CN112887741A - 一种篮球比赛进球视频无线分享系统 - Google Patents

一种篮球比赛进球视频无线分享系统 Download PDF

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Abstract

本申请属于无线视频传输系统技术领域，尤其涉及一种篮球比赛进球视频无线分享系统。包括由数据服务器、管理服务器、OpenFlow控制器组成的控制层，由基站以及多个OpenFlow交换机组成的传输层；所述数据服务器用于比赛视频的编码、存储管理以及发送；所述管理服务器用于视频传输控制，所述数据服务器获取经管理服务器下发的压缩设置指令，发送相应的视频数据；所述管理服务器内设置有接收端管理模块、压缩设置模块以及信息传输模块；基于本申请的篮球比赛进球视频无线分享系统能够减少相同资源反复传输和存储，提高局部网络内数据传递的效率，提高观赛的顺畅性，同时降低整个系统的数据传输压力，降低观赛成本。

Description

一种篮球比赛进球视频无线分享系统
技术领域
本申请属于无线视频传输系统技术领域，尤其涉及一种篮球比赛进球视频无线分享系 统。
背景技术
随着国内篮球运动等团体赛事活动的兴起，现场直播以及云赛事云直播得到迅速推广， 通过在线视频观赛虽然对观赛直观性有一定限制，但同样使得观赛者获得更加丰富的，能 够任意回看、重播以及选择性观赛的自由，在篮球比赛等赛事的比赛视频的传输过程中， 我们发现得分阶段的视频片段作为大量观赛者重点关注的内容，会被反复播放，甚至在延 迟长时间后还会被重复打开，这导致在线视频播放过程中，比赛进球片段视频会在内存中 被多次缓存以及清除，反复占用传输系统资源，对于院校等区域，大量观赛者同时观赛并 观看时会使得无线系统的传输时长期保持高负载率，同时存在大量的资源重复传输，内存 大量占用等不合理现象，不利于在某些接入量大，观赛者多的情境下满足观赛者对比赛进 球视频片段的良好观赛体验，并降低整个系统的传输能力。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种基于OpenFlow无线数据传输结构，通过合理利用和控制 已有资源，使得在系统内传输视频片段能够被有效利用，避免传输线路不必要的占用，提 高食品播放的反馈速度，提升篮球比赛等赛事进球视频的无线分享系统。
为实现上述目的，本申请采用如下技术方案。
一种篮球比赛进球视频无线分享系统，包括由数据服务器、管理服务器、OpenFlow控 制器组成的控制层，由基站以及多个OpenFlow交换机组成的传输层；
所述数据服务器用于比赛视频的编码、存储管理以及发送；
所述管理服务器用于视频传输控制，具体而言，管理服务器接收由传输层传递来的接 收端信息以及传输请求，根据接收端信息向控制层发送路径请求指令，接收由控制层反馈 的接收端网络拓扑数据，计算和选择数据传输路径并发送至OpenFlow控制器；根据传输 请求涉及的视频请求信息进行压缩设置并发送至数据服务器；
所述OpenFlow控制器用于监控和维持系统工作状态，具体而言，收集必要的系统结 构以及网络拓扑路径；根据管理服务器的请求指令向其发送接收端相关的网络拓扑结构数 据；根据管理服务器的传输路径生成流表数据并发送至相应路径上的各OpenFlow交换机；
所述基站以及OpenFlow交换机构成带外传输网络，具体结构为相互关联的蜂窝网络；
所述数据服务器获取经管理服务器下发的压缩设置指令，发送相应的视频数据；
所述管理服务器内设置有接收端管理模块、压缩设置模块以及信息传输模块；
所述接收端管理模块内存储头接收端数据表，所述接收端数据表包括存储有与某接收 端唯一对应的的单端数据组以及多端数据组，所述单端数据组内存储有接收端IP地址、接 收端协议类型标志码、接收端正在传输的视频数据的ID；所述多端数据组内存储有所传输 视频数据的源端ID(该视频的发送端)、相应的源端协议标志码、所传输视频各层结构信 息；所述压缩设置模块存储有视频压缩码率算法；
