CN103841432B - 一种复合视频数据的传输方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合视频数据的传输方法和设备，用以解决现有技术中存在的复合视频数据传输效率较低和传输方式不够灵活的问题。所述方法包括：接收待发送的数据，并根据所述数据的接收通道确定所述数据的数据类型；根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将所述数据存储至与所述数据的数据类型对应的数据缓存区；按照预先定义的帧数据格式对所述数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对所述数据的数据类型分配的帧缓存区；按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧。

Description

一种复合视频数据的传输方法和设备

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种复合视频数据的传输方法和设备。

背景技术

目前，基于光纤传输高清无压缩的复合视频数据（包括视频数据、音频数据以及其他辅助数据）通常采用视频传输HD-SDI（high definition-serial digitalinterface，高清晰度串行数字接口）标准或是沿用SDH（Synchronous DigitalHierarchy，同步数字体系）、E1等网络传输标准。

其中，HD-SDI标准中只规定了视频数据和音频数据的传输规范，且对视频数据和音频数据有严格的格式要求，比如基于HD-SDI标准传输的视频数据只支持720P和1080P，对音频数据也有明确的采样率和采样精度的要求。且采用HD-SDI标准，传输率为1.485GHz或2.97GHz，当沿用在光纤传输上时，没有匹配的光模块，需要定制或是选用更高规模的光模块，在成本上比较高。此外，对于辅助数据（比如中断数据、信令数据等），该HD-SDI标准中没有规定统一的规范，因此无法实时传输辅助数据。同时，该标准无法标识视频数据的通道编号，在功能上存在缺失。可见，按照HD-SDI的传输标准的规定，无法实现灵活传输复合视频数据。

而沿用SDH或E1等网络传输标准时，虽然可以灵活的传输各种数据，但由于网络的复杂环境，导致数据打包和解析的过程比较复杂，不仅传输效率较低，而且实现的成本也较高。

可见，现有的传输标准都不适用于传输复合视频数据。

发明内容

本发明实施例提供一种复合视频数据的传输方法和设备，用以解决按照现有技术中的传输标准来传输复合视频数据会存在传输效率较低和传输方式不够灵活的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种复合视频数据的传输方法，包括：

接收待发送的数据，并根据所述数据的接收通道确定所述数据的数据类型；根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将所述数据存储至与所述数据的数据类型对应的数据缓存区；按照预先定义的帧数据格式对所述数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对所述数据的数据类型分配的帧缓存区；按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧。

一种复合视频数据的传输设备，包括：

接收单元，用于接收待发送的数据；确定单元，用于根据所述数据的接收通道确定所述数据的数据类型；数据缓存单元，用于根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将所述数据存储至与所述数据的数据类型对应的数据缓存区；帧缓存单元，用于按照预先定义的帧数据格式对所述数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对所述数据的数据类型分配的帧缓存区；传输单元，用于按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧。

本发明实施例的有益效果如下：

本发明实施例通过将待发送的数据按照数据类型存储至相应的数据缓存区，再根据预先定义的帧数据格式将数据进行帧封装后，存储在帧缓存区，并按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧，由于本方案中的复合视频数据中包含的各种类型的数据都是单独成帧进行传输的，从而使得在传输复合视频数据时，可以传输任意格式的视频数据、音频数据以及辅助数据，而不受HD-SDI标准中对传输格式要求的限制，克服了现有技术中使用HD-SDI标准传输复合视频数据时存在的传输方式不够灵活的问题；同时也不需受限于网络的复杂环境，克服了使用网络传输标准时存在的传输效率较低的问题。此外，本方案中复合视频数据的传输方式符合了现有光模块传输率规格，满足了实际应用需求的同时，也可以兼顾低的系统成本和设备成本的要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种复合视频数据的传输方法的主要流程图；

图2为本发明实施例提供的一种复合视频数据的传输方法的具体流程图；

图3为本发明实施例提供的上述方案在实际应用中的一个具体实现示意图；

图4为本发明实施例提供的一种复合视频数据的传输设备的具体结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的传输复合视频数据时效率较低、不够灵活的问题，本发明实施例提供了一种复合视频数据的传输方案。通过将待发送的数据按照数据类型存储至相应的数据缓存区，再根据预先定义的帧数据格式将数据进行帧封装后，存储在帧缓存区，并按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧，由于本方案中的复合视频数据中包含的各种类型的数据都是单独成帧进行传输的，从而使得在传输复合视频数据时，可以传输任意格式的视频数据、音频数据以及辅助数据，而不受HD-SDI标准中对传输格式要求的限制，克服了现有技术中使用HD-SDI标准传输复合视频数据时存在的传输方式不够灵活的问题；同时也不需受限于网络的复杂环境，克服了使用网络传输标准时存在的传输效率较低的问题。此外，本方案中复合视频数据的传输方式符合了现有光模块传输率规格，满足了实际应用需求的同时，也可以兼顾低的系统成本和设备成本的要求。

