多点控制单元中多点处理器数据备份的实现方法及装置

摘要

本发明公开了一种多点控制单元中多点处理器数据备份的实现方法，包括步骤：确定处于主用状态的MPU和处于备用状态的MPU；处于主用状态的MPU将MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据实时传输给处于备用状态的MPU进行备份；本发明还公开了一种多点控制单元中多点处理器数据备份的实现装置，该装置包括监控模块、主备倒换控制模块、数据获取与恢复模块、数据驱动模块。采用本发明所述的方法和装置，可解决现有的MCU中MP的MPU出现故障时，该MCU将无法把部分或全部的信息正确的送往需要这些信息的终端的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及会议电视系统中数据备份技术，尤其涉及一种多点控制单元(MCU)中多点处理器数据备份的实现方法及装置。

背景技术

MCU是多点视频会议系统的关键设备，它的作用相当于一个交换机的作用，将来自各会议场点的信息流，经过同步分离后，抽取出控制信息、音频和视频等媒体信息，再将各会议场点的控制信息和媒体信息送入处理模块，完成相应的音频混合或切换、视频混合或切换、数据广播和路由选择、以及定时和会议控制等过程，最后将各种信息重新组合起来送往相应的终端。

现有MCU的基本组成结构如图1所示，MCU主要包括多点控制器(MC)和若干多点处理器(MP)；MP进一步包括主处理单元(MPU)、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元。其中，MP用于对音频、视频或数据信息进行混合、切换和转发等处理，MPU用于接收来自MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元的控制信息，并根据所接收的控制信息控制终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元，完成对音频、视频或数据信息进行混合、切换和转发等处理。

可以看出，在MCU中，MPU是关键的处理单元，具有非常重要的作用，而目前MCU中一般一个MP仅有一个MPU，若MPU出现故障，该MP将无法把各种信息正确的送往需要它们的终端。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多点控制单元中多点处理器数据备份的实现方法及装置，解决了现有MP中MPU出现故障时，MP无法将信息正确送往目标终端的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种多点控制单元中多点处理器数据备份的实现方法，在多点处理器MP中设置两个MPU，并在两个MPU之间建立通讯链路；该方法还包括以下步骤：

A、确定处于主用状态的主处理单元MPU和处于备用状态的MPU；

B、处于主用状态的MPU将多点控制器MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据，实时传输给处于备用状态的MPU进行备份；处于备用状态的MPU实时监控处于主用状态MPU的心跳帧。

步骤A与步骤B之间包括：建立处于主用状态的MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元和图像处理单元之间的通讯链路。

上述方案中，步骤A包括：

a1、上电后，所述主用MPU和备用MPU向对方发送状态询问帧，

b1、主用MPU和备用MPU均收到来自对方的状态回复帧后，主用MPU进入主用状态，同时，备用MPU进入备用状态；

或者，

a2、上电后，所述主用MPU和备用MPU向对方发送状态询问帧，

b2、其中一个MPU未收到对方的状态回复帧，又向另一个MPU连续发送指定次数的状态询问帧，仍未接收到对方的状态回复帧，则未收到对方状态回复帧的MPU进入主用状态。

其中，步骤b2后还包括：处于主用状态的MPU接收到另一MPU的状态询问帧或状态回复帧，所述另一MPU进入备用状态，处于主用状态的MPU将另一MPU进入备用状态前，MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据，转发给处于备用状态的MPU进行备份。

上述方案中，步骤B后还包括：

C、监控到处于备用状态的MPU连续指定次数没有收到处于主用状态的MPU发来的心跳帧；

D、断开处于主用状态的MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元之间的通讯链路，建立处于备用状态MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元之间的通讯链路，将所述处于备用状态MPU由备用状态转为主用状态；

其中，步骤D后还包括：当前处于主用状态的MPU接收到另一MPU的状态询问帧或状态回复帧，所述另一MPU进入备用状态，处于主用状态的MPU将另一MPU进入备用状态前，MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据转发给处于备用状态的MPU进行备份，返回步骤B。

本发明还提供了一种多点控制单元中多点处理器数据备份的实现装置，包括监控模块、主备倒换控制模块、数据获取与恢复模块、数据驱动模块；其中，

监控模块设置于MP中，用来在设置于MP中的两个MPU之间建立通讯链路，并将其中一个MPU设定为主用MPU，另一个为备用MPU；还用于确定处于主用状态的MPU和处于备用状态的MPU，并确定何时使MPU由备用状态的转为主用状态；监控主用MPU和备用MPU之间的控制数据的传输。

主备倒换控制模块，用来建立或断开MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元之间的通讯链路，完成MPU在主用状态和备用状态间的转换；主备倒换控制模块进一步包括缓冲区，在MPU处于主用状态时，用来缓存数据获取与恢复模块获取的控制数据，在MPU处于备用状态时，用来缓存数据驱动模块接收的控制数据。

