CN105471860A - 一种视频数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种视频数据传输方法及装置，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，其特征在于，该方法包括：视频发送端与视频接收端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；通过所述安全传输通道传输I帧，通过所述非安全传输通道传输P帧和B帧；根据I帧、P帧、B帧还原所述视频数据。本申请充分利用没有I帧无法解码P帧和B帧的特点，仅通过安全传输通道传输I帧，以使在保证视频数据安全性的同时，减少加密/解密数据量，从而提高视频数据的处理效率，降低系统资源消耗。

Description

一种视频数据传输方法及装置

技术领域

本申请涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种视频数据传输方法及装置。

背景技术

为了保证视频传输的安全性，现有技术方案将所有视频数据通过安全通道传输，例如，采用SSL(SecureSocketsLayer，安全套接层)协议进行视频数据传输。但是，由于传输的视频数据量很大，通过安全通道传输效率较低，且需要消耗大量的系统资源。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种视频数据传输方法及装置。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

本申请提供一种视频数据传输方法，应用于视频接收端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，该方法包括：

与视频发送端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

接收所述视频发送端通过所述安全传输通道传输的I帧，以及通过所述非安全传输通道传输的P帧和B帧；

根据接收的I帧、P帧、B帧还原所述视频数据。

本申请还提供一种视频数据传输方法，应用于视频发送端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，该方法包括：

与视频接收端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

通过所述安全传输通道向所述视频接收端传输I帧；通过所述非安全传输通道向所述视频接收端传输P帧和B帧。

本申请还提供一种视频数据传输装置，应用于视频接收端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，该装置包括：

通道建立单元，用于与视频发送端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

数据接收单元，用于接收所述视频发送端通过所述安全传输通道传输的I帧，以及通过所述非安全传输通道传输的P帧和B帧；

数据还原单元，用于根据接收的I帧、P帧、B帧还原所述视频数据。

本申请还提供一种视频数据传输装置，应用于视频发送端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，该装置包括：

通道建立单元，用于与视频接收端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

数据传输单元，用于通过所述安全传输通道向所述视频接收端传输I帧；通过所述非安全传输通道向所述视频接收端传输P帧和B帧。

由以上描述可以看出，本申请通过两个传输通道进行视频数据传输，一个安全传输通道和一个非安全传输通道，其中，通过安全传输通道传输视频数据的I帧，通过非安全传输通道传输视频数据的P帧和B帧。本申请充分利用I帧、P帧、B帧的相关性，即没有I帧的情况下，无法解码P帧和B帧，从而通过仅对I帧进行安全传输，保证视频数据的安全性，同时，提高视频数据的传输效率，降低系统资源消耗。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的一种视频数据传输方法流程图；

图2是本申请另一示例性实施例示出的一种视频数据传输方法流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的一种视频数据传输装置所在设备的基础硬件结构示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的一种视频数据传输装置的结构示意图；

图5是本申请另一示例性实施例示出的一种视频数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

众所周知，原始视频数据的数据量较大，需要经过编码压缩后，才能在广域网中传输。目前的视频编码压缩方式主要分为：空间域压缩方式、空间域和时间域相结合压缩方式。其中，空间域和时间域相结合的压缩方式应用较广，例如，MPEG2、MPEG4、H264等。该种压缩方式通过降低帧与帧之间的冗余信息来进行视频数据压缩，所以，帧与帧之间有较强的关联性。

通过上述方式压缩后的视频数据由I帧、P帧、B帧组成。其中，I帧为帧内编码，可独立播放，并作为其他类型帧的参考帧；P帧为预测帧，采用帧间编码，可参考前一I帧或P帧，用作运动补偿；B帧为双向预测帧，可参考前后两个方向的I帧或P帧。

视频数据经过压缩编码后可通过网络传输。为了防止非法用户从网络截取视频数据，从而获取视频，现有技术方案将所有视频数据(包括I帧、P帧、B帧)都通过安全通道传输，例如，采用SSL协议对视频数据传输，以保证视频传输的安全性。但是，尽管传输的视频数据已经过压缩编码，数据量仍然很大，通过安全通道传输的处理效率较低，且消耗系统资源较大。

