CN104427378A - 多类型业务数据流传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多类型业务数据流传输装置，在上述方法中，视频输入解析模块，用于对接收到的视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对视频业务数据流进行解析处理，其中，视频业务数据流是经由多通道接收到的视频数据的总和；多类型业务数据流调度模块，用于对经过解析处理后的视频业务数据流和获取到的除视频业务数据流之外的其他类型的业务数据流按照各自的类型分别进行组包与复合调度处理，发送至视频综合平台。根据本发明提供的技术方案，能够有效地降低长距离传输的硬件成本以及视频码流带宽，减小硬件设计复杂度。

Description

多类型业务数据流传输装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多类型业务数据流传输装置。

背景技术

目前，随着监控行业对图像质量要求的日益提高，针对高清数字串行接口（Serial DigitalInterface，简称为SDI）的视频需求也日益增加。由于高清SDI所占用的传输带宽较高（其应用最为广泛HD-SDI可以达到1.485G/bit），而普通同轴电缆无法进行长距离传输，且较容易受到移动终端等信号收发装置的干扰，从而导致传输误码，因此，需要使用光纤传输这类长距离传输设备。相关技术中的视频光端机由于需要发送机和接收机且成本较高，普通的光纤相机单路光纤只能传输一路视频，因而增加了主干光纤的租用成本。同时随着监控智能化要求的日益提高，不再是简单地传输视频图像，还要求中心控制系统与前端监控设备能够进行信息交互，从而能够传输更多的控制信号与信息以及前端监控设备的运行状态（可以包括：控制前端相机转动，中心接收前端设备GPS信息）。

发明内容

本发明提供了一种多类型业务数据流传输装置，以至少解决相关技术中接入视频综合平台的方式不但会增加硬件设计的复杂度而且会提高硬件成本的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种多类型业务数据流传输装置。

根据本发明的多类型业务数据流传输装置包括：视频输入解析模块，用于对接收到的视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对视频业务数据流进行解析处理，其中，视频业务数据流是经由多通道接收到的视频数据的总和；多类型业务数据流调度模块，用于对经过解析处理后的视频业务数据流和获取到的除视频业务数据流之外的其他类型的业务数据流按照各自的类型分别进行组包与复合调度处理，发送至视频综合平台。

优选地，视频输入解析模块，用于在检测出视频业务数据流采用P制视频格式时，通过行场同步信号从视频业务数据流中提取有效视频数据，丢弃消隐数据以及每一帧视频数据中偶数行的色度分量数据；和/或，在检测出视频业务数据流采用I制视频格式时，通过行场同步信号从视频业务数据流中提取有效视频数据，丢弃消隐数据以及底场色度分量数据。

优选地，多类型业务数据流调度模块，用于通过现场可编程逻辑器件（FPGA）在每种类型的业务数据流的数据包包头处添加标识信息，其中，标识信息用于对不同类型的业务数据流加以区分。

优选地，多类型业务数据流调度模块，还用于将当前接入的每个前端设备的状态信息以及自身的状态信息按照预设周期发送至视频综合平台。

优选地，上述装置还包括：反向业务数据分离模块，用于接收来自于视频综合平台的多类型业务数据流，并按照各自的类型对多类型业务数据流进行分离处理。

优选地，反向业务数据分离模块，用于通过FPGA对每种类型的业务数据流中数据包包头处的标识信息进行识别，对多类型业务数据流进行分离处理，其中，标识信息用于对不同类型的业务数据流加以区分。

优选地，反向业务数据分离模块，还用于从多类型业务数据流中分离出控制命令业务数据流，并根据控制命令业务数据流中的控制命令控制视频输入解析模块从多通道中选取部分通道接收视频数据。

优选地，视频输入解析模块，用于经由SDI接收来自于SDI视频前端设备的SDI视频业务数据流，并对SDI视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对SDI视频业务数据流进行解析处理。

优选地，上述装置还包括：音频输入解析模块，用于接收来自于SDI视频前端设备的SDI音频业务数据流，并对SDI音频业务数据流进行解析处理。

优选地，反向业务数据分离模块，还用于从多类型业务数据流中分离出控制命令业务数据流，并根据控制命令业务数据流中的控制命令选取解析后的SDI音频业务数据流，和/或，从除SDI视频前端设备之外其他类型的音频前端设备接收到的其他类型的音频业务数据流，发送至视频综合平台。

