TWI415468B - And a method for improving the transmission quality of image data packet transmission - Google Patents

Description

能提升影像資料封包傳輸品質之閘道裝置及其方法

本發明係關於一種能提升影像資料封包傳輸品質之閘道裝置及其方法，主要是該閘道裝置能自動在接收到影像資料封包後，將原本預設通用的一群組碼變更為影像資料封包專屬的群組碼，且在該影像資料封包中加入該群組碼，並將該影像資料封包的優先權自動設定為高優先權，以便使該影像資料封包不論是在虛擬區域網路之內或之外，都能被優先傳輸，以提高影像資料封包的傳輸品質，避免封包遺漏或傳輸延遲等情事。

按，許多使用者會利用攝影機作為遠端監視設備，由於攝影機具有拍攝及傳送即時影像的功能，故除了能應用在生產線管理的領域外，攝影機更能被利用在道路狀況監控及治安監控等領域。目前常見的攝影機包括傳統的類比攝影機，以及近年來較為風行的網路攝影機。其中，傳統類比攝影機的攝影品質高，訊號傳輸穩定，故在過去相當受到重用。在類比攝影機的安裝架設方面，一般而言，使用者需將銅軸線的一端連接到類比攝影機上，並將銅軸線的另一端連接到螢幕的輸入端子上，或者連接至一安裝有硬碟的記錄裝置，再將該記錄裝置連接至螢幕，使該記錄裝置能紀錄類比攝影機拍攝取得的影像，且該螢幕能同時播放該類比攝影機傳來的影像，以便相關人員能觀看該螢幕播放的影像，以執行監控工作。

惟，隨著網路技術的發展，網路攝影機的攝影水準及訊號傳輸品質不斷提升，已逐漸趕上類比攝影機的水準，而能滿足市場需求，故目前有許多使用者開始採用網路攝影機作為主要的遠端監視設備，以取代類比攝影機。需特別一提的是，在此所謂網路攝影機並非需經由電腦主機架設之網路攝影機(Web Camera)，而是指本身具有網路連線功能之網路攝影機(IP Camera)，此種網路攝影機除了具有攝影所需的光學元件外，更具備微處理器、記憶體及網路連線模組(如：網路卡或網路晶片)。和傳統的類比攝影機相較之下，由於網路攝影機能透過網路線取得電力，故使用者不需額外架設電線及相關電力設備，即能安裝網路攝影機，有效節省硬體上的成本。

在網路攝影機的安裝架設方面，使用者必須以一閘道裝置(如：交換器、路由器、數據機)建立一虛擬區域網路(Virtual Local Area Network，簡稱VLAN)，且以網路線連接網路攝影機及該閘道裝置，並以手動設定的方式，將該網路攝影機加入至該虛擬區域網路中，如此，該閘道裝置即能與該網路攝影機進行溝通，當該網路攝影機拍攝取得影像訊號，並將影像訊號轉換為影像資料封包後，便能透過該虛擬區域網路，將影像資料封包傳送至該閘道裝置。然而，在一般的情況下，該閘道裝置所建立的虛擬區域網路中往往會包含其他裝置，包括個人電腦、網路電視等。各種不同的裝置所發出的封包，以及網路攝影機所產生的影像資料封包，將會在該虛擬區域網路中互相混雜，而未被區分為不同的傳輸速率等級，且閘道裝置亦無法自動針對影像資料封包提高傳輸速率，導致影像資料封包發生封包遺漏及傳輸延遲，衍生出影像播放品質低落等問題，相當不理想。

承上，使用者雖能將網路攝影機單獨連接到一閘道裝置，並利用網路攝影機的裝置識別碼，例如：MAC(Media Access Control)位址或OUIs，手動將網路攝影機加入到該閘道裝置的虛擬區域網路，並調整該虛擬區域網路的設定，使該網路攝影機產生的影像資料封包被優先傳輸。然而，前述設定程序牽涉到專業的網路知識，對於一般使用者過於複雜。再者，一旦使用者欲更動該網路攝影機的安裝位置，又必須重新進行前述設定，不僅耗費使用者寶貴的時間，更大幅降低安裝效率，十分不理想。

