多媒体视频会议系统中音视频码流的传输方法

摘要

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输方法，其特征在于：所述音视频码流在包括信息发布端节点在内的各与会节点之间进行直接传输，MCU只负责发送状态监控命令。所述直接传输包括步骤如下：步骤1，确定主控端和信息发布端节点；步骤2，检测包括信息发布端节点在内的各与会节点的输出带宽即出度大小；步骤3，按照与会节点的出度大小结合信息发布端节点的出度大小由MCU组成分级传输结构。该方法能够适用于有限带宽的网络条件，是针对带宽瓶颈问题所提出的有效的技术解决方案。

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体视频会议系统，特别是一种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输方法，该方法能够适用于有限带宽的网络条件，是针对带宽瓶颈问题所提供的有效的技术解决方案。

背景技术

多媒体视频会议系统通过IP网络将多个位于异地的多媒体视频会议终端连接起来，在多点控制单元(Multi-point Control Unit，MCU)的控制下，让与会者以图像、语音和数据等多媒体方式进行双向通信，增强人们在异地交流的真实感、有效性和交互性。

多媒体视频会议系统要求信息发布端将视频信息分发到所有的与会终端；同时，信息发布端可以根据需求随时监控观看各个或多个与会终端，即主控端可以根据要求使与会终端回送视频信息流至信息发布端。

传统的视频会议系统，采用的方法如图1所示：在有限带宽条件下，视频会议系统中信息发布端(主控端)必须将视频信息传送给MCU进行处理，再由MCU将视频信息发送给其他节点(与会终端)。这样的方法存在两个缺点：a.随着视频会议与会终端的增加，MCU网络节点的带宽要求随之增加，给MCU带来了严重的带宽压力；b.随着视频会议与会终端的增加，对MCU的处理能力的要求亦随之增加，给MCU带来严重的处理能力的压力。最终，MCU成为整个系统的瓶颈。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输方法，该方法能够适用于有限带宽的网络条件，是针对带宽瓶颈问题所提出的有效的技术解决方案。通过进一步的完善，能够解决在有限带宽的传统视频会议系统中有效实现内容分发的问题，消除瓶颈问题。

本发明的技术构思为，将MCU从频繁的音视频信息码流的处理和转发中解脱出来，使得MCU只负责发送状态监控命令，而在需要参与视频会议的节点之间直接进行音视频信息码流的传输，所述直接传输可以采用星型传输结构、树型传输结构或链式传输结构，从而有效地改善有限带宽网络条件下视频会议中一个消息发布方多个接受方的带宽、处理能力受限的问题。

本发明的技术方案如下：

多媒体视频会议系统中音视频码流的传输方法，其特征在于：所述音视频码流在包括信息发布端节点在内的各与会节点之间进行直接传输，MCU只负责发送状态监控命令。

所述直接传输包括步骤如下：步骤1，确定主控端和信息发布端节点；步骤2，检测包括信息发布端节点在内的各与会节点的输出带宽即出度大小；步骤3，按照与会节点的出度大小结合信息发布端节点的出度大小由MCU组成分级传输结构。

还包括步骤4，检测信息发布端节点的输入带宽即入度大小，根据该入度大小确定回送音视频码流至信息发布端节点的与会节点个数，供主控端选择进行音视频交互。

所述主控端设置在信息发布端节点。

所述分级传输结构是指，当信息发布端节点的出度大于或等于与会节点数之和时，音视频码流均从信息发布端节点传输至各与会节点，即形成星型传输结构。

所述分级传输结构是指，当信息发布端节点的出度小于与会节点数之和时，按照与会节点的出度大小确定其接收音视频码流的先后，出度越大的与会节点越靠近信息发布端节点，即形成树型传输结构。

所述分级传输结构是指，当包括信息发布端节点在内的各与会节点的出度均为1时，从信息发布端节点开始，将与会节点依次串联，即形成链式传输结构。

本发明的技术效果如下：

由于本发明的多媒体视频会议系统中音视频码流的传输方法，将MCU从频繁的音视频信息码流的处理，转发中解脱出来，MCU只负责发送状态监控命令，而在需要参与视频会议的节点之间进行直接音视频信息码流的传输，与现有技术相比，这就使得MCU不再成为整个系统的瓶颈。