通过本发明，采用视频输入解析模块对接收到的视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对视频业务数据流进行解析处理，其中，视频业务数据流是经由多通道接收到的视频数据的总和；多类型业务数据流调度模块对经过解析处理后的视频业务数据流和获取到的除视频业务数据流之外的其他类型的业务数据流按照各自的类型分别进行组包与复合调度处理，发送至视频综合平台；即通过视频输入解析模块与多类型业务数据流调度模块相互配合，对视频业务数据流进行解析处理，并且对解析后的视频业务数据流以及其他类型的业务数据流按照各自的类型进行组包以及复合调度处理，然后统一发送至视频综合平台，进而不再需要使用相关技术中的中心光纤接收设备先接收然后再将多类型业务数据流接入视频综合平台，而是可以直接由光纤接入视频综合平台，由此解决了相关技术中接入视频综合平台的方式不但会增加硬件设计的复杂度而且会提高硬件成本的问题，进而能够有效地降低长距离传输的硬件成本以及视频码流带宽，减小硬件设计复杂度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的多类型业务数据流传输装置的结构框图；

图2是根据本发明优选实施例的视频输入解析模块的工作流程示意图；

图3是根据本发明优选实施例的多类型业务数据流传输装置的结构框图；

图4是根据本发明优选实施例的反向业务数据分离模块的工作示意图；

图5是根据本发明优选实施例的多类型业务数据流调度模块结合反向业务数据分离模块分离出的反向控制命令的工作流程示意图；

图6是根据本发明优选实施例的多类型业务数据流光纤传输设备直接接入视频综合平台的系统架构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在以下描述中，除非另外指明，否则将参考由一个或多个计算机执行的动作和操作的符号表示来描述本申请的各实施例。其中，计算机包括个人计算机、服务器、移动终端等各种产品，使用了中央处理器（CPU）、单片机、数字信号处理器（DSP）等具有处理芯片的设备均可以称为计算机。由此，可以理解，有时被称为计算机执行的这类动作和操作包括计算机的处理单元对以结构化形式表示数据的电信号的操纵。这一操纵转换了数据或在计算机的存储器系统中的位置上维护它，这以本领域的技术人员都理解的方式重配置或改变了计算机的操作。维护数据的数据结构是具有数据的格式所定义的特定属性的存储器的物理位置。然而，尽管在上述上下文中描述本发明，但它并不意味着限制性的，如本领域的技术人员所理解的，后文所描述的动作和操作的各方面也可用硬件来实现。

转向附图，其中相同的参考标号指代相同的元素，本申请的原理被示为在一个合适的计算环境中实现。以下描述基于所述的本申请的实施例，并且不应认为是关于此处未明确描述的替换实施例而限制本申请。

以下实施例可以应用到计算机中，例如：应用到个人计算机（PC）中。也可以应用到目前采用了智能操作系统中的移动终端中，并且并不限于此。对于计算机或移动终端的操作系统并没有特殊要求，只要能够检测接触、确定该接触是否与预定规则相符合，以及根据该接触的属性实现相应功能即可。

图1是根据本发明实施例的多类型业务数据流传输装置的结构框图。如图1所示，该多类型业务数据流传输装置可以包括：视频输入解析模块10，用于对接收到的视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对视频业务数据流进行解析处理，其中，视频业务数据流是经由多通道接收到的视频数据的总和；多类型业务数据流调度模块20，用于对经过解析处理后的视频业务数据流和获取到的除视频业务数据流之外的其他类型的业务数据流按照各自的类型分别进行组包与复合调度处理，发送至视频综合平台。

相关技术中，接入视频综合平台（即一款将图像处理、网络功能、日志管理以及设备维护集成于一体的电信级综合处理平台）的方式不但会增加硬件设计的复杂度而且会提高硬件成本。采用如图1所示的装置，视频输入解析模块对接收到的视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对视频业务数据流进行解析处理，其中，视频业务数据流是经由多通道接收到的视频数据的总和；多类型业务数据流调度模块对经过解析处理后的视频业务数据流和获取到的除视频业务数据流之外的其他类型的业务数据流按照各自的类型分别进行组包与复合调度处理，发送至视频综合平台；即通过视频输入解析模块与多类型业务数据流调度模块相互配合，对视频业务数据流进行解析处理，并且对解析后的视频业务数据流以及其他类型的业务数据流按照各自的类型进行组包以及复合调度处理，然后统一发送至视频综合平台，进而不再需要使用相关技术中的中心光纤接收设备先接收然后再将多类型业务数据流接入视频综合平台，而是可以直接由光纤接入视频综合平台，由此解决了相关技术中接入视频综合平台的方式不但会增加硬件设计的复杂度而且会提高硬件成本的问题，进而能够有效地降低长距离传输的硬件成本以及视频码流带宽，减小硬件设计复杂度。

