CN101132507B - Usb摄像头分配带宽的方法、驱动装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种USB摄像头分配带宽的方法、驱动装置及系统，在需要设置USB摄像头带宽时，如果该USB摄像头已开启视频流，则发送伪视频数据，停止USB摄像头的USB数据，同时按照当前的带宽设置信息重新申请USB带宽；在带宽申请成功后开启视频流，停止发送伪视频数据。本发明方法不需要用户手动停止视频流，也不需要用户在完成分配后手动重新开启，避免了USB数据传输的中断，从而保证了视频应用程序的正常工作。进一步地，在USB摄像头为两个或两个以上时，合理地为当前启动的USB摄像头分配了USB带宽，保证了启动的USB摄像头的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及USB摄像头技术，尤指一种USB摄像头分配带宽的方法、驱动装置及系统。
背景技术
USB摄像头在开启视频流工作时，必须连续的传送数据，否则会造成使用摄像头的应用程序错误；而在USB摄像头重新分配USB带宽时，该USB设备必须处于停止工作状态。现有的USB摄像头在重新设置USB带宽时，必须由用户手动控制USB摄像头停止工作，关闭视频流，待重新设置好USB带宽后，再重新手动开启视频流。
图1是现有USB摄像头工作系统结构示意图，如图1所示，主要包括：USB摄像头、USB控制器、USB摄像头驱动单元和视频应用程序单元，正常情况下，USB摄像头将获取的视频信息转化为USB数据后，按照预先申请好的带宽，经USB控制器发送给USB摄像头驱动单元，USB摄像头驱动单元将接收到的USB数据转换为视频流后传送给视频应用程序单元。在需要重新分配USB带宽时，各组成单元的工作包括：
USB摄像头，用于获取视频信息，并将视频信息转化为USB数据后发送给USB控制器；
USB控制器，接收来自USB摄像头驱动单元的携带设置信息的带宽申请，按照设置信息分配USB带宽，分配成功后通知USB摄像头驱动单元；
USB摄像头驱动单元，接收外界的设置USB带宽请求，向USB控制器发送带宽申请；接收来自USB控制器的分配成功通知。这里所说的外界可以是通过预先设置的界面进行设置等。
需要说明的是，在上述单元实现带宽分配工作之前，需要停止当前向视频应用程序单元发送的视频流，即手动停止USB摄像头，关闭视频流；待带宽分配完成后，重新手动打开USB摄像头，开启视频流，通过申请的带宽，USB控制器将接收到的USB数据经由USB摄像头驱动单元，转换为视频流后传送给视频应用程序单元。
从上述现有方法可见，为了重新分配USB摄像头的带宽，需要用户手动停止视频流，并在完成分配后手动重新开启，使得USB数据传输的中断，从而不能保证视频应用程序的正常工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种USB摄像头分配带宽的方法，能够保证视频应用程序的正常工作。
本发明的另一目的在于提供一种USB摄像头分配带宽的驱动装置，能够保证视频应用程序的正常工作。
本发明的又一目的在于提供一种USB摄像头分配带宽的系统，能够保证视频应用程序的正常工作。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种USB摄像头分配带宽的方法，预先设置伪视频数据，在需要设置USB摄像头带宽时，该方法还包括：
如果USB摄像头已开启视频流，则连续发送伪视频数据，停止USB摄像头的USB数据，同时按照当前的带宽设置信息申请USB带宽；
在带宽申请成功后开启视频流，停止发送伪视频数据。
该方法还包括：如果USB摄像头未开启视频流，则存储所述带宽设置信息，结束本流程。
该方法还包括：当开启视频流时，按照所述记录的带宽设置信息申请带宽，并通过申请的带宽传输视频流。
当开启的USB摄像头为两个或两个以上时，该方法还包括：
监控已启动的USB摄像头的数量，并根据当前接入的USB摄像头的数量及总USB带宽，为当前接入的USB摄像头分配带宽。
预先设置保证USB摄像头正常工作所需的USB带宽的USB带宽阈值，该方法还包括：
当同时工作的USB摄像头能够分配到的USB带宽小于所述USB带宽阈值时，拒绝新的USB摄像头的加入。
该方法还包括：通过预设界面显示表示用户带宽不足的警告信息。
所述发送伪视频数据的方法是连续发送。
所述位数据为一幅或一幅以上的图像信息。
一种USB摄像头分配带宽的驱动装置，该驱动装置包括：控制模块、视频流发送模块、带宽申请模块和记录模块，其中，
记录模块，用于存储预先设置的伪数据；
控制模块，用于接收来自外界的设置USB带宽请求，从已有USB控制器中获取当前需要设置USB带宽的USB摄像头是已开启视频流的，则从记录模块中读取伪视频数据并发送给视频流发送模块，同时，向已有USB控制器发送停止通知，停止USB摄像头的USB数据，并向带宽申请模块发送申请带宽通知；接收来自带宽申请模块的带宽成功申请通知，开启视频流并向视频流发送模块发送视频流，停止发送伪视频数据；