数据获取与恢复模块，在MPU处于主用状态时，用来从会议电视系统的资源数据库中获取控制数据，并将所获取的控制数据送入主备倒换控制模块的缓冲区；在MPU处于备用状态时，用来获取主备倒换控制模块的缓冲区中的控制数据，并将所获得的控制数据送入会议电视系统的资源数据库。

数据驱动模块，在MPU处于主用状态时，用来将主备倒换控制模块的缓冲区内的控制数据发送给另一个MPU的数据驱动模块；MPU处于备用状态时，用来接收另一个MPU的数据驱动模块发来的控制数据，并将所接收到的数据送入主备倒换控制模块。

本发明所提供的多点控制单元中多点处理器数据备份的实现方法及装置，具有以下的优点和特点：

本发明在MCU的MP中设置两个MPU，通过在两个MPU之间建立通讯链路，实现对MPU收到控制数据的备份，使得在一个MPU故障时，另一个MPU可以代替它接收来自MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元的控制信息，并根据所接收的控制信息控制终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元，完成对音频、视频或数据信息进行混合、切换和转发等处理，从而保证多点会议稳定、正常地进行，提高了多点会议系统的安全可靠性。

附图说明

图1为现有MCU的基本组成结构示意图；

图2为本发明实施例1所述MCU中多点处理器数据备份的实现流程图；

图3为本发明实施例2所述MCU中多点处理器数据备份的实现流程图。

具体实施方式

本发明中，在MP中设置两个MPU，一个MPU作为主用，一个MPU作为备用。当MPU处于主用状态时，完成接收来自MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元的控制信息，并根据所接收的控制信息控制终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元，完成对音频、视频或数据信息进行混合、切换和转发等处理的操作；当MPU处于备用状态时，不参与执行上述操作，只用于备份处于主用状态的MPU传送来的控制数据，以便当处于主用状态的MPU故障时，可以根据备份的控制信息及新接收到的控制信息，随时接续故障MPU的操作，控制终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元，完成对音频、视频或数据信息进行混合、切换和转发等的处理。

本发明实施例1所提供的MCU中多点处理器数据备份的实现流程如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：在MP中设置两个MPU，并在两个MPU之间建立通讯链路。

步骤202：将其中一个MPU设定为主用MPU，另一个为备用MPU。

步骤203：建立该主用MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元和图像处理单元之间的通讯链路。

步骤204：上电后，所述主用MPU和备用MPU向对方发送状态询问帧。

步骤205：主用MPU和备用MPU均收到来自对方的状态回复帧后，主用MPU进入主用状态，同时，备用MPU进入备用状态。

步骤206：处于主用状态的MPU将MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据，实时传输给处于备用状态的MPU进行备份；处于备用状态的MPU实时监控是否收到主用MPU发来的心跳帧。

步骤207：如果备用MPU监控到连续指定次数没有收到主用MPU发来的心跳帧，则备用MPU所属MP中的监控模块认为处于主用状态的MPU故障。

这里，指定次数可以根据需要任意设定，一般可以设置为四次。

步骤208：断开主用MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元之间的通讯链路，建立处于备用状态MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元之间的通讯链路，并将备用MPU由当前所处的备用状态转为主用状态。

此时，如果当前处于主用状态的MPU接收到另一块MPU的状态询问帧或状态回复帧时，则所述另一块MPU进入备用状态，处于主用状态的MPU将MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据转发给处于备用状态的MPU进行备份，返回步骤206；此步骤一般在故障MPU修复后或更换MPU后发生。

本发明实施例2所提供的MCU中多点处理器数据备份的实现流程如图3所示，包括以下步骤：

步骤301：上电后，所述主用MPU和备用MPU向对方发送状态询问帧。

步骤302：其中一个MPU未收到对方的状态回复帧，又向另一个MPU连续发送了三次以上状态询问帧，仍未接收到对方的状态回复帧，则该MPU进入主用状态；此时，主用MPU所属MP中的监控模块认为另一个MPU故障或MP只包含一个MPU，进入主用状态的MPU不向另一个MPU转发MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据。

处于主用状态的MPU接收到另一块MPU的状态询问帧或状态回复帧，所述另一块MPU进入备用状态，处于主用状态的MPU将另一块MPU进入备用状态前，MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据转发给处于备用状态的MPU进行备份。

一般，在MP的另一个MPU插槽插入MPU后，新插入的MPU向当前的主用MPU发送状态询问帧；同时，在MP的另一个MPU插槽插入MPU后，新插入的MPU收到处于主用状态的MPU发送来的状态询问帧，新插入的MPU发送状态回复帧给处于主用状态的MPU。

步骤303：处于主用状态的MPU将MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据，实时传输给处于备用状态的MPU进行备份。