在优选实施过程中，上述多类型业务数据流可以包括但不限于：

（1）视频业务数据流；

（2）音频业务数据流；

（3）网络业务数据流；

（4）串口业务数据流；

（5）报警信号业务数据流。

在优选实施过程中，视频输入解析模块10，用于经由SDI（将数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口）接收来自于SDI视频前端设备的SDI视频业务数据流，并对SDI视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对SDI视频业务数据流进行解析处理。

优选地，视频输入解析模块10，用于在检测出视频业务数据流采用P制视频格式时，通过行场同步信号从视频业务数据流中提取有效视频数据，丢弃消隐数据以及每一帧视频数据中偶数行的色度分量数据；和/或，在检测出视频业务数据流采用I制视频格式时，通过行场同步信号从视频业务数据流中提取有效视频数据，丢弃消隐数据以及底场色度分量数据。

在优选实施例中，图2是根据本发明优选实施例的视频输入解析模块的工作流程示意图。如图2所示，视频输入解析模块可以通过对前端视频源格式的检测，分别针对不同的视频格式采用不同的处理方式：

（1）当检测到P制格式时，通过行场同步信号从中提取有效视频数据，丢弃消隐数据，同时，利用人眼视觉效果对色度信息不敏感的特性，丢弃每一帧视频数据中偶数行的色度分量数据；

（2）当检测到I制格式时，同样可以通过行场同步信号从中提取有效视频数据，丢弃消隐数据，与此同时，丢弃底场色度分量数据，其目的在于能够最大限度地提高光纤传输效率，将无用的消隐数据以及对视觉效果不敏感的色度分量信息进行合理的丢弃处理。

需要说明的是，由于视频输入解析模块经由多通道接收来自于多个视频前端设备输入的视频数据，对于每个通道而言，其输入的视频数据仅能采用一种视频格式（P制或者I制），然而，对于同一时间从多个通道接收的视频数据则可能全部为P制格式，也可能全部为I制格式，还可能既有P制格式又有I制格式，因此，对于视频数据流的解析还需要根据具体实际情况决定。

优选地，多类型业务数据流调度模块20，用于通过现场可编程逻辑器件（FPGA）在每种类型的业务数据流的数据包包头处添加标识信息，其中，标识信息用于对不同类型的业务数据流加以区分。

在优选实施例中，多类型业务数据流调度模块会接收到经过视频输入解析模块解析处理后的视频业务数据流，同时还会直接从除视频前端设备之外的其余前端设备（包括：网络前端设备、音频前端设备、报警前端设备）接收到其他类型的业务数据流。而对于上述多类型业务数据流，即解析后的视频业务数据流、音频业务数据流、网络业务数据流等只要能够达到预设数据量即可进行组包处理，同时可以在对不同类型的业务数据流进行组包时，通过FPGA在每种类型业务数据流中的数据包包头处添加与每种业务类型对应的包头标识加以区分。当同时存在多种类型的业务数据流均满足组包条件时可以采用轮询调度的方式依次调度每种类型的业务数据流。

优选地，多类型业务数据流调度模块20，还用于将当前接入的每个前端设备的状态信息以及自身的状态信息按照预设周期发送至视频综合平台。

在优选实施例中，多类型业务数据流调度模块还可以将当前接入的各个前端设备（包括：网络前端设备、音频前端设备、报警前端设备）的状态信息以及多类型业务数据流传输装置的状态信息按照预设周期发送至视频综合平台，以便视频综合平台对每个前端设备以及多类型业务数据流传输装置进行实时监控，一旦发现某个或者某些前端设备发生异常，甚至多类型业务数据流传输装置自身发生异常，则可以及时发出控制命令，对发生异常的设备或者装置进行相应的处理。

优选地，如图3所示，上述装置还可以包括：反向业务数据分离模块30，用于接收来自于视频综合平台的多类型业务数据流，并按照各自的类型对多类型业务数据流进行分离处理。

优选地，反向业务数据分离模块30，用于通过FPGA对每种类型的业务数据流中数据包包头处的标识信息进行识别，对多类型业务数据流进行分离处理，其中，标识信息用于对不同类型的业务数据流加以区分。