针对上述问题，本申请提出一种视频数据传输方法，该方法通过两个传输通道进行视频数据传输，一个安全传输通道和一个非安全传输通道，其中，通过安全传输通道传输视频数据的I帧，通过非安全传输通道传输视频数据的P帧和B帧。

参见图1，为本申请视频数据传输方法的一个实施例流程图，该实施例从视频接收端侧对视频数据传输的处理过程进行描述。

步骤101，与视频发送端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道。

其中，安全传输通道为采用安全协议进行数据传输的通道。目前，较为流行的安全协议有SSL和TLS(TransportLayerSecurity，安全传输层协议)，当然，本申请并不排除其它能够实现安全传输的协议。这些安全协议通常位于TCP(TransmissionControlProtocol，传输控制协议)/IP(InternetProtocol，网际协议)协议与各种应用层协议之间，为数据传输提供安全性以及数据完整性的保证。非安全传输通道顾名思义为未采用安全协议进行数据传输的通道，即普通传输通道，在TCP/IP协议(例如，TCP或UDP)上直接进行视频数据传输。

在视频数据传输之前，首先要为视频传输服务分配端口号。由于本申请实施例中的视频传输通道有两条，因此，需要确定两个端口号。具体可通过以下两种方式分配。

方式一，非安全传输通道可通过现有的信令协商方式获取对应的端口号，例如，可采用SIP(SessionInitiationProtocol，会话初始协议)、RTSP(RealTimeStreamingProtocol，实时流协议)等媒体信令协议协商视频传输端口，但是该协商方式通常只协商出一个视频传输端口；安全传输通道的端口号可单独配置，例如，可通过配置页面单独配置静态端口。

方式二，非安全传输通道仍采用信令协商方式获取端口号；安全传输通道的端口号可根据非安全传输通道的端口号设置，例如，可在动态协商出来的非安全传输通道端口号的基础上，加一或减一作为安全传输通道的端口号。

视频接收端根据上述分配的非安全传输通道和安全传输通道的端口号与视频发送端建立两条视频传输通道。

步骤102，接收所述视频发送端通过所述安全传输通道传输的I帧，以及通过所述非安全传输通道传输的P帧和B帧。

视频接收端可通过监听非安全传输通道端口和安全传输通道端口接收视频发送端发送的视频数据，其中，通过安全传输通道可接收视频数据的I帧，通过非安全传输通道可接收视频数据的P帧和B帧。

由于只有I帧通过安全传输通道传输，因此，相对于现有技术的全加密(I帧、P帧、B帧都通过安全传输通道传输)方式，视频接收端需要处理的数据量明显减少，可有效提高视频处理效率，节约系统资源，降低对视频接收端的性能要求。

步骤103，根据接收的I帧、P帧、B帧还原所述视频数据。

由于视频数据通过两个传输通道传输，很难保证数据报文的传输顺序，因此，本申请实施例根据接收的每一个数据报文的报文序号对视频数据重新排序，以还原原始视频数据顺序。

假设，视频发送端以RTP(Real-timeTransportProtocol，实时传输协议)协议为需要传输的视频数据打包，且为每一个RTP报文顺序分配报文序号，那么视频接收端接收到RTP报文后，可根据RTP报文头中的报文序号正确还原视频数据的顺序，以保证视频的正常播放。

由于网络传输的不稳定性以及视频播放的实时性要求，本申请实施例对网络丢包现象进行特殊处理，具体可结合以下两种方式进行处理。

方式一，当按照报文顺序未接收到当前应该接收的数据报文(简称待接收数据报文)，但已接收到该待接收数据报文的后续报文时，说明该待接收数据报文可能丢失，此时，启动丢包定时器。如果在丢包定时器超时之前，接收到待接收数据报文，说明该待接收数据报文可能是由于网络问题而延迟到达，则正常排序处理即可；如果在丢包定时器超时时，仍未接收到待接收数据报文，则确定该待接收数据报文丢失，视频接收端不再等待，直接处理后续报文。