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种复合视频数据的传输方法的主要流程图，该方法包括以下步骤：

步骤11，接收待发送的数据，并根据该数据的接收通道确定其数据类型；

也就是说，是通过不同的接收通道接收到不同类型的数据，比如从视频通道接收到的数据就是视频类型的，从音频通道接收到的数据就是音频类型的，从其他通道接收到的数据就是辅助类型的；

其中，视频类型的视频数据、音频类型的音频数据和辅助类型的辅助数据统称为复合视频数据，而辅助数据还可以具体分为中断数据、信令数据等等。

步骤12，根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将上述数据存储至与其数据类型对应的数据缓存区；

具体的说，就是根据数据类型将数据缓存区分为视频数据缓存区、音频数据缓存区、辅助数据缓存区，其中辅助数据缓存区还可以根据辅助类型再具体分为中断数据缓存区、信令数据缓存区等等，因此，数据缓存区的分块，需根据实际应用中有几种数据类型来决定。

而每一类的数据缓存区的大小可以按照以下分配原则：

对于视频数据，其对应的视频数据缓存区的大小至少需要大于一帧图像中一行视频数据量大小；

对于音频数据，其对应的音频数据缓存区的大小以100ms音频数据量的大小为参考；

对于辅助数据，其对应的辅助数据缓存区的大小则根据实际情况而定。

步骤13，按照预先定义的帧数据格式对该数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对该数据的数据类型分配的帧缓存区；

其中，预先定义的帧数据格式可以为：数据帧的数据区映射待传输的数据，数据帧帧头的特定位置映射待传输的数据的属性信息，即将视频数据、音频数据和其他各种类型的辅助数据映射到数据帧内的数据区，并通过在数据帧的帧头的特定位置标示出对应的数据区的数据的属性信息，其中数据的属性信息可以在上述步骤12中将数据存储至相应的数据缓存区后，对该数据进行分析获得。

数据封装成帧后，同样存放在相应的帧缓存区中，该帧缓存区的大小可参考步骤12中各缓存区的分配原则，在此不再赘述。

步骤14，按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧。

其中，视频类型的数据帧的优先级可以高于音频类型的数据帧的优先级，音频类型的数据帧的优先级可以高于辅助类型的数据帧的优先级。

本发明实施例中可以为但不限于上述这种传输规则，为了增大传输效率，本发明实施例中优选上述这种传输规则。

本发明实施例通过将待发送的数据按照数据类型存储至相应的数据缓存区，再根据预先定义的帧数据格式将数据进行帧封装后，存储在帧缓存区，并按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧，由于本方案中的复合视频数据中包含的各种类型的数据都是单独成帧进行传输的，从而使得在传输复合视频数据时，可以传输任意格式的视频数据、音频数据以及辅助数据，而不受HD-SDI标准中对传输格式要求的限制，克服了现有技术中使用HD-SDI标准传输复合视频数据时存在的传输方式不够灵活的问题；同时也不需受限于网络的复杂环境，克服了使用网络传输标准时存在的传输效率较低的问题。此外，本方案中复合视频数据的传输方式符合了现有光模块传输率规格，满足了实际应用需求的同时，也可以兼顾低的系统成本和设备成本的要求。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种复合视频数据的传输方法的具体流程图，该方法包括以下步骤

步骤21，接收待发送的数据，并根据该数据的接收通道确定其数据类型；

步骤22，根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将上述数据存储至与其数据类型对应的数据缓存区；

步骤23，对数据缓存区中存储的数据进行分析，获得数据的属性信息；

其中，对于视频数据，其属性信息可以包括比如视频分辨率、帧率等；

对于音频数据，其属性信息可以包括比如采样率、采样精度、采样位宽等；

对于辅助数据，其属性信息可以根据需要进行关键信息的区分；

本发明实施例中对各种类型的数据需要分析的属性信息不作限定，可根据需求自行设定。

步骤24，按照预先定义的帧数据格式对该数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对该数据的数据类型分配的帧缓存区；

其中，预先定义的帧数据格式可以为：数据帧的数据区映射待传输的数据，数据帧帧头的特定位置映射待传输的数据的属性信息，即将视频数据、音频数据和其他各种类型的辅助数据映射到数据帧内的数据区，并通过在数据帧的帧头的特定位置标示出对应的数据区的数据的属性信息；

