本发明专利技术公开了一种面向监控应用的高清视频码流与数据复用系统及方法，主要解决现有码流复用技术中传输频带利用率低与数据传输可靠性低的问题。其系统包括数据封装单元(1)和数据复用单元(2)；该数据封装单元(1)用于接收高清视频码流生成并添加空包时戳，接收更新多样化的数据，并对该数据进行封装产生数据包；该通过数据复用单元(2)用于重新识别出带有时戳标记的空包，并将数据封装单元输出的数据包复用进带有时戳标记的空包中，以得到复用的高清视频码流。本发明专利技术提高了数据的传输效率和冗余带宽的利用率，可用于工业现场控制、环境检测、智能交通、医疗卫生的有线及无线监控。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，主要解决现有码流复用技术中传输频带利用率低与数据传输可靠性低的问题。其系统包括数据封装单元(1)和数据复用单元(2)；该数据封装单元(1)用于接收高清视频码流生成并添加空包时戳，接收更新多样化的数据，并对该数据进行封装产生数据包；该通过数据复用单元(2)用于重新识别出带有时戳标记的空包，并将数据封装单元输出的数据包复用进带有时戳标记的空包中，以得到复用的高清视频码流。本专利技术提高了数据的传输效率和冗余带宽的利用率，可用于工业现场控制、环境检测、智能交通、医疗卫生的有线及无线监控。【专利说明】
本专利技术属于视频图像信号处理
，具体设及高清视频码流的数据复用技 术，可用于工业现场控制、环境检测、智能交通、医疗卫生的有线及无线监控。
技术介绍
随着多媒体技术的高速发展，数字视频技术在通信领域获得了广泛的应用，日益 丰富的集音频、视频、图像、文字、数据为一体的多媒体信息逐渐成为大众关注的焦点。而日 益优化的视频编码技术使得高清视频制式在性能与效率方面均获得了显著的提高，相比于 标清，高清视频制式具有图像分辨率高、画面信息量大、画质精细等无可比拟的优点，因此 观众可W欣赏到更清晰的画面，观察到更多的细节。通常，有线或无线信道的可达传输速率 应高于高清视频码流的编码速率，在经过信源与信道的速率匹配适应后，视频码流中含有 一定的冗余，运些冗余并无实质性作用，因此为了进一步提高传输信道的带宽利用率并提 升其传输业务的多样性，可W充分利用高清视频码流中的冗余来传输更多丰富的数据信 息。 另一方面，随着视频监控技术的发展演进，其应用范围逐步扩大，主要设为工业现 场控制、环境检测、智能交通、医疗卫生等各种类型的有线及无线监控领域。此外，公众家庭 也逐渐成为监控应用的新市场，监控主要应用在对住房的安全防范和财产的安全保护上。 由此可见，监控技术的应用前景已明显地呈现出来。在运样的背景下，监控应用领域除了主 要传输视频外，还需要传输语音、文件、监控测试数据W及其他传感信息，如GI^定位、溫度、 湿度、工业现场监控传感器等多样化的数据信息，故可W将运些多样化的数据信息复用进 高清视频码流的冗余空包，借助于视频码流的信道传输，达到充分有效地利用带宽的目的。 四川长虹电器股份有限公司在其专利申请号：2009 103 12688.6,公开号： CN101765005A中提出了一种％TS包连续空字节进行利用的方法"。运种方法将数据分割成 若干个大小一致的数据块，每个数据块W字节数组的形式替换传输码流TS包的连续空字 节。运种方法由于未对数据进行协议封装，而是直接替换DVB广播中TS包的连续空字节，因 而导致数据在传输过程中容易丢失，使得数据传输的可靠性比较低。 中国科学院声学研究所在其专利申请号：201110223791.0，公开号:CN102916936A 中公开了一种"用于IP over DVB的多IP数据封装方法"。该方法是将若干个IP因特网协议 数据包封装到同一数字视频广播DVB段中进行传输，从而实现IP数据与DVB中高清视频码流 的复用。但是运种方法由于对IP数据经协议封装后直接复用进高清视频码流中，并未复用 进高清视频码流的冗余空包中，因此没有充分利用高清视频码流的冗余空包来传输有效数 据，浪费了传输频带资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种面向监控应用的高清视频 码流与数据复用系统及方法，W提高传输的可靠性，节省传输频带资源，进一步提高信道带 宽利用率。本专利技术的技术方案是运样实现的：[000引一.技术原理 本专利技术通过在高清视频码流的冗余空包中复用多样化的数据信息来实现监控功 能。该方法将监控技术与多媒体技术相结合，在正常传送多媒体视音频数据的前提下，借助 于信道与信源自适应匹配所产生的TS数据流冗余包传送语音、文件、监控测试数据W及其 他传感信息等多样化的数据信息，如GI^定位、溫度、湿度、工业现场监控传感器等多样化数 据的采集与实时传输，W进一步提高高清视频码流传输的带宽利用率，从而满足向监控应 用的高清视频传输的信息多样化需求。 