所述OpenFlow控制器包括信息收发模块、路径生成模块、流表收发模块、信息交互模块；
信息收发模块，用于控制OpenFlow交换机周期性的发送测试信号，各OpenFlow交换 机收集周围OpenFlow交换机的信号以及信号强度，以形成网络拓扑连接关系以及接收信 号强度指标数据，并定期或者根据请求指令，将最新的网络拓扑结构传递至管理服务器；
路径生成模块，用于基于网络拓扑连接关系生成现有网络拓扑结构，在接收端发现新 的视频传输任务，或者检测到信号强度变化时，重新规划新的数据传输路径，在本实施例 中优选采用弗洛伊德算法、插点法来规划计算；数据传输路径以数据服务器到接收端的最 少跳转为标准进行确定；
流表收发模块、所述流表收发模块包括一个用于为OpenFlow控制器提供两级流表的 流水线，其中一级流表利用单端数据组和多端数据组内的源IP地址、接收端IP地址判断数据类别，若判断为视频数据则利用二级流表识别多端数据内的层数数据，并对相应视频层结构数据进行对应处理；
所述基站以及OpenFlow交换机为OpenFlow网络基础硬件结构，其中OpenFlow交换机主要用于执行网络中的数据传输任务，并通过OpenFlow协议与控制器进行数据或指令传递，接收OpenFlow控制器传递的流表和传递优选级等控制指令。
对前述篮球比赛进球视频无线分享系统的进一步改进，所述OpenFlow控制器内还设 置有质量控制模块，所述质量控制模块用于进行质量控制，当信息收发模块检测到信号强 度失调，或者不满足原有传输网络质量要求的时候，则根据视频传输的重要性进行排序和 收发控制，以调整OpenFlow交换机实时收发数据的类型，保证关键性或者需求更大的数据优选传输。
对前述篮球比赛进球视频无线分享系统的进一步改进，所述视频压缩算法其算法目的 为在预测的传输阻塞概率下取得最佳视频传输效率或者最佳视频质量；所述信息传输模块 包括连接控制器，所述连接控制器可分别连接至数据服务器以及OpenFlow控制器，利用 TCP建立到其他层之间的数据通信连接。
对前述篮球比赛进球视频无线分享系统的进一步改进，所述视频压缩算法以待传输视 频信息以及实时网络状态信息为输入量，以待传输视频在传输过程中的层数和码率。
对前述篮球比赛进球视频无线分享系统的进一步改进，视频压缩算法使用的算法和参 数基于现有偏差理论以及概率算法。
其有益效果在于：
基于本申请的篮球比赛进球视频无线分享系统能够有效利用存在于传输网络中的数据 资源，使其可以重复利用和相互共享，减少相同资源反复传输和存储，提高局部网络内数 据传递的效率，提高观赛的顺畅性，同时降低整个系统的数据传输压力，降低观赛成本。
附图说明
图1为本申请的篮球比赛进球视频无线分享系统的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作详细说明。
本申请的篮球比赛进球视频无线分享系统主要用于篮球比赛视频的无线传输，目前现 有的赛事视频的观赛一般是在赛事结构进行剪辑压缩等处理之后再进行网络传输，由于观 赛过程中，进球期间对抗得分的视频往往会被观赛者反复观看，当观众中存在大量使用在 线播放器进行观赛的时候，由于反复回放缓存和下载，在未使用离线播放的方式会导致赛 事视频中相对较短的进球片段反复下载使用，导致网络拥塞卡顿，影响观赛体验。
为此，本申请提供一种基于OpenFlow协议体系的篮球比赛进球视频无线分享系统，构 建一种能够实现在关赛端实现进球视频片段端内以及端间互为缓存和共享，用于有效减少 数据在线传输总量，满足某些区域对于进球视频反复播放需求，避免短期或周期性网络传 输负载陡增现象。
如图1所示，为本申请的篮球比赛进球视频无线分享系统的硬件结构示意图；
本申请的篮球比赛进球视频无线分享系统包括由数据服务器、管理服务器、OpenFlow 控制器组成的控制层，由基站以及多个OpenFlow交换机组成的传输层；