带宽申请模块，用于接收来自控制模块的申请带宽通知，按照申请带宽通知中携带的带宽设置信息，向已有USB控制器发发送带宽申请；在带宽申请成功后，向控制模块发送带宽成功申请通知；
视频流发送模块，用于接收来自控制模块的视频流信息，连续发送伪数据或发送视频流。
所述控制模块进一步用于：如果所述当前需要设置USB带宽的USB摄像头是未启动视频流的，则存储接收到的设置USB带宽请求中携带的带宽设置信息。
一种USB摄像头分配带宽的系统，包括USB摄像头、USB控制器、视频 应用程序单元，该系统还包括USB摄像头驱动装置，该USB摄像头驱动装置包括：控制模块、视频流发送模块、带宽申请模块和记录模块，其中，
记录模块，用于存储预先设置的伪数据；
控制模块，用于接收来自外界的设置USB带宽请求，从已有USB控制器中获取当前需要设置USB带宽的USB摄像头是已开启视频流的，则从记录模块中读取伪视频数据并发送给视频流发送模块，同时，向已有USB控制器发送停止通知，停止USB摄像头的USB数据，并向带宽申请模块发送申请带宽通知；接收来自带宽申请模块的带宽成功申请通知，开启视频流并向视频流发送模块发送视频流，停止发送伪视频数据；
带宽申请模块，用于接收来自控制模块的申请带宽通知，按照申请带宽通知中携带的带宽设置信息，向已有USB控制器发发送带宽申请；在带宽申请成功后，向控制模块发送带宽成功申请通知；
视频流发送模块，用于接收来自控制模块的视频流信息，连续发送伪数据或发送视频流。
所述控制模块进一步用于：如果所述当前需要设置USB带宽的USB摄像头是未启动视频流的，则存储接收到的设置USB带宽请求中携带的带宽设置信息。
该系统还包括监控单元，用于获取已开启的USB摄像头的数量，当USB摄像头的数量发生变化时，根据当前开启的USB摄像头的数量及总USB带宽，计算当前开启的USB摄像头可以使用的带宽，并将各USB摄像头对应的带宽信息携带USB带宽请求中发送给所述USB摄像头驱动装置。
所述监控单元还用于，判断计算出的当前开启的USB摄像头可以使用的带宽是否小于预先设置的USB带宽阈值，如果是，不允许新的USB摄像头加入；如果不是，将各USB摄像头对应的带宽信息携带USB带宽请求中发送给USB摄像头驱动装置。
由上述技术方案可见，本发明在需要设置USB摄像头带宽时，如果该USB摄像头已开启视频流，则发送伪视频数据，停止USB摄像头的USB数据， 同时按照当前的带宽设置信息重新申请USB带宽；在带宽申请成功后开启视频流，停止发送伪视频数据。本发明方法不需要用户手动停止视频流，也不需要用户在完成分配后手动重新开启，避免了USB数据传输的中断，从而保证了视频应用程序的正常工作。
进一步地，在USB摄像头为两个或两个以上时，合理地为当前启动的USB摄像头分配了USB带宽，保证了启动的USB摄像头的正常工作。
附图说明
图1是现有USB摄像头工作系统结构示意图；
图2是本发明USB摄像头驱动装置组成结构示意图；
图3是本发明实时分配USB带宽的方法的流程图；
图4是本发明USB摄像头工作系统的实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：预先设置伪视频数据；在需要设置USB摄像头带宽时，如果USB摄像头已开启视频流，则发送伪视频数据，停止USB摄像头的USB数据，同时按照当前的带宽设置信息重新申请USB带宽；在带宽申请成功后开启视频流，停止发送伪视频数据。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。
图2是本发明USB摄像头驱动装置组成结构示意图，如图2所示，该装置主要包括控制模块、视频流发送模块、带宽申请模块和记录模块，其中，
记录模块，用于存储预先设置的伪数据。伪数据是预先设置的一幅或一幅以上的图像信息，图像的内容可以是告诉用户，带宽切换进行中等。
控制模块，用于接收来自外界的设置USB带宽请求，从USB控制器中获取当前需要设置USB带宽的USB摄像头是已开启视频流的，则从记录模块中读取伪视频数据并发送给视频流发送模块，同时，向USB控制器发送 停止通知，停止USB摄像头的USB数据，并向带宽申请模块发送申请带宽通知；接收来自带宽申请模块的带宽成功申请通知，开启并向视频流发送模块发送视频流，停止发送伪视频数据。
带宽申请模块，用于接收来自控制模块的申请带宽通知，按照申请带宽通知中携带的带宽设置信息，向USB控制器发发送带宽申请；在带宽申请成功后，向控制模块发送带宽成功申请通知。
视频流发送模块，用于接收来自控制模块的视频流信息，发送伪数据或视频流。
图3是本发明实时分配USB带宽的方法的流程图，结合图2，本发明方法包括以下步骤：
步骤300：预先设置伪视频数据。