根据上述原理，本专利技术面向监控应用的高清视频码流与数据复用系统，包括:数据 封装单元和数据复用单元； 所述封装单元包括： 时戳处理模块，用于为高清视频码流中的冗余空包生成时戳，并将生成的时戳添 加到相应的空包中； 数据更新缓存模块，用于检验数据是否存在更新，即接收当前时刻的数据，并与前 一时刻存储的数据进行比较，若比较结果相同，则保留前一时刻的数据，反之，则删除前一 时刻的数据，缓存当前时刻的数据； 协议封装模块，用于完成数据封包操作，即接收数据更新缓存模块送来的数据，按 照封装协议的标准，为数据添加相应的头部字段信息； 所述数据复用单元包括： 空包识别模块，用于识别出高清视频码流中已标记时戳的冗余空包，即接收时戳 处理模块送来的传输码流TS数据，依据空包的包标识号PID字段，识别出传输码流TS中的冗 余空包； 数据插入模块，用于完成封包数据与高清视频码流中冗余空包的复用，即接收协 议封装模块发送来的封包数据，并将封包数据准确地插入到空包识别模块发送来的带有时 戳标记的冗余空包的有效载荷域中。 根据上述原理，本专利技术面向监控应用的高清视频码流与数据复用方法，包括： 1)接收外部输入的高清视频码流TS和由语音、文件、监控测试数据W及其他传感 信息组成的多样化数据MI; 2)根据高清视频码流TS包中包标识号PID字段识别出该高清视频码流中随机离散 分布的空包，并生成空包的时戳信息TE; 3)将时戳信息TE添加到空包的包头字段后面，得到带有时戳标记的空包TSE; 4)更新多样化的数据MI，即将当前时刻存储的多样化数据MI与前一时刻存储的多 样化数据MI进行比较:若比较结果相同，则保留前一时刻的数据，并产生数值为0的更新指 示字段U;反之，则删除前一时刻的数据，缓存当前时刻的数据，得到更新后的多样化数据 KMI，并产生数值为1的更新指示字段U; 5)对更新后的多样化数据KMI进行封包操作，得到若干个标准的多样化数据包 XMI ： 5a)计算更新后的多样化数据KMI的字节长度L 5b)判断字节长度L是否小于空包有效载荷域的长度N:若是，则执行5d)，否则，执 行5c); 5c)判断L是否为N的整数倍:若是，则执行5e)，否则，执行5d); 5d)对于L小于N的数据，在该数据末尾填充N-L个冗余字节，使得填充冗余字节后 的数据的字节长度L'恰好为N的整数倍，并产生数值为1的冗余标识字段R，并执行5e); Se)将更新后的多样化数据KMI分割成固定长度为N的若干个数据块KMIB，依次为 每个数据块分配一个分片序号A; 5f)根据数据块KMIB中的数据信息，依次产生数据类型字段Y、优先级指示字段P和 目的地址字段D; Sg)将4)中的更新指示字段U，与冗余标识字段R、分片序号A、数据类型字段Y、优先 级指示字段J及目的地址字段W组合成一个协议头部字段ZH; 5h)将协议头部字段ZH添加到数据块KMIB的首部，得到标准的多样化数据包XMI; 6)将多样化数据包XMI复用进3)中带有时戳标记的空包T沈中，得到多样化的高清 视频码流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种面向监控应用的高清视频码流与数据复用系统，其特征在于，包括：数据封装单元(1)和数据复用单元(2)；所述封装单元(1)包括：时戳处理模块(11)，用于为高清视频码流中的冗余空包生成时戳，并将生成的时戳添加到相应的空包中；数据更新缓存模块(12)，用于检验数据是否存在更新，即接收当前时刻的数据，并与前一时刻存储的数据进行比较，若比较结果相同，则保留前一时刻的数据，反之，则删除前一时刻的数据，缓存当前时刻的数据；协议封装模块(13)，用于完成数据封包操作，即接收数据更新缓存模块(12)送来的数据，按照封装协议的标准，为数据添加相应的头部字段信息；所述数据复用单元(2)包括：空包识别模块(21)，用于识别出高清视频码流中已标记时戳的冗余空包，即接收时戳处理模块(11)送来的传输码流TS数据，依据空包的包标识号PID字段，识别出传输码流TS中的冗余空包；数据插入模块(22)，用于完成封包数据与高清视频码流中冗余空包的复用，即接收协议封装模块(13)发送来的封包数据，并将封包数据准确地插入到空包识别模块(21)发送来的带有时戳标记的冗余空包的有效载荷域中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，及翠婷，宫丰奎，张南，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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