方式二，设置数据报文接收窗口的起始报文序号和结束报文序号，该接收窗口的位置可根据报文接收情况动态调整，以避免报文重复接收。例如，当前接收窗口的起始报文序号为1，结束报文序号为100；一段时间后，接收窗口的起始报文序号为401，结束报文序号为500。当接收的数据报文的报文序号不在该接收窗口的起始报文序号和结束报文序号之间时，说明该数据报文可能严重超时，直接丢弃。

参见图2，为本申请视频数据传输方法的另一个实施例流程图，该实施例从视频发送端侧对视频数据传输的处理过程进行描述。

步骤201，与视频接收端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道。

在视频数据传输之前，首先为视频传输服务分配端口号。具体可通过以下两种方式分配：方式一，通过信令协商获取非安全传输通道的端口号；静态配置安全传输通道的端口号。方式二，通过信令协商获取非安全传输通道的端口号；根据非安全传输通道的端口号设置安全传输通道的端口号。分配方式同视频接收端(参见步骤101)，在此不再赘述。

步骤202，通过所述安全传输通道向所述视频接收端传输I帧；通过所述非安全传输通道向所述视频接收端传输P帧和B帧。

视频发送端首先对采集的原始视频数据进行编码压缩，再对编码压缩的视频数据切割打包(例如，采用RTP协议对视频数据封包)，然后将打包后的数据报文按照I帧与P帧/B帧进行分离，最后，将I帧通过安全传输通道发送给视频接收端，将P帧和B帧通过非安全传输通道发送给视频接收端。

本申请实施例充分利用没有I帧无法解码P帧和B帧的特点，仅通过安全传输通道传输I帧，以使在保证视频数据安全性的同时，减少加密/解密数据量，从而提高视频数据的处理效率，降低系统资源消耗。

与前述视频数据传输方法的实施例相对应，本申请还提供了视频数据传输装置的实施例。

本申请视频数据传输装置的实施例可以应用在视频接收端或视频发送端上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器运行存储器中对应的计算机程序指令形成的。从硬件层面而言，如图3所示，为本申请视频数据传输装置所在设备的一种硬件结构图，除了图3所示的处理器、网络接口、以及存储器之外，实施例中装置所在的设备通常根据该设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

请参考图4，为本申请一个实施例中的视频数据传输装置的结构示意图。该视频数据传输装置包括通道建立单元401、数据接收单元402以及数据还原单元403，其中：

通道建立单元401，用于与视频发送端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

数据接收单元402，用于接收所述视频发送端通过所述安全传输通道传输的I帧，以及通过所述非安全传输通道传输的P帧和B帧；

数据还原单元403，用于根据接收的I帧、P帧、B帧还原所述视频数据。

进一步地，所述装置还包括：

端口配置单元，用于在所述通道建立单元401与视频发送端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；配置所述安全传输通道的端口号；

或者，

端口配置单元，用于在所述通道建立单元401与视频发送端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；根据所述非安全传输通道的端口号设置所述安全传输通道的端口号。

进一步地，

所述数据还原单元403，具体用于根据每一个数据报文的报文序号排序；当按照报文顺序未接收到待接收数据报文，但已接收到所述待接收数据报文的后续报文时，启动丢包定时器；当所述丢包定时器超时，且仍未接收到所述待接收数据报文时，确定所述待接收数据报文丢失，处理所述后续报文。

进一步地，所述装置还包括：

窗口处理单元，用于设置接收窗口的起始报文序号和结束报文序号；当接收的数据报文的报文序号不在所述接收窗口的起始报文序号和结束报文序号之间时，丢弃所述数据报文。

请参考图5，为本申请一个实施例中的视频数据传输装置的结构示意图。该视频数据传输装置包括通道建立单元501和数据传输单元502，其中：

通道建立单元501，用于与视频接收端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

数据传输单元502，用于通过所述安全传输通道向所述视频接收端传输I帧；通过所述非安全传输通道向所述视频接收端传输P帧和B帧。

进一步地，所述装置还包括：

端口配置单元，用于在所述通道建立单元501与视频接收端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；配置所述安全传输通道的端口号；

