專利名稱：具有pim功能的解碼器,采用該解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及解碼器和實時監(jiān)控系統(tǒng)，具體地說，本發(fā)明涉及一種具有PIM(Protocol Independent Multicast，協(xié)議無關組播)功能的解碼器，和采用該解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)及相應的實時監(jiān)控方法。
背景技術：
PIM SM(Sparse Mode，稀疏模式)協(xié)議是目前最成熟也應用最廣的組播路由協(xié)議。應用PIM SM進行IP組播實時監(jiān)控，其運行過程如圖1所示當一個客戶端需要點播某個監(jiān)控終端(即組播源)的監(jiān)控數(shù)據(jù)時，首先由與客戶端相連的解碼器發(fā)送IGMP(Internet Group Management Protocol，因特網(wǎng)組管理協(xié)議)成員關系報告消息，希望加入該組播源所屬的組播組并接收該組的組播流；解碼器所連路由器收到該IGMP成員關系報告后向PIM SM協(xié)議域中的RP(Rendezvous Point，匯聚點)路由器發(fā)送PIM加入消息，希望接收該組的組播流，于是在RP路由器到客戶端所連路由器之間的所有組播路由器上都會生成(*，G)組播轉發(fā)表項；連接組播源的路由器收到組播流時，會周期性地向該組播組所對應的RP路由器發(fā)送PIM源注冊消息，告訴RP這里有個組播組的組播源，在RP路由器上建立(S，G)組播轉發(fā)表項；RP看到自己有對應的(*，G)組播轉發(fā)表項，則向連接組播源的路由器發(fā)送PIM加入消息，于是在連接組播源的路由器和RP之間的所有路由器上生成了(S，G)的組播轉發(fā)表項，自此，組播流便沿著這些路由器發(fā)送到了客戶端。而當客戶端不想再接收該組播組的組播流時，則發(fā)送IGMP離開消息；與客戶端相連的路由器會向RP發(fā)送PIM剪枝消息，于是從RP到該路由器之間的(*，G)表項都會被老化掉；從與組播源相連的路由器到其所對應的RP之間的路由器上的(S，G)表項也會恢復成沒有被點播時的樣子。
應用PIM SM部署實時監(jiān)控系統(tǒng)，比如平安工程，其典型組網(wǎng)如圖2所示市局下轄20個分局，每個分局下轄25個派出所，每個派出所設置1千個攝像頭(即監(jiān)控終端)；每個攝像頭是一個單播源，用于將數(shù)據(jù)存儲到存儲設備；每個攝像頭同時又是一個組播源，分配有一個組播組地址，用于市局、分局、派出所的實時監(jiān)控；派出所三層設備配置為RP，為自己所屬攝像頭的組播組提供RP服務；市局、各個分局、各個派出所電視墻所連解碼器通過發(fā)送IGMP成員關系報告，可點播任何一個攝像頭所監(jiān)視的畫面。這種部署有以下幾個明顯的缺陷1、整個系統(tǒng)所承載的組播組數(shù)量將隨著監(jiān)控終端的增加而增加，最終可能會變得非常大；2、每個監(jiān)控終端分配一個組地址，對組地址是一種浪費，并且新增監(jiān)控終端將可能使得原有組地址數(shù)量配置不夠，從而需要重新更改配置，導致管理成本增加；3、整個系統(tǒng)所需的RP數(shù)量太大，使得BSR(BootStrap Router，自舉路由器)負擔較重；4、RP和BSR形成的單點故障需要增加設備來提供冗余。
針對實時監(jiān)控系統(tǒng)的特點，顯然應用PIM SSM(Source SpecificMulticast，源特定組播)是一個不錯的選擇。PIM SSM是對傳統(tǒng)PIM協(xié)議的擴展，它保留了PIM SM主機顯式加入組播組的高效性，但是跳過了PIM SM的共享樹和RP(Rendezvous Point，匯聚點)規(guī)程；通過使得客戶端同時接收到組播源和組播組信息，能夠在組播源和客戶端之間產生組播最短路徑SPT(Shortest Path Tree)而無需匯聚點RP的幫助。因此PIM SSM更適合點到多點的組播服務，但是其要求邊緣設備支持IGMPv3，而目前大多數(shù)設備只支持IGMPv2。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術的缺陷及不足，本發(fā)明目的在于提供一種具有PIM功能的解碼器，和采用該解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，使得該實時監(jiān)控系統(tǒng)在邊緣設備和客戶端不支持IGMPv3的情況下也可以應用PIM SSM，及相應的、應用于該實時監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控方法。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種具有PIM功能的解碼器。該具有PIM功能的解碼器包括有PIM處理單元，該PIM處理單元用于幫助該解碼器加入組播組使其開始接收發(fā)送至該組播組的組播流，或者幫助該解碼器離開所述組播組使其停止接收發(fā)送至該組播組的組播流。