由于按照与会节点的出度大小结合信息发布端节点的出度大小由MCU组成分级传输结构，这就能够根据情况充分适用于有限带宽的网络条件，实现既快又好的音视频码流的传输。

由于根据信息发布端节点的入度大小确定回送音视频码流至信息发布端节点的与会节点个数，这就能够实现既快又好的音视频码流的交互。

由于分级传输结构，可以采用星型传输结构、树型传输结构或链式传输结构，并提出了相应的使得参与视频会议的节点之间以最优方式进行直接音视频码流交换的算法，这就能够实现有限带宽的视频会议系统中参与视频会议的节点之间以最优的方式实现节点之间直接进行音视频信息码流发布与回送，MCU只需要发送控制指令，从而很好的解决了现有视频会议中存在的涉及带宽瓶颈的问题。

附图说明

图1为现有技术中多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构示意图。

图2为本发明的第一种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构示意图。

图3为本发明的第二种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构示意图。

图4为本发明的第三种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构示意图。

图5为本发明的第四种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构示意图。

图6为本发明的第五种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构示意图。

图7为本发明的第六种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构示意图。

附图标记说明如下：

T1为信息发布端，T2、T3……Tn分别表示与会终端或与会节点，MCU为多点控制单元；

A为信息发布端节点，B、C、D、E、F分别表示与会节点；

箭头线表示音视频码流的传输方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图2至图7所示的本发明多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构，音视频码流在包括信息发布端节点在内的各与会节点之间进行直接传输，MCU只负责发送状态监控命令，使得MCU不再成为整个系统的瓶颈。

从图2所示本发明的第一种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构可以得知，该方案需要信息发布端即图中的节点A具有足够大的输出带宽(出度)。因此，该方案虽然将MCU如图2所表示的解放了出来，但并没有从根本上解决有限带宽带来的瓶颈问题，而仅仅是将MCU的瓶颈问题，转移到了信息发布端(图中T1)。

从图3所示本发明的第二种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构可以得知，该方案为可能具有使得参与视频会议的节点之间以最优方式进行直接音视频码流交换算法的一般结构形式。其中的算法包括以下步骤：

1.确定视频会议中的主控端(即信息发布端)。

2.检测所有参与视频会议的节点的输出带宽(出度)以及主控端的输入带宽(入度)。

3.由MCU根据上述信息以树型结构来组织参与视频会议的节点之间的音视频信息码流的传输结构(如图3所示)：a.使视频会议中的主控端作为树根；b.以其最大出度分发信息，出度越大的节点，越先接受信息码流(如果出现出度相同的情况，以检测的先后顺序确定先后)，再进一步向下分发信息码流，即：出度越大的节点越靠近树根。

4.根据主控制端的入度，MCU负责按照主控端的指令，安排响应的节点回送音视频信息码流，实现主控端与各视频节点的交互。

本发明的方法能够实现有限带宽的视频会议系统中参与视频会议的节点之间以最优的方式实现节点之间直接进行音视频信息码流发布与回送，MCU只需要发送控制指令，从而很好的解决了视频会议中存在的瓶颈问题。

从图4所示本发明的第三种多媒体视频会议系统中音视频码流的传输结构可以得知，该方案为在A、B、C、D、E和F等六个节点之间需要进行视频会议的状况。为了解决在有限带宽的传统视频会议系统中有效实现内容分发的问题，消除瓶颈问题，先确定各节点的相关参数，列表如下：

  节点  出度  入度  是否主控  A  3  2  是  B  2  3  否  C  3  1  否  D  1  1  否  E  2  3  否  F  1  1  否

MCU检测参与视频会议的各节点的出度、入度以及是否为主控端等信息，迅速根据本发明中的算法，确定各节点间音视频信息码流的传输结构，该传输结构如图4所示的树型传输结构。

同时，主控端可以根据其入度条件，发送回送指令给MCU，在发布视频信息的同时，与节点进行视频交互。在图4基础上，如果主控端A要求与节点D和E进行视频交互，则只需要将节点D和E的视频信息直接回送给A即可，如图5所示。回送信息的接点可以随时切换，切换依据主控端发送给MCU的回送指令。

当参与视频会议中的节点的出度都为1时，那么本发明提出的算法形成的节点之间的传输结构便成了链式的传输结构，如图6所示。

当参与视频会议的主控节点的出度大于或等于参加视频会议的节点数，那么本发明提出的算法形成的节点之间的传输结构便成了星型传输结构，如图7所示。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。