CN112261354B - 基于多个网络摄像机的数据传输方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于多个网络摄像机的数据传输方法及相关装置，所述数据传输方法包括：网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；若存在，则当前不发送关键帧编码命令，并返回至所述网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧的步骤；若不存在，则向与所述网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令。通过上述方式，本申请能够解决同一时刻无线网络上存在多个关键帧的技术问题。

Description

基于多个网络摄像机的数据传输方法及相关装置

技术领域

本申请属于视频传输技术领域，具体涉及一种基于多个网络摄像机的数据传输方法及相关装置。

背景技术

网络摄像机的编码分为关键帧(即I帧)以及非关键帧(即P帧或B帧)，且关键帧的码流一般远大于非关键帧。一般而言，关键帧的图像质量较好，非关键帧为差异帧，需要借助关键帧才能够成像，其数据量小，图像质量比关键帧低。

目前网络摄像机的关键帧一般是按照固定间隔产生的。当有网络平台接入多个网络摄像机(即IPC)时，在同一个无线网络下的网络摄像机之间互相无法感知，这样会导致关键帧在同一时刻可能大量存在于无线网络上，这样会导致出现网络数据流量波峰，很容易超过无线网络的带宽，使得无线网络数据拥塞，传输效率降低，从而导致视频延时或者带宽无法充分利用。

发明内容

本申请提供一种基于多个网络摄像机的数据传输方法及相关装置，以解决同一时刻无线网络上存在多个关键帧的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种基于多个网络摄像机的数据传输方法，包括：网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；若存在，则当前不发送关键帧编码命令，并返回至所述网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧的步骤；若不存在，则向与所述网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令。

其中，所述向与所述网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令的步骤包括：获得所有网络摄像机最近一次返回的编码后的视频帧，所述视频帧为关键帧或非关键帧；向质量最不符合预设要求的所述视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令。

其中，所述向质量最不符合预设要求的所述视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令的步骤包括：对所有所述视频帧进行图像质量检测；若图像质量低于阈值的视频帧仅有一个，则向图像质量低于阈值的所述视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令；若图像质量低于阈值的视频帧有多个，则按照预设规则对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序，按照所述优先级排序顺序向所述多个视频帧对应的网络摄像机依次发送关键帧编码命令。

其中，所述对所有所述视频帧进行图像质量检测的步骤包括：利用PSNR-峰值信噪比对所有所述视频帧进行图像质量检测。

其中，所述按照预设规则对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序的步骤包括：按照视频帧中移动人脸的个数对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序；其中，移动人脸的个数越多，优先级越高。

其中，还包括：判断是否有新网络摄像机接入；若是，则判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；若存在，则不发送关键帧编码命令，并返回至所述判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧的步骤；若不存在，则向所述新网络摄像机发送第一帧的关键帧编码命令。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种基于多个网络摄像机的数据传输方法，包括：网络摄像机判断是否有接收到来自于网络平台的关键帧编码命令；若接收到所述关键帧编码命令，则对关键帧进行编码，并将编码后的关键帧发送至所述网络平台。

其中，若未接收到所述关键帧编码命令，所述数据传输方法还包括：判断是否为第一帧编码；若是，则返回至所述网络摄像机判断是否有接收到来自于网络平台的关键帧编码命令的步骤；否则，对非关键帧进行编码，并将编码后的非关键帧发送至所述网络平台。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种网络平台，包括相互耦接的存储器和处理器；所述处理器用于执行所述存储器存储的程序指令，以实现上述任一实施例中所述的基于多个网络摄像机的数据传输方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种网络摄像机，包括相互耦接的存储器和处理器；所述处理器用于执行所述存储器存储的程序指令，以实现上述任一实施例中所述的基于多个网络摄像机的数据传输方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种存储装置，存储有能够被处理器运行的程序指令，所述程序指令用于实现上述任一实施例中所述的基于多个网络摄像机的数据传输方法。

区别于现有技术情况，本申请的有益效果是：本申请所提供的数据传输方法中的网络平台会先判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；若存在的话，则当前不发送关键帧编码命令；若不存在，才会向与网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令。即在本申请中网络摄像机不会主动进行关键帧编码，其依赖于网络平台发送的关键帧编码命令。通过网络平台来管理关键帧编码的方式，可以使得在同一时刻网络上只有一个关键帧在传输，避免多个关键帧同时传输产生网络数据波峰，提升视频传输的效率，降低视频延时问题，在相同的无线带宽环境下能够接入更多的网络摄像机。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本申请基于多个网络摄像机的数据传输方法一实施方式的流程示意图；

