基于cdn的视频数据流传输方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种基于内容分发网络CDN的视频数据流传输方法，应用于监控前端设备上，其特征在于，该方法包括：接收CDN服务器转发的监控客户端设备发送的业务请求报文，业务请求报文中携带业务请求对应的监控前端设备的通道标识；根据通道标识封装视频数据流，在视频数据流中携带通道标识；与CDN服务器建立单一会话，把封装视频数据流发送到CDN服务器，并由CDN服务器向监控客户端设备侧的出口路由设备转发视频数据流，以使出口路由设备根据通道标识向监控客户端设备发送视频数据流。本申请节省了利用CDN网络进行数据传输的费用，同时，降低了网络资源消耗。
【专利说明】基于CDN的视频数据流传输方法、装置及系统
【技术领域】
[0001] 本申请涉及视频监控【技术领域】，尤其涉及基于CDN的视频数据流传输方法、装置 及系统。
【背景技术】
[0002] 在视频监控系统中，为了保证对用户发出的视频请求的响应速度，通常利用 CDN(Content Delivery Network，内容分发网络）网络进行视频数据传输。
[0003] ⑶N网络是在现有互联网基础之上的一层智能虚拟网络，其基本思路是尽可能避 开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输更快、更稳定。 CDN网络通过在网络各处布置节点服务器，将用户的请求导向离用户最近的节点服务器，以 使用户可以就近取得所需内容，提高对用户请求的响应速度。
[0004] 在视频监控系统中，NVR(Network Video Recorder，网络硬盘录像机）会根据其包 含的IPC (IP Camera，网络摄像机）通道数量与⑶N服务器建立会话，而⑶N网络是根据会 话数量进行收费的，因此，随着IPC的增多，NVR与CDN服务器之间的会话会越来越多，相应 的费用会越来越多，同时，也造成大量网络资源的消耗。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本申请提供了一种基于CDN的视频数据流传输方法，应用于监控前端 设备上，该方法包括：
[0006] 接收⑶N服务器转发的监控客户端设备发送的业务请求报文，所述业务请求报文 中携带所述业务请求对应的所述监控前端设备的通道标识；
[0007] 根据所述通道标识封装视频数据流，在所述视频数据流中携带所述通道标识；
[0008] 与所述⑶N服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到所述⑶N服务器， 并由所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述视频数据流，以使 所述出口路由设备根据所述通道标识向所述监控客户端设备发送所述视频数据流。
[0009] 本申请还提供了一种基于⑶N的视频数据流传输方法，应用于基于⑶N的监控系 统中，该方法包括：
[0010] 监控前端设备接收⑶N服务器转发的第一监控客户端设备发送的第一业务请求 报文，所述第一业务请求报文中携带所述第一业务请求对应的所述监控前端设备的第一通 道标识；
[0011] 所述监控前端设备根据所述第一通道标识封装视频数据流，所述视频数据流中携 带所述第一通道标识；
[0012] 所述监控前端设备与所述CDN服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送 到所述CDN服务器，并由所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所 述视频数据流；
[0013] 所述出口路由设备接收所述视频数据流；
[0014] 所述出口路由设备从所述视频数据流中获取所述第一通道标识；
[0015] 所述出口路由设备查询路由点播分配表中是否存在所述第一通道标识的对应关 系表项，所述路由点播分配表存储所述第一通道标识和请求所述第一通道视频数据流的第 一监控客户端设备的对应关系；
[0016] 当存在所述第一通道标识的对应关系表项时，所述出口路由设备向所述第一监控 客户端设备发送所述视频数据流。
[0017] 本申请还提供了一种基于⑶N的视频数据流传输装置，应用于监控前端设备上， 该装置包括：
[0018] 接收单元，用于接收⑶N服务器转发的监控客户端设备发送的业务请求报文，所 述业务请求报文中携带所述业务请求对应的所述监控前端设备的通道标识；
[0019] 封装单元，用于根据所述通道标识封装视频数据流，在所述视频数据流中携带所 述通道标识；
[0020] 发送单元，用于与所述CDN服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到 所述CDN服务器，并由所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述 视频数据流，以使所述出口路由设备根据所述通道标识向所述监控客户端设备发送所述视 频数据流。
