实时视频图像传输方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种实时视频图像传输方法及系统，该系统包括一主机及若干本地图像交换机，在进行视频传输时，用户发出调用请求，本地图像交换机接收该调用请求，发出网络调度请求到主机，主机接收网络调度请求，搜索本机的网络拓扑信息以找到一可用通路，并向所述可用通路的所有本地图像交换机发出连接信令，本地图像交换机接收所述连接信令，搜索本地交叉连接表，找到一所请求的入口到出口的交叉，当所有的交换机都建立连接后，通路最终端的本地图像交换机向主机发送链路完成信令，主机收到所述完成信令后，开始进行视频传输。本发明专利技术的技术方案成本低廉，能够传输非压缩的视频图像，并具有较高的通用性。

【技术实现步骤摘要】
实时视频图像传输方法及系统方法
本专利技术涉及一种实时视频图像传输方法及系统，特别是一种具有较高通 用性的非压縮实时视频图像传输方法及系统。
技术介绍
目前，在构建小城市、城镇的安防视频监控网方案时，可供选用的实时 视频传输方案有以下几种1. 租用宽带电路，这种方式的缺点是比较昂贵。目前，广电、电信、网通等都能租用电路，但是El专线，VLAN专线业务比较贵，普通宽带电路是为数字业务服务为主的，传视频有Q0S问题；2. 构建专用安防视频监控网，在现在的网络化监控中，非压縮一般为光 端机做点对点传输，矩阵做终端图像的切换。这种拓扑的安防网络结构复杂， 维护麻烦，故障率高。因光端机目前并无标准协议，所以对于同一生产厂家 的不同批次光端机都有可能无法互联。所以导致在后期升级系统的时候，将 会非常困难，甚至无法升级；3. 构建基于IP网络的方案，这种方案中因IP网络带宽太窄。所以需要 采用视频编解码器对图像做压縮。而釆用压縮以后，图像会产生几帧的延迟。 IP网络本身属于一种包传输交换的网络，因此它将具有较大的传输延迟，所 以它几乎不具有实时性。对于传输质量，路由器，交换机都有可能阻塞IP包， 甚至丟弃。这种不可靠的传输导致图像质量非常差，延迟大且不稳定，成本 高，对前端的球机控制不灵活。因此，有必要提供一种成本低廉、通用性较高的非压縮实时视频传输系 统。 '
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种实时视频图像传输方法及系统，特别是一种具有较高通用性的非压縮实时视频图像传输方法及系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是 一种实时视频图像 传输方法及系统，该系统包括一主机及若干本地图像交换机，在进行视频传 输时，用户发出调用请求，本地图像交换机接收该调用请求，发出网络调度 请求到主机，主机接收网络调度请求，搜索本机的网络拓扑信息以找到一可 用通路，并向所述可用通路的所有本地图像交换机发出连接信令，本地图像 交换机接收所述连接信令，搜索本地交叉连接表，找到一所请求的入口到出 口的交叉，当所有的交换机都建立连接后，通路最终端的本地图像交换机向 主机发送链路完成信令，主机收到所述完成信令后，开始进行视频传输。本专利技术的技术方案成本低廉，能够传输非压縮的视频图像，并具有较高 的通用性。附图说明图1是本专利技术环网网络拓扑的架构图。图2是本专利技术星形网络拓扑的架构图。图3是本专利技术链形网络网络拓扑的架构图。图4是本专利技术复杂形网络拓扑的架构图。图5是本专利技术视频传输信号中每一帧的高次帧格式示意图。 图6a—b是本专利技术视频传输信号中每一帧的低次帧格式示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。 1.网络拓扑在本专利技术中，网络拓扑为环网、星形、链形网络、复杂形。环网请参阅图l，在环网中，所有的图像交换机首尾相接，组成一个环形网络，这种网络拓扑可以提供很高的网络安全性。