图2为图1中步骤S103对应的一实施方式的流程示意图；

图3为图2中步骤S202对应的一实施方式的流程示意图；

图4为本申请基于多个网络摄像机的数据传输方法另一实施方式的流程示意图；

图5为本申请基于多个网络摄像机的数据传输方法另一实施方式的流程示意图；

图6为多台网络摄像机发送视频帧一实施方式的效果示意图；

图7为本申请基于多个视频设备的数据传输系统一实施方式的结构示意图；

图8为本申请网络平台或网络摄像机一实施方式的结构示意图；

图9为本申请网络平台或网络摄像机一实施方式的框架示意图；

图10为本申请存储装置一实施方式的框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请基于多个网络摄像机的数据传输方法一实施方式的流程示意图，上述数据传输方法包括：

S101：网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧。

具体地，网络平台可以是NVR(即网络视频监控系统的存储转发部分)等。上述步骤S101的目的是为了判断当前网络上是否有关键帧在传输。

S102：若存在，则当前不发送关键帧编码命令，并返回至网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧的步骤，即返回至步骤S101。

S103：若不存在，则向与网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令。

在本实施例中，当网络平台向多个网络摄像机开始拉取视频流时，上述过程开始持续进行；当网络平台向所有网络摄像机停止拉取视频流时，上述过程可以停止。在本申请中网络摄像机不会主动进行关键帧编码，其依赖于网络平台发送的关键帧编码命令。通过网络平台来管理关键帧编码的方式，可以使得在同一时刻网络上只有一个关键帧在传输，避免多个关键帧同时传输产生网络数据波峰，提升视频传输的效率，降低视频延时问题，在相同的无线带宽环境下能够接入更多的网络摄像机。

在一个实施方式中，请参阅图2，图2为图1中步骤S103对应的一实施方式的流程示意图。上述步骤S103中向与网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令的步骤具体包括：

S201：获得所有网络摄像机最近一次返回的编码后的视频帧，视频帧为关键帧或非关键帧。

具体地，一个网络摄像机对应唯一的设备ID，网络平台内可以设置有缓存区，缓存区内可以针对不同的设备ID创建对应的缓存子区，网络摄像机发送的视频帧可以缓存在与其设备ID对应的缓存子区内。上述步骤S201的具体实现过程可以为：网络平台从其各个缓存子区内获得最新缓存的视频帧。

S202：向质量最不符合预设要求的视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令。

具体地，在一个实施例中，请参阅图3，图3为图2中步骤S202对应的一实施方式的流程示意图。上述步骤S202的具体实现过程包括：

S301：对所有视频帧进行图像质量检测。

具体地，可以利用PSNR-峰值信噪比对对步骤S201中获得的所有视频帧进行图像质量检测。上述进行图像质量检测的方式较为成熟，且计算量较低。当然，在其他实施例中，也可利用其他现有的图像质量检测技术进行检测，本申请对此不作限定。

S302：若图像质量低于阈值的视频帧仅有一个，则向图像质量低于阈值的视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令。

S303：若图像质量低于阈值的视频帧有多个，则按照预设规则对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序，按照优先级排序顺序向多个视频帧对应的网络摄像机依次发送关键帧编码命令。

具体地，上述步骤S303中按照预设规则对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序的步骤包括：按照视频帧中移动人脸的个数对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序；其中，移动人脸的个数越多，优先级越高。上述通过图像重要性的方式对多个视频帧进行优先级排序的方式，可以使得包含移动人脸的视频帧的图像质量较好。具体获得移动人脸的个数的方式可以为：将当前视频帧与当前视频帧之前的历史视频帧进行对比，以获得移动人脸的个数。

当然，在其他实施例中，也可采用其他预设规则对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序；例如，按照视频帧中移动人脸移动的幅度对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序；其中，移动人脸的移动幅度越高，优先级越高。具体获得移动人脸的移动幅度的方式可以为：将当前视频帧与当前视频帧之前的历史视频帧进行对比，以获得移动人脸的移动幅度。

此外，上述步骤S303中按照优先级排序顺序向多个视频帧对应的网络摄像机依次发送关键帧编码命令的过程可以包括：网络平台先向优先级最高的视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令；待网络平台接收到与该关键帧编码命令相对应的关键帧后，网络平台向剩余的视频帧中优先级最高的网络摄像机发送关键帧编码命令；可以重复该过程，直至对图像质量低于阈值所有网络摄像机均发送对应的关键帧编码命令。