本发明用于两个MPU状态监控和数据传输中的帧格式如下：

所述心跳帧格式如表一所示：

  7E  0xaa  序列号  7E

表一

其中，0x7E是HDLC帧的帧头和帧尾指示，0xaa用于指示该帧为心跳帧，长度为4个字节的序列号指示心跳帧的顺序，接收端根据序列号连续与否来判断对方工作是否正常。

所述状态询问帧格式如表二所示：

    7E    0x55    序列号    7E

表二

其中，0x7E是HDLC帧的帧头和帧尾指示，0x55用于指示该帧为状态询问帧，即发送端希望知道接收端的工作状态。可以把状态询问帧当作心跳帧的一种，因此状态询问帧的序列号延续心跳帧的序列号，即将状态询问帧当作心跳帧进行排序并设置序列号。

所述状态回复帧格式有两种，分别如表三、表四所示：

    7E    0x11  序列号    7E

表三

其中，0x7E是HDLC帧的帧头和帧尾指示，0x11用于指示该帧为初始状态回复帧，表明发送端暂时还没有确定主从状态，还处于刚上电启时。

    7E    0x22    序列号    7E

表四

其中，0x7E是HDLC帧的帧头和帧尾指示，0x22用于指示该帧为主用工作状态回复帧，并表明发送端已处于主用工作状态。

状态回复帧可以作为心跳帧的一种，因此状态回复帧的序列号延续心跳帧的序列号，即：将状态回复帧当作心跳帧进行排序并设置序列号。

状态询问帧和状态回复帧与心跳帧一样每隔100ms发送一次，状态询问帧只发送一次，而状态回复帧发送两次，以保证状态回复帧的准确性。

数据备份帧，用于传输处于主用状态的MPU转发给处于备用状态的MPU的控制数据，给处于备用状态的MPU进行备份；所述控制数据为另一MPU进入备用状态前，MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发给处于主用状态的MPU的控制数据。

所述数据备份帧格式如表五所示：

    7E    0xcc    数据类型    数据序列号数据    7E

表五

其中，0x7E是HDLC帧的帧头和帧尾指示，0xcc用于指示该帧为数据备份帧。数据类型指示该帧所传递的是什么数据，0xf5表示数据类型结束，即为此数据类型的最后一块数据；数据序列号，指备份数据是当前数据类型的第几部分数据。

数据备份请求帧，用于当处于备用状态的MPU一段时间未收到处于主用状态的MPU发送来的控制数据时，请求处于主用状体的MPU发送控制数据。

所述数据备份请求帧格式如表六所示：

  7E  0xdd  数据类型  数据序列号  数据  7E

表六

其中，0x7E是HDLC帧的帧头和帧尾指示，0xdd用于指示该帧为数据备份请求帧。

消息转发帧，用于实时传输处于主用状态的MPU收到的MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元发来的控制数据，给处于备用状态的MPU进行备份。

所述消息转发帧格式如表七所示：

    7E    0xbb    消息    7E

表七

其中，0x7E是HDLC帧的帧头和帧尾指示，0xbb用于指示该帧为消息转发帧，表示从主MPU转发到从MPU来的消息，以维持两个MPU状态的一致。

本发明实施例所述实现MCU中多点处理器数据备份的装置，包括监控模块、主备倒换控制模块、数据获取与恢复模块、数据驱动模块；其中，

监控模块设置于MP中，用来在设置于MP中的两个MPU之间建立通讯链路，并将其中一个MPU设定为主用MPU，另一个为备用MPU；还用于确定处于主用状态的MPU和处于备用状态的MPU，并确定何时使MPU由备用状态的转为主用状态；监控主用MPU和备用MPU之间的控制数据的传输。

主备倒换控制模块，用来建立或断开MPU与MC、终端接入单元、音频处理单元、图像处理单元之间的通讯链路，完成MPU在主用状态和备用状态间的转换。主备倒换控制模块进一步包括缓冲区，在MPU处于主用状态时，用来缓存数据获取与恢复模块从会议电视系统的资源数据库中获取控制数据，在MPU处于备用状态时，用来缓存数据驱动模块接收的另一个MPU的数据驱动模块发来的控制数据。

数据获取与恢复模块，在MPU处于主用状态时，用来从会议电视系统的资源数据库中获取控制数据，并将所获取的控制数据送入主备倒换控制模块的缓冲区；在MPU处于备用状态时，用来获取主备倒换控制模块的缓冲区中的控制数据，并将所获得的控制数据送入会议电视系统的资源数据库。

数据驱动模块，在MPU处于主用状态时，用来将主备倒换控制模块的缓冲区内的控制数据发送给另一个MPU的数据驱动模块；MPU处于备用状态时，用来接收另一个MPU的数据驱动模块发来的控制数据，并将所接收到的数据送入主备倒换控制模块。此模块的发送时钟以MPU内部波特率发生器为校准，接收时钟以对方的发送时钟为准。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。