伪数据可以是存储在缓存中的一幅或一幅以上的图像信息，图的内容可以是告诉用户，带宽切换进行中等。
步骤301：在需要设置USB摄像头带宽时，判断该USB摄像头是否已开启视频流，若已开启，则进入步骤303；否则进入步骤302。
步骤302：存储当前的带宽设置信息，结束本流程。
带宽设置信息是指带宽值。相关内容可参见USB规范，这不再赘述。
当设置USB带宽时，如果当前视频流未开启，则记录当前的带宽设置值，并结束本流程。
进一步地，直到下次开启视频流时，按照记录的带宽设置值向USB控制器申请带宽，开启视频流。
步骤303～305：发送伪视频数据，停止USB摄像头的USB数据，同时按照当前的带宽设置信息重新申请USB带宽，并在带宽申请成功后开启视频流，停止发送伪视频数据。
本步骤中，在带宽申请过程中，连续向视频应用程序单元传送记录在缓存中的伪数据，此时，视频应用程序单元得到连续的视频流，保证了正常工作。申请带宽的方法属于现有技术，不再详述，这里强调的是，在申请带宽 的同时，视频应用程序单元将预设的伪数据作为视频流传输，保证了视频应用程序单元的正常工作。
在完成带宽申请后，停止向应用程序传送伪数据，恢复正常的视频流传送。
USB摄像头工作时，数据传输量大，会占用较多USB带宽。当同一台设备如计算机上存在多个USB摄像头同时工作时，后启动的USB摄像头很可能因为先启动的USB摄像头已占用大量带宽而无法正常工作。为了保证启动的USB摄像头均能正常工作，现有的方法只能依靠逐个手动调节USB摄像头的带宽设置的方式来调整启动的USB摄像头的带宽，非常繁琐。
因此，本发明方法进一步包括：监控已启动工作的USB摄像头的数量，并根据当前接入的USB摄像头的数量及总USB带宽，为当前接入的USB摄像头分配带宽。即当有USB摄像头开始或者停止工作时，为工作中的USB摄像头重新分配带宽，以使每个摄像头都能够正常工作。
具体来讲，当加入新的USB摄像头时，降低在先启动的每个USB摄像头占用的带宽，以保证后启动的USB摄像头的正常工作；而当接入的USB摄像头数量减少时，对剩余的USB摄像头重新分配带宽，使其占有尽可能大的USB带宽，以保证剩余的USB摄像头的性能。
每个USB摄像头都会有对应的驱动，每个驱动被加载时，在系统注册表的指定选项累加记录已启动的USB摄像头的数量，这点属于现有技术，本发明方法中只需从系统注册表中读取USB摄像头的数量信息即可。另外，USB总带宽是固定的，其获取属于现有技术，这里不再赘述。
进一步地，本发明方法还包括预先设置保证USB摄像头正常工作所需的USB带宽的USB带宽阈值，当系统中同时工作的USB摄像头的计算出的USB摄像头能够分配到USB带宽小于USB带宽阈值时，不再允许新的USB摄像头加入。
进一步地，本发明方法还包括：通过预设界面显示表示用户带宽不足的警告信息。
图4是本发明USB摄像头工作系统的实施例的结构示意图，如图4所示，该系统包括：USB摄像头，USB控制器、USB摄像头驱动装置、视频应用程序单元，具体工作原理及实现方法已通过上述图2和图3进行了详细描述，这里不再重述。
当USB摄像头为两个或两个以上时，该系统进一步包括监控单元。该监控单元，用于获取已开启的USB摄像头的数量，当USB摄像头的数量发生变化时，根据当前开启的USB摄像头的数量及总USB带宽，计算当前开启的USB摄像头可以使用的带宽，并将各USB摄像头对应的带宽信息携带USB带宽请求中发送给USB摄像头驱动装置，通知USB摄像头驱动装置重新为当前开启的USB摄像头分配带宽。
需要说明的是，USB摄像头驱动装置重新向USB控制器为当前各USB摄像头申请带宽，分配带宽的方法在图3中已详细描述过，这里不再赘述。
进一步地，监控单元还用于，判断计算出的当前开启的USB摄像头可以使用的带宽是否小于预先设置的USB带宽阈值，如果是，不允许新的USB摄像头加入；如果不是，将各USB摄像头对应的带宽信息携带USB带宽请求中发送给USB摄像头驱动装置。
在不允许新的USB摄像头加入的情况下，监控单元还可以进一步发出警告信息，如通过预设界面的方式提示用户带宽不足等警告信息。
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，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种USB摄像头分配带宽的方法，其特征在于，预先设置伪视频数据，在需要设置USB摄像头带宽时，该方法还包括：
如果USB摄像头已开启视频流，则连续发送伪视频数据，停止USB摄像头的USB数据，同时按照当前的带宽设置信息申请USB带宽；
