CN102281191B - 非压缩视频的多播标签交换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非压缩视频的多播标签交换方法，包括以下步骤：a、根据非压缩视频源和调度目的地，在传输非压缩视频数据的以太网帧头部设置用于标识目的端口的目标标签字段；b、通过网络配置协议信令在接收相同的数据的目的端口设置与目标标签字段对用的标签号码；c、通过目标标签字段和标签号码的对应关系，在源端口和目标端口之间建立虚电路连接的稳定通信关系；d、非压缩视频源设备在发送数据时将非压缩视频数据发送到目地端口。本发明克服了现有技术系统结构复杂、易造成端口拥塞、后期维护工作工程量大等缺点，解决了在有限设备条件下海量非压缩视频数据交换的难题，同时极大地减少了后期工程维护时重新配置规划的难度和工作量。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统的数据传输方法，具体涉及非压缩视频的多播标签交换方法。
背景技术
非压缩视频监控是安防监控领域中一个非常关键的技术分类，由于其具有视频无损和实时性强两大关键特征而被广泛的应用，也正因为视频数据没有经过压缩处理，所以其数据量是非常巨大的，一般对于标清视频图像而言带宽都在120Mbps以上，再则一般的监控场合都有几百甚至与几千路这样的图像。那么这么大带宽、大路数的数据交换就成为了一个非常重要的技术问题：约束大量数据仅仅转发到指定的目的端口，而不会随意的扩散到其他的非指定端口上，造成对其他物理端口的带宽浪费，从而降低系统的整体交换性能；其次在监控应用中大量存在同一时间在多个不同的地点观看同一路图像的情况，由于每一路图像的数据量非常巨大，如果采用简单的复制数据流到每一个目的端口的方法来处理，这样会在瞬间消耗掉大量的系统交换容量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于非压缩视频数据传输方法，通过引入更高层的交换管理技术来解决上述技术难题。
为实现上述目的，本发明设计的非压缩视频的多播标签交换方法，包括：a、根据非压缩视频源和调度目的地，在传输非压缩视频数据的以太网帧头部设置用于标识目的端口的目标标签字段；b、通过网络配置协议信令在非压缩视频数据的目的端口设置与目标标签字段对用的标签号码，并将需要接收相同的非压缩视频数据的目的端口设置相同的标签号码；c、通过目标标签字段和标签号码的对应关系，在非压缩视频源端口和非压缩视频目标端口之间建立虚电路连接的稳定通信关系；d、非压缩视频源设备在发送数据时根据目的端口的标签字段和标签号码，将非压缩视频数据发送到目地端口。
在上述技术方案中，所述非压缩视频数据以太网帧标识符包括目标标签域、接收目标地址域、发送源地址域、帧类型域、有效净荷数据域和帧校验序列。
在上述技术方案中，所述目标标签域设置为2个字节、接收目标地址域设置为6个字节，发送源地址域设置为6个字节，帧类型域设置为2个字节，有效净荷数据域不大于1500个字节，帧校验序列设置为4个字节。
在上述技术方案中，所述目标标签字段设置为2个字节。
在上述技术方案中，所述非压缩视频数据在进入到数据传输交换系统后，所述目标标签字段在全局唯一地标识非压缩视频数据需要转发的目的端口。
在上述技术方案中，在交换数据时，非压缩视频以太网交换机首先获取源数据端口发送进入交换机的需要被交换数据帧的头两个字节，然后查找交换机中具有相同的标签号码的端口，非压缩视频以太网交换机的交换处理器将非压缩视频数据连续转发到所查找到的端口上实现多播通信。
本发明的采用标签技术用于准确的指向和描述数据接收的目的端口，采用多播可以在不需要复制数据的情况下，将一份数据同时转发给多个目的端口，彻底解决了海量非压缩视频数据的交换问题，可以根据用户的监视需要灵活自由的调度视频数据，同时在进行后期工程维护时极大地减少了其重新配置和规划的难度和工作量。
附图说明
图1为本发明的通信系统结构示意图；
图2为本发明交换机制中数据传输流程图；
图3为本发明交换机制中帧结构封装实施例；
图中，VID是指交换机入站数据帧的VLAN标识号，PCS是PersonalCommunications Service，即个人通讯服务。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
