CN113596515A - 一种非压缩数据无缝输出方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及音视频数据传输的技术领域，尤其涉及一种非压缩数据无缝输出方法及装置。该方法应用于非压缩数据无缝输出装置，所述装置内设置至少两个缓冲区，所述缓冲区均设置接收存储相同序列且连续递增序列的IP流数据包；所述方法包括：上级设备向下级设备发送主缓冲区中的IP流数据包；下级设备接收IP流数据包的同时对数据包进行序列检测；若序列存在丢包或异常情况，切换接收备用缓冲区的对应数据包。本发明通过设置备用缓冲区，并在备用缓冲区中设置与主缓冲区相同连续序列的数据包，从而在传输过程中序列检测异常时能够进行无缝切换，一定程度上解决了当前传输容易出现丢包的问题，有效提高了数据流的传输精度。

Description

一种非压缩数据无缝输出方法及装置
技术领域
本发明涉及音视频数据传输的技术领域，尤其涉及一种非压缩数据无缝输出方法及装置。
背景技术
随着社会生活水平的提高，用户对电视、广播等音视频的精度有着更高的要求。当前，在远距离IP流的传输过程中，上下级设备之间的传输由于存在一定的网络环境原因，容易出现精度缺少的现象，例如，当在恶劣的网络环境传输中或某个运营商的网络环境异常时，下级平台在接收时容易出现丢包现象，影响了IP流的传输精度和用户的体验感。
另外，现有的设备若采用ATSC1.0/2.0进行接收解码，难以支持4K、HDR和AC-4新功能，无法满足当前用户所需的更高品质和安全传输的要求。
发明内容
本发明为解决当前网络IP流传输中容易出现丢包，传输精度低的技术问题，提供一种非压缩数据无缝输出方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种非压缩数据无缝输出方法，应用于非压缩数据无缝输出装置，所述装置内设置至少两个缓冲区，所述缓冲区均设置接收存储相同序列且连续递增序列的IP流数据包；所述方法包括：
上级设备向下级设备发送主缓冲区中的IP流数据包；
下级设备接收IP流数据包的同时对数据包进行序列检测；
若序列存在丢包或异常情况，切换接收备用缓冲区的对应数据包。
进一步的，检测到异常时，下级设备切换至检测到丢包或异常情况时对应数据包的下一序列数据包。
进一步的，所述方法还包括：
在数据包接收过程中持续进行序列检测，若序列存在丢包或异常情况，切换到接收另外缓冲区的对应数据包。
进一步的，所述缓冲区设置有两个。
进一步的，所述IP流数据包的获取方法为：
输入流根据ROUTE协议进行解调、解协议操作，获得压缩数据；
压缩数据通过解码模块进行解码并分别发送至多个缓冲区中，进行后续数据包输出。
本实施例还提供一种非压缩数据无缝输出装置，该装置包括接收模块、解码模块和无缝输出模块；所述接收模块的输出端和解码模块的输入端连接，所述无缝输出模块的输入端和解码模块的输出端连接；所述无缝输出模块包括IP组件和多个缓冲区，所述IP组件接收解码后的解码数据通过单独封装或混合封装的方式加入序列号后，发送至多个缓冲区。
进一步的，所述接收模块为基于ROUTE(Real-time Object Delivery overUnidirectional Transport，一种应用层协议)协议进行解调和解协议操作。
进一步的，所述接收模块包括解调组件和解协议组件，所述解调组件的输出端与所述解协议组件的输入端连接；所述解调组件用于接收符合设定频率和带宽的数据，并将调制数据解调为二进制数据；所述解协议组件用于对解调数据进行解表并从自适应流媒体传输封装的数据中获取音视频和字幕数据。
进一步的，所述解调组件中包括PLP(Physical Layer Pipe，物理层管道)接口，所述解协议组件中包括SLT(Service List Table，服务列表)接口和ROUTE接口。
进一步的，所述解码模块包括视频解码组件、音频解码组件和音频直通组件；所述视频解码组件21用于对解协议的视频压缩数据进行解码，所述音频解码组件用于对解协议的音频压缩数据进行解，所述音频直通组件对解协议的音频压缩数据进行封装。
本发明通过设置备用缓冲区，并在备用缓冲区中设置与主缓冲区相同连续序列的数据包，从而在传输过程中序列检测异常时能够进行无缝切换，一定程度上解决了当前传输容易出现丢包的问题，有效提高了数据流的传输精度。
附图说明
图1为本发明实施例中非压缩数据无缝输出方法的结构流程图。
图2为本发明实施例中缓冲区IP流布置示意图。
图3为本发明实施例中切换流程的示意图。
图4为本发明实施例中非压缩数据无缝输出装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
图1示出了本实施例中非压缩数据无缝输出方法的结构流程图。
如图1所示，本实施例提供一种非压缩数据无缝输出方法，该方法应用于非压缩数据无缝输出装置，其中，该输出装置内设置至少两个缓冲区，多个缓冲区均设置接收存储相同序列且连续递增序列的IP流数据包。
