CN110188855A - 一种隔离网络下的数据传输方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔离网络下的数据传输方法，至少包括以下步骤：将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据；将二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片；对二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列；对二维码图片阵列进行识别，生成新的网络数据，进行数据的传输。本发明提供的一种隔离网络下数据传输方法，能够有效保证隔离网络下数据传输的实时性，以及能够有效避免传输介质病毒，从而能够有效地提高数据传输的效率以及数据传输的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种隔离网络下的数据传输方法及系统。
背景技术
基于相关信息安全及保密要求，在我国安全级别较高的单位都部署独立的自上而下的专用网络。根据公安部相关计算机及网络管理规定，为保证内网信息安全，外网的系统不允许通过网络直接接入内网中，造成外网的业务系统无法实时的接入到内网系统中，无法实现内外网的数据联通。
目前传统的解决办法是采用专用的网闸或者其他的安全设备如光盘等解决内网外的数据交换问题，使用现有技术进行数据的传输存在传输效率低和传输不稳定的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种隔离网络下的数据传输方法，能够有效保证数据传输的实时性，以及避免传输介质病毒，从而能够有效地提高数据传输的效率以及数据传输的可靠性。
为实现上述目的，一方面，本发明的第一实施例提供了一种隔离网络下的数据传输方法，至少包括以下步骤：
将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据；
将所述二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片；
对所述二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列；
对所述二维码图片阵列进行识别，生成新的网络数据，进行数据的传输。
进一步地，所述将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据，具体为：
根据H.264的编码格式对所述待传输数据进行压缩，并转化得到BitStream；
设置所述BitStream的参数，并通过对所述BitStream进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。
进一步地，将所述二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片，具体为：
根据预设的切割方式对所述二进制数据进行切割，得到切割数据；在每一所述切割数据后加上一个标志位，得到填充数据；将所述填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片。
进一步地，所述对所述二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列，具体为：
通过应用软件编程设置，将多个所述二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，其中，所述M和N为大于等于1的正整数。
另一方面，本发明的第二实施例提供了一种数据传输系统，包括转换模块、填充模块、呈现模块、传输模块；其中，
所述转换模块，用于将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据；
所述填充模块，将所述二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片；
所述呈现模块，用于对所述二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列；
所述传输模块，用于通过摄像机对所述二维码图片阵列进行识别，生成新的网络数据，进行数据的传输。
进一步地，所述转换模块，具体用于：
根据H.264的编码格式对所述待传输数据进行压缩，并转化得到BitStream；
设置所述BitStream的参数，并通过对所述BitStream进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。
进一步地，所述填充模块，具体用于：
根据预设的切割方式对所述二进制数据进行切割，得到切割数据；在每一所述切割数据后加上一个标志位，得到填充数据；将所述填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片。
进一步地，所述呈现模块，具体用于：
通过应用软件编程设置，将多个所述二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，其中，所述M和N为大于等于1的正整数。
本发明提供的一种隔离网络下的数据传输方法，能够有效地提高数据传输的效率以及数据传输的可靠性。
附图说明
图1是本发明提供的一种隔离网络下的数据传输方法的流程示意图；
图2是本发明提供的一种隔离网络下的待传输数据转化为二维码数据的示意图；
图3是本发明提供的一种隔离网络下的数据传输系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2：
本发明的第一实施例。
本发明实施例提供的一种数据传输方法，至少包括以下步骤：
S1、将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据；
S2、将二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片；
S3、对二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列；
S4、对二维码图片阵列进行识别，生成新的网络数据，进行数据的传输。
在本发明实施例中，在网络隔离的情况下，通过将H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，能够减少数据传输的带宽，从而有利于提高数据传输的质量和效率；通过将转换得到的二进制数据填充到二维码的数据区域，有利于避免传输介质病毒，能够有效地提高数据传输的稳定性以及可靠性；通过阵列形式进行二维码图片的呈现以及识别，能够有效的提高了二维码包含的有效数据容量，从而有利于提高数据传输的效率。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据，具体为：
根据H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，并转化得到BitStream；
设置BitStream的参数，并通过对BitStream进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。