因此，如何改善習知網路攝影機安裝時所衍生的諸多問題，並提升影像資料封包的傳輸品質，解決封包遺漏及傳輸延遲問題，即為本發明在此欲探討的一重要課題。

有鑑於前揭網路攝影機安裝時所衍生的諸多問題，發明人經過長久努力研究與實驗，終於開發設計出本發明之能提升影像資料封包傳輸品質之閘道裝置及其方法，期令使用者無須透過複雜的設定，即能安裝網路攝影機，且令閘道裝置能優先傳輸網路攝影機傳來的影像資料封包，使影像資料封包在傳輸的過程中，不致發生封包遺漏及傳輸延遲等問題，以有效提高影像的播放品質。

本發明之一目的，係提供一種能提升影像資料封包傳輸品質之閘道裝置，該閘道裝置包括一控制模組、一儲存模組及至少一連接埠，其中該儲存模組內儲存有一對照表，該對照表內儲存有至少一組相對應之裝置識別碼(如：MAC位址、OUIs)及裝置類型(如：無線網路卡、網路攝影機等)，該控制模組係分別與該儲存模組及該連接埠相連接，該控制模組透過該連接埠與一網路裝置相連接，且該控制模組透過該連接埠擷取該網路裝置的裝置識別碼，並自動將該裝置識別碼與該對照表進行比對，以判斷該網路裝置的裝置類型，當該控制模組判斷該網路裝置為一網路攝影機的情況下，將原本預設通用的一群組碼變更為影像資料封包專屬的群組碼，且能透過該連接埠接收該網路攝影機傳來的影像資料封包，且在該影像資料封包中加上該群組碼，使該閘道裝置能根據該群組碼傳輸該影像資料封包至虛擬區域網路(Virtual Local Area Network，簡稱VLAN)，另，該控制模組會將該影像資料封包的優先權設定為高優先權，使該影像資料封包被傳輸至該虛擬區域網路外後，能經由高優先權的傳輸通道被優先傳輸。如此，使用者僅需將網路攝影機連接到該閘道裝置後，該閘道裝置便能自動在該網路攝影機的影像資料封包中加入群組碼，完全免去繁雜的設定程序，大幅節省使用者的時間，且使用者不需具備進階的網路知識，即能完成網路攝影機的安裝工作，更大幅提升網路攝影機的使用便利性，且能確保影像資料封包在該虛擬區域網路中的傳輸品質，再者，更因為影像資料封包的優先權被設定為高優先權，即使影像資料封包被傳送到封包種類複雜的網路環境中，仍然能被優先傳輸，有效解決封包遺漏及傳輸延遲等問題，使該影像資料封包能流暢地被解析為影像。

本發明之另一目的，乃該控制模組係在該影像資料封包的IEEE 802.1p標籤中，將優先權參數設定為5，以將該影像資料封包的優先權設定為高優先權。

本發明之又一目的，係提供一種能提升影像資料封包傳輸品質之方法，該方法係應用在一閘道裝置上，且該閘道裝置內儲存有一對照表，該對照表內儲存有至少一組相對應之裝置識別碼及裝置類型，該閘道裝置能擷取一網路裝置的裝置識別碼，並根據該對照表判斷該網路裝置是否為一網路攝影機，在該閘道裝置判斷該網路裝置為網路攝影機的情況下，能接收該網路攝影機傳來的影像資料封包，並在該影像資料封包中加上一群組碼，使該網路攝影機被加入到該閘道裝置指定的虛擬區域網路，以便該閘道裝置能根據該群組碼傳輸該影像資料封包至該虛擬區域網路，又，該閘道裝置能將該影像資料封包的優先權設定為高優先權，以便影像資料封包能在該虛擬區域網路外被優先傳輸，確保傳輸品質。

為便　貴審查委員能對本發明之目的、結構及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

發明人在長期投入網路裝置及系統等相關領域的研發過程中，發現目前的網路攝影機在安裝的過程中，由於大多數的使用者並未具備較為進階的網路知識，故常在安裝時遭遇困難，而無法順利安裝。另一方面，閘道裝置無法自動針對影像資料封包加上群組碼，導致影像的傳輸品質不佳。而依目前的技術，使用者雖能透過手動的方式進行調整，但其設定程序過於複雜，對於一般使用者而言幾近不可能。目前大多數的業者雖欲對閘道裝置及網路攝影機進行改良，以化解上述問題，然而至今仍未得到妥善的解決方案。有鑑於此，發明人乃思及閘道裝置自動在影像資料封包中加入群組碼，並提升封包傳輸優先權的方式，以藉此達到提升影像資料封包傳輸品質的效果。