[0021] 本申请还提供了一种基于⑶N的视频数据流传输系统，该系统包括：
[0022] 监控前端设备，用于接收⑶N服务器转发的第一监控客户端设备发送的第一业务 请求报文，所述第一业务请求报文中携带所述第一业务请求对应的所述监控前端设备的第 一通道标识；根据所述第一通道标识封装视频数据流，所述视频数据流中携带所述第一通 道标识；与所述CDN服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到所述CDN服务器， 并由所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述视频数据流；
[0023] 出口路由设备，用于接收所述视频数据流；从所述视频数据流中获取所述第一通 道标识；查询路由点播分配表中是否存在所述第一通道标识的对应关系表项，所述路由点 播分配表存储所述第一通道标识和请求所述第一通道视频数据流的第一监控客户端设备 的对应关系；当存在所述第一通道标识的对应关系表项时，向所述第一监控客户端设备发 送所述视频数据流。
[0024] 本申请在监控前端设备与CDN服务器之间通过单一会话进行视频数据流传输，通 过在视频数据流中携带监控前端设备的通道标识，区分不同通道的视频数据流，从而节省 了利用CDN网络进行视频数据传输的费用，同时，降低了网络资源消耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是现有技术中基于⑶N的监控系统示意图；
[0026] 图2是本申请中基于⑶N的监控系统示意图；
[0027] 图3是本申请一种实施例中基于CDN的视频数据流传输方法的处理流程图；
[0028] 图4是本申请另一种实施例中基于CDN的视频数据流传输方法的处理流程图；
[0029] 图5是本申请一种实施例中基于CDN的视频数据流传输装置的基础硬件示意图；
[0030] 图6-1是本申请一个实施例中的基于CDN的视频数据流传输装置的结构示意图；
[0031] 图6-2是本申请另一个实施例中的基于CDN的视频数据流传输装置的结构示意 图；
[0032] 图7是本申请一个实施例中的基于CDN的视频数据流传输系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本申请所述 方案作进一步地详细说明。
[0034] 图1所示为现有技术中基于⑶N的监控系统示意图。该监控系统包括网络摄像 机（IPC1?IPC5)、网络硬盘刻录机（NVR1、NVR2)、CDN服务器、路由器（RT1、RT2)以及主机 (PC1?PC3)。其中，网络摄像机负责视频数据的采集，并将视频数据发送给网络硬盘刻录 机进行视频数据的存储及转发。当主机需要查看视频数据时，可通过访问网络硬盘刻录机 获取需要的视频数据，其中，网络硬盘刻录机的每一个通道对应一个网络摄像机。以PC1为 例，当PC1请求实况IPC1和IPC2的实况时，通过CDN服务器向NVR1转发该请求，NVR1根据 请求的通道数量（IPC1和IPC2)与⑶N服务器建立两条会话Nl_l和Nl_2,分别传输IPC1 的视频和IPC2的视频，同理，在RT1与PC1之间也需要建立两条会话Pl_l和Pl_2,实现两 路视频的传输。
[0035] 由于CDN网络的计费是根据网络设备与CDN服务器之间建立的会话数量进行收 费，因此，随着监控系统的不断扩大，IPC通道逐步增加，采用现有技术方案必然会导致由于 会话数量增加而带来的费用积增，同时，也消耗了大量的网络资源。
[0036] 针对上述问题，本申请实施例提出一种基于CDN的视频数据流传输方法，该方法 在监控前端设备（例如，NVR)与CDN服务器之间通过单一会话进行视频数据流传输，通过 在视频数据流中携带监控前端设备的通道标识，区分不同通道的视频数据流，从而实现基 于CDN的视频数据流传输。
[0037] 参见图2,为本申请中基于CDN的监控系统示意图。具体实现过程参见图3,为本 申请基于CDN的视频数据流传输方法的一个实施例流程图，该实施例从监控前端设备侧对 基于CDN的视频数据流传输过程进行描述。
[0038] 步骤310,接收⑶N服务器转发的监控客户端设备发送的业务请求报文，所述业务 请求报文中携带所述业务请求对应的所述监控前端设备的通道标识。
[0039] 在监控系统中，业务请求通常由监控客户端设备发起。在利用⑶N网络进行视频 数据流传输的监控系统中，CDN服务器保存整个监控系统的拓扑结构，监控客户端设备通过 CDN服务器与监控前端设备进行业务报文交互和视频数据流传输，每一个IPC与监控前端 设备的通道--对应，例如，IPC1连接在NVR1的通道T1上；IPC2连接在NVR1的通道T2 上；IPC3连接在NVR1的通道T3上。监控客户端设备对IPC的访问通过读取NVR对应通道 的视频数据来实现。
