控制服务器，另外五个为执行服务器，接入控制服务器与5个执行服务器分别连接。接入点 AP采用TP-LINK TL-WDR4900 (2. 4GHz、5GHz双频段、最高无线传输速率为450Mbps)。视频 任务的监控端采用DS-2⑶8153F-E(I)网络摄像头。从接入控制服务器依次接入每个视频 任务，如图2所示，该接入过程包括以下步骤：
[0031] (1)在云视频监控系统的各个执行服务器上创建10个虚拟机，每个虚拟机占用设 置的初始带宽，依次接入每个视频任务，其中每次接入视频任务时，重复以下步骤：
[0032] (1-1)获取视频任务的视频质量以及视频任务IP地址，根据视频质量计算该视频 任务需要的带宽贫7 ·，
[0033] (1-2)依次获取执行服务器上所有虚拟机的剩余可利用带宽，直到当前获取的虚 拟机的剩余可利用带宽等于初始带宽，则获取停止，得到一组虚拟机的剩余可利用带宽进 入步骤（1-3);
[0034] (1-3)对于步骤（1-2)获得的每个虚拟机剩余可利用带宽，分别根据以下公式将 该虚拟机的剩余可利用带宽减去视频任务需要的带宽得到差值：
[0035] A = B1j - B '
[0036] 其中Λ表示差值，< 表示获得的第j个虚拟机的剩余可利用带宽，表示第i 个视频任务需要的带宽；第i个视频任务即当前正在接入的视频任务；
[0037] 统计所有差值中正数的数量，如果有且仅有一个，则该差值对应的虚拟机作为当 前视频任务接入的目标虚拟机，进入步骤（1-5);否则，进入步骤（1-4);
[0038] (1-4)搜索所有为正数的差值中最小的差值，该差值对应的虚拟机作为当前视频 任务接入的目标虚拟机，进入步骤（1-5);
[0039] (1-5)将视频任务IP地址发送至目标虚拟机，使目标虚拟机与视频任务对应的监 控终端建立连接以获取视频数据，完成视频任务接入；
[0040] (1-6)返回步骤（1-1)进行下一个视频任务接入，直到所有视频任务接入完成；
[0041] ⑵任务全部接入完成之后，对未接入任务的虚拟机即空闲虚拟机进行关闭，同时 对未开启虚拟机的执行服务器即空闲服务器进行休眠或关闭。
[0042] 步骤（1)中调用Virtualbox的SDK实现在执行服务器上创建虚拟机。
[0043] 步骤（1-5)完成视频任务接入后，云视频监控系统重新获取当前完成了视频任务 接入的虚拟机的剩余可利用带宽。
[0044] 步骤（1-5)完成视频任务接入后，当前完成了视频任务接入的虚拟机更新自己的 资源映射表。
[0045] 步骤（2)中调用Virtualbox的SDK实现在执行服务器上关闭虚拟机。
[0046] 本发明的原理阐述如下。
[0047] 本发明运用了云视频监控中心能耗模型。对于云视频监控系统而言，它由大量服 务器和在服务器上运行的虚拟机组成，其总能耗P可表示如下：
[0048]
【主权项】
1. 一种面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，其特征在于包括w下步骤： (1) 在云视频监控系统的各个服务器上创建设置数量的虚拟机，每个虚拟机占用设置 的初始带宽，依次接入每个视频任务，其中每次接入视频任务时，重复W下步骤： (1-1)获取视频任务的视频质量W及视频任务IP地址，根据视频质量计算该视频任务 需要的带宽耸； (1-2)依次获取服务器上所有虚拟机的剩余可利用带宽，直到当前获取的虚拟机的 剩余可利用带宽等于初始带宽，则获取停止，得到一组虚拟机的剩余可利用带宽进入步骤 (1-3); (1-3)对于步骤（1-2)获得的每个虚拟机剩余可利用带宽，分别根据W下公式将该虚 拟机的剩余可利用带宽减去视频任务需要的带宽得到差值： -公;' 其中A表示差值，表示获得的第j个虚拟机的剩余可利用带宽，公/表示第i个视 频任务需要的带宽； 统计所有差值中正数的数量，如果有且仅有一个，则该差值对应的虚拟机作为当前视 频任务接入的目标虚拟机，进入步骤（1-5);否则，进入步骤（1-4); (1-4)捜索所有为正数的差值中最小的差值，该差值对应的虚拟机作为当前视频任务 接入的目标虚拟机，进入步骤（1-5); (1-5)将视频任务IP地址发送至目标虚拟机，使目标虚拟机与视频任务对应的监控终 端建立连接W获取视频数据，完成视频任务接入； (1-6)返回步骤（1-1)进行下一个视频任务接入，直到所有视频任务接入完成； (2) 任务全部接入完成之后，对未接入任务的虚拟机进行关闭，同时对未开启虚拟机的 服务器进行休眠或关闭。
2. 根据权利要求1所述的面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，其特征在 于；步骤（1)中调用Vbtua化0X的SDK实现在服务器上创建虚拟机。
3. 根据权利要求1所述的面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，其特征在 于；步骤（1-5)完成视频任务接入后，云视频监控系统重新获取当前完成了视频任务接入 的虚拟机的剩余可利用带宽。
4. 根据权利要求1所述的面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，其特征在 于；步骤（1-5)完成视频任务接入后，当前完成了视频任务接入的虚拟机更新自己的资源 映射表。
5. 根据权利要求1所述的面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，其特征在 于；步骤（2)中调用Virtua化0X的SDK实现在服务器上关闭虚拟机。
【专利摘要】本发明提供了一种面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，在每个视频任务接入前进行调度，获取已开启虚拟机的剩余可利用带宽，选择现有的虚拟机、创建新的虚拟机、或者在新的服务器上创建虚拟机，作为目标虚拟机完成视频接入任务，重复以上过程直到所有视频任务接入完成，最后关闭空闲虚拟机和空闲服务器。本发明充分考虑了云视频监控系统的特性，对虚拟机的选取仅考虑带宽约束即可，大大提高了调度效率，能有效满足云视频监控任务的实时性要求，直接应用于云视频监控系统，在每个云视频监控任务接入之前对其进行合理调度，提高资源利用率，减少服务器的数量，最终实现能耗优化。
【IPC分类】H04N21-238, H04N21-23, H04N7-18
【公开号】CN104796673
【申请号】CN201510255965
【发明人】熊永华, 吴敏, 万少云
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月19日