或者，

端口配置单元，用于在所述通道建立单元501与视频接收端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；根据所述非安全传输通道的端口号设置所述安全传输通道的端口号。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种视频数据传输方法，应用于视频接收端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，其特征在于，该方法包括：

与视频发送端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

接收所述视频发送端通过所述安全传输通道传输的I帧，以及通过所述非安全传输通道传输的P帧和B帧；

根据接收的I帧、P帧、B帧还原所述视频数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与视频发送端建立视频传输通道之前，还包括：

通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；

配置所述安全传输通道的端口号；

或者，

通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；

根据所述非安全传输通道的端口号设置所述安全传输通道的端口号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的I帧、P帧、B帧还原所述视频数据，包括：

所述视频数据由若干数据报文组成；

根据每一个数据报文的报文序号排序；

当按照报文顺序未接收到待接收数据报文，但已接收到所述待接收数据报文的后续报文时，启动丢包定时器；

当所述丢包定时器超时，且仍未接收到所述待接收数据报文时，确定所述待接收数据报文丢失，处理所述后续报文。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置接收窗口的起始报文序号和结束报文序号；

当接收的数据报文的报文序号不在所述接收窗口的起始报文序号和结束报文序号之间时，丢弃所述数据报文。

5.一种视频数据传输方法，应用于视频发送端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，其特征在于，该方法包括：

与视频接收端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

通过所述安全传输通道向所述视频接收端传输I帧；通过所述非安全传输通道向所述视频接收端传输P帧和B帧。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述与视频接收端建立视频传输通道之前，还包括：

通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；

配置所述安全传输通道的端口号；

或者，

通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；

根据所述非安全传输通道的端口号设置所述安全传输通道的端口号。

7.一种视频数据传输装置，应用于视频接收端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，其特征在于，该装置包括：

通道建立单元，用于与视频发送端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

数据接收单元，用于接收所述视频发送端通过所述安全传输通道传输的I帧，以及通过所述非安全传输通道传输的P帧和B帧；

数据还原单元，用于根据接收的I帧、P帧、B帧还原所述视频数据。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

端口配置单元，用于在所述通道建立单元与视频发送端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；配置所述安全传输通道的端口号；

或者，

端口配置单元，用于在所述通道建立单元与视频发送端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；根据所述非安全传输通道的端口号设置所述安全传输通道的端口号。

9.如权利要求7所述的装置，所述视频数据由若干数据报文组成，其特征在于：

所述数据还原单元，具体用于根据每一个数据报文的报文序号排序；当按照报文顺序未接收到待接收数据报文，但已接收到所述待接收数据报文的后续报文时，启动丢包定时器；当所述丢包定时器超时，且仍未接收到所述待接收数据报文时，确定所述待接收数据报文丢失，处理所述后续报文。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

窗口处理单元，用于设置接收窗口的起始报文序号和结束报文序号；当接收的数据报文的报文序号不在所述接收窗口的起始报文序号和结束报文序号之间时，丢弃所述数据报文。

11.一种视频数据传输装置，应用于视频发送端，所述视频数据包括I帧、P帧、B帧，其特征在于，该装置包括：

通道建立单元，用于与视频接收端建立视频传输通道，所述视频传输通道包括安全传输通道和非安全传输通道；

数据传输单元，用于通过所述安全传输通道向所述视频接收端传输I帧；通过所述非安全传输通道向所述视频接收端传输P帧和B帧。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

端口配置单元，用于在所述通道建立单元与视频接收端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；配置所述安全传输通道的端口号；

或者，

端口配置单元，用于在所述通道建立单元与视频接收端建立视频传输通道之前，通过信令协商获取所述非安全传输通道的端口号；根据所述非安全传输通道的端口号设置所述安全传输通道的端口号。