如果当某处光纤或设备 发生故障，那么视频信号可以从相反的方向到达目的点。星形请参阅图2，这种结构适合于中心监控的情况，每个终端，可以是光端机，也可以是图像交换机，甚至有可能是直接的球机。这种方式便于集 中管理。 链形网络请参阅图3，这种拓扑类似于环形，不同的是不需要首尾相接。 这种拓相似合于道路监控，地铁监控等。缺点是一旦发生故障，那么，发生 故障的两侧，将无法实现通信。复杂形请参阅图4，这种拓扑结构比较复杂，它是按照实际的监控特点， 根据监控点及监控室的分布情况以及视频的区段流量来决定连接方式，这种 方式最为灵活，可以有效的利用光纤资源，极大的减少通信阻塞。 2.网络的传输方式网络分为远端接口和本地接口，对于远端接口，采用单模光纤接入，如 果距离较近，也可以采用多模光纤。任意两台在逻辑上相邻的图像交换机之 间，最多可以接入16条光纤，最少1条光纤。本地的视频图像的接入和分出 可以采用电的方式进行连接。网络的传输以时隙为传输的基本单位，每个时隙可以运载8Bit的图像数据，也可以是语音或是其它的数据。每72个时隙组成一帧。在一帧中，64个 时隙用于传输非压縮的视频图像数据。另外8个时隙用于帧头，在帧头中分 为信令字段、开销字段、公务字段。N个开销l组成低次帧l， N个开销2组 成低次帧2，开销3和开销4组成低次帧3，公务信道组成公务信息帧。 高次帧格式如图5所示。其中各部分的作用如下-时隙总数为72个时隙用来传送64路图像，每路图像在一帧中传送4 个采样值，每条光纤每秒钟会发送3.47M个这样的帧。同步头同步头将不参于线路编码，以特殊的码字来标识同步头的到来。信令信令用于交换机之间的内部通信，以协调，汇报各自的设备状态。也用于全网络配合完成一个用户的请求。公务公务信道为接收端的交换机下载掉该字段，而上传自已的公务信 息，也可以旁路该公务，或是接收该公务，但继续向下传送，具体的对公务 信道的处理可以由交换机及用户来共同决定。开销此开销相对于时隙而言。用来传送电话，以太网，RS232的数据。这些低速的数据不会使用原始的格式而将被打成特殊的包，最终以包的形式 在网络中传送和交换。所以，该种数据的传输将会是有延时及延时不确定的。不过，可以采用建立虚拟通道的方式来进行RS232的数据传输，以保证控制 的实时性。对于不需要实时性的场合，可以通过包来进行，这样可以极大的 增加通信量及灵活性。低次帧l、低次帧2的格式如图6a所示。其中，低次帧l， 2主要为低速 数据传输而设计，比如RS232、 RS485、电话、语音等，每个内容可组成一条 低速链路，内容在这里等价为时隙。低次帧3格式如图6b所示。该格式主为将来与各种包传输网络的对接而 设计，具有丰富的包头及校验能力。 3.网络的交换本专利技术中的网络具有较强的网络交换能力，在图像交换机中，可以将来 自于输入的任何一条光纤线路中的任一图像交换到输出的任一条光纤中去。 所以，通过所有图像交换机的配合，网络中的任意一路图像可以到达任一台 物理可到达的站点上去。图像交换机的配合是完成图像全网交换的关键。所 以，图像交换机间的信令变的十分重要。为了能统一管理整个网络的交换， 全网需要一台主机负责全网的调度，出于安全性考虑，还需要数台备份主机， 以防止主机发生故障而导致全网络的故障。 (1)具体的视频交换过程下 用户发出调用请求。 一 本地图像交换机接收该请求，发出网络调度请求到主机。 主机搜索本机的网络拓扑信息，找到一条可用的通路。 主机向该可用通路的所有交换机发出连接信令。接收到发出连接信令的交换机搜索本地的交叉连接表，找到一条所要求 的入口到出口的交叉。如果找不到交叉点，那么，该交换机将根据丟弃算法， 丟弃掉该机中分值级別最低的图像，从而为该新的连接调整资源。如果该新 的连接不比己有连接的级別高而又无法为它建立起交叉点。那么该交换机将 终止连接的建立。它将向主机报告该连接无法完成。当所有的交换机都建立连接以后，通路的最终端的交换机将向主机报告 链路成功完成。