另外，由于每个时刻图像质量低于阈值的网络摄像机的优先级顺序可能是在发生变动的，上述步骤S303中按照优先级排序顺序向多个视频帧对应的网络摄像机依次发送关键帧编码命令的过程可以包括：网络平台先向优先级最高的视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令；待网络平台接收到与关键帧编码命令相对应的关键帧后，重新获得质量不符合预设要求的视频帧，并对该质量不符合预设要求的视频帧进行重新排序；网络平台向重新排序后的优先级最高的视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令。重复上述步骤，直至没有图像质量低于阈值的视频帧。

此外，与上述步骤S302和步骤S303对应的步骤还可以包括：若图像质量低于阈值的视频帧为0，则当前可以向与网络平台连接的多个网络摄像机中的任意一个发送关键帧编码命令。

网络摄像机由于长时间的非关键帧编码可能导致视频帧的图像质量下降，通过上述方式可以使得在视频帧的图像质量下降至阈值时，对该网络摄像机下达关键帧编码指令，以保证网络摄像机所传输的图像质量。

在又一个实施方式中，针对新接入网络平台的新网络摄像机而言，若其没有进行第一帧的关键帧编码，则无法进行后续非关键帧编码。故为了提高视频传输速率，请参阅图4，图4为本申请基于多个网络摄像机的数据传输方法另一实施方式的流程示意图。上述视频传输方法还包括：

S401：判断是否有新网络摄像机接入。

S402：若是，则判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧。

S403：若存在，则不发送关键帧编码命令，并返回步骤S402。

S404：若不存在，则向新网络摄像机发送第一帧的关键帧编码命令。

通过上述方式，可以使得网络平台在向新接入的新网络摄像机发送第一帧的关键帧编码命令时，其不会与网络上正在传输的其他关键帧发生冲突。

下面从网络摄像机的角度对本申请所提供的数据传输方法作进一步说明。请参阅图5，图5为本申请基于多个网络摄像机的数据传输方法另一实施方式的流程示意图，上述数据传输方法具体包括：

S501：网络摄像机判断是否有接收到来自于网络平台的关键帧编码命令。

S502：若接收到关键帧编码命令，则对关键帧进行编码，并将编码后的关键帧发送至网络平台。

在本申请中网络摄像机不会主动进行关键帧编码，其依赖于网络平台发送的关键帧编码命令。通过网络平台来管理关键帧编码的方式，可以使得在同一时刻网络上只有一个关键帧在传输，避免多个关键帧同时传输产生网络数据波峰，提升视频传输的效率，降低视频延时问题，在相同的无线带宽环境下能够接入更多的网络摄像机。

此外，请继续参阅图5，与上述步骤S502同时的还有：

S503：若未接收到关键帧编码命，则进一步判断是否为第一帧编码。

S504：若是，则返回至步骤S501。

S505：否则，对非关键帧进行编码，并将编码后的非关键帧发送至网络平台。

在本申请中网络摄像机在未接收到关键帧编码命令，且已经有第一帧关键帧的情况下，可以自动进行非关键帧编码，以保证传输效率。

请参阅图6，图6为多台网络摄像机发送视频帧一实施方式的效果示意图。从图6中可以看出，采用本申请所提供的数据传输方法可以将连接于同一个网络平台的多个网络摄像机之间的关键帧发送时间进行间隔，以达到错开关键帧数据波峰的目的。另外，由于非关键帧的数据量较低，即使网络上同时存在多个非关键帧传输，或者存在非关键帧与关键帧同时传输的情况，其也不会引起网络数据波峰。

请参阅图7，图7为本申请基于多个视频设备的数据传输系统一实施方式的结构示意图。该数据传输系统包括：多个网络摄像机10、网络平台12和监控屏14。

具体地，多个网络摄像机10通过4G/5G/无线等网络方式与网络平台12耦接，网络平台12与监控屏14通过无线或有线的方式连接。网络摄像机10通过主动注册的方式接入到网络平台12，网络平台12向多个网络摄像机10发起实时拉流业务，并为监控屏14提供前端网络摄像机10的实施预览。

在一个实施方式中，如图8所示，图8为本申请网络平台或网络摄像机一实施方式的结构示意图。网络平台12或网络摄像机10包括相互耦接的存储器20和处理器22；处理器22用于执行存储器存储的程序指令，以实现上述任一实施例中基于多个网络摄像机的数据传输方法。