其中，所述PIM處理單元包括有控制模塊，用于和與該解碼器處于同一網(wǎng)絡中的其它設備建立TCP(傳輸控制協(xié)議，Transmission Control Protocol)連接，并處理該解碼器接收到的配置信息，生成(S，G)頻道信息，其中S為上述配置信息中包含的組播源地址、G為該配置信息包含的組播組地址；PIM模塊，用于處理該解碼器接收到的PIM報文，接收上述控制模塊提供的(S，G)頻道信息，并根據(jù)該(S，G)頻道信息生成PIM報文后下發(fā)該PIM報文；當該控制模塊提供的頻道信息由(SA，GA)切換為(SB，GB)時，該PIM模塊，首先，生成(SA，GA)PIM剪枝報文并下發(fā)該(SA，GA)PIM剪枝報文；然后，再生成(SB，GB)PIM加入報文并下發(fā)該(SB，GB)PIM加入報文。
對于上述具有PIM功能的解碼器，所述PIM報文有三種PIM hello報文，PIM加入報文，以及PIM剪枝報文。
對于上述具有PIM功能的解碼器，所述PIM處理單元還包括有ACL模塊，用于控制該解碼器的輸入數(shù)據(jù)流該ACL模塊接收由所述PIM模塊轉發(fā)、由所述控制模塊提供的(S，G)頻道信息，根據(jù)該(S，G)頻道信息制定訪問控制列表ACL(Access Control List)表項，并下發(fā)該訪問控制列表ACL(Access Control List)表項以控制該解碼器的輸入數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明還提供一種實時監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有監(jiān)控終端，既是單播源也是組播源，用于采集監(jiān)控數(shù)據(jù)，其與對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行編碼處理的編碼器相連；組播網(wǎng)絡，用于基于組播技術傳輸數(shù)據(jù)；控制服務器，用于控制對所述監(jiān)控終端的點播；以及，客戶端，用于接收并顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)，其與對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行解碼處理的解碼器相連；其中，該解碼器采用上述具有PIM功能的解碼器；該解碼器接收所述控制服務器下發(fā)的包含組播源地址S和組播組地址G的配置信息后，根據(jù)該配置信息生成PIM加入/剪枝報文后，直接下發(fā)該PIM加入/剪枝報文至所述組播網(wǎng)絡；
該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM(Source Specific Multicast，源特定組播)，在該解碼器和所述監(jiān)控終端之間建立/剪枝組播最短路徑SPT(Shorten PathTree)，實現(xiàn)對所述監(jiān)控終端的點播/停止點播。
上述實時監(jiān)控系統(tǒng)整網(wǎng)使用一個組播組地址，從而使得所述控制服務器無需對組播組地址進行管理。
在上述實時監(jiān)控系統(tǒng)中，所述解碼器僅和所述組播網(wǎng)絡中與其相連的邊緣路由器保持PIM鄰居關系該解碼器周期性往所述組播網(wǎng)絡中與其相連的邊緣路由器發(fā)送PIM hello報文，并只處理來自該邊緣路由器的PIM hello報文。
此外，本發(fā)明還提供一種實時監(jiān)控方法，該實時監(jiān)控方法應用于上述包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)。其中，該實時監(jiān)控方法點播所述實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端，包含有下列步驟步驟D1，所述控制服務器下發(fā)包含該監(jiān)控終端的組播源地址S和組播組地址G的配置信息至所述解碼器；步驟D2，該解碼器根據(jù)上述配置信息，生成(S，G)PIM加入報文，并下發(fā)該(S，G)PIM加入報文至所述組播網(wǎng)絡；步驟D3，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM在該解碼器和該監(jiān)控終端之間建立一個由(S，G)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)；自該組播最短路徑SPT建好后，該解碼器開始接收到來自該監(jiān)控終端的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并進行解碼處理后顯示于與其相連的客戶端。