所述数据服务器用于比赛视频的编码、存储管理以及发送；
所述管理服务器用于视频传输控制，具体而言，管理服务器接收由传输层传递来的接 收端信息以及传输请求，根据接收端信息向控制层发送路径请求指令，接收由控制层反馈 的接收端网络拓扑数据，计算和选择数据传输路径并发送至OpenFlow控制器；根据传输请 求涉及的视频请求信息进行压缩设置并发送至数据服务器；
所述OpenFlow控制器用于监控和维持系统工作状态，具体而言，收集必要的系统结构 以及网络拓扑路径；根据管理服务器的请求指令向其发送接收端相关的网络拓扑结构数据； 根据管理服务器的传输路径生成流表数据并发送至相应路径上的各OpenFlow交换机；
所述基站以及OpenFlow交换机构成带外传输网络，具体结构为相互关联的蜂窝网络；
所述数据服务器获取经管理服务器下发的压缩设置指令，发送相应的视频数据；
所述管理服务器内设置有接收端管理模块、压缩设置模块以及信息传输模块；
所述接收端管理模块内存储头接收端数据表，所述接收端数据表包括存储有与某接收 端唯一对应的的单端数据组以及多端数据组，所述单端数据组内存储有接收端IP地址、接 收端协议类型标志码、接收端正在传输的视频数据的ID；所述多端数据组内存储有所传输 视频数据的源端ID(该视频的发送端)、相应的源端协议标志码、所传输视频各层结构信 息；所述压缩设置模块存储有视频压缩算法，所述视频压缩算法以待传输视频信息以及实 时网络状态信息为输入量，以待传输视频在传输过程中的层数和码率，其算法目的为在预 测的传输阻塞概率下取得最佳视频传输效率或者最佳视频质量；具体算法和参数可从现有 偏差理论以及概率算法中进行优选；所述信息传输模块包括连接控制器，所述连接控制器 可分别连接至数据服务器以及OpenFlow控制器，利用TCP建立到其他层之间的数据通信连 接；
所述OpenFlow控制器包括信息收发模块、路径生成模块、流表收发模块、信息交互模 块；
信息收发模块，用于控制OpenFlow交换机周期性的发送测试信号，各OpenFlow交换 机收集周围OpenFlow交换机的信号以及信号强度，以形成网络拓扑连接关系以及RSS(接 收信号强度)强度指标数据，并定期或者根据请求指令，将最新的网络拓扑结构传递至管 理服务器；
路径生成模块，用于基于网络拓扑连接关系生成现有网络拓扑结构，在接收端发现新 的视频传输任务，或者检测到信号强度变化时，重新规划新的数据传输路径，在本实施例 中优选采用弗洛伊德算法、插点法来规划计算；数据传输路径以数据服务器到接收端的最 少跳转为标准进行确定；
流表收发模块、所述流表收发模块包括一个用于为OpenFlow控制器提供两级流表的流 水线，其中一级流表利用单端数据组和多端数据组内的源IP地址、接收端IP地址判断数 据类别，若判断为视频数据则利用二级流表识别多端数据内的层数数据，并对相应视频层 结构数据进行对应处理；
特别的，本实施例中OpenFlow控制器内还设置有质量控制模块，所述质量控制模块用 于进行质量控制，当信息收发模块检测到信号强度失调，或者不满足原有传输网络质量要 求的时候，则根据视频传输的重要性进行排序和收发控制，以调整OpenFlow交换机实时收 发数据的类型，保证关键性或者需求更大的数据优选传输；
所述基站以及OpenFlow交换机为OpenFlow网络基础硬件结构，其中OpenFlow交换机 主要用于执行网络中的数据传输任务，并通过OpenFlow协议与控制器进行数据或指令传 递，接收OpenFlow控制器传递的流表和传递优选级等控制指令；
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范 围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理 解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和 范围。