在本发明实施例中，BitStream(比特流)包含了起始位start code、NAL(NetAbstraction Layer)头和RBSP(Raw Byte Sequence Payload,原始数据字节流)；其中，在NAL头中，包含了3个参数，分别是F(forbidden_zero_bit)、NRI(nal_ref_idc)和Type nal_unit_type)。其中，F为1位，初始为0。当网络识别此单元存在比特错误时，将F设置为1，以便接收方丢掉该单元；NRI为2位，用来指示该NALU的重要性等级，NRI的值越大，表示当前NALU越重要；Type为5位，指出NALU的类型。在BbiSstream后边打上一个标志位Flag，标志位Flag的第一位为0，标志继续读取下一个二维码的数据，1表示该次数据传输停止，等待检测数据启动读取信号，标志位的其他位暂时不使用。通过对BitStream进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。在本发明实施例中，使用H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，能够有效地提高编码效率；H.264能够在低码率情况下提供高质量的视频图像，能够在较低带宽上提供高质量的图像传输，从而能够有效地提高数据传输的质量与效率。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，将二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片，具体为：
根据预设的切割方式对二进制数据进行切割，得到切割数据；在每一切割数据后加上一个标志位，得到填充数据；将填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片。
在本发明实施例中，二维码的数据区支持以byte(字节)为单位进行写入，根据预设的切割方式对二进制数据进行切割，得到大小为2952bytes的切割数据，在切割数据后加上一个标志位，组成2953bytes大小的填充数据，将该填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片。可以理解的是，通过将待传输数据转化成的二进制数据顺序填充到二维码中数据区域，生成对应的二维码图片，在摄像机拍摄到这些二维码图片的时候，能够准确且有效地将二维码中的数据采集出来，重新组合成新的网络数据，从而能够有效地提高数据传输的可靠性。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，对二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列，具体为：
通过应用软件编程设置，将多个二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，其中，M和N为大于等于1的正整数。
在本发明实施例中，通过将多个二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，能够一次性呈现多个二维码图片，能够有效地增加二维码图片包含的有效数据容量，从而有利于提高数据传输的效率。
优选地，为了进一步提高二维码携带的数据量，除了在空间上扩展外，通过设置成按照20ms显示一张阵列式二维码的方式，大致1s显示50张的方式，可以将数据传输量提高50倍。为了方便计算机在后续图像处理方面能识别出来一定的顺序，在阵列边框采用颜色来表示顺序，依采次用红-红-绿-绿-蓝-蓝-红-红-绿-绿-蓝-蓝的顺序来表示，采用每个二维码图片矩阵显示2次的原因是为了保证数据传输稳定性；每次在开始启动数据隔网传输时候，可以依次显示红绿蓝框3个，不包含二维码的样式来展示。如果在某一张矩阵数据发现有问题时候，可以采用旁边的冗余同颜色的序列矩阵进行替换，起到一定的数据传输保障作用。
可以理解的是，通过计算得到在隔离网络下传输带宽大约是14.3Mbps，该带宽对应传输普通格式的音频数据是足够的，对于视频数据而言，目前一般一个1080@30hz的视频流，在H.264的压缩方式下，采用High profile模式下码流在10Mbps左右，因此，传输高清晰视频带宽也是足够的。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，通过将H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，能够减少数据传输的带宽，从而有利于提高数据传输的质量和效率；通过将转换得到的二进制数据填充到二维码的数据区域，有利于避免传输介质病毒，能够有效地提高数据传输的稳定性以及可靠性；通过阵列形式进行二维码图片的呈现以及识别，能够实时进行数据的传输，且能够有效的提高了二维码包含的有效数据容量，从而有利于提高数据传输的效率。
请参阅图3：
本发明的第二实施例。
本发明实施例提供的一种数据传输系统，包括转换模块101、填充模块102、呈现模块103、传输模块104；其中，
转换模块101，用于将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据；
填充模块102，将二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片；
呈现模块103，用于对二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列；
传输模块104，用于通过摄像机对二维码图片阵列进行识别，生成新的网络数据，进行数据的传输。
在本发明实施例中，在网络隔离的情况下，通过将H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，能够减少数据传输的带宽，从而有利于提高数据传输的质量和效率；通过将转换得到的二进制数据填充到二维码的数据区域，有利于避免传输介质病毒，能够有效地提高数据传输的稳定性以及可靠性；通过阵列形式进行二维码图片的呈现以及识别，能够有效的提高了二维码包含的有效数据容量，从而有利于提高数据传输的效率。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，转换模块101，具体用于：
根据H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，并转化得到BitStream；
设置BitStream的参数，并通过对待传输数据进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。
在本发明实施例中，BitStream(比特流)包含了起始位start code、NAL(NetAbstraction Layer)头和RBSP(Raw Byte Sequence Payload,原始数据字节流)；其中，在NAL头中，包含了3个参数，分别是F(forbidden_zero_bit)、NRI(nal_ref_idc)和Type nal_unit_type)。其中，F为1位，初始为0。当网络识别此单元存在比特错误时，将F设置为1，以便接收方丢掉该单元；NRI为2位，用来指示该NALU的重要性等级，NRI的值越大，表示当前NALU越重要；Type为5位，指出NALU的类型。在BbiSstream后边打上一个标志位Flag，标志位Flag的第一位为0，标志继续读取下一个二维码的数据，1表示该次数据传输停止，等待检测数据启动读取信号，标志位的其他位暂时不使用。通过对BitStream进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。在本发明实施例中，使用H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，能够有效地提高编码效率；H.264能够在低码率情况下提供高质量的视频图像，能够在较低带宽上提供高质量的图像传输，从而能够有效地提高数据传输的质量与效率。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，填充模块102，具体用于：
