CN102111330A

CN102111330A - 双通道视频监控系统的数据传输方法

Info

Publication number: CN102111330A
Application number: CN2010106057081A
Authority: CN
Inventors: 姜圳
Original assignee: Beijing Jiaxun Feihong Electrical Co Ltd
Current assignee: Beijing Jiaxun Feihong Electrical Co Ltd
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-06-29

Abstract

本发明公开了视频监控和数据传输技术领域中的双通道视频监控系统的数据传输方法。包括在媒体处理单元中安装带宽测试模块，设定拥塞等待时间；当发送端和接收端通过SCTP协议关联时，带宽测试模块根据端口号和IP地址形成SCTP协议路径表；带宽测试模块检测发送端和接收端之间是否发生网络拥塞，当网络拥塞达到拥塞等待时间时，带宽测试模块控制SCTP协议选择另一组端口号，从发送端向接收端发送数据；当带宽测试模块判断发送端和接收端连接中断或者带宽变小时，控制SCTP协议使用传输带宽最大的一组端口号和IP地址，从发送端向接收端发送数据。本发明在网络严重拥塞或者路径连接出现中断时，能够选择传输带宽最大的路径传输数据。

Description

双通道视频监控系统的数据传输方法

技术领域

本发明属于视频监控和数据传输技术领域，尤其涉及一种双通道视频监控系统的数据传输方法。

背景技术

流媒体技术作为一种媒体传送方式广泛应用于视频监控系统中，该技术通过将整个音频/视频数据压缩，进行流式传输，其压缩技术大都采用了帧间压缩和帧内压缩技术，方式为将一组连续的画面作为一个画面组(GOP Group Of Picture)，将每组内的图像用不同的方式进行编码，分为I帧、P帧和B帧。I帧是一个全帧的压缩编码帧，它将全帧图像的信息进行压缩编码及传输，解码时用I帧的数据就可重构完整图像，并作为GOP的基础帧，同时也是P帧和B帧的参考帧，一个GOP内只有一个I帧。P帧是采用运动补偿的方法传输它与前面I帧或是P帧的差值及运动矢量(预测误差)，只有通过I帧中的预测值和预测误差求和之后才能构建P帧，B帧是通过前面I帧或是P帧和后面的P帧来进行重建。

在视频监控系统的数据传输过程中，对于I帧、P帧和B帧数据采用不同优先级进行传输。I帧关系到一组连续画面(GOP)的恢复，所以I帧不能丢，由于流媒体播放的有序性导致I帧信息的传输必须是有序的。因为I帧只对本组连续画面(GOP)中的帧信息的解码提供恢复信息，如果在GOP帧组在被解压的时候没有收到当前GOP的I帧，这个连续的画面组(GOP)就只能成为了无效的信息，直接影响了媒体播放的连续性。

SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)是一个面向连接的传输协议。一个SCTP关联的两端向对方提供一个SCTP端口号和一个IP地址集合，每个关联都由本地和对端的端口号，本地和对端的IP地址集合来识别。当关联建立起来后，协议会把数据流分成多个子流，通过某条路径来传输各子流的数据。当前路径不能使用时，关联会自动查找自己的路径列表，确定一条可用的路径来继续传输。作为一种传输层协议，SCTP兼有TCP及UDP两者的特点。SCTP和TCP之间的最大区别是：SCTP的连接可以是多宿主连接的，TCP则一般是单地址连接的。在进行SCTP建立连接时，连接的两端均可声明若干IP地址(IPv4，Ipv6或主机名)通知对方本端所有的地址。若当前连接失效，则协议可切换到另一个地址，而不需要重新建立连接。另外，如果使用SCTP传输视频/音频数据，可以同时对多个子流进行优先级排序，将I帧的子流优先级设为最高，P帧次之，B帧最低。在传输过程中，只需保持子流内部有序而不必保持整个数据流的顺序，不会因为传输问题而阻塞其他子流，保持互不干扰，这样就避免了其他流中数据丢失造成的队头阻塞情况，提高了传输效率。由于在视频/音频数据传输过程中，SCTP协议比TCP协议具备上述优点，因此视频监控系统的数据传输过程中使用的TCP协议已经逐渐被SCTP协议取代。