對于上述實時監(jiān)控方法，其將點播所述實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端A切換為點播該實時監(jiān)控系統(tǒng)中另一個所述監(jiān)控終端B，包含有下列步驟步驟Q1，所述控制服務器下發(fā)配置信息至所述解碼器；步驟Q2，該解碼器收到上述配置信息后，生成(SA，GA)PIM剪枝報文，并下發(fā)該(SA，GA)PIM剪枝報文至所述組播網(wǎng)絡；步驟Q3，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM剪枝該解碼器和該監(jiān)控終端A之間由(SA，GA)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)；同時，該解碼器停止接收來自該監(jiān)控終端A的監(jiān)控數(shù)據(jù)。
步驟Q4，該解碼器生成(SB，GB)PIM加入報文，并下發(fā)該(SB，GB)PIM加入報文至所述組播網(wǎng)絡；步驟Q5，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM在該解碼器和該監(jiān)控終端B之間建立一個由(SB，GB)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)；自該組播最短路徑SPT建好后，該解碼器開始接收來自該監(jiān)控終端B的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并進行解碼處理后顯示于與其相連的客戶端；其中，上述SA為所述監(jiān)控終端A的組播源地址、上述GA為其組播組地址，上述SB為所述B監(jiān)控終端的組播源地址、上述GB為其組播組地址。
在執(zhí)行上述步驟Q3產生的剪枝延遲中，所述解碼器下發(fā)訪問控制列表ACL(Access Control List)對其輸入數(shù)據(jù)流進行控制，該對輸入數(shù)據(jù)流進行控制的流匹配過程包含有下列步驟步驟P1，判斷發(fā)送至該解碼器的數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配組播組地址，否則接收，是則繼續(xù)下述步驟P2；步驟P2，判斷上述數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配保留用于本地子網(wǎng)的組播組地址，是則接收，否則繼續(xù)下述步驟P3；步驟P3，判斷上述數(shù)據(jù)流的源地址是否上述監(jiān)控終端B的組播源地址SB，以及該數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配該監(jiān)控終端B的組播組地址GB，是則接收，否則丟棄。
對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的主要優(yōu)點在于通過在解碼器上增加PIM功能，省去其IGMP功能，使得本發(fā)明提供的實時監(jiān)控系統(tǒng)即使在邊緣路由器和客戶端不支持IGMPv3協(xié)議的情況下也可以應用PIM SSM，免去了傳統(tǒng)應用PIM SM中RP、BSR的角色需求，大大提高了該系統(tǒng)的易用性和適用范圍。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于解碼器通過周期性往組播網(wǎng)絡中與其相連的邊緣路由器發(fā)送PIM hello報文并只處理來自該邊緣路由器的PIM hello報文，達到僅與該邊緣路由器保持PIM鄰居關系的目的，避免了過多的PIM鄰居關系維護。
本發(fā)明的再一優(yōu)點在于在執(zhí)行PIM剪枝報文的剪枝延遲中，解碼器通過下發(fā)訪問控制列表ACL(Access Control List)對其輸入數(shù)據(jù)流進行控制，避免了由于剪枝延遲導致的多余組播流沖擊CPU的問題。
本發(fā)明的還有一優(yōu)點在于本發(fā)明提供的實時監(jiān)控系統(tǒng)可以整網(wǎng)使用一個組播組地址，從而減少了對組播組數(shù)量的需求。


圖1現(xiàn)有技術應用PIM SM建立組播路徑的示意2現(xiàn)有技術中平安工程典型組網(wǎng)3本發(fā)明具有PIM功能的解碼器中PIM處理單元的結構示意4本發(fā)明實時監(jiān)控系統(tǒng)的原理5本發(fā)明實時監(jiān)控方法應用PIM SSM建立組播路徑的示意6本發(fā)明實時監(jiān)控方法點播監(jiān)控終端的流程7本發(fā)明實時監(jiān)控方法將點播監(jiān)控終端A切換為點播監(jiān)控終端B的流程8本發(fā)明根據(jù)訪問控制列表ACL表項進行數(shù)據(jù)流匹配的流程圖具體實施方式
參照說明書附圖中的圖3，對本發(fā)明提供的一種具有PIM功能的解碼器進行詳細說明。
本發(fā)明提供的一種具有PIM功能的解碼器，包括有PIM處理單元，該PIM處理單元，用于幫助該解碼器加入/離開組播組使其開始/停止接收發(fā)送至該組播組的組播流。