作为本发明的一个优选实施例，图4是根据本发明优选实施例的反向业务数据分离模块的工作示意图。如图4所示，

反向业务数据分离模块可以通过反向光纤接收来自于视频综合平台的多类型业务数据流，具体可以包括：音频业务数据流、设备升级业务数据流、串口业务数据流、网络业务数据流。不同类型的业务数据流可以通过FPGA对不同类型的业务数据流中的数据包的包头进行识别，从而将各种类型的业务数据流加以分离。

在该优选实施例中，设备升级业务数据流可以用于对多类型业务数据流传输设备进行升级；串口业务数据流可以用于控制前端设备（例如：设备云台控制）；网络业务数据流可以用于与以太网网络设备进行信息交互；音频业务数据流可以用于将视频综合平台的中心音频信号传输至前端设备。

优选地，反向业务数据分离模块30，还用于从多类型业务数据流中分离出控制命令业务数据流，并根据控制命令业务数据流中的控制命令控制视频输入解析模块从多通道中选取部分通道接收视频数据。

在优选实施例中，如图4所示，反向业务数据分离模块还可以通过反向光纤接收来自于视频综合平台的反向控制命令业务数据流。反向控制命令业务数据流可以用于对上述各种类型的业务数据流加以控制，例如：假设前一次多类型业务数据流传输装置向视频综合平台发送的视频业务数据流是经由4个通道接收到的视频数据的总和，而根据反向控制命令业务数据流中的控制命令，视频综合平台可以控制多类型业务数据流传输装置仅从其中的2个通道接收下一次要传输的视频业务数据流。

优选地，如图3所示，上述装置还可以包括：音频输入解析模块40，用于接收来自于SDI视频前端设备的SDI音频业务数据流，并对SDI音频业务数据流进行解析处理。

需要说明的是，由于在SMPTE的标准中，对SDI传输是可以支持音频传输的。因此，对于SDI视频前端设备而言，其不仅会向多类型业务数据流传输装置发送SDI视频业务数据流，还会向多类型业务数据流传输装置发送音频业务数据流。

优选地，反向业务数据分离模块30，还用于从多类型业务数据流中分离出控制命令业务数据流，并根据控制命令业务数据流中的控制命令选取解析后的SDI音频业务数据流，和/或，从除SDI视频前端设备之外其他类型的音频前端设备接收到的其他类型的音频业务数据流，发送至视频综合平台。

作为本发明的另一个优选实施例，图5是根据本发明优选实施例的多类型业务数据流调度模块结合反向业务数据分离模块分离出的反向控制命令的工作流程示意图。如图5所示，多类型业务数据流调度模块可以将不同类型的业务数据流分别进行组包发送，不同类型的业务数据流可以包括但不限于：视频业务数据流（包括：视频亮度分量数据和视频色度分量数据）、音频业务数据流、网络业务数据流、设备状态信息业务数据流。

多类型业务数据流调度模块采用不同的方式判断各种类型的业务数据流是否可以发送：

（1）对于视频业务数据流、音频业务数据流和网络业务数据流只要能够达到预设数据量，即可进行组包处理，同时可以在对不同类型的业务数据流进行组包时，添加与每种业务类型对应的包头标识加以区分。当同时存在多种类型的业务数据流均满足组包条件时可以采用轮询调度的方式依次调度每种类型的业务数据流。

（2）对于设备状态信息业务数据流，则可以采用定时发送机制，每间隔预设时长发送一次，以向多类型业务数据流传输设备提供前端设备当前的状态信息，可以包括：前端设备的心跳信息、前端设备的运行状态信息。

在该优选实施例中，音频业务数据流可以包括：从SDI视频源中解析出的音频业务数据流以及从其他音频前端设备采集到的音频业务数据流。因此，可以通过视频综合平台的反向控制命令选择是传输从SDI视频源中解析出的音频业务数据流，和/或，从其他音频前端设备采集到的音频业务数据流。同样，也可以通过视频综合平台的反向控制命令选择从哪些通道接收视频前端设备发送的视频数据业务流。

下面结合图6所示的优选实施方式对上述优选实施过程作进一步的描述。

图6是根据本发明优选实施例的多类型业务数据流光纤传输设备直接接入视频综合平台的系统架构示意图。如图6所示，本发明所提供的多类型业务数据流光纤传输设备（包括上述多类型业务数据流传输装置）区别于相关技术中的长距离光纤传输设备，相关技术中的长距离光纤传输设备需要远端发送机与中心接收机成对配套使用，由中心接收机恢复数据后再接入视频综合平台。而本发明所提供的多类型业务数据流光纤传输设备可以直接经由光纤接入视频综合平台，同时还可以进行多类型业务数据流的双向交互。

