所实现功能的不同给予不同的定义，在网络中每个客户端节点被赋于不同的功能。新客户端节点的请求加入以及客户端节点的退出造成网络拓扑结构的改变，通过对网络拓扑表的动态更新监控，以及改变部分客户端节点的功能实现流调度。该方法综合了P2P技术、IP多播技术和网络代理技术的优点，力图最大程度上节省网络带宽。在该方法中采用多数据源技术以增强组播网络的鲁棒性。同时，多数据源的低相关性，为重传等差错恢复提供了有利条件。

该发明是对网络拓扑表的动态更新监控和改变部分客户端节点的功能实现的流调度。所以难以满足客户端对多路视频监控的同时进行视频切换，也就是对后端带宽的优化存在严重缺陷，不能满足网络视频监控系统的基本要求。没有针对摄像头接入服务器的前端带宽的优化管理，不能满足大规模多层次的实时网络监控领域的需求。

中国专利申请号“2006100193781”，发明名称“基于以太无源光网络的音视频监控系统流媒体服务器”的专利申请文件中，指出该发明提供的基于以太网无源光网络的音视频监控系统流媒体服务器，是由音视频编码格式转换板和交换控制板组成，其通过数据总线连接；音视频编码格式转换板设有音视频编码格式转换模块，其由一片网络处理器和一片音视频编码格式转换处理器，两者通过双向数据总线和若干控制线连接；交换控制板包括以太网交换模块和网管处理器，两者通过MII/GMII接口连接。本服务器能够自动识别并将网络传入的流媒体数据的音视频编码格式转化为AVS规定的音视频编码格式，再以流媒体数据方式发送到目的地址；还能够根据网管信令将转化后的单路信源流媒体数据以多播或组播的方式分发到网络监控客户端，大大降低对网络带宽的需求和网络音视频服务器的负荷。

该发明根据客户监控端的网管信令，依据同一源地址对应的目的地址的数目复制信源流媒体数据并转发到目的地址。以解析客户监控端的网管信令为基础的网络带宽管理比较被动，难以实时动态地满足客户端的切换要求。没有专门针对摄像头接入服务器的前端带宽的优化管理，不能做到对于没有被浏览的视频源拒绝接入服务器。没有做到使用该视频源的客户端数量减少为0时，切断对于该路信源的接入。没有实现针对媒体流的完全动态管理，不能完全满足大规模多层次的实时网络监控的带宽管理需求。