[发明专利]一种基于视频码流技术的工业交换机电口传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业交换机，具体涉及一种基于视频码流技术的工业交换机电口传输方法。

背景技术

随着互联网技术的发展与普及推广，Ethernet技术也得到了迅速的发展，

Ethernet传输速率的提高和Ethernet交换技术的发展，给解决Ethernet通信的非确定性问题带来了希望，并使Ethernet全面应用于工业控制领域成为可能。工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够的快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于Ethernet采用CSMA/CD碰撞检测方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，因此传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为非确定性的网络。然而，快速以太网与交换式以太网技术的发展，给解决以太网的非确定性问题带来了新的契机，使这一应用成为可能。首先，Ethernet的通信速率从10M、100M增大到如今的1000M、10G，在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，即网络碰撞机率大大下降，使导致交换机的传输速率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视频码流技术的工业交换机电口传输方法，以减轻后续传输和交换的压力，提高交换机的传输速度。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于视频码流技术的工业交换机电口传输方法，包括以下步骤：

（1）编码器并对视频图像进行视频编码，得到视频码流；所述视频码流包括视频图像帧和视频分隔符，所述视频分隔符用于触发对所述视频码流的强制发送信号，并提示解码器当前帧的视频图像帧结束；

（2）交换机接收视频编码流信息，若在接收到的所述视频码流中识别到所述视频分隔符，则触发所述强制发送信号，将当前缓存的所述视频码流封装成一个数据包；

（3）对数据包进行组播，根据组播数据的组标识将所述组播数据组入相应的组播队列，对所述组播队列中的组播数据按照设定速率进行流量整形；

（4）交换机发送进行了所述流量整形的组播数据给解码器，通过解码器对组播数据进行解码。

所述步骤（1）还包括以下步骤:

（A）对得到的视频码流进行解析，获取每个视点码流的参数信息，分离各个视点数据，所述的码流解析指对复用的多视TS传输流进行解析，基于TS包扩展参数与视点编号的对应关系区分不同视点的码流；

（B）为每个视点码流开辟两级发送缓冲区，分别称为第一发送缓冲区和第二发送缓冲区，为第二发送缓冲区设置阈值，将分离的各视点数据分别缓存到各自的第一发送缓冲区中；

（C）每个视点码流的第一发送缓冲区根据缓存到其中的数据的大小与各自的帧率确定当前的发送控制信息，根据控制发送信息向第二发送缓冲区中发送数据包，平滑因各视点码流分离引入的码率抖动；

（D）每个视点码流的第二发送缓冲区根据自身空间使用率自适应调整向外部发送数据包的速度，向外发送数据包，平滑各个视点码流自身固有的码率抖动。

由上述技术方案可知，本发明采用以太网码流分析技术对交换机进行视频传输，其视频接入的时候码流结构可有效改善图像的流畅性，减轻后续传输和交换的压力。同时该方法中在码流传输过程中，采用软件实现多视视频码流的网络传输中的码率平滑，根据多视视频码流传输中引发码率抖动的机制，设计为各视点码流独立进行两级码率平滑。从根本上消除了多视传输中单视点码流码率的方块现象，并且对消除码率方块现象的单视点码流进行了再一次码率平滑，有效地改善了码流抖动与突发传送状况，降低了单视点码流的瞬时网络带宽需求，减轻了网络与接收终端抗抖动负担，保证多视视频的网络传输质量。

附图说明

图1是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的基于视频码流技术的工业交换机电口传输方法，包括以下步骤：