如圖3所示，上述PIM處理單元包括有控制模塊，用于和與該解碼器處于同一網(wǎng)絡中的其它設備建立TCP(傳輸控制協(xié)議，Transmission Control Protocol)連接，并處理該解碼器接收到的配置信息，生成(S，G)頻道信息，其中S為該配置信息中包含的組播源地址、G為該配置信息包含的組播組地址；PIM模塊，用于處理該解碼器接收到的PIM報文，接收上述控制模塊提供的(S，G)頻道信息，并根據(jù)該(S，G)頻道信息生成PIM報文并下發(fā)該PIM報文；當所述控制模塊提供的頻道信息由(SA，GA)切換為(SB，GB)時，該PIM模塊首先生成(SA，GA)PIM剪枝報文并下發(fā)該(SA，GA)PIM剪枝報文，然后再生成(SB，GB)PIM加入報文并下發(fā)該(SB，GB)PIM加入報文。
其中，上述PIM報文只包含PIM hello報文、PIM加入報文、及PIM剪枝報文三種，因此也可以稱該具有PIM功能的解碼器為具有簡化的PIM功能的解碼器。
此外，如圖3所示，該PIM處理單元還可優(yōu)選地包括有ACL模塊。該ACL模塊用于根據(jù)由上述PIM模塊轉發(fā)、由上述控制模塊提供的(S，G)頻道信息，制定訪問控制列表ACL(Access Control List)表項，并該下發(fā)訪問控制列表ACL(Access Control List)表項以控制該解碼器的輸入數(shù)據(jù)流。
無需特別說明，本領域技術人員應該明白上述本發(fā)明提供的具有PIM功能的解碼器還包括有公知的解碼單元，該公知的解碼單元用于解碼處理該具有PIM功能的解碼器接收到的數(shù)據(jù)流；當該數(shù)據(jù)流為視頻數(shù)據(jù)時，則該具有PIM功能的解碼器具體表現(xiàn)為具有PIM功能的視頻解碼器；當該數(shù)據(jù)流為音頻數(shù)據(jù)時，則該具有PIM功能的解碼器具體表現(xiàn)為具有PIM功能的音頻解碼器；此外，根據(jù)該數(shù)據(jù)流的不同，該具有PIM功能的解碼器還可應用于其他類似終端。
參照說明書附圖中圖4，對本發(fā)明提供的包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，進行詳細說明。
圖4中所示攝像頭作為監(jiān)控終端，既是單播源也是組播源，用于采集監(jiān)控視頻；圖4中所示編碼器，與上述攝像頭相連，具有視頻編碼和與控制服務器交互消息的能力；圖4中所示IP網(wǎng)作為組播網(wǎng)絡，用于基于組播技術傳輸數(shù)據(jù)；圖4中所示電視墻作為客戶端，用于顯示監(jiān)控視頻；
圖4中所示解碼器，與上述電視墻相連，用于接收所述IP網(wǎng)發(fā)送的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，并進行解碼處理后顯示于該電視墻；圖4中所示控制服務器是整個系統(tǒng)的控制中心，記錄著每個攝像頭(監(jiān)控終端)的組播源地址和組播組地址；其中，該解碼器采用具有PIM功能的解碼器，其接收該控制服務器下發(fā)的包含組播源地址S和組播組地址G的配置信息，根據(jù)該配置信息生成PIM加入/剪枝報文后，直接下發(fā)該PIM加入/剪枝報文至所述IP網(wǎng)；該IP網(wǎng)應用PIM SSM(Source Specific Multicast，源特定組播)在該解碼器和所述攝像頭之間建立/剪枝組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)，實現(xiàn)對所述攝像頭的點播/停止點播。
對于圖4所示的本發(fā)明提供的包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，該實時監(jiān)控系統(tǒng)可以優(yōu)選地整網(wǎng)使用一個組播組地址，使得所述控制服務器無需對組播組地址進行管理，從而使得該控制服務器下發(fā)至所述解碼器的配置信息中只需包含組播源地址S。
此外，圖4所示的本發(fā)明提供的包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述具有PIM功能的解碼器，可以優(yōu)選地僅和所述IP網(wǎng)中與其相連的邊緣路由器保持PIM鄰居關系該解碼器周期性往所述IP網(wǎng)中與其相連的邊緣路由器發(fā)送PIMhello報文，并只處理來自該邊緣路由器的PIM hello報文。也就是說，該實時監(jiān)控系統(tǒng)中的所述解碼器除了和所述IP網(wǎng)中與其相連的邊緣路由器保持PIM鄰居關系外，并不和與該解碼器處于同一網(wǎng)段中的、其他具有PIM功能的設備保持PIM鄰居關系，從而避免了過多的PIM鄰居關系維護。
本領域技術人員能夠理解，圖4所示僅為本發(fā)明所提供實時監(jiān)控系統(tǒng)的原理圖，其實際組網(wǎng)結構可以與說明書附圖中圖2所示的現(xiàn)有技術中平安工程典型組網(wǎng)圖相同，只是其中與電視墻(客戶端)相連的解碼器(解碼器)采用本發(fā)明所提供的具有PIM功能的解碼器，從而免去了派出所三層設備配置為RP的要求；并且每個派出所可以使用一個組播組地址，甚至整個市可以使用一個組播組地址，進而大大減少對于組播組數(shù)量的需求。