本发明实施例中，为了提高传输效率，数据缓存区中的数据映射到数据帧内数据区时，可以按照以下分包策略：

对于视频类型的数据，每一个数据帧中映射一行视频类型的数据；比如，对于720p的视频数据，有效像素为1280*720，则一帧图像的数据内容映射到720个数据帧中，每一个数据帧中映射一行视频类型的数据，即1280个有效点像素；

对于视频类型外的其他类型的数据，由于这部分的数据量普遍较小，分包策略的原则是每个包的大小能在视频数据传输的空闲时隙传输，即以每个非视频数据帧的大小以不影响视频数据帧的实时性传输为标准。

步骤25，按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧；

具体的说，按照数据帧的优先级由高至低的顺序，依次发送对应的数据帧，并在发送过程中，按照数据帧的封装时间由前至后的顺序依次发送具备相同优先级的数据帧；

可选的，在传输帧缓存区中的数据帧时，还可以包括以下规则：任何帧的发送不能打断当前帧的发送，即当前帧发送结束之后，才可以继续发送下一帧；以及在无数据帧发送阶段，发送空帧；

其中，视频数据帧的优先级最高，其次是音频数据帧、辅助数据帧；而发送空帧的目的在于保持物理链路上有持续的比特流，能够保证接收端一直锁定当前状态，否则，接收端需要耗费一定时间重新锁定。

在传输过程中，帧缓存区中的数据帧还需经过扰码额并串转化后得以在光纤上传输，而在接收端，接收设备从经过串并转化和解扰后的数据流中根据如步骤24中预先设定的帧数据格式，可解析出数据的相关信息，并将数据缓存入各自的缓存区，供进一步的处理。

本发明实施例通过上述的方案，复合视频数据中包含的各种类型的数据都是单独成帧进行传输的，从而使得在传输复合视频数据时，可以传输任意格式的视频数据、音频数据以及辅助数据，而不受HD-SDI标准中对传输格式要求的限制，克服了现有技术中使用HD-SDI标准传输复合视频数据时存在的传输方式不够灵活的问题；同时也不需受限于网络的复杂环境，克服了使用网络传输标准时存在的传输效率较低的问题。此外，本方案中复合视频数据的传输方式符合了现有光模块传输率规格，满足了实际应用需求的同时，也可以兼顾低的系统成本和设备成本的要求。

如图3所示，为本发明实施例提供的上述方案在实际应用中的一个具体实现示意图。其中，根据待发送的数据的数据类型，将各个类型的数据分别存储至相应的数据缓存区中，再通过对各个数据缓存区中的数据进行分析，获得它们的属性信息，再根据预先定义的帧数据格式，将视频数据、音频数据和其他各种类型的辅助数据映射到数据帧的数据区，并通过在帧头的特定位置标示出相应的数据区的数据的属性信息，完成帧的封装后存储在相应的帧缓存区，最后，按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧，其中，在无数据帧发送阶段，发送空帧，以保持物理链路上有持续的比特流，保证接收端可以一直锁定当前状态。

相应的，本发明实施例还提供了一种复合视频数据的传输设备，如图4所示，为该设备的结构示意图，包括：

接收单元41，用于接收待发送的数据；

确定单元42，用于根据接收单元41接收数据的接收通道确定该数据的数据类型；

数据缓存单元43，用于根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将接收单元41接收的数据存储至与确定单元42确定出的数据类型对应的数据缓存区；

帧缓存单元44，用于按照预先定义的帧数据格式对数据缓存单元43存储至数据缓存区的数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对该数据的数据类型分配的帧缓存区；

传输单元45，用于按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输由帧缓存单元44存储到帧缓存区中的数据帧。

其中，传输单元45具体可以用于按照数据帧的优先级由高至低的顺序，依次发送对应的数据帧，并在发送过程中，按照数据帧的封装时间由前至后的顺序依次发送具备相同优先级的数据帧。

可选的，在传输帧缓存区中的数据帧时，还可以包括以下规则：任何帧的发送不能打断当前帧的发送，即当前帧发送结束之后，才可以继续发送下一帧；以及在无数据帧发送阶段，发送空帧；

其中，视频类型的数据帧的优先级高于音频类型的数据帧的优先级，音频类型的数据帧的优先级高于辅助类型的数据帧的优先级；而发送空帧的目的在于保持物理链路上有持续的比特流，能够保证接收端一直锁定当前状态，否则，接收端需要耗费一定时间重新锁定。

