IP组播技术及其在视频监控系统中的应用(2)

在组播中，用户按不同的应用分为不同的用户组,组成员要向组播服务器(一般为路由器)注册，用户主机发出请求报文，表明所要加入的组。每个组播群组有惟一的D类地址。其地址范围从224.0.0.0到

239.255.255.255。IP最多可提供多达228个同步组播群组的地址，因此，实际群组数受选路表大小而不是编址的约束。

转发IP组播需要特殊的组播路由器(multicast router)。通常是给常规路由器添加这种能力。组播路由器会周期性地对该组进行查询,检查组内的成员是否还参与其中，只要还有一个主机仍在参与，组播路由器就继续接收数据。当所有的主机都离开了组后，组播路由器会收到一个Internet组管理协议(Internet Group Manage Protocol, IGMP)的“离开”消息报文，组播路由器就会马上查询组中是否还有活动的组成员。如果有活动的组成员,组播路由器就继续转发数据；如果没有,就不再转发数据。

2.3 IP组播路由协议

组播路由协议[2]就是根据网络拓扑、组播源和组播成员的位置信息采用一定的组播树生成算法来构造组播转发树的协议。

组播网内数据的流动必须根据组播路由协议建立生成树，使发送源和组播组成员之间形成一条单独的转发路径，确保每个数据包都能转发到目的地。组播生成树的形成与发送者和接收者的分布、网络的流量状况以及组成员的动态性有关。组播生成树也反映了不同的组播路由算法和组播应用。目前构建组播树的算法主要有泛洪(Flooding)、生成树ST(Spanning Tree)、反向路径广播RPB(Reverse Path Broadcasting)、扩散-剪枝的RPB算法和基于核心的组播算法等。

根据网络中组成员的分布，IP组播路由协议可分为两种基本类型:稀疏模式协议和密集模式协议。密集模式假设组成员密集分布在网络中，并且有足够的带宽。这种组播路由协议依赖于广播技术来将数据“推”向网络中的所有路由器。它包括距离向量组播路由协议（DVMRP）、组播开放最短路径优先协议 （MOSPF） 和密集模式的协议无关组播路由协议（PIM-DM），属于数据驱动型；当组成员稀疏分布时，就需要另一种类型的组播协议，即稀疏模式组播路由协议，将组播流量限制在到组成员的路径上，通过发出加入请求申请，在含有集中点或核心点的空生成树上添加树枝形成组播生成树，属于接收者驱动型。既保证了数据传输的安全，又能够有效控制网络流量和路由器负载。例如广域网或用户使用 ISDN 线上网。它包括基于核心树的组播路由协议（CBT） 和稀疏模式协议无关组播路由协议（PIM-SM）。

3 IP组播在视频监控系统中的应用

3.1 系统总体设计

系统由四部分组成为：视频采集装置、视频服务器、应用客户端、组播网络。

视频服务器实现前端视频的实时采集、压缩和传输。应用客户端包括监控中心和远程监控端，为普通PC机，完成视频的接收、解压回放，并且，负责加入或退出组播组。开发工具为VC++６.０，运行平台为Windows操作系统。系统架构如图１所示。

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