此外，雖然，圖4所示本發(fā)明實時監(jiān)控系統(tǒng)具體表現(xiàn)為實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但本質上本發(fā)明所提供的實時監(jiān)控系統(tǒng)并不僅限于實時視頻監(jiān)控。
另外，本發(fā)明還提供一種實時監(jiān)控方法，該實時監(jiān)控方法應用于上述本發(fā)明提供的包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)。下面將參照說明書附圖中圖5及圖6，對該實時監(jiān)控方法點播所述實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端，進行詳細解釋。
首先，關于圖5，說明幾點1、在圖5中，將本發(fā)明提供的采用具有PIM功能解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)所包括的組播網(wǎng)絡簡示為由一個路由器和一個邊緣路由器組成；2、在圖5中，將本發(fā)明提供的采用具有PIM功能解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)中所述控制服務器與所述組播源之間經(jīng)所述組播網(wǎng)絡建立的網(wǎng)絡連接簡示為直連；3、在圖5中，將本發(fā)明提供的采用具有PIM功能解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)中所述控制服務器與所述解碼器之間經(jīng)所述組播網(wǎng)絡建立的網(wǎng)絡連接簡示為直連。
然后，參照圖5及圖6，對該實時監(jiān)控方法點播所述實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端，進行詳細解釋。如圖6所示，該點播過程包含有下列步驟圖6中所示步驟D1圖5中所示控制服務器下發(fā)包含圖5中所示組播源的組播源地址S和組播組地址G的配置信息至圖5中所示解碼器，其中，該解碼器為本發(fā)明所提供的具有PIM功能的解碼器；圖6中所示步驟D2該解碼器根據(jù)上述配置信息，生成(S，G)PIM加入報文，并下發(fā)該(S，G)PIM加入報文至上述簡示為由一個路由器和一個邊緣路由器組成的組播網(wǎng)絡；圖6中所示步驟D3該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM在該解碼器和該攝像頭之間建立一個由(S，G)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)(圖5中簡示為一個路由器及一個邊緣路由器)；自此，由該組播源采集的監(jiān)控視頻作為組播流，沿著該組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)發(fā)送至該解碼器；該解碼器對該組播流進行解碼處理后，發(fā)送至與其相連的電視墻(圖5中所示客戶端)進行顯示。
對比說明書附圖中圖5所示“本發(fā)明實時監(jiān)控系統(tǒng)應用PIM SSM建立組播路徑的示意圖”及說明書附圖中圖1所示“應用PIM SM建立組播最短路徑的示意圖”，很明顯，本發(fā)明所提供的技術方案免去了傳統(tǒng)應用PIM SM建立組播最短路徑SPT中RP、BSR的角色需要。
如果上述本發(fā)明提供的包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選地整網(wǎng)使用一個組播組地址Gall。那么，因為每個所述監(jiān)控終端的組播組地址均等于Gall，使得該實時監(jiān)控系統(tǒng)中所述控制服務器只需管理所述監(jiān)控終端的組播源地址S，而無需管理所述監(jiān)控終端的組播組地址。
同樣參照說明書附圖中的圖5及圖6，對本發(fā)明提供的實時監(jiān)控方法點播所述包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的、整網(wǎng)使用一個組播組地址Gall的實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端，進行詳細解釋。
如圖6所示，該點播過程包含有下列步驟圖6中所示步驟D1，圖5中所示控制服務器下發(fā)包含圖5中所示組播源的組播源地址S的配置信息至圖5中所示解碼器，其中，該解碼器為本發(fā)明所提供的具有PIM功能的解碼器；圖6中所示步驟D2，該解碼器根據(jù)上述配置信息，生成(S，Gall)PIM加入報文，并下發(fā)該(S，Gall)PIM加入報文至上述簡示為由一個路由器和一個邊緣路由器組成的組播網(wǎng)絡；圖6中所示步驟D3，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM在該解碼器和該攝像頭之間建立一個由(S，Gall)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)(圖5中簡示為一個路由器及一個邊緣路由器)；自此，由該組播源采集的監(jiān)控視頻作為組播流，沿著該組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)發(fā)送至該解碼器；該解碼器對該組播流進行解碼處理后，發(fā)送至與其相連的電視墻(圖5中所示客戶端)進行顯示。