主机收到完成信令后，它将更新自己的网络拓扑图，以等待下一次的请 求。主机自发出命令后也将启动一定时器。如果在法定时间内，它不能接收 到完成的信令。那么它也将视本次连接为无效连接。 (2)数据交换数据分为虚链路和数据包两种传输，因而也具有两种交换方式。a. 虚链路虚链本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时视频图像传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：用户发出调用请求；本地图像交换机接收所述调用请求，发出网络调度请求到主机；主机接收所述网络调度请求，搜索本机的网络拓扑信息以找到一可用通路；主机向所述可用通路的所有本地图像交换机发出连接信令；本地图像交换机接收所述连接信令，搜索本地交叉连接表，找到一所请求的入口到出口的交叉；当所有的交换机都建立连接后，通路最终端的本地图像交换机向主机发送链路完成信令；主机收到所述完成信令后，开始进行视频传输，并更新自身的网络拓扑信息。

【技术特征摘要】
1、一种实时视频图像传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤用户发出调用请求；本地图像交换机接收所述调用请求，发出网络调度请求到主机；主机接收所述网络调度请求，搜索本机的网络拓扑信息以找到一可用通路；主机向所述可用通路的所有本地图像交换机发出连接信令；本地图像交换机接收所述连接信令，搜索本地交叉连接表，找到一所请求的入口到出口的交叉；当所有的交换机都建立连接后，通路最终端的本地图像交换机向主机发送链路完成信令；主机收到所述完成信令后，开始进行视频传输，并更新自身的网络拓扑信息。2、 如权利要求1所述的实时视频图像传输方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤若所述交换机无法找到交叉点，则根据丟弃算法丟弃自身中分值级別最 低的图像，为新连接调整资源；若所述新连接不比己有连接的级別高且无法为其建立起交叉点，则所述 交换机终止连接建立，向主机报告连接无法完成。3、 如权利要求2所述的实时视频图像传输方法，其特征在于，所述方法 进一步包括以下步骤所述主机发出连接信令后启动一定时器，若在设定时 间内未收到完成信令，则视本次连接为无效连接。4、 如权利要求1所述的实时视频图像传输方法，其特征在于，所述方法 进一步包括以下步骤提供若干备份机；主机根据选择算法，从所述备份机中选择一故障激活对象，并定时向所 述故障激活对象备份机发送连接正常信号； 设置一在法定时间，若所述故障激活对象备份机未收到连接正常信号， 则向全网发出主机替换信令，使后继的调度请求信令的地址变更为所述故障 激活对象备份机；所述故障激活对象备份机选定另一台备份机作为故障激活对象。5、 如权利要求4所述的实时视频图像传输方法，其特征在于，所述主机 的具体执行流程包括以下步骤a. 主机收到调度请求，启动调度算法，发出调度信令，同时启动定时器 设置法定时间；b. 检査交换通路是否成功完成，如果完成则根据主机协议向备份机发出数据更新信令，同时清零定时器，否则转到步骤C;c. 如果定时器法定时间到达，则发送主机正常信令到故障激活对象，否则重新执行步驟b。6、 如权利要求4所述的实时视频图像传输方法，其特征在于，所述备份 机的具体执行流程包括以下步骤备份机启动定时器；如果收到信令任命，则本备份成为故障激活对象；法定时间内，收到当前主机数据更新信令，则更新备份机当前数据，清 零定时器，否则启动本备份机为当前主机。7、 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪进，
申请(专利权)人：深圳洪迪实业有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]