非压缩视频的多播标签交换方法，包括：a、根据非压缩视频源和调度目的地，在传输非压缩视频数据的以太网帧头部设置用于标识目的端口的目标标签字段；b、通过网络配置协议信令在非压缩视频数据的目的端口设置与目标标签字段对用的标签号码，并将需要接收相同的非压缩视频数据的目的端口设置相同的标签号码；c、通过目标标签字段和标签号码的对应关系，在非压缩视频源端口和非压缩视频目标端口之间建立以太网类似虚电路连接的稳定通信关系；d、非压缩视频源设备在发送数据时根据目的端口的标签字段和标签号码，将非压缩视频数据发送到目地端口。如图1所示，业务盘将模拟视频信号转换成为数字视频信号、并将数据按照非压缩视频帧格式进行封装。非压缩视频交换机提供多个标准的千兆以太网接口，其中包括电口和光口，并在其内部根据目标标签和多播地址进行交换的核心引擎，将进入到交换机中的数据根据数据头部的标签转发给指定的目标端口；业务盘和非压缩视频交换机实现SNMP(Simple NetworkManagement Protocol)网络管理协议，通过标准的管理协议网络管理软件系统可以对其进行目标标签的下发配置，建立<标签，端口>的映射表，非压缩视频交换机根据该表中的条目进行匹配，将源数据端口和目的数据端口建立映射关系，非压缩视频交换机根据这种映射关系来转发视频数据。
如图2所示的非压缩视频详细数据流向流程图，当需要调度一路视频数据到某一块视频输出业务盘进行视频还原输出时，用户需要在网管客户端软件上通过鼠标选择需要查看的视频源也就是摄像机所连接的业务单盘的通道，然后通过拖拽操作将视频源与目的输出业务盘的通道建立调度关系，此时软件先分配一个全局唯一的标签编号VID100，然后将配置源业务单盘的指定通道为标签编号VID100；接下来网管软件配置交换机使得源业务盘连接的以太网端口允许标签编号VID100的数据进入到交换机中；接下来网管软件配置交换机使得目的业务盘连接的以太网端口允许标签编号VID100的数据流出交换机；接下来网管软件配置交换机的<标签，端口>映射表，建立标签编号VID100与目的业务单盘连接的以太网端口的对应关系；现在网管软件给源业务单盘发送启动数据发送指令使得源业务单盘发送数据给交换机，然后网管软件给目标业务单盘发送启动数据接收指令使得目标业务单盘接收交换机发送过来的数据，这样就完成了一次完整的视频数据调度过程。
如图3所示，非压缩视频数据以太网帧标识符包括目标标签域、接收目标地址域、发送源地址域、帧类型域、有效净荷数据域和帧校验序列。目标标签域设置为2个字节、接收目标地址域设置为6个字节，发送源地址域设置为6个字节，帧类型域设置为2个字节，有效净荷数据域不大于1500个字节，帧校验序列设置为4个字节，目标标签字段设置为2个字节。
具体实施例中，目标标签域就是100这个整数，然后目标地址域始终是多播地址01:19:**00:00:01，源地址则是源业务单盘的MAC地址，至于类型域用于指示该数据包中包含的是视频数据。
非压缩视频数据在进入到数据传输交换系统后，目标标签字段在全局唯一地标识非压缩视频数据需要转发的目的端口。在交换数据时，非压缩视频以太网交换机首先获取源数据端口发送进入交换机的需要被交换数据帧的头两个字节，然后查找交换机中预先通过网管配置下发的<标签，端口>对应表项，找出具有相同的标签号码的端口，非压缩视频以太网交换机的交换处理器将非压缩视频数据连续转发到所查找到的端口上实现多播通信。
以上表述是本发明的一种实施方法，仅为本发明的设计思想阐述方便而做的假设，并不用于限定本发明的保护范围，凡是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 (5)
1.一种非压缩视频的多播标签交换方法，其特征在于，该方法包括：a、根据非压缩视频源和调度目的地，在传输非压缩视频数据的以太网帧头部设置用于标识目的端口的目标标签字段；b、通过网络配置协议信令在非压缩视频数据的目的端口设置与目标标签字段对应的标签号码，并将需要接收相同的非压缩视频数据的目的端口设置相同的标签号码；c、通过目标标签字段和标签号码的对应关系，在非压缩视频源端口和非压缩视频数据的目的端口之间建立虚电路连接的稳定通信关系；d、非压缩视频源设备在发送数据时，根据目的端口的目标标签字段和标签号码，将非压缩视频数据发送到目的端口，在交换数据时，非压缩视频以太网交换机首先获取源数据端口发送进入交换机的需要被交换数据帧的头两个字节，然后查找交换机中具有相同的标签号码的端口，非压缩视频以太网交换机的交换处理器将非压缩视频数据连续转发到所查找到的端口上实现多播通信。
2.根据权利要求1所述的非压缩视频的多播标签交换方法，其特征在于：所述非压缩视频数据的以太网帧标识符包括目标标签域、接收目标地址域、发送源地址域、帧类型域、有效净荷数据域和帧校验序列。
3.根据权利要求2所述的非压缩视频的多播标签交换方法，其特征在于：所述目标标签域设置为2个字节、接收目标地址域设置为6个字节，发送源地址域设置为6个字节，帧类型域设置为2个字节，有效净荷数据域不大于1500个字节，帧校验序列设置为4个字节。
4.根据权利要求1-3任一所述的非压缩视频的多播标签交换方法，其特征在于：所述目标标签字段设置为2个字节。
5.根据权利要求1-3任一所述的非压缩视频的多播标签交换方法，其特征在于：所述非压缩视频数据在进入到数据传输交换系统后，所述目标标签字段在全局唯一地标识非压缩视频数据需要转发的目的端口。
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