[0040] 首先，监控客户端设备向⑶N服务器发送业务请求报文，并在该业务请求报文内 部的消息体（通常监控客户端设备与CDN服务器之间采用私有消息通信）中携带请求的监 控前端设备的通道标识，以便监控前端设备可以获取通道标识。这是由于业务请求报文在 经过⑶N服务器转发时，⑶N服务器可能更改业务请求报文的外层封装，所以，通过业务请 求报文内部携带通道标识，可以保证监控前端设备获得通道标识信息。
[0041] ⑶N服务器接收到监控客户端设备发送的业务请求报文后，将该业务请求报文转 发给监控客户端设备请求的监控前端设备。监控前端设备从该业务请求报文中获取业务请 求对应的通道标识，执行步骤320。
[0042] 步骤320,根据所述通道标识封装视频数据流，在所述视频数据流中携带所述通道 标识。
[0043] 监控前端设备根据获取的通道标识，将与该通道对应的视频数据进行封装，并 将该通道标识封装在视频数据流中。在视频数据封装时，可以采用UDP(User Datagram Protocol，用户数据包协议）进行承载，并在完成UDP封装后，进行IP层封装，在IP包头的 Option (选项）字段中添加通道标识。例如，在对NVR1的T2通道进行视频数据封装时，将 通道标识NVR1的T2添加到IP包头的Option字段。
[0044] 步骤330,与所述⑶N服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到所述 CDN服务器，并由所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述视频 数据流，以使所述出口路由设备根据所述通道标识向所述监控客户端设备发送所述视频数 据流。
[0045] 监控前端设备在完成视频数据流封装后，无需根据通道的不同与CDN服务器建立 多个会话，不同通道的视频数据流可以通过同一会话发送给CDN服务器。CDN服务器将视频 数据流转发给监控客户端侧的出口路由设备，由出口路由设备根据视频数据流中携带的监 控前端设备的通道标识决定是否向监控客户端设备转发。
[0046] 在步骤310中，监控前端设备接收的业务请求报文中除了携带监控前端设备的 通道标识，还携带了业务请求类型、监控客户端标识以及老化时间，其中，监控客户端标识 可以是唯一代表该监控客户端设备的信息，如IP(Internet Protocol，网际协议）地址、 MAC(Media Access Control，介质访问控制）地址、CPU(Central Processing Unit，中央处 理器）串号等。本申请实施例中为了使描述更加清楚明了，使用图2中标注的监控客户端 设备的名称作为客户端标识。例如，PC1请求IPC2的实况，则业务请求报文中的监控客户 端标识为PC1。
[0047] 监控前端设备获得上述信息后，首先判断业务请求类型，根据不同的判断结果，分 以下两种情况进行处理：
[0048] 当业务请求类型为点播请求时，将监控客户端标识、通道标识以及老化时间的对 应关系表项添加到前端点播分配表中。以NVR1为例，当NVR1接收到PC1发送的请求点播 IPC2的业务请求报文后，从业务请求报文中获取通道标识为NVR1的T2,客户端标识为PC1， 则保存NVR1的T2与PC1的对应关系，如表1所示。
[0049]
【权利要求】
1. 一种基于内容分发网络CDN的视频数据流传输方法，应用于监控前端设备上，其特 征在于，该方法包括： 接收CDN服务器转发的监控客户端设备发送的业务请求报文，所述业务请求报文中携 带所述业务请求对应的所述监控前端设备的通道标识； 根据所述通道标识封装视频数据流，在所述视频数据流中携带所述通道标识； 与所述CDN服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到所述CDN服务器，并由 所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述视频数据流，W使所述 出口路由设备根据所述通道标识向所述监控客户端设备发送所述视频数据流。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述视频数据流中携带所述通道标 识，具体为； 在所述视频数据流的网际协议IP包头的选项化tion字段携带所述通道标识。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务请求报文中还携带业务请求类型、 监控客户端标识W及老化时间，所述方法还包括： 从所述业务请求报文中获取所述业务请求类型、所述监控客户端标识W及所述老化时 间； 判断所述业务请求类型； 当所述业务请求类型为点播请求时，将所述监控客户端标识、所述通道标识W及所述 老化时间的对应关系表项添加到前端点播分配表中； 当所述业务请求类型为停播请求时，查询所述前端点播分配表； 删除所述前端点播分配表中所述监控客户端标识与所述通道标识的对应关系表项，当 所述前端点播分配表中无所述通道标识的对应表项时，所述监控前端设备停止封装和向所 述CDN服务器发送所述通道标识对应的视频数据流； 或者， 定期检查所述前端点播分配表，删除达到老化时间的所述前端点播分配表中所述监控 客户端标识与所述通道标识的对应关系表项，当所述前端点播分配表中无所述通道标识对 应表项时，所述监控前端设备停止封装和向所述CDN服务器发送所述通道标识对应的视频 数据流。