根据预设的切割方式对二进制数据进行切割，得到切割数据；在每一切割数据后加上一个标志位，得到填充数据；将填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片。
在本发明实施例中，二维码的数据区支持以byte(字节)为单位进行写入，根据预设的切割方式对二进制数据进行切割，得到大小为2952bytes的切割数据，在切割数据后加上一个标志位，组成2953bytes大小的填充数据，将该填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片。可以理解的是，通过将待传输数据转化成的二进制数据顺序填充到二维码中数据区域，生成对应的二维码图片，在摄像机拍摄到这些二维码图片的时候，能够准确且有效地将二维码中的数据采集出来，重新组合成新的网络数据，从而能够有效地提高数据传输的可靠性。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，呈现模块103，具体用于：
通过应用软件编程设置，将多个二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，其中，M和N为大于等于1的正整数。
在本发明实施例中，通过将多个二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，能够一次性呈现多个二维码图片，能够有效地增加二维码图片包含的有效数据容量，从而有利于提高数据传输的效率。
优选地，为了进一步提高二维码携带的数据量，除了在空间上扩展外，通过设置成按照20ms显示一张阵列式二维码的方式，大致1s显示50张的方式，可以将数据传输量提高50倍。为了方便计算机在后续图像处理方面能识别出来一定的顺序，在阵列边框采用颜色来表示顺序，依采次用红-红-绿-绿-蓝-蓝-红-红-绿-绿-蓝-蓝的顺序来表示，采用每个二维码图片矩阵显示2次的原因是为了保证数据传输稳定性；每次在开始启动数据隔网传输时候，可以依次显示红绿蓝框3个，不包含二维码的样式来展示。如果在某一张矩阵数据发现有问题时候，可以采用旁边的冗余同颜色的序列矩阵进行替换，起到一定的数据传输保障作用。
可以理解的是，通过计算得到在隔离网络下传输带宽大约是14.3Mbps，该带宽对应传输普通格式的音频数据是足够的，对于视频数据而言，目前一般一个1080@30hz的视频流，在H.264的压缩方式下，采用High profile模式下码流在10Mbps左右，因此，传输高清晰视频带宽也是足够的。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，通过将H.264的编码格式对待传输数据进行压缩，能够减少数据传输的带宽，从而有利于提高数据传输的质量和效率；通过将转换得到的二进制数据填充到二维码的数据区域，有利于避免传输介质病毒，能够有效地提高数据传输的稳定性以及可靠性；通过阵列形式进行二维码图片的呈现以及识别，能够实时进行数据的传输，且能够有效的提高了二维码包含的有效数据容量，从而有利于提高数据传输的效率。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种隔离网络下的数据传输方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据；
将所述二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片；
对所述二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列；
对所述二维码图片阵列进行识别，生成新的网络数据，进行数据的传输。
2.如权利要求1所述的隔离网络下的数据传输方法，其特征在于，所述将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据，具体为：
根据H.264的编码格式对所述待传输数据进行压缩，并转化得到BitStream；
设置所述BitStream的参数，并通过对所述BitStream进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。
3.如权利要求1所述的隔离网络下的数据传输方法，其特征在于，将所述二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一二进制数据对应的二维码图片，具体为：
根据预设的切割方式对所述二进制数据进行切割，得到切割数据；在每一所述切割数据后加上一个标志位，得到填充数据；将所述填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片。
4.如权利要求1所述的隔离网络下的数据传输方法，其特征在于，所述对所述二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列，具体为：
通过应用软件编程设置，将多个所述二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，其中，所述M和N分别为大于等于1的正整数。
5.一种隔离网络下的数据传输系统，其特征在于，包括转换模块、填充模块、呈现模块和传输模块；其中，
所述转换模块，用于将待传输数据转换为二维码接口需要的二进制数据；
所述填充模块，将所述二进制数据填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片；
所述呈现模块，用于对所述二维码图片进行阵列呈现，得到二维码图片阵列；
所述传输模块，用于通过摄像机对所述二维码图片阵列进行识别，生成新的网络数据，进行数据的传输。
6.如权利要求5所述的一种隔离网络下的数据传输系统，其特征在于，所述转换模块，具体用于：
根据H.264的编码格式对所述待传输数据进行压缩，并转化得到BitStream；
设置所述BitStream的参数，并通过对所述BitStream进行码流抽取，得到二维码接口需要的二进制数据。
7.如权利要求5所述的一种隔离网络下的数据传输系统，其特征在于，所述填充模块，具体用于：
根据预设的切割方式对所述二进制数据进行切割，得到切割数据；在每一所述切割数据后加上一个标志位，得到填充数据；将所述填充数据顺序填充到二维码的数据区域，生成每一所述二进制数据对应的二维码图片。
8.如权利要求5所述的一种隔离网络下的数据传输系统，其特征在于，所述呈现模块，具体用于：
通过应用软件编程设置，将多个所述二维码图片排列在一起，组成M*N的二维码图片阵列，其中，所述M和N分别为大于等于1的正整数。
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