具体而言，处理器22还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器22可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器102还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外，处理器22可以由多个集成电路芯片共同实现。

在又一个实施方式中，从虚拟模块的角度对上述网络平台12或网络摄像机10作进一步说明。请参阅图9，图9为本申请网络平台或网络摄像机一实施方式的框架示意图。

该网络平台12包括相互耦接的判断模块30和执行模块32。其中，判断模块30用于判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；执行模块32用于在存在时不发送关键帧编码命令、以及用于在不存在时向与网络平台12连接的多个网络摄像机10中的一个发送关键帧编码命令。

同样地，对于网络摄像机10，其也可包括相互耦接的判断模块30和执行模块32。其中，判断模块30用于判断是否有接收到来自于网络平台12的关键帧编码命令；执行模块32用于在接收到关键帧编码命令时对关键帧进行编码，并将编码后的关键帧发送至网络平台12。

请参阅图10，图10为本申请存储装置一实施方式的框架示意图，该存储装置40上存储有能够实现上述所有方法的程序指令400。其中，该程序指令400可以以软件产品的形式存储在上述存储装置中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储装置包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种基于多个网络摄像机的数据传输方法，其特征在于，包括：

网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；

若存在，则当前不发送关键帧编码命令，并返回至所述网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧的步骤；

若不存在，则向与所述网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述向与所述网络平台连接的多个网络摄像机中的一个发送关键帧编码命令的步骤包括：

获得所有网络摄像机最近一次返回的编码后的视频帧，所述视频帧为关键帧或非关键帧；

向质量最不符合预设要求的所述视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令。

3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述向质量最不符合预设要求的所述视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令的步骤包括：

对所有所述视频帧进行图像质量检测；

若图像质量低于阈值的视频帧仅有一个，则向图像质量低于阈值的所述视频帧对应的网络摄像机发送关键帧编码命令；

若图像质量低于阈值的视频帧有多个，则按照预设规则对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序，按照所述优先级排序顺序向所述多个视频帧对应的网络摄像机依次发送关键帧编码命令。

4.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，所述对所有所述视频帧进行图像质量检测的步骤包括：

利用PSNR-峰值信噪比对所有所述视频帧进行图像质量检测。

5.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，所述按照预设规则对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序的步骤包括：

按照视频帧中移动人脸的个数对图像质量低于阈值的多个视频帧进行优先级排序；其中，移动人脸的个数越多，优先级越高。

6.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，还包括：

判断是否有新网络摄像机接入；

若是，则判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；

若存在，则不发送关键帧编码命令，并返回至所述判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧的步骤；

若不存在，则向所述新网络摄像机发送第一帧的关键帧编码命令。

7.一种基于多个网络摄像机的数据传输方法，其特征在于，包括：

网络摄像机判断是否有接收到来自于网络平台的关键帧编码命令，所述关键帧编码命令是网络平台在判断出当前网络上不存在未接收的与上一次发出的所述关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧时发出的；

若接收到所述关键帧编码命令，则对关键帧进行编码，并将编码后的关键帧发送至所述网络平台，以使所述网络平台判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的所述关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧；若存在，则当前不发送所述关键帧编码命令，并继续判断当前网络上是否存在未接收的与上一次发出的所述关键帧编码命令相对应的编码后的关键帧。

8.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，若未接收到所述关键帧编码命令，所述数据传输方法还包括：

判断是否为第一帧编码；

若是，则返回至所述网络摄像机判断是否有接收到来自于网络平台的关键帧编码命令的步骤；

否则，对非关键帧进行编码，并将编码后的非关键帧发送至所述网络平台。

9.一种网络平台，其特征在于，包括相互耦接的存储器和处理器；

所述处理器用于执行所述存储器存储的程序指令，以实现权利要求1-6任一项所述的基于多个网络摄像机的数据传输方法。

10.一种网络摄像机，其特征在于，包括相互耦接的存储器和处理器；

所述处理器用于执行所述存储器存储的程序指令，以实现权利要求7或8所述的基于多个网络摄像机的数据传输方法。

11.一种存储装置，其特征在于，存储有能够被处理器运行的程序指令，所述程序指令用于实现权利要求1-6任一项所述的基于多个网络摄像机的数据传输方法，或实现权利要求7或8所述的基于多个网络摄像机的数据传输方法。

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