Claims (5)

1.一种篮球比赛进球视频无线分享系统，其特征在于，包括由数据服务器、管理服务器、OpenFlow控制器组成的控制层，由基站以及多个OpenFlow交换机组成的传输层；
所述数据服务器用于比赛视频的编码、存储管理以及发送；
所述管理服务器用于视频传输控制，具体而言，管理服务器接收由传输层传递来的接收端信息以及传输请求，根据接收端信息向控制层发送路径请求指令，接收由控制层反馈的接收端网络拓扑数据，计算和选择数据传输路径并发送至OpenFlow控制器；根据传输请求涉及的视频请求信息进行压缩设置并发送至数据服务器；
所述OpenFlow控制器用于监控和维持系统工作状态，具体而言，收集必要的系统结构以及网络拓扑路径；根据管理服务器的请求指令向其发送接收端相关的网络拓扑结构数据；根据管理服务器的传输路径生成流表数据并发送至相应路径上的各OpenFlow交换机；
所述基站以及OpenFlow交换机构成带外传输网络，具体结构为相互关联的蜂窝网络；
所述数据服务器获取经管理服务器下发的压缩设置指令，发送相应的视频数据；
所述管理服务器内设置有接收端管理模块、压缩设置模块以及信息传输模块；
所述接收端管理模块内存储头接收端数据表，所述接收端数据表包括存储有与某接收端唯一对应的的单端数据组以及多端数据组，所述单端数据组内存储有接收端IP地址、接收端协议类型标志码、接收端正在传输的视频数据的ID；所述多端数据组内存储有所传输视频数据的源端ID(该视频的发送端)、相应的源端协议标志码、所传输视频各层结构信息；所述压缩设置模块存储有视频压缩码率算法；
所述OpenFlow控制器包括信息收发模块、路径生成模块、流表收发模块、信息交互模块；
信息收发模块，用于控制OpenFlow交换机周期性的发送测试信号，各OpenFlow交换机收集周围OpenFlow交换机的信号以及信号强度，以形成网络拓扑连接关系以及接收信号强度指标数据，并定期或者根据请求指令，将最新的网络拓扑结构传递至管理服务器；
路径生成模块，用于基于网络拓扑连接关系生成现有网络拓扑结构，在接收端发现新的视频传输任务，或者检测到信号强度变化时，重新规划新的数据传输路径，在本实施例中优选采用弗洛伊德算法、插点法来规划计算；数据传输路径以数据服务器到接收端的最少跳转为标准进行确定；
流表收发模块、所述流表收发模块包括一个用于为OpenFlow控制器提供两级流表的流水线，其中一级流表利用单端数据组和多端数据组内的源IP地址、接收端IP地址判断数据类别，若判断为视频数据则利用二级流表识别多端数据内的层数数据，并对相应视频层结构数据进行对应处理；
所述基站以及OpenFlow交换机为OpenFlow网络基础硬件结构，其中OpenFlow交换机主要用于执行网络中的数据传输任务，并通过OpenFlow协议与控制器进行数据或指令传递，接收OpenFlow控制器传递的流表和传递优选级等控制指令。
2.根据权利要求1所述一种篮球比赛进球视频无线分享系统，其特征在于，所述OpenFlow控制器内还设置有质量控制模块，所述质量控制模块用于进行质量控制，当信息收发模块检测到信号强度失调，或者不满足原有传输网络质量要求的时候，则根据视频传输的重要性进行排序和收发控制，以调整OpenFlow交换机实时收发数据的类型，保证关键性或者需求更大的数据优选传输。
3.根据权利要求1所述一种篮球比赛进球视频无线分享系统，其特征在于，所述视频压缩算法其算法目的为在预测的传输阻塞概率下取得最佳视频传输效率或者最佳视频质量；所述信息传输模块包括连接控制器，所述连接控制器可分别连接至数据服务器以及OpenFlow控制器，利用TCP建立到其他层之间的数据通信连接。
4.根据权利要求3所述一种篮球比赛进球视频无线分享系统，其特征在于，所述视频压缩算法以待传输视频信息以及实时网络状态信息为输入量，以待传输视频在传输过程中的层数和码率。
5.根据权利要求4所述一种篮球比赛进球视频无线分享系统，其特征在于，视频压缩算法使用的算法和参数基于现有偏差理论以及概率算法。
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