[发明专利]一种地铁列车LCD屏的视频传输方法

摘要

本发明公开了一种地铁列车LCD屏的视频传输方法，属于嵌入式计算机领域。该方法由3个模块组成，分别为视频服务器模块、交换网络模块和视频客户端模块。视频服务器模块负责视频信号采集、编码输出和错误数据重传，并根据当前网络状态信息，进行拥塞控制；交换网络模块负责数据的分组转发，实时统计端口流量和丢包数，向视频服务器反馈当前网络状态信息；视频客户端模块负责解码播放和丢包检测，并根据网络拓扑决策是否请求视频服务器重传丢失数据。本发明可以改善LCD屏播放媒体视频信息时的显示效果，提高乘客的感官质量。

主权项

1.一种地铁列车LCD屏的视频传输方法，包括视频服务器模块、交换网络模块和视频客户端模块，其特征在于：/n视频服务器模块分为三个线程：网络状态获取线程、原始视频数据处理线程和错误恢复线程；网络状态获取线程创建一个定时器，如果到达定时时间，则向交换网络模块请求获取网络丢包数以及端口流量，否则继续计时；根据交换网络模块反馈的具体数值，分析网络状态，动态调整视频流发送码率，以缓解网络压力，之后继续等待定时时间的到达；原始视频数据处理线程创建一个用于发送原始视频数据的组播组1，通过DVI-D接口实时采集视频信号并编码；编码后检测帧数据大小是否超过以太网的MTU，如果超过，则先进行拆包操作，然后进行RTP封包，如果没有超过，则直接进行RTP封包；封包结束后，将数据存放至本地缓存；根据帧的大小动态调整发包间隔，减缓对网络的瞬时冲击，按照发包间隔组播发送至以太网，然后继续采集视频信号；错误恢复线程创建一个用于接收NAK和错误重传的组播组2，NAK内包含视频客户端请求重传数据的序列号；如果没有收到来自客户端的NAK，则继续等待，如果收到，则解析出待重传的数据包序列号，在本地缓存中查找是否存在该序列号的数据；如果存在，则将该数据组播重传给所有视频客户端，之后继续等待接收NAK，如果不存在，则返回继续等待下一个新的NAK；/n交换网络模块分为两个线程：数据分组转发线程和网络状态反馈线程；数据分组转发线程首先打开交换机处理芯片的所有端口，初始化端口状态、寄存器状态和MDIO总线；等待数据进入交换网络模块，如果没有数据进入，则继续等待，如果有，交换机处理芯片根据MAC地址表进行数据的分组转发，继续等待数据进入；网络状态反馈线程创建UDP套接字，绑定端口号，等待来自视频服务器模块获取网络丢包数以及端口流量的请求；如果没有收到请求信息，则继续等待，如果收到，则读取寄存器，获得当前的网络丢包数和端口流量，获取本地时间；按照网络状态报文的格式封装打包，将网络丢包数、端口流量、本地时间三个信息一起反馈给视频服务器模块，继续等待来自视频服务器模块的请求；/n网络状态报文的格式定义如下：前两个字节表示报文的包头；从第三个字节开始的两个字节表示报文的长度；从第五个字节开始的四个字节是时间戳，表示获取到网络丢包数和端口流量的时间，以毫秒为单位；从第九个字节开始的四个字节表示网络丢包数，从第十三个字节开始的四个字节表示端口流量，从第十七个字节开始的两个字节表示报文的包尾；/n视频客户端模块分为两个线程：原始视频数据接收线程和错误反馈和恢复线程；原始视频数据接收线程启动后，读取拨码开关的数值，构建视频管道，开辟用于存放视频数据的缓冲区，创建UDP套接字加入到组播组1中，与视频服务器模块建立RTSP连接，等待视频数据到达；接收到数据后，判断是否是视频数据，如果不是则继续等待，如果是视频数据，将其放置到缓冲区，并检测前后两次数据包序列号是否连续，如果不连续，则判定发生丢包，触发错误反馈和恢复线程进行相应操作，继续等待视频数据，如果连续，则直接将数据送入视频管道进行解码播放，继续等待视频数据；错误反馈和恢复线程启动后，创建UDP套接字加入到组播组2中，并创建一个丢失队列用来记录丢失数据包的序列号，之后一直等待丢包事件的发生，如果没有丢包事件发生，则继续等待，如果被丢包事件触发，将最新丢失数据包的序列号更新至丢包序列中，并根据拨码开关的数值判断是否需要发送NAK；如果需要，则向组播组2中发送NAK，数据重新到达后按照序列号插入到缓冲区中，并删除丢失队列里对应的序列号，返回继续等待丢包事件；如果不需要，则直接等待重传数据到达即可。/n