CN111031196B - 一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统，所述发送端将程序启动、准备发送数据、结束发送数据状态制作成启动帧、准备帧、结束帧特殊标志的影像，将这些特殊标志影像推送到显示终端显示；接收端采集影像数据，解析出影像数据标识出帧类型判断出发送端当前状态；根据系统所属的不同工作状态切换发送端显示终端、接收端采集模块的工作模式；降低单向无反馈影像传输系统显示终端和采集模块功耗以及延长其使用时间。

Description

一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统

技术领域

本发明属于信息安全隔离传输领域，具体为一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统，适用于在两个相互隔离的网络之间，进行无反馈链路的进行高可靠单向数据传输。

背景技术

有保密需求的行业，如企事业单位保护商业秘密或客户隐私，常见的安全手段是将涉密网络和公共网络(如互联网)之间进行物理隔离。物理隔离的定义是指两个网络之间不能有任何物理器件进行连接。

近期，大数据、云计算、人工智能等技术蓬勃发展，底层网络基础设施的隔离，使得多网系数据汇聚成为这些技术应用的瓶颈，如何合规、自动的完成隔离网络间的数据传输成为大数据等技术应用落地的关键。

目前，市场现有的影像摆渡机采用是显示器+高速摄像机通过仿生的方式物理隔离条件下的数据传输，但显示器和高速摄像机都有固定的使用寿命，在无数据传输情况下显示器常亮，摄像头一直处于高速运行状态，拍摄的是无效数据甚至拍摄的是空白屏或者黑屏，导致设备能耗变高，核心部件老化速度加快，稳定性下降等问题。

发明内容

针对物理隔离网络之间的数据单向传输需求，需要解决在保持传输正常的情况下，能够降低设备功耗，提高系统稳定性，以及延长系统使用寿命，本发明提出了一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法，解决影像传输系统在无数据传输状态下高频率进行无效显示和捕获影响工作，导致设备稳定性下降以及功耗高的问题。

一方面，发送端将启动帧、准备帧、结束帧制作成影像，将影像推送到显示终端显示；

另一方面，接收端采集影像数据，解析出影像数据标识出帧类型判断出发送端当前状态；根据不同状态控制发送端显示终端、接收端采集模块的工作模式，完成基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输。

上述技术方案具有如下有益效果：可以降低系统在非数据传输状态的功耗，提高系统硬件设备的稳定性和使用寿命，降低硬件维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明之方法流程图。

图2为本发明之系统实施例的结构框图。

图3为本发明之系统实施例的发送端标志帧转换示意图。

图4为本发明之系统实施例的接收端状态转换示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本实施例中介绍如何使用启动帧、准备帧、数据帧、结束帧进行低功耗无反馈影像数据传输。

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做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。

如图1所示，为本发明实施例一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统，所述发送端将启动帧、准备帧、结束帧制作成影像，将影像推送到显示终端显示；接收端采集影像数据，解析出影像数据标识出帧类型判断出发送端当前状态；根据不同状态控制发送端显示终端、接收端采集模块的工作模式；降低单向无反馈影像传输系统显示终端和采集模块功耗以及延长其使用时间，所述方法包括：

101发送端将启动帧、准备帧、结束帧制作成影像，将影像推送到显示终端显示；

102接收端采集影像数据，解析出影像数据标识出帧类型判断出发送端当前状态；

103根据不同状态控制发送端显示终端、接收端采集模块的工作模式；

如图2所示，为本发明又一实施例本发明提出了一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统结构框图，所述系统包括：

发送端与接收端之间无任何物理连接，呈现物理隔离状态；

21设备状态管理模块，在发送端中，将用检测系统状态，控制显示终端切换工作频率；

22标志帧制作模块，在发送端中，根据设备状态制作对应的标志帧影像数据，发送给显示模块显示；

23显示模块，在发送端中，显示影像数据；

接收端无任何信息通道向发送端反馈信息；

24影像采集模块，在接收端中，对发送端显示模块所显示的影像进行采集；

25标志帧识别模块，在接收端中，解析所有采集的影像数据并识别标志帧类型，调用设备管理模块切换采集模块的工作频率；

26设备状态管理模块，在接收端中，实现影像采集模块工作频率切换；

如图3所示，为本发明又一实施例一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统发送端标志帧转换示意图，所述步骤如下：

31在发送端，服务启动后制作启动帧，发送给显示模块显示，并停留一定时间；

32在发送端，当有数据要传输之前先切换显示终端到高功耗状态并制作准备帧，发送给显示模块显示并停留一定时间；

33在发送端，发送数据时取消准备帧显示，显示数据帧；

34在发送端，数据发送结束制作结束帧，发送给显示模块显示，并停留一段时间后无数据发送，将显示终端切换到低功耗状态工作；

35在发送端，从结束帧状态如果有数据发送，先切换显示终端到高功耗状态工作，制作准备帧发送给显示模块显示；

36在发送端，启动帧停留一段时间后无数据发送，制作结束帧推送给显示终端显示一段时间，如果无数据发送将显示终端切换到低功耗状态工作；

如图4所示，为本发明又一实施例一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法及系统接收端状态转换示意图，所述步骤如下：