本实施例的无缝输出方法通过该在多个缓冲区中进行无缝切换，避免或减少IP流数据在上级设备和下级设备之间传输时出现丢包的问题，具体的，该无缝输出方法具体包括：
101、上级设备向下级设备发送主缓冲区中的IP流数据包。
102、下级设备接收IP流数据包的同时对数据包进行序列检测。
103、若序列存在丢包或异常情况，切换接收备用缓冲区的对应数据包。
其中，在数据传输前，主备缓冲区中均被提供有具有相同且连续递增序列的数据包，相同序列是指主备缓冲器中具有包括有相同序列的数据包，连续递增序列是指主备缓冲器中每两个包为连续递增的。例如，请参阅图2，其中，主缓冲区中的IP流A具有递增序列的数据包A1～A4，备用缓冲区中的IP流B具有和A相同序列的数据包B1～B4，其中，数据包A1～A4和数据包B1～B4中的数据对应相同。
由于用户可在一台设备输出给到不同网络运营商输出传输时，当在恶劣的网络环境传输或当某个运营商的网络环境异常时，容易出现丢包现象，下一级设备可以根据备用缓冲区中的无缝IP流进行切换。具体的实现方式为，传输过程中，下级设备同时接收无缝流，并在接收IP流数据包的同时对数据包进行序列检测，判断是否存在丢包情况，若是，无缝切换至备用缓冲区中缺失数据包处，即切换至无缝流对应位置处进行后续传输，从而规避丢包现象。
在序列检测方面，传输过程中，下级设备缓冲一定数量的数据包并进行序列检测，当发现该缓冲区接收的数据包不连续时，可以切换到另外一个缓冲区进行接收，具体的，检测到异常时，下级设备切换至检测到丢包或异常情况时对应数据包的下一序列数据包，从而达到真正的无缝切换。
在一些实施例中，在数据包接收过程中持续进行序列检测，若序列存在丢包或异常情况，切换到接收另外缓冲区的对应数据包，因此，数据包接收过程可能不止出现一次切换，下级设备能够根据丢包情况在主备缓冲区中进行持续切换。
以下，提供序列检测的具体实施方式，请参阅图3，当下级设备先从主缓冲区，获得数据包A1，当获取下一个数据包时，发现是A3，理想情况下为A2，检测到序列不连续，所以切换到备用缓冲区，获取与缺失数据包具有相同序列的数据包B2，当获取数据包B6后，开始获取下一个数据包，发现是B10，理想为B7，此时，再次检测到序列不连续，因此，重新切换到主缓冲区，获取具有相同序列的数据包A7。
值得说明的是，在本实施例中，缓冲区设置有两个，即主缓冲区和备用缓冲区，当然，为了保证数据传输的精准度，可以加设多个备用缓冲区。
在一些实施例中，在无缝切换前，需要对IP流的数据包进行获取，其中，其获取方法为：
输入流根据ROUTE协议进行解调、解协议操作，获得压缩数据；
压缩数据通过解码模块进行解码并分别发送至多个缓冲区中，进行后续数据包输出。
具体的，当非压缩数据无缝输出装置接收到输入流后，通过ROUTE协议进行解调、解协议操作，获取传输给下级设备的IP流数据包，并发送至多个缓冲区中，完成后续无缝输出的前置准备。
本实施例中非压缩数据无缝输出方法的好处在于，本无缝输出方法通过设置备用缓冲区，并在备用缓冲区中设置与主缓冲区相同连续序列的数据包，从而在传输过程中序列检测异常时能够进行无缝切换，一定程度上解决了当前传输容易出现丢包的问题，有效提高了数据流的传输精度。
图4示出了本实施例中非压缩数据无缝输出装置的结构框图。
如图4所示，本实施例还提供一种非压缩数据无缝输出装置，该输出装置包括有接收模块、解码模块和无缝输出模块，其中，接收模块的输出端和解码模块的输入端连接，无缝输出模块的输入端和解码模块的输出端连接，在作用方面，接收模块主要用于对输入流进行解调、解协议操作，获取输入的音视频和字幕数据；解码模块则用于对输入的音视频和字幕数据进行解码，并输出给无缝输出模块。重点的，无缝输出模块包括IP组件和多个缓冲区，其中，IP组件接收解码后的解码数据通过单独封装或混合封装的方式加入序列号后，发送至多个缓冲区，下级设备接收根据多个缓冲区中的无缝流，并在接收时根据序列检测进行无缝切换，最终提高接收精度。
值得说明的是，下级设备在接收非压缩数据无缝输出装置中的数据包时，可以通过本实施例上述的非压缩数据无缝输出方法进行接收。
在一些实施例中，接收模块为基于ROUTE协议进行解调和解协议操作。优选的，接收模块包括解调组件和解协议组件，解调组件的输出端与解协议组件的输入端连接，其中，解调组件用于接收符合设定频率和带宽的数据，并将调制数据解调为二进制数据，而解协议组件用于对解调数据进行解表并从自适应流媒体传输封装的数据中获取音视频和字幕数据。更为具体的，解调组件中包括PLP(Physical Layer Pipe，物理层管道)接口，解协议组件中包括SLT(Service List Table，服务列表)接口和ROUTE(Real-time ObjectDelivery over Unidirectional Transport，一种应用层协议)接口。