在该优选实施例中，多类型业务数据流光纤传输设备可以接入的设备包括但不限于：SDI视频设备、（以太网）网络设备、音频（输入/输出）设备，报警（输入）设备，通过现场可编程逻辑器件（FPGA）对接入的各种类型的业务数据流分别进行数字解析处理和组包处理，然后通过光纤发送至视频综合平台，同时反向还可以接收视频综合平台传输的多类型业务数据流。

需要说明的是，关于多类型业务数据流光纤传输设备中各个模块均可以在FPGA上通过硬件的方式加以实现，关于上述各个模块的作用以及相互之间的优选工作方式可以参见上述图1至图5所示的实施例，此处不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，上述实施例实现了如下技术效果（需要说明的是这些效果是某些优选实施例可以达到的效果）：采用本发明所提供的技术方案，远端多类型业务数据流在接入光纤传输设备后，可以直接由光纤接入视频综合平台，而不再需要相关技术中的中心光纤接收设备先接收再将视频接入视频综合平台，从而可以有效地降低系统的硬件成本。本发明所提供的技术方案可以对高清视频源进行处理，将其变成4:2:0的格式，从而可以有效地提高光纤传输效率（例如：单路2.5G光链路可以最多传输2路1080P30高清SDI视频、2路串口、2路音频和1路网络），降低主干光纤租用成本。本发明所提供的技术方案可支持中心控制系统对前端光纤传输设备通过反向光纤升级；可支持正向串口接收监控设备的监控状态（例如：GPS信息），反向串口对前端设备控制（例如：云台控制）；可同时接收SDI视频流中的嵌入音频信号和光纤传输设备自身音频接口输入的音频信号，可由中心监控系统控制命令灵活切换音频源，传输到中心监控系统。此外，本发明所提供的技术方案可以自带心跳功能，定时向视频综合平台发送心跳，视频综合平台可实时监测前端设备的运行状态。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多类型业务数据流传输装置，其特征在于，包括：

视频输入解析模块，用于对接收到的视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对所述视频业务数据流进行解析处理，其中，所述视频业务数据流是经由多通道接收到的视频数据的总和；

多类型业务数据流调度模块，用于对经过解析处理后的视频业务数据流和获取到的除所述视频业务数据流之外的其他类型的业务数据流按照各自的类型分别进行组包与复合调度处理，发送至视频综合平台。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述视频输入解析模块，用于在检测出所述视频业务数据流采用P制视频格式时，通过行场同步信号从所述视频业务数据流中提取有效视频数据，丢弃消隐数据以及每一帧视频数据中偶数行的色度分量数据；和/或，在检测出所述视频业务数据流采用I制视频格式时，通过所述行场同步信号从所述视频业务数据流中提取所述有效视频数据，丢弃所述消隐数据以及底场色度分量数据。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述多类型业务数据流调度模块，用于通过现场可编程逻辑器件FPGA在每种类型的业务数据流的数据包包头处添加标识信息，其中，所述标识信息用于对不同类型的业务数据流加以区分。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述多类型业务数据流调度模块，还用于将当前接入的每个前端设备的状态信息以及自身的状态信息按照预设周期发送至所述视频综合平台。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

反向业务数据分离模块，用于接收来自于所述视频综合平台的多类型业务数据流，并按照各自的类型对所述多类型业务数据流进行分离处理。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述反向业务数据分离模块，用于通过FPGA对每种类型的业务数据流中数据包包头处的标识信息进行识别，对所述多类型业务数据流进行分离处理，其中，所述标识信息用于对不同类型的业务数据流加以区分。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述反向业务数据分离模块，还用于从所述多类型业务数据流中分离出控制命令业务数据流，并根据所述控制命令业务数据流中的控制命令控制所述视频输入解析模块从所述多通道中选取部分通道接收视频数据。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述视频输入解析模块，用于经由数字串行接口SDI接收来自于SDI视频前端设备的SDI视频业务数据流，并对所述SDI视频业务数据流的视频格式进行检测，并采用与检测出的视频格式对应的解析方式对所述SDI视频业务数据流进行解析处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

音频输入解析模块，用于接收来自于所述SDI视频前端设备的SDI音频业务数据流，并对所述SDI音频业务数据流进行解析处理。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述反向业务数据分离模块，还用于从所述多类型业务数据流中分离出控制命令业务数据流，并根据所述控制命令业务数据流中的控制命令选取解析后的SDI音频业务数据流，和/或，从除所述SDI视频前端设备之外其他类型的音频前端设备接收到的其他类型的音频业务数据流，发送至所述视频综合平台。