本發明係一種能提升影像資料封包傳輸品質之閘道裝置及其方法，請參閱第1圖所示，在本發明之第一較佳實施例中，該閘道裝置1係一交換器，惟，本發明並不以此為限，該閘道裝置1亦可為一路由器或數據機等。該閘道裝置1包括一控制模組10、一儲存模組11及一連接埠12，惟，本發明並不以此為限，該連接埠12的數量並不限於一個，製造廠商在根據本發明設計製造該閘道裝置1時，亦可增加該連接埠12的數量，使該閘道裝置1能連接複數個網路裝置，合先陳明。

請參閱第1、2圖所示，該儲存模組11內儲存有一對照表20，該對照表20內儲存有複數組相對應之裝置識別碼及裝置類型，在第2圖中，該裝置識別碼為OUIs值的前六碼，OUIs值為硬體的識別碼，根據第2圖所示之對照表20，若一網路裝置的OUIs值前六碼為「F2-50-24」，表示該網路裝置為一無線網路卡；若一網路裝置的OUIs值前六碼為「F0-68-13」，表示該網路裝置為一網路攝影機。需特別一提的是，本發明亦能設計為以MAC位址的開頭碼值(如：前六碼)作為裝置識別碼，以建立該對照表20，凡本技術領域之人士能輕易思及的變化，均應涵蓋在本發明之專利範圍內。

復請參閱第1圖所示，該控制模組10係分別與該儲存模組11及該連接埠12相連接，且該控制模組10透過該連接埠12與一網路裝置2相連接。在本較佳實施例中，該網路裝置2係藉由RJ-45網路線連接至該連接埠12。請參閱第1、3圖所示，該控制模組10係藉由下列流程步驟，判斷該網路裝置2的裝置類型，並據以提高影像資料封包的傳輸速率及優先權：(300)該控制模組10透過該連接埠12擷取該網路裝置2的裝置識別碼；(301)該控制模組10自動將該網路裝置2的裝置識別碼，與該對照表20的內容進行比對；(302)該控制模組10判斷該網路裝置2是否為一網路攝影機，若是，則進行步驟(303)；否則，結束處理流程；(303)該控制模組10透過該連接埠12接收網路裝置2(網路攝影機)傳來的影像資料封包；(304)該控制模組10將原本預設通用的一群組碼「4094」變更為影像資料封包專屬的群組碼，且在該影像資料封包中加上該群組碼「4094」，使該網路裝置2(網路攝影機)被加入到該閘道裝置1指定的虛擬區域網路(Virtual Local Area Network，簡稱VLAN)，並使該閘道裝置1能根據該群組碼「4094」傳輸該影像資料封包至該虛擬區域網路；及(305)該控制模組10將該影像資料封包的優先權設定為高優先權，使該影像資料封包被傳輸至該虛擬區域網路外後，能經由高優先權的傳輸通道被優先傳輸。

在上述步驟(302)中，若該網路裝置2的裝置識別碼(OUIs值的前六碼)為「F0-68-13」，該控制模組10即能根據該對照表20的內容，判斷該網路裝置2為網路攝影機，並在上述步驟(303)、(304)中，於接收到該網路裝置2(網路攝影機)產生的影像資料封包後，在該影像資料封包中加上一群組碼「4094」，如此，該閘道裝置1即能藉由群組碼，區別該影像資料封包與其他種類的封包，而避免不同的封包相互混雜，藉此，影像資料封包在該虛擬區域網路內便能被順暢傳輸，有效減少封包遺漏及傳輸延遲等問題。此外，在步驟(305)中，該控制模組10係在影像資料封包的IEEE 802.1p標籤中，將優先權參數設定為5，以表示影像資料封包具有高優先權，如此，一旦影像資料封包離開該虛擬區域網路，進入到其他網路環境後，其他網路裝置及閘道裝置便能根據該影像資料封包內的優先權參數，將影像資料封包分配到優先的傳輸路徑，並優先傳輸影像資料封包。