具体的解调、解协议操作包括，解调组件通过PLP接口接收符合设定频率和带宽的数据，使用解LDM(层分复用)技术，将调制数据解调为二进制数据。另外，解协议组件通过SLT接口将解调后的数据进行解表，获取存在的节目信息、协议类型和目标地址，例如，可以获得由服务ID、ROUTE协议类型、IP地址和端口组成的四元组，这可以为下一步的ROUTE协议进行引导。ROUTE接口将解调后的数据进行解析，先获取服务层信令(SLS)作为引导，然后从DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP，基于HTTP的动态自适应流)封装的数据获取音视频和字幕数据。例如，(1)该装置可以通过SLT获取的服务ID将多个节目列出给用户，当用户选择某一个节目后，即选择服务ID后，可以使用该服务ID对应的IP地址和端口进行接收数据；(2)将接收的数据，根据类型进行解复用，可以从DASH数据中分离出音视频和字幕数据。
在一些实施例中，解码模块包括视频解码组件、音频解码组件和音频直通组件；视频解码组件21用于对解协议的视频压缩数据进行解码，音频解码组件用于对解协议的音频压缩数据进行解，音频直通组件对解协议的音频压缩数据进行封装。具体的，视频解码组件能够解协议的视频压缩数据进行解码，获得YUV(一种颜色编码方法)数据。音频解码组件能够将解协议的音频压缩数据进行解码，获得PCM数据。音频直通组件能够将解协议的音频压缩数据根据SMPTE337标准进行封装。
本申请中的非压缩数据无缝输出装置，可以先通过接收模块对输入的数据进行解调、解表和解协议，得到压缩数据，再通过解码模块进行解码或者封装，得到YUV和PCM/SMPTE337数据，最后通过无缝输出模块进行处理后，通过IP进行灵活无缝输出，从而解决当前上下级数据传输过程中容易出现丢包的问题，提高数据流的传输精度。另外，本装置通过基于ROUTE协议的接收模块对输入流进行解调、解表和解协议操作，支持4K、HDR(High-Dynamic Range，高动态光照渲染)和AC-4(一种环绕声广播系统)等新功能，应用广泛并能够支持无缝传输，能够极大满足更高品质和安全传输的要求。
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非压缩数据无缝输出方法，其特征在于，应用于非压缩数据无缝输出装置，所述装置内设置至少两个缓冲区，所述缓冲区均设置接收存储相同序列且连续递增序列的IP流数据包；所述方法包括：
上级设备向下级设备发送主缓冲区中的IP流数据包；
下级设备接收IP流数据包的同时对数据包进行序列检测；
若序列存在丢包或异常情况，切换接收备用缓冲区的对应数据包。
2.根据权利要求1所述的非压缩数据无缝输出方法，其特征在于，检测到异常时，下级设备切换至检测到丢包或异常情况时对应数据包的下一序列数据包。
3.根据权利要求1所述的非压缩数据无缝输出方法，其特征在于，所述方法还包括：
在数据包接收过程中持续进行序列检测，若序列存在丢包或异常情况，切换到接收另外缓冲区的对应数据包。
4.根据权利要求1所述的非压缩数据无缝输出方法，其特征在于，所述缓冲区设置有两个。
5.根据权利要求1所述的非压缩数据无缝输出方法，其特征在于，所述IP流数据包的获取方法为：
输入流根据ROUTE协议进行解调、解协议操作，获得压缩数据；
压缩数据通过解码模块进行解码并分别发送至多个缓冲区中，进行后续数据包输出。
6.一种非压缩数据无缝输出装置，其特征在于，包括接收模块、解码模块和无缝输出模块；所述接收模块的输出端和解码模块的输入端连接，所述无缝输出模块的输入端和解码模块的输出端连接；所述无缝输出模块包括IP组件和多个缓冲区，所述IP组件接收解码后的解码数据通过单独封装或混合封装的方式加入序列号后，发送至多个缓冲区。
7.根据权利要求6所述的非压缩数据无缝输出装置，其特征在于，所述接收模块为基于ROUTE协议进行解调和解协议操作。
8.根据权利要求7所述的非压缩数据无缝输出装置，其特征在于，所述接收模块包括解调组件和解协议组件，所述解调组件的输出端与所述解协议组件的输入端连接；所述解调组件用于接收符合设定频率和带宽的数据，并将调制数据解调为二进制数据；所述解协议组件用于对解调数据进行解表并从自适应流媒体传输封装的数据中获取音视频和字幕数据。
9.根据权利要求8所述的非压缩数据无缝输出装置，其特征在于，所述解调组件中包括PLP接口，所述解协议组件中包括SLT接口和ROUTE接口。
10.根据权利要求6所述的非压缩数据无缝输出装置，其特征在于，所述解码模块包括视频解码组件、音频解码组件和音频直通组件；所述视频解码组件21用于对解协议的视频压缩数据进行解码，所述音频解码组件用于对解协议的音频压缩数据进行解，所述音频直通组件对解协议的音频压缩数据进行封装。
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