其中，预先定义的帧数据格式包括：数据帧的数据区映射待传输的数据，数据帧帧头的特定位置映射待传输的数据的属性信息，则该设备还可以包括：

分析单元46，用于对数据缓存单元43存储的数据进行分析，获得该数据的属性信息；

在这种情况下，帧缓存单元44可以包括：

封装模块441，用于将数据缓存区中的数据映射至数据帧的数据区，以及将分析单元46获得的数据的属性信息映射至数据帧帧头的特定位置；

其中，数据类型包括：视频类型、音频类型以及辅助类型，则

封装模块441具体用于：

对于视频类型的数据，按照相应的每一个数据帧中映射一行视频类型的数据的分包策略将数据缓存区中的数据映射至数据帧的数据区域；

对于视频类型外的其他类型的数据，按照相应的每个数据帧的大小不影响视频数据帧的实时性传输的分包策略将数据缓存区中的数据映射至数据帧的数据区域。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种复合视频数据的传输方法，其特征在于，包括：

接收待发送的数据，并根据所述数据的接收通道确定所述数据的数据类型；

根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将所述数据存储至与所述数据的数据类型对应的数据缓存区；

按照预先定义的帧数据格式对所述数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对所述数据的数据类型分配的帧缓存区；

按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧；

其中，按照预先定义的帧数据格式对所述数据进行帧封装，具体包括：

将数据缓存区中的所述数据映射至数据帧的数据区，以及将所述数据的属性信息映射至数据帧帧头的特定位置；

其中，将数据缓存区中的所述数据映射至数据帧的数据区，具体包括：

对于视频类型的数据，按照相应的每个数据帧中映射一行视频类型的数据的分包策略将数据缓存区中的所述数据映射至数据帧的数据区；以及

对于视频类型外的其他类型的数据，按照相应的每个数据帧的大小不影响视频数据帧的实时性传输的分包策略将数据缓存区中的所述数据映射至数据帧的数据区；

其中，具体按照以下规则传输帧缓存区中的数据帧：任一数据帧的发送不打断该任一数据帧的前一帧的发送；以及在无数据帧发送时，发送空帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先定义的帧数据格式包括：数据帧的数据区映射待传输的数据，数据帧帧头的特定位置映射待传输的数据的属性信息；则

所述方法还包括：

对所述数据进行分析，获得所述数据的属性信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据类型包括：视频类型、音频类型以及辅助类型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输帧缓存区中的数据帧，具体包括：

按照数据帧的优先级由高至低的顺序，依次发送对应的数据帧，并在发送过程中，按照数据帧的封装时间由前至后的顺序依次发送具备相同优先级的数据帧；

其中，视频类型的数据帧的优先级高于音频类型的数据帧的优先级，音频类型的数据帧的优先级高于辅助类型的数据帧的优先级。

5.一种复合视频数据的传输设备，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收待发送的数据；

确定单元，用于根据所述数据的接收通道确定所述数据的数据类型；

数据缓存单元，用于根据预先设置的数据类型与数据缓存区的对应关系，将接收单元接收的所述数据存储至与确定单元确定出的所述数据的数据类型对应的数据缓存区；

帧缓存单元，用于按照预先定义的帧数据格式对数据缓存单元存储至数据缓存区的所述数据进行帧封装后，将生成的数据帧存储在针对所述数据的数据类型分配的帧缓存区；

传输单元，用于按照为不同类型的数据帧所分别分配的优先级，传输由帧缓存单元存储到帧缓存区中的数据帧；

其中，帧缓存单元包括：

封装模块，用于将数据缓存区中的所述数据映射至数据帧的数据区，以及将所述数据的属性信息映射至数据帧帧头的特定位置；

其中，封装模块具体用于：对于视频类型的数据，按照相应的每一个数据帧中映射一行视频类型的数据的分包策略将数据缓存区中的所述数据映射至数据帧的数据区；以及对于视频类型外的其他类型的数据，按照相应的每个数据帧的大小不影响视频数据帧的实时性传输的分包策略将数据缓存区中的所述数据映射至数据帧的数据区；

其中，所述传输单元具体按照以下规则传输帧缓存区中的数据帧：任一数据帧的发送不打断该任一数据帧的前一帧的发送；以及在无数据帧发送时，发送空帧。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述预先定义的帧数据格式包括：数据帧的数据区映射待传输的数据，数据帧帧头的特定位置映射待传输的数据的属性信息；则

所述设备还包括：

分析单元，用于对所述数据进行分析，获得所述数据的属性信息。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述数据类型包括：视频类型、音频类型以及辅助类型。

8.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述传输单元具体用于：

按照数据帧的优先级由高至低的顺序，依次发送对应的数据帧，并在发送过程中，按照数据帧的封装时间由前至后的顺序依次发送具备相同优先级的数据帧；

其中，视频类型的数据帧的优先级高于音频类型的数据帧的优先级，音频类型的数据帧的优先级高于辅助类型的数据帧的优先级。