接著，參照說明書附圖中圖4及圖7，對上述實時監(jiān)控方法將點播所述包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端A切換為點播該實時監(jiān)控系統(tǒng)中另一個監(jiān)控終端B，進行詳細解釋。
如圖7所示，該切換點播過程包含有下列步驟
圖7中所示步驟Q1，圖4中所示控制服務器下發(fā)配置信息至圖4中所示解碼器，該配置信息中包含圖4中所示的另一個攝像頭(監(jiān)控終端)B的組播源地址SB及其組播組地址GB，該解碼器為具有PIM功能的解碼器；圖7中所示步驟Q2，該解碼器收到上述配置信息后，生成(SA，GA)PIM剪枝報文，并下發(fā)該(SA，GA)PIM剪枝報文至圖4中所示IP網(wǎng)(組播網(wǎng)絡)，其中SA為圖4中所示一個攝像頭A的組播源地址、GA為其組播組地址；圖7中所示步驟Q3，該IP網(wǎng)應用PIM SSM剪枝該解碼器和該一個攝像頭A之間由(SA，GA)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)；同時，該解碼器停止接收來自該一個攝像頭A的監(jiān)控視頻；圖7中所示步驟Q4，該解碼器生成(SB，GB)PIM加入報文，并下發(fā)該(SB，GB)PIM加入報文至上述IP網(wǎng)；圖7中所示步驟Q5，該IP網(wǎng)應用PIM SSM在該解碼器和圖4中所示另一個攝像頭B之間建立一個由(SB，GB)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)；自該組播最短路徑SPT建好后，該解碼器開始接收來自該攝像頭B的監(jiān)控視頻，并進行解碼處理后顯示于圖4中所示作為客戶端的電視墻。
與前述點播類似，如果上述本發(fā)明提供的包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選地整網(wǎng)使用一個組播組地址Gall。那么，因為每個所述監(jiān)控終端的組播組地址均等于Gall，使得該實時監(jiān)控系統(tǒng)中所述控制服務器只需管理所述監(jiān)控終端的組播源地址S，而無需管理所述監(jiān)控終端的組播組地址。
同樣參照說明書附圖中的圖4及圖7，對本發(fā)明提供的實時監(jiān)控方法將點播所述包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的、整網(wǎng)使用一個組播組地址Gall的實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端A切換為點播該實時監(jiān)控系統(tǒng)中另一個所述監(jiān)控終端B，進行詳細解釋。
如圖7所示，該切換點播過程包含有下列步驟
圖7中所示步驟Q1，圖4中所示控制服務器下發(fā)包含圖4中所示另一個攝像頭B的組播源地址SB的配置信息至圖4中所示解碼器，該解碼器為具有PIM功能的解碼器；圖7中所示步驟Q2，該解碼器收到上述配置信息后，生成(SA，Gall)PIM剪枝報文，并下發(fā)該(SA，Gall)PIM剪枝報文至圖4中所示IP網(wǎng)(組播網(wǎng)絡)；圖7中所示步驟Q3，該IP網(wǎng)應用PIM SSM剪枝該解碼器和圖4中所示一個攝像頭A之間由(SA，Gall)標識的組播最短路徑SPT(ShortenPath Tree)；同時，該解碼器停止接收來自該一個攝像頭A的監(jiān)控視頻；圖7中所示步驟Q4，該解碼器生成(SB，Gall)PIM加入報文，并下發(fā)該(SB，Gall)PIM加入報文至上述IP網(wǎng)；圖7中所示步驟Q5，該IP網(wǎng)應用PIM SSM在該解碼器和圖4中所示另一個攝像頭B之間建立一個由(SB，Gall)標識的組播最短路徑SPT(Shorten Path Tree)；自該組播最短路徑SPT建好后，該解碼器開始接收來自該攝像頭B的監(jiān)控視頻，并進行解碼處理后顯示于圖4中所示作為客戶端的電視墻。
對于上述本發(fā)明提供的實時監(jiān)控方法將點播所述實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端A切換為點播該實時監(jiān)控系統(tǒng)中另一個所述監(jiān)控終端B，在執(zhí)行該切換點播過程中所述步驟Q3產生的剪枝延遲中，所述本發(fā)明提供的實時監(jiān)控系統(tǒng)中具有PIM功能的解碼器通過下發(fā)訪問控制列表ACL(Access Control List)表項對其輸入數(shù)據(jù)流進行控制，以避免多余組播流沖擊CPU。
下面，參照說明書附圖中圖8，對上述具有PIM功能的解碼器下發(fā)訪問控制列表ACL(Access Control List)表項對其輸入數(shù)據(jù)流進行控制的流匹配過程，進行詳細解釋。