在带宽申请成功后开启视频流，停止发送伪视频数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：如果USB摄像头未开启视频流，则存储所述带宽设置信息，结束本流程。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：当开启视频流时，按照所述记录的带宽设置信息申请带宽，并通过申请的带宽传输视频流。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，当开启的USB摄像头为两个或两个以上时，该方法还包括：
监控已启动的USB摄像头的数量，并根据当前接入的USB摄像头的数量及总USB带宽，为当前接入的USB摄像头分配带宽。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，预先设置保证USB摄像头正常工作所需的USB带宽的USB带宽阈值，该方法还包括：
当同时工作的USB摄像头能够分配到的USB带宽小于所述USB带宽阈值时，拒绝新的USB摄像头的加入。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：通过预设界面显示表示用户带宽不足的警告信息。
7.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述发送伪视频数据的方法是连续发送。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述位数据为一幅或一幅以上的图像信息。
9.一种USB摄像头分配带宽的驱动装置，其特征在于，该驱动装置包括：控制模块、视频流发送模块、带宽申请模块和记录模块，其中，
记录模块，用于存储预先设置的伪数据；
控制模块，用于接收来自外界的设置USB带宽请求，从已有USB控制器中获取当前需要设置USB带宽的USB摄像头是已开启视频流的，则从记录模块中读取伪视频数据并发送给视频流发送模块，同时，向已有USB控制器发送停止通知，停止USB摄像头的USB数据，并向带宽申请模块发送申请带宽通知；接收来自带宽申请模块的带宽成功申请通知，开启视频流并向视频流发送模块发送视频流，停止发送伪视频数据；
带宽申请模块，用于接收来自控制模块的申请带宽通知，按照申请带宽通知中携带的带宽设置信息，向已有USB控制器发送带宽申请；在带宽申请成功后，向控制模块发送带宽成功申请通知；
视频流发送模块，用于接收来自控制模块的视频流信息，连续发送伪数据或发送视频流。
10.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述控制模块进一步用于：如果所述当前需要设置USB带宽的USB摄像头是未启动视频流的，则存储接收到的设置USB带宽请求中携带的带宽设置信息。
11.一种USB摄像头分配带宽的系统，包括USB摄像头、USB控制器、视频应用程序单元，其特征在于，该系统还包括USB摄像头驱动装置，该USB摄像头驱动装置包括：控制模块、视频流发送模块、带宽申请模块和记录模块，其中，
记录模块，用于存储预先设置的伪数据；
控制模块，用于接收来自外界的设置USB带宽请求，从已有USB控制器中获取当前需要设置USB带宽的USB摄像头是已开启视频流的，则从记录模块中读取伪视频数据并发送给视频流发送模块，同时，向已有USB控制器发送停止通知，停止USB摄像头的USB数据，并向带宽申请模块发送申请带宽通知；接收来自带宽申请模块的带宽成功申请通知，开启视频流并向视频流发送模块发送视频流，停止发送伪视频数据；
带宽申请模块，用于接收来自控制模块的申请带宽通知，按照申请带宽通知中携带的带宽设置信息，向已有USB控制器发送带宽申请；在带宽申请成功后，向控制模块发送带宽成功申请通知；
视频流发送模块，用于接收来自控制模块的视频流信息，连续发送伪数据或发送视频流。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述控制模块进一步用于：如果所述当前需要设置USB带宽的USB摄像头是未启动视频流的，则存储接收到的设置USB带宽请求中携带的带宽设置信息。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，该系统还包括监控单元，用于获取已开启的USB摄像头的数量，当USB摄像头的数量发生变化时，根据当前开启的USB摄像头的数量及总USB带宽，计算当前开启的USB摄像头可以使用的带宽，并将各USB摄像头对应的带宽信息携带USB带宽请求中发送给所述USB摄像头驱动装置。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述监控单元还用于，判断计算出的当前开启的USB摄像头可以使用的带宽是否小于预先设置的USB带宽阈值，如果是，不允许新的USB摄像头加入；如果不是，将各USB摄像头对应的带宽信息携带USB带宽请求中发送给USB摄像头驱动装置。
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