一种多点控制单元集群系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多点控制单元集群系统及方法，系统由媒体控制服务器(MCS)和媒体处理服务器(MPS)组成；MCS接收会议管理服务器发送的会议信息，根据负载均衡原则，分配一个或多个MPS给该会议。MCS将收到的终端的媒体码流组播或单播给为该会议提供媒体处理服务的所有MPS，每个MPS分别负责其中一部分终端的媒体处理工作，进行混音或多画面合成，将编码后的媒体流发给MCS，再由MCS转发给对应终端。MCS发现某个MPS掉线后或者某个MPS需要进行维护时候，MCS将该MPS上负责的呼叫信息保存到一个待处理链表中，并逐个将呼叫迁移到其它可用的MPS上，终端呼叫仍然保持连接状态。本发明专利技术可解决因MCU级联产生的媒体流延时和音视频质量下降问题，控制逻辑简单、可靠性高、可故障恢复。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于通信领域，涉及容量可扩展视频会议系统及方法，具体涉及。技术背景基于H.323或SIP国际标准视频会议系统已经得到广泛应用。由于采用国际标准，不同厂家的视频会议设备可以互联互通，方便用户扩容，有效保护了用户在视频会议设备上投资。多点控制单元(MCU)是视频会议系统的中心控制设备。MCU将各会议场点信令，送入多点控制器(MC)，完成会议控制等过程。将媒体流送入多点处理器(MP)，完成相应的音频混合或切换、视频多画面合成或切换。最后将各会议场点所需的各种媒体流重新组合起来，送往相应的终端设备。随着参会终端数目的增加和会议规模的扩大，H.323或SIP系统中执行多点会议控制和多点媒体处理功能的MCU逐渐成为系统瓶颈。随着宽带网络飞速发展和CPU处理能力越来越强，出现越来越多支持更高分辨率的视频会议终端，MCU也面临者为不同规格终端(分辨率和呼叫速率)提供不同服务质量的问题，这进一步加大了 MCU的处理负担。现有视频会议扩容方法一般采用MCU级联的方法(如公开日为2006年6月7日的中国CNOO1140574专利申请:一种扩大会议电视系统容量的方法；公开日为2010年08月04日的中国CN101316351B专利申请:多点控制单元级联系统及其通信方法、装置；公开日为 2011 年 I 月 27 日的美国 US0018960A1 专利申请:METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDINGCONTINUOUS PRESENCE VIDEO IN A CASCADING CONFERENCE;公开日为 2014年 9 月 4 日的美国 US0247320A1 专利申请:VIDEO CONFERENCE VIRTUAL ENDPOINTS 等)。为了支持不同呼叫速率的终端，要么参与级联的每个MCU都需要进行编解码、混音或多画面合成，这样势必增加因为MCU级联引起媒体流延时和音视频质量的下降；要么将混音或多画面合成集中到指定的主MCU(Master MCU)进行处理，从MCU (Slave MCU)只进行媒体流的转发，这样势必导致主MCU成为系统的瓶颈。虽然对于前一种方案有些改进办法，如使用网状的级联架构可以缩短级联的路径，但是网状架构的MCU级联至少也需要两次编解码。同时每个MCU级联也多占用MCU的一个端口。比如，5个MCU进行网状的级联，同一个会议中每个MCU都有终端接入，则每个MCU将多浪费4个端口(总计多占用20个端口)。级联的MCU越多，端口数目浪费越严重。另外，参与级联的MCU越多，拓扑结构越复杂，管理这些MCU和同步MCU之间的信息的复杂度也越高，增加了呼叫管理和会议管理的复杂性，不利于系统的稳定和故障恢复。此外，由于MCU集呼叫控制、会议控制和媒体处理功能于一身，一旦MCU出现故障后，其上的所有终端呼叫都会掉线，严重影响用户体验。主要视频会议厂家(Polycom，Cisco，华为等)都提供了功能强大的硬件MCU。一般来讲，MCU的价格跟MCU接入终端数量(即端口数目)成正比，并且最大接入容量越大的MCU越昂贵。传统上，企业一般自行采购MCU，为了方便以后扩容，往往预先多采购一些端口容量，这样设备利用率往往不高，造成较大浪费。采用云服务方式提供视频会议服务，可以很好解决资源共享的问题，大大降低企业使用视频会议的成本，但是对系统的可扩展性、可靠性和故障恢复提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种多点控制单元(MCU)集群系统及方法，以解决视频会议MCU级联中存在的媒体流延时和音视频质量下降问题，同时系统具有控制逻辑简单、可靠性高、可故障恢复等特点。