如圖8所示，該流匹配過程包含下列步驟圖8中所示步驟P1判斷發(fā)送至該解碼器的數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配組播組地址，也即是否匹配224.0.0.0/4，否則接收，是則繼續(xù)圖8中所示步驟P2；
圖8中所示步驟P2判斷上述數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配保留用于本地子網(wǎng)的組播組地址，也即是否匹配224.0.0.0/24，是則接收，否則繼續(xù)圖8中所示步驟P3；圖8中所示步驟P3判斷上述數(shù)據(jù)流的源地址是否匹配上述另一個監(jiān)控終端(攝像頭)B的組播源地址SB，以及該數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配該另一個監(jiān)控終端(攝像頭)B的組播組地址GB，是則接收，否則丟棄。
需要聲明的是，上述發(fā)明內容及具體實施方式
意在證明本發(fā)明所提供技術方案的實際應用，不應解釋為對本發(fā)明保護范圍的限定。本領域技術人員在本發(fā)明的精神和原理內，當可作各種修改、等同替換、或改進。本發(fā)明的保護范圍以所附權利要求書為準。
權利要求
1.一種具有PIM功能的解碼器，其特征在于，包括有PIM處理單元，用于使該解碼器加入/離開組播組，從而使其開始/停止接收發(fā)送至該組播組的組播流。
2.如權利要求1所述的具有PIM功能的解碼器，其特征在于，所述PIM處理單元包括有控制模塊和PIM模塊，其中，所述控制模塊，用于和與該解碼器處于同一網(wǎng)絡中的其它設備建立TCP連接，并處理該解碼器接收到的配置信息，生成(S，G)頻道信息，其中S為該配置信息中包含的組播源地址、G為該配置信息包含的組播組地址；所述PIM模塊，用于處理該解碼器接收到的PIM報文，接收上述控制模塊提供的(S，G)頻道信息，并根據(jù)該(S，G)頻道信息生成PIM報文后下發(fā)該PIM報文。
3.如權利要求2所述的具有PIM功能的解碼器，其特征在于，所述PIM報文有三種PIM hello報文，PIM加入報文，及PIM剪枝報文。
4.如權利要求3所述的具有PIM功能的解碼器，其特征在于，當所述控制模塊提供的頻道信息由(SA，GA)切換為(SB，GB)時，所述PIM模塊首先生成(SA，GA)PIM剪枝報文并下發(fā)該(SA，GA)PIM剪枝報文，然后再生成(SB，GB)PIM加入報文并下發(fā)該(SB，GB)PIM加入報文。
5.如權利要求2所述的具有PIM功能的解碼器，其特征在于，所述PIM處理單元還包括有ACL模塊，用于控制該解碼器的輸入數(shù)據(jù)流。
6.如權利要求5所述的具有PIM功能的解碼器，其特征在于，所述ACL模塊接收由所述PIM模塊轉發(fā)、由所述控制模塊提供的(S，G)頻道信息，根據(jù)該(S，G)頻道信息制定訪問控制列表ACL表項，并下發(fā)該訪問控制列表ACL表項以控制該解碼器的輸入數(shù)據(jù)流。
7.一種實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括有監(jiān)控終端，是單播源也是組播源，用于采集監(jiān)控數(shù)據(jù)，該監(jiān)控終端與對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行編碼處理的編碼器相連；組播網(wǎng)絡，用于基于組播技術傳輸數(shù)據(jù)；控制服務器，用于控制對所述監(jiān)控終端的點播；以及，客戶端，用于接收并顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)，該客戶端與對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行解碼處理的解碼器相連；其特征在于所述解碼器采用具有PIM功能的解碼器；該解碼器接收所述控制服務器下發(fā)的配置信息，并根據(jù)該配置信息生成PIM加入/剪枝報文后，下發(fā)該PIM加入/剪枝報文至所述組播網(wǎng)絡；該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM，在該解碼器和所述監(jiān)控終端之間建立/剪枝組播最短路徑SPT，實現(xiàn)對所述監(jiān)控終端的點播/停止點播。
8.如權利要求7所述的實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼器僅和所述組播網(wǎng)絡中與其相連的邊緣路由器保持PIM鄰居關系。
9.如權利要求8所述的實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼器僅和所述組播網(wǎng)絡中與其相連的邊緣路由器保持PIM鄰居關系的實現(xiàn)方法是，該解碼器周期性往該邊緣路由器發(fā)送PIM hello報文，并只處理來自該邊緣路由器的PIM hello報文。