图1是双通道视频监控系统工作原理图。图1中，双通道视频监控系统的VTDU(Video Transfer and Dispatch Unit，媒体处理单元)需要监听客户端的连接请求，并在客户端发出连接的请求之后，在随后的请求报文中分析数据并决定真正被访问的视频编码器，然后与视频编码器建立另一个TCP连接，将从编码器接收到的视频数据用SCTP协议转发。

但是，视频监控系统在使用SCTP协议进行数据传输时，还存在一些问题。一方面，当使用SCTP协议进行数据传输的路径出现严重的网络拥塞时，SCTP协议不能及时选择其他路径传输数据，这往往造成数据传输的等待，从而大大降低了数据传输的效率；另一方面，当使用SCTP协议进行数据传输的路径出现故障中断时，SCTP协议选择的另一条传输数据的路径往往不是所有可选择路径中带宽最大的路径，这使得SCTP协议的数据传输效率无法充分发挥。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术中提出的使用SCTP协议传输数据存在的问题，提供一种双通道视频监控系统的数据传输方法，用以解决上述问题。

技术方案是，一种双通道视频监控系统的数据传输方法，其特征是所述方法包括，

步骤1：在双通道视频监控系统的媒体处理单元中，安装带宽测试模块，并设定拥塞等待时间；

步骤2：当发送端和接收端通过SCTP协议关联时，发送端和接收端分别向对方提供端口号以及IP地址，带宽测试模块根据所述端口号以及IP地址，形成SCTP协议路径表；

步骤3：带宽测试模块检测发送端和接收端之间是否发生网络拥塞，如果是，则执行步骤4；否则，执行步骤6；

步骤4：带宽测试模块判断网络拥塞是否达到拥塞等待时间，如果是，则执行步骤5；否则，返回步骤3继续检测；

步骤5：在SCTP协议路径表中，带宽测试模块控制SCTP协议选择另一组端口号，从发送端向接收端发送数据；

步骤6：带宽测试模块判断发送端和接收端是否出现故障导致连接中断，或者判断发送端和接收端传输带宽是否变小，如果是，则执行步骤7；否则，返回步骤3继续检测；

步骤7：在SCTP协议路径表中，带宽测试模块测试其他端口号和IP地址的传输带宽，控制SCTP协议使用传输带宽最大的一组端口号和IP地址，从发送端向接收端发送数据。

所述发送端为视频编码器，所述接收端为媒体处理单元。

所述发送端为媒体处理单元，所述接收端为客户端。

所述带宽测试模块测试其他端口号和IP地址的传输带宽，具体使用自加载周期性探测流的带宽测试算法。

所述从发送端向接收端发送数据具体是将数据中的多个子流进行优先级排序，将I帧的子流优先级设为最高，P帧的子流优先级设为次高，B帧的子流优先级设为最低，然后各子流按照优先级高低顺序进行传输。

本发明的效果在于，当双通道视频监控系统出现严重的网络拥塞时，SCTP协议能够及时选择其他端口传输数据；当数据传输的路径出现故障中断或者带宽变小时，SCTP协议能够选择其他路径中传输带宽最大的路径进行数据传输。

附图说明

图1是双通道视频监控系统工作原理图；

图2是双通道视频监控系统的数据传输方法流程图；

图3是SCTP协议路径表。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例1

在视频编码器通过媒体处理单元向客户端传输数据前，双通道视频监控系统先通过中心管理服务单元，接收客户端发送的请求，并确定视频编码器。在中心管理服务单元的控制下，当客户端与媒体处理单元以及媒体处理单元与视频编码器握手连接后，视频编码器与媒体处理单元和媒体处理单元与客户端之间展开SCTP连接。