4. 一种基于CDN的视频数据流传输方法，应用于基于CDN的监控系统中，其特征在于， 该方法包括： 监控前端设备接收CDN服务器转发的第一监控客户端设备发送的第一业务请求报文， 所述第一业务请求报文中携带所述第一业务请求对应的所述监控前端设备的第一通道标 识； 所述监控前端设备根据所述第一通道标识封装视频数据流，所述视频数据流中携带所 述第一通道标识； 所述监控前端设备与所述CDN服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到所 述CDN服务器，并由所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述视 频数据流； 所述出口路由设备接收所述视频数据流； 所述出口路由设备从所述视频数据流中获取所述第一通道标识； 所述出口路由设备查询路由点播分配表中是否存在所述第一通道标识的对应关系表 项，所述路由点播分配表存储所述第一通道标识和请求所述第一通道视频数据流的第一监 控客户端设备的对应关系； 当存在所述第一通道标识的对应关系表项时，所述出口路由设备向所述第一监控客户 端设备发送所述视频数据流。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 所述出口路由设备接收所述第一监控客户端设备发送的第一业务请求报文，所述第一 业务请求报文中携带业务请求类型、第一监控客户端标识、所述第一通道标识W及所述老 化时间； 所述出口路由设备判断所述业务请求类型； 当所述业务请求类型为第一点播请求时，所述出口路由设备将所述第一监控客户端标 识、所述第一通道标识W及所述老化时间的对应关系表项添加到路由点播分配表中； 当所述业务请求类型为停播请求时，所述出口路由设备查询所述路由点播分配表； 所述出口路由设备删除所述路由点播分配表中所述第一监控客户端标识与所述第一 通道标识的对应关系表项； 或者， 所述出口路由设备定期检查所述路由点播分配表，删除达到老化时间的所述路由点播 分配表中所述第一监控客户端标识与所述第一通道标识的对应关系表项。
6. 如权利要求5所述方法，其特征在于，所述方法还包括： 当所述出口路由设备接收到所述第一业务请求报文后接收到第二监控客户端设备向 所述监控前端设备发送的第二业务请求报文，查询所述路由点播分配表，所述第二业务请 求报文中携带所述第二业务请求对应的所述监控前端设备的第二通道标识； 所述出口路由设备从所述路由点播分配表中获取所述监控前端设备的第一通道标 识； 所述出口路由设备将所述第一通道标识添加到所述第二业务请求报文中； 所述出口路由设备向所述CDN服务器发送所述第二业务请求报文，由所述CDN服务 器向所述监控前端设备转发所述第二业务请求报文，W使所述监控前端设备根据所述第一 通道标识和所述第二通道标识分别封装视频数据流后发送给所述CDN服务器，所述CDN服 务器通过与所述出口路由设备建立的第二会话将所述视频数据流发送给所述出口路由设 备； 所述出口路由设备接收所述视频数据流，所述视频数据流中携带所述第一通道标识和 所述第二通道标识； 所述出口路由设备查询所述路由点播分配表； 所述出口路由设备根据所述路由点播分配表中所述第一通道标识的对应关系表项，将 所述第一通道的视频数据流发送给所述第一监控客户端设备； 所述出口路由设备根据所述路由点播分配表中所述第二通道标识的对应关系表项，将 所述第二通道的视频数据流发送给所述第二监控客户端设备； 当所述出口路由设备再次接收到所述第一业务请求报文时，不再向所述CDN服务器发 送所述第一业务请求报文，所述第一业务请求报文对应的所述CDN服务器与所述出口路由 设备建立的第一会话取消。
7. -种基于内容分发网络CDN的视频数据流传输装置，应用于监控前端设备上，其特 征在于，该装置包括： 接收单元，用于接收CDN服务器转发的监控客户端设备发送的业务请求报文，所述业 务请求报文中携带所述业务请求对应的所述监控前端设备的通道标识； 封装单元，用于根据所述通道标识封装视频数据流，在所述视频数据流中携带所述通 道标识； 发送单元，用于与所述CDN服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到所述 CDN服务器，并由所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述视频 数据流，W使所述出口路由设备根据所述通道标识向所述监控客户端设备发送所述视频数 据流。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于： 所述封装单元在所述视频数据流中携带所述通道标识，具体为： 在所述视频数据流的网际协议IP包头的选项化tion字段携带所述通道标识。
9. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 获取单元，用于从所述业务请求报文中获取业务请求类型、监控客户端标识W及老化 时间； 判断单元，用于判断所述业务请求类型； 处理单元，用于当所述业务请求类型为点播请求时，将所述监控客户端标识、所述通 道标识W及所述老化时间的对应关系表项添加到前端点播分配表中；当所述业务请求类 型为停播请求时，查询所述前端点播分配表；删除所述前端点播分配表中所述监控客户端 标识与所述通道标识的对应关系表项，当所述前端点播分配表中无所述通道标识的对应表 项时，所述监控前端设备停止封装和向所述CDN服务器发送所述通道标识对应的视频数据 流；或者，定期检查所述前端点播分配表，删除达到老化时间的所述前端点播分配表中所述 监控客户端标识与所述通道标识的对应关系表项，当所述前端点播分配表中无所述通道标 识对应表项时，所述监控前端设备停止封装和向所述CDN服务器发送所述通道标识对应的 视频数据流。
10. -种基于CDN的视频数据流传输系统，其特征在于，该系统包括： 监控前端设备，用于接收CDN服务器转发的第一监控客户端设备发送的第一业务请求 报文，所述第一业务请求报文中携带所述第一业务请求对应的所述监控前端设备的第一通 道标识；根据所述第一通道标识封装视频数据流，所述视频数据流中携带所述第一通道标 识；与所述CDN服务器建立单一会话，把所述封装视频数据流发送到所述CDN服务器，并由 所述CDN服务器向所述监控客户端设备侧的出口路由设备转发所述视频数据流； 出口路由设备，用于接收所述视频数据流；从所述视频数据流中获取所述第一通道标 识；查询路由点播分配表中是否存在所述第一通道标识的对应关系表项，所述路由点播分 配表存储所述第一通道标识和请求所述第一通道视频数据流的第一监控客户端设备的对 应关系；当存在所述第一通道标识的对应关系表项时，向所述第一监控客户端设备发送所 述视频数据流。
11. 如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括： 所述出口路由设备，还用于接收所述第一监控客户端设备发送的第一业务请求报文， 所述第一业务请求报文中携带业务请求类型、第一监控客户端标识、所述第一通道标识W 及所述老化时间；判断所述业务请求类型；当所述业务请求类型为第一点播请求时，将所 述第一监控客户端标识、所述第一通道标识W及所述老化时间的对应关系表项添加到路由 点播分配表中；当所述业务请求类型为停播请求时，查询所述路由点播分配表；删除所述 路由点播分配表中所述第一监控客户端标识与所述第一通道标识的对应关系表项；或者， 定期检查所述路由点播分配表，删除达到老化时间的所述路由点播分配表中所述第一监控 客户端标识与所述第一通道标识的对应关系表项。
12.如权利要求10所述系统，其特征在于，所述系统还包括： 所述出口路由设备，还用于当接收到所述第一业务请求报文后接收到第二监控客户端 设备向所述监控前端设备发送的第二业务请求报文，查询所述路由点播分配表，所述第二 业务请求报文中携带所述第二业务请求对应的所述监控前端设备的第二通道标识；从所述 路由点播分配表中获取所述监控前端设备的第一通道标识；将所述第一通道标识添加到所 述第二业务请求报文中；向所述CDN服务器发送所述第二业务请求报文，由所述CDN服务器 向所述监控前端设备转发所述第二业务请求报文，W使所述监控前端设备根据所述第一通 道标识和所述第二通道标识分别封装视频数据流后发送给所述CDN服务器，所述CDN服务 器通过与所述出口路由设备建立的第二会话将所述视频数据流发送给所述出口路由设备； 接收所述视频数据流，所述视频数据流中携带所述第一通道标识和所述第二通道标识；查 询所述路由点播分配表；根据所述路由点播分配表中所述第一通道标识的对应关系表项， 将所述第一通道的视频数据流发送给所述第一监控客户端设备；根据所述路由点播分配表 中所述第二通道标识的对应关系表项，将所述第二通道的视频数据流发送给所述第二监控 客户端设备；当再次接收到所述第一业务请求报文时，不再向所述CDN服务器发送所述第 一业务请求报文，所述第一业务请求报文对应的所述CDN服务器与所述出口路由设备建立 的第一会话取消。
【文档编号】H04N21/643GK104469315SQ201410788861
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】周迪, 余剑声, 赵子华 申请人:浙江宇视科技有限公司