綜上所述，藉由本發明之技術特徵，使用者不需具備進階的網路知識，僅需將網路裝置2(網路攝影機)連接到該閘道裝置1後，該閘道裝置1便能自動在該網路裝置2(網路攝影機)的影像資料封包中加入群組碼，使該網路裝置2(網路攝影機)被加入到該閘道裝置1指定的虛擬區域網路中，完全免去繁雜的設定程序，大幅節省使用者的時間，再者，由於該閘道裝置1能在虛擬區域網路中，根據該群組碼傳輸影像資料封包，故能確保影像資料封包在該虛擬區域網路中的傳輸品質，不僅如此，由於該閘道裝置1能自動將影像資料封包的優先權設定為高優先權，因此，縱令影像資料封包被傳送到該虛擬區域網路外較為複雜(封包種類複雜)的網路環境中，仍然能確保該影像資料封包被優先傳輸，使該影像資料封包能流暢地被解析為影像，有效解決封包遺漏及傳輸延遲等問題，大幅提昇影像的播放品質，令網路攝影機能被應用在拍攝品質要求高的環境中，不僅提高網路攝影機的實用性，更使網路攝影機的應用層面更加廣泛。

按，以上所述，僅為本發明之較佳實施例，惟本發明之技術特徵並不侷限於此，凡任何熟悉該項技藝者，在本發明之技術領域內，可輕易思及的變化或修飾，皆應涵蓋在以下本發明的申請專利範圍中。

1．．．閘道裝置

10．．．控制模組

11．．．儲存模組

12．．．連接埠

20．．．對照表

2．．．網路裝置

第1圖係本發明之較佳實施例之電路方塊示意圖；

第2圖係本發明之對照表之示意圖；及

第3圖係本發明之較佳實施例之流程示意圖。

Claims (6)

1. 一種能提升影像資料封包傳輸品質之閘道裝置，該閘道裝置包括：一儲存模組，其內儲存有一對照表，該對照表內儲存有至少一組相對應之裝置識別碼及裝置類型；至少一連接埠，用以連接一網路裝置；及一控制模組，係分別與該儲存模組及該連接埠相連接，該控制模組能透過該連接埠擷取該網路裝置的裝置識別碼，並自動將該網路裝置的裝置識別碼與該對照表進行比對，當該控制模組判斷該網路裝置為一網路攝影機的情況下，將原本預設通用的一群組碼變更為影像資料封包專屬的群組碼，且能透過該連接埠接收該網路攝影機傳來的影像資料封包，且在該影像資料封包中加上該群組碼，使該網路攝影機被加入到該閘道裝置指定的虛擬區域網路中，並使該閘道裝置能根據該群組碼傳輸該影像資料封包至該虛擬區域網路。
2. 如請求項1所述之閘道裝置，其中該控制模組尚能自動將該影像資料封包的優先權設定為高優先權，使該影像資料封包被傳輸至該虛擬區域網路外後，能經由高優先權的傳輸通道被優先傳輸。
3. 如請求項2所述之閘道裝置，其中該控制模組係在該影像資料封包的IEEE 802.1p標籤中，將優先權參數設定為5。
4. 一種能提升影像資料封包傳輸品質之方法，該方法係應用在一閘道裝置上，該閘道裝置內儲存有一對照表，該對照表內儲存有至少一組相對應之裝置識別碼及裝置類型，該方法包括：擷取一網路裝置的裝置識別碼；根據該對照表判斷該網路裝置是否為一網路攝影機；判斷該網路裝置為網路攝影機的情況下，接收該網路攝影機傳來的影像資料封包；及將原本預設通用的一群組碼變更為影像資料封包專屬的群組碼，且在該影像資料封包中加上該群組碼，使該閘道裝置能根據該群組碼傳輸該影像資料封包至該閘道裝置指定的虛擬區域網路。
5. 如請求項4所述之方法，尚包括自動將該影像資料封包的優先權設定為高優先權，以使該影像資料封包被傳輸至該虛擬區域網路外後，能經由高優先權的傳輸通道被優先傳輸。
6. 如請求項5所述之方法，尚包括在該影像資料封包的IEEE 802.1p標籤中，將優先權參數設定為5，以將該影像資料封包的優先權設定為該高優先權。