由于在双通道视频监控系统中，视频编码器和媒体处理单元以及媒体处理单元和客户端之间，分别进行视频/音频数据的传输，因此，在本实施例中，以媒体处理单元为发送端，以客户端为接收端，说明双通道视频监控系统的数据传输方法。图2是双通道视频监控系统的数据传输方法流程图，图2中，双通道视频监控系统的数据传输方法包括，

步骤1：在双通道视频监控系统的媒体处理单元中，安装带宽测试模块，并设定拥塞等待时间。

步骤2：当媒体处理单元和客户端通过SCTP协议关联时，媒体处理单元和客户端分别向对方提供端口号以及IP地址，带宽测试模块根据所述端口号以及IP地址，形成SCTP协议路径表。

图3是SCTP协议路径表。图3中，媒体处理单元提供数据传输的端口为7100和80，媒体处理单元的IP地址为192.168.1.3；而客户端提供数据传输的端口为7100和8080，IP地址为192.168.1.201。因此，可供视频/音频传输的数据路径共有4个，如图3的序号1-4所示，本实施例中，SCTP协议初始使用图3中的序号1的端口和IP地址组合进行数据传输。

步骤3：带宽测试模块检测媒体处理单元和客户端之间是否发生网络拥塞，如果是，则执行步骤4；否则，执行步骤6。

步骤4：带宽测试模块判断网络拥塞是否达到拥塞等待时间，如果是，则执行步骤5；否则，返回步骤3继续检测。

步骤5：当带宽测试模块判断网络拥塞达到拥塞等待时间时，在SCTP协议路径表中，带宽测试模块控制SCTP协议选择另一组端口号，从发送端向接收端发送数据。

图3中，由于SCTP协议初始使用序号为1的端口和IP地址组合进行数据传输，则在网络拥塞达到拥塞等待时间时，带宽测试模块控制SCTP协议选择序号为2-4的端口组合中的任意一组端口传输数据。这样，解决了网络长时间拥塞而SCTP协议无法传输数据的问题。

步骤6：带宽测试模块判断媒体处理单元和客户端是否出现故障导致连接中断，或者判断媒体处理单元和客户端传输带宽是否变小，如果是，则执行步骤7；否则，返回步骤3继续检测。

图3中，由于SCTP协议初始使用序号为1的的端口和IP地址组合进行数据传输，则在媒体处理单元和客户端出现故障导致连接中断或者媒体处理单元和客户端传输带宽变小时，带宽测试模块使用自加载周期性探测流的带宽测试算法测试其他端口号和IP地址的传输带宽，即测试序号为2-4的端口号和IP地址的组合形成的路径传输数据的带宽。从中选取传输数据带宽最大的路径，从媒体处理单元向客户端发送数据。

上述双通道视频监控系统的数据传输方法流程，同样适用于视频编码器为为发送端，媒体处理单元为接收端的数据传输。

另外，从发送端向接收端发送数据，具体可以是将数据中的多个子流进行优先级排序，将I帧的子流优先级设为最高，P帧的子流优先级设为次高，B帧的子流优先级设为最低，然后各子流按照优先级高低顺序进行传输。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种双通道视频监控系统的数据传输方法，其特征是所述方法包括，

2.根据权利要求1所述的一种双通道视频监控系统的数据传输方法，其特征是所述发送端为视频编码器，所述接收端为媒体处理单元。

3.根据权利要求1所述的一种双通道视频监控系统的数据传输方法，其特征是所述发送端为媒体处理单元，所述接收端为客户端。

4.根据权利要求2或3所述的一种双通道视频监控系统的数据传输方法，其特征是所述带宽测试模块测试其他端口号和IP地址的传输带宽，具体使用自加载周期性探测流的带宽测试算法。

5.根据权利要求2或3所述的一种双通道视频监控系统的数据传输方法，其特征是所述从发送端向接收端发送数据具体是将数据中的多个子流进行优先级排序，将I帧的子流优先级设为最高，P帧的子流优先级设为次高，B帧的子流优先级设为最低，然后各子流按照优先级高低顺序进行传输。