41在接收端，不断检测标志帧类型；

42在接收端，检测帧类型为启动帧，重置程序状态；

43在接收端，检测帧类型为结束帧，判断结束帧在显示端停留时间，如果超过设置阈值切换采集模块到低功耗状态；

44在接收端，检测帧类型为准备帧，切换采集模块到高功耗状态；

45在接收端，检测帧类型为数据帧，处理影像帧的数据。

Claims (4)

1.一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法，其特征在于，所述方法应用于在物理隔离的网络间进行低功耗单向无反馈影像传输，该方法包括：

发送端将启动帧、准备帧、结束帧制作成影像，将影像推送到显示终端显示；接收端采集影像数据，解析出影像数据标识出帧类型判断出发送端当前状态；根据不同状态控制发送端显示终端、接收端采集模块的工作模式；完成基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输；

所述根据不同状态控制发送端显示终端、接收端采集模块的工作模式采用以下步骤：

步骤1：发送端重新启动后制作启动帧，推送到显示终端显示m毫秒后将显示终端切换到休眠状态，接收端采集模块捕获到m毫秒内的启动帧影像，解析影像识别启动帧后重置接收端状态为初始状态，并切换采集模块到低频采集模式；

步骤2：发送端在发送数据之前制作准备帧影像，唤醒显示终端切换到工作模式，推送准备帧影像到显示终端显示n毫秒，接收端采集模块捕获到n毫秒内的准备帧影像，解析影像识别准备帧后切换采集模块到高频采集模式；

步骤3：发送端在发送数据结束之后制作结束帧影像，推送结束帧影像到显示终端显示x毫秒，x毫秒后将显示终端切换到休眠状态，接收端采集模块捕获到x毫秒内的结束帧影像，解析影像识别结束帧后切换采集模块到低频采集模式；

所述接收端采集影像数据，解析出影像数据标识出帧类型判断出发送端当前状态采用以下步骤：

步骤1：接收端采集模块采集影像，将影像数据解析成二进制数据；

步骤2：将影像数据还原为数据头(head)和数据(body)结构；

步骤3：取出数据头中标识影像类型字段值，比较字段值是否等于启动帧、准备帧、结束帧、数据帧其中一个，判断当前影像类型；

步骤4：根据帧类型判断发送端状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法，其特征在于，所述发送端将启动帧、准备帧、结束帧制作成影像，并将影像推送到显示终端显示采用以下步骤：

步骤1：根据影像单次能传递的数据量(data_capacity)分为数据头(head)和数据(body)二个部分，满足data_capacity＝head+body(head＞0，body＞＝0)；

步骤2：数据头使用1个字段标识影像类型：启动帧、准备帧、结束帧、数据帧；

步骤3：将数据头和数据合并后制作成影像，推送到显示终端显示。

3.根据权利要求1所述的一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输方法，其特征在于，所述发送端制做不同类型标志帧显示停留的时间启动帧m毫秒、准备帧n毫秒、结束帧x毫秒，确定不同标志帧显示停留时间需要根据接收端采集模块高频采集频率hfs、低采集频率lfs、切换采集频率耗时p决定，其中：

启动帧停留时间：m＝5*(1000/lfs)；

准备帧停留时间：n＝2*(1000/lfs)+p；

结束帧停留时间：x＝2*(1000/hfs)。

4.一种基于标志帧的低功耗单向无反馈影像传输系统，其特征在于，所述系统包括：

发送端与接收端之间无任何物理连接，呈现物理隔离状态，发送端将当前状态通过影像通知接收端，接收端使用影像采集模块采集发送端影像数据，解析影像后判断发送端状态，切换接收端采集设备采集频率；

根据不同状态控制发送端显示终端、接收端采集模块的工作模式采用以下步骤：

步骤1：发送端重新启动后制作启动帧，推送到显示终端显示m毫秒后将显示终端切换到休眠状态，接收端采集模块捕获到m毫秒内的启动帧影像，解析影像识别启动帧后重置接收端状态为初始状态，并切换采集模块到低频采集模式；

步骤2：发送端在发送数据之前制作准备帧影像，唤醒显示终端切换到工作模式，推送准备帧影像到显示终端显示n毫秒，接收端采集模块捕获到n毫秒内的准备帧影像，解析影像识别准备帧后切换采集模块到高频采集模式；

步骤3：发送端在发送数据结束之后制作结束帧影像，推送结束帧影像到显示终端显示x毫秒，x毫秒后将显示终端切换到休眠状态，接收端采集模块捕获到x毫秒内的结束帧影像，解析影像识别结束帧后切换采集模块到低频采集模式；

接收端采集影像数据，解析出影像数据标识出帧类型判断出发送端当前状态采用以下步骤：

步骤1：接收端采集模块采集影像，将影像数据解析成二进制数据；

步骤2：将影像数据还原为数据头(head)和数据(body)结构；

步骤3：取出数据头中标识影像类型字段值，比较字段值是否等于启动帧、准备帧、结束帧、数据帧其中一个，判断当前影像类型；

步骤4：根据帧类型判断发送端状态。