本专利技术的系统所采用的方案是:一种多点控制单元集群系统，其特征在于:包括媒体控制服务器和媒体处理服务器；所述的媒体控制服务器负责终端呼叫接入、会议控制、媒体流转发、媒体处理服务器的调度；所述的媒体处理服务器负责媒体流的处理，包括媒体流收发、音视频编解码、混音、多画面合成；所述的媒体控制服务器和媒体处理服务器之间通过网络进行控制消息交互和媒体流的收发。作为优选，一个所述的媒体控制服务器管理调度若干个所述的媒体处理服务器；一个所述的媒体处理服务器能为若干个会议提供媒体处理服务；所述的媒体处理服务器能为一个会议中不同终端提供媒体处理服务。作为优选，所述的媒体控制服务器还用于根据会议的信息调度会议，根据负载均衡原则选择一个或多个媒体处理服务器为该会议提供媒体处理服务，并通知相应的媒体处理服务器。作为优选，所述的媒体控制服务器还用于指定某个媒体处理服务器为某个终端提供混音和音频编码服务，并通知该媒体处理服务器；所述的媒体控制服务器还用于指定某个媒体处理服务器为某个终端提供多画面合成和视频编码服务。作为优选，所述的媒体控制服务器还用于接收终端的呼叫或者接收会议管理服务器发出的呼叫邀请信息，与终端建立呼叫连接，包括呼叫信令接收和媒体流收发；所述的媒体控制服务器还用于将接收到终端的音频流组播或者单播给参加该会议所有媒体处理服务器；所述的媒体控制服务器还用于根据与会终端是否在合成的多画面中显示，来决定是否将接收到终端的视频流组播或者单播转发给参加该会议所有媒体处理服务器；所述的媒体控制服务器还用于将媒体处理服务器处理后音视频流转发给终端；所述的媒体控制服务器还用于指定为会议提供音频处理服务的某个媒体处理服务器负责报告各终端的音量信息，进行语音激励和多画面合成的切换控制。作为优选，所述媒体处理服务器还用于接收媒体控制服务器的会议信息，根据会议信息，准备好媒体流的接收和发送；所述的媒体处理服务器还用于接收媒体控制服务器传来的终端呼叫信息，根据呼叫信息，准备好相应的编解码类型和参数；所述的媒体处理服务器还用于接收媒体控制服务器的会议控制信息，根据会议控制信息，进行混音或多画面合成的设置；所述的媒体处理服务器还用于接收媒体控制服务器转发的来自终端的音频流，解码后进行混音，并将编码后音频流发给媒体控制服务器；所述的媒体处理服务器还用于接收媒体控制服务器转发的来自终端的视频流，解码后进行多画面合成，并将编码后的视频流发给媒体控制服务器。本专利技术的方法所采用的技术方案是:一种多点控制单元集群方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:媒体处理服务器向媒体控制服务器注册，发送媒体处理服务器的媒体处理能力信息给媒体控制服务器； 步骤2:媒体控制服务器接收会议管理服务器发送的会议信息，进行会议调度，根据负载均衡原则，分配一个或多个媒体处理服务器给该会议，媒体控制服务器将相关会议信息发送给所分配的媒体处理服务器； 步骤3:终端与媒体控制服务器建立呼叫，媒体控制服务器将呼叫信息通知该会议的所有媒体处理服务器，并指定某个媒体处理服务器负责为该呼叫提供混音和多画面合成服务; 步骤4:媒体控制服务器检查到会议的媒体处理服务器不够用时，根据负载均衡原贝IJ，增加分配一个媒体处理服务器给该会议； 步骤5:媒体控制服务器将终端的媒体码流组播或单播给为该会议提供服务的所有媒体处理服务器，媒体处理服务器进行混音或多画面合成，将编码后的媒体流发给媒体控制服务器，再由媒体控制服务器转发给终端。作为优选，步骤2中媒体控制服务器根据会议设置信息、终当前第1页1&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点控制单元集群系统，其特征在于：包括媒体控制服务器和媒体处理服务器；所述的媒体控制服务器负责终端呼叫接入、会议控制、媒体流转发、媒体处理服务器的调度；所述的媒体处理服务器负责媒体流的处理，包括媒体流收发、音视频编解码、混音、多画面合成；所述的媒体控制服务器和媒体处理服务器之间通过网络进行控制消息交互和媒体流的收发。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：边学工，唐雪华，王中元，
申请(专利权)人：武汉随锐亿山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42