10.如權利要求7所述的實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該實時監(jiān)控系統(tǒng)整網(wǎng)使用一個組播組地址。
11.一種實時監(jiān)控方法，應用于包括有監(jiān)控終端、組播網(wǎng)絡、控制服務器、客戶端、及具有PIM功能的解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該實時監(jiān)控方法點播該實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端，包含有下列步驟步驟D1，所述控制服務器下發(fā)包含該監(jiān)控終端的組播源地址S和組播組地址G的配置信息至所述解碼器；步驟D2，該解碼器接收上述配置信息，并根據(jù)該配置信息生成(S，G)PIM加入報文后，下發(fā)該(S，G)PIM加入報文至所述組播網(wǎng)絡；步驟D3，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM在該解碼器和該監(jiān)控終端之間建立一個由(S，G)標識的組播最短路徑SPT；自該組播最短路徑SPT建好后，該解碼器開始接收來自該監(jiān)控終端的監(jiān)控數(shù)據(jù)。
12.如權利要求11所述的實時監(jiān)控方法，其特征在于，該方法將點播所述實時監(jiān)控系統(tǒng)中一個所述監(jiān)控終端A切換為點播該實時監(jiān)控系統(tǒng)中另一個所述監(jiān)控終端B，包含有下列步驟步驟Q1，所述控制服務器下發(fā)包含該另一個監(jiān)控終端B的組播源地址SB及其組播組地址GB的配置信息至所述解碼器；步驟Q2，該解碼器收到上述配置信息后，生成(SA，GA)PIM剪枝報文，并下發(fā)該(SA，GA)PIM剪枝報文至所述組播網(wǎng)絡；其中，SA為所述一個監(jiān)控終端A的組播源地址，GA為其組播組地址；步驟Q3，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM剪枝該解碼器和該一個監(jiān)控終端A之間、由(SA，GA)標識的組播最短路徑SPT；同時，該解碼器停止接收來自該監(jiān)控終端A的監(jiān)控數(shù)據(jù)；步驟Q4，該解碼器生成(SB，GB)PIM加入報文，并下發(fā)該(SB，GB)PIM加入報文至所述組播網(wǎng)絡；步驟Q5，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM在該解碼器和該另一個監(jiān)控終端B之間建立一個由(SB，GB)標識的組播最短路徑SPT；自該組播最短路徑SPT建好后，該解碼器開始接收來自該另一個監(jiān)控終端B的監(jiān)控數(shù)據(jù)。
13.如權利要求12所述的實時監(jiān)控方法，其特征在于，在執(zhí)行所述步驟Q3產生的剪枝延遲中，所述解碼器下發(fā)訪問控制列表ACL表項對其輸入數(shù)據(jù)流進行控制。
14.如權利要求13所述的實時監(jiān)控方法，其特征在于，所述解碼器下發(fā)訪問控制列表ACL表項對其輸入數(shù)據(jù)流進行控制的流匹配過程包含下列步驟步驟P1，判斷發(fā)送至該解碼器的數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配組播組地址，否則接收，是則繼續(xù)下述步驟P2；步驟P2，判斷上述數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配保留用于本地子網(wǎng)的組播組地址，是則接收，否則繼續(xù)下述步驟P3；步驟P3，判斷上述數(shù)據(jù)流的源地址是否匹配上述監(jiān)控終端B的組播源地址SB，并該數(shù)據(jù)流的目的地址是否匹配該監(jiān)控終端B的組播組地址GB，是則接收，否則丟棄。
全文摘要
一種具有PIM功能的解碼器，包括用于使該解碼器加入/離開組播組的PIM處理單元；及一種采用該解碼器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括有監(jiān)控終端，組播網(wǎng)絡，控制服務器，及帶解碼器的客戶端，該解碼器接收到該控制服務器下發(fā)的包含組播源地址和組播組地址的配置信息后生成相應的PIM加入/剪枝報文下發(fā)至該組播網(wǎng)絡，該組播網(wǎng)絡應用PIM SSM在該解碼器和所述監(jiān)控終端之間建立/剪枝組播最短路徑，實現(xiàn)對該監(jiān)控終端的點播/停止點播。本發(fā)明提供的實時監(jiān)控系統(tǒng)，不要求客戶端支持IGMP協(xié)議，對邊緣設備無特殊要求，在邊緣設備和客戶端不支持IGMPv3的情況下也可應用PIM SSM。
文檔編號H04L12/26GK1937610SQ20061012138
公開日2007年3月28日 申請日期2006年8月21日 優(yōu)先權日2006年8月21日
發(fā)明者周迪, 張利崗, 王楊 申請人:杭州華為三康技術有限公司