網絡視頻服務裝置的製作方法
2023-09-20 14:40:00 2
專利名稱：網絡視頻服務裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於網絡視頻技術領域，特別涉及一種網絡視頻服務裝置，可用於海上大型艦船監控系統中對視頻數據的壓縮和傳輸。
背景技術：
隨著信息技術的發展和社會的不斷進步，一個遍布著數字通訊和網絡系統的時代展現在人們眼前。獲取各種信息的途徑日益廣泛，據統計資料，人們獲取的信息中接近70% 是來自於圖像。近年來多媒體技術得到了飛速的發展，在社會生活的眾多領域中得到了廣泛應用，其中多媒體信息的計算和傳輸自然也成為了人們研究的熱門技術。在航空航天航海等領域，無論是星載還是艦載測量技術，數字相機所拍攝到的數字圖像迫切需要實時傳送和現場監控，視頻信號的數位化每秒需要很多比特數去傳輸，通過去除視覺系統中非敏感信息實現視頻數據信息的壓縮，在有限的網絡帶寬條件下傳輸儘可能多的活動圖。在需要多點監控的場合，為了便於對所有監控點進行集中的遠程監控管理，需要一種集視頻信息採集、視頻信息壓縮和視頻信息傳輸於一體的裝置來提供網絡視頻服務。現有的網絡視頻服務技術主要採用傳統的單網絡傳輸接口接收發送數據信息。對於在星載或是艦載等特殊應用環境中進行視頻監控，對視頻數據信息傳輸的實時性和可靠性要求很高，採用傳統的單網絡傳輸接口來傳輸監控的視頻數據信息時，一旦網絡出現故障，一些重要數據信息不能被實時可靠地被傳輸，造成重要數據信息的丟失或在線監控的中斷，不能滿足海上大型艦船監控系統所要求數據信息實時可靠的高速率傳輸。
發明內容
本發明的目的在於克服上述已有技術的不足，提供一種基於網絡傳輸的網絡視頻服務裝置，以提高視頻數據信息實時傳輸的可靠性，滿足海上大型艦船監控系統的視頻數據信息傳輸要求。本實現上述目的，本發明的網絡視頻服務裝置，包括Z個視頻板和一個安裝母板，其中視頻板包括視頻採樣模塊、視頻壓縮模塊和網絡通信模塊，視頻板通過視頻採樣模塊採集外部輸入的模擬視頻數據信息，視頻壓縮模塊對視頻採樣模塊採樣的數據進行壓縮處理，壓縮處理後的視頻數據通過網絡通信模塊為用戶提供服務，該網絡通信模塊為用戶提供的服務包括傳輸文件格式的視頻數據服務和在線觀看監控視頻的服務；每個視頻板使用獨立的IP位址、組播地址和設置參數，該設置參數包括碼流和解析度參數；Z個視頻板通過板卡連接器安裝在母板上，Z的數值根據用戶需要視頻監控點的數目確定。利用本發明裝置可完成參數設置、視頻數據處理和組播服務。(一 )利用本發明裝置進行參數設置的方法，包括如下步驟(1)將網絡視頻服務裝置置於網絡信息的有效控制範圍內，建立有效的網絡鏈路；
(2)用戶端通過雙冗餘網絡接口發送設置參數命令給網絡通信模塊的參數設置單元；(3)參數設置單元接收並解析用戶設置參數命令後，得到用戶需要設置的碼流和解析度參數，並根據得到的碼流和解析度參數設置視頻壓縮模塊和視頻採樣模塊的工作方式，處理外部輸入的模擬視頻數據。( 二)利用本發明裝置進行視頻數據處理的方法，包括如下步驟1)將網絡視頻服務裝置置於網絡信息的有效控制範圍內，建立有效的網絡鏈路；2)用戶端通過網絡通信模塊設置網絡視頻服務裝置的碼流和解析度參數，該碼流參數包括0. 5Μ、1Μ、1· 5Μ、2Μ，解析度參數包括720*576、356拉88、176*144 ；3)用戶端通過有效的網絡鏈路向視頻板發送開始命令，網絡通信模塊接收到用戶命令後，解析並發送用戶命令給視頻壓縮模塊；4)視頻壓縮模塊接收到用戶開始命令後，控制視頻採樣模塊按用戶設置好的參數開始採樣視頻數據，並由視頻壓縮模塊進行壓縮處理，然後將處理後的數據發送給網絡通信模塊；5)網絡通信模塊將接收到的視頻數據通過雙冗餘網絡接口發送給用戶；6)用戶端向視頻板的網絡通信模塊發送結束命令；7)網絡通信模塊收到用戶端結束命令後，管理板執行用戶結束命令，停止視頻數據的採集、壓縮和傳送。(三)利用本發明裝置進行組播服務的方法，包括如下步驟(a)將網絡視頻服務裝置置於網絡信息的有效控制範圍內，建立有效的網絡鏈路， 視頻板開始進行視頻數據信息的處理；(b)將網絡通信模塊與視頻板所要使用的組播埠進行綁定；(c)網絡通信模塊與視頻板所要使用的組播埠綁定成功後，組播服務單元開始向已綁定的組播埠發送視頻數據；(d)用戶端為視頻播放器設定組播地址和埠，使用戶端地址加入到組播群組中， 開始接收視頻數據在線觀看監控視頻；(e)用戶端關閉播放器，斷開連接，使用戶端地址退出組播群組，組播服務結束。本發明具有如下優點(A)本發明的視頻板由於採用雙冗餘網絡接口進行數據信息交互，能很好的滿足數據信息實時性的要求，彌補了現有單網絡接口技術實時傳輸數據信息可靠性差的缺點。(B)本發明的視頻板由於對需要傳輸的視頻數據信息進行了壓縮處理，減少了需要傳輸的視頻數據信息比特數，同時由於採用了組播技術，節省了帶寬資源，在有限的帶寬條件下滿足了海上大型艦船監控系統的視頻數據信息傳輸要求。(C)本發明裝置由於能夠進行參數設置、視頻數據處理和組播服務，為遠程用戶使用提供了多種選擇，網絡用戶可以根據自己的實際需要進行操作。
圖1為本發明的整體裝置結構圖；圖2為本發明的視頻板結構框圖3為利用本發明裝置進行視頻數據處理的流程圖；圖4為利用本發明裝置進行設置參數的流程圖；圖5為利用本發明裝置進行組播服務流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明做進一步說明參照圖1，本發明網絡視頻服務裝置包括Z個視頻板和一個母板， Z個視頻板通過板卡連接器安裝在母板上，Z的數值根據用戶需要視頻監控點確定。每一個視頻板結構如圖2所示，它包括視頻採樣模塊、視頻壓縮模塊和網絡通信模塊。其中視頻採樣模塊，用於採集外部輸入的模擬視頻數據信息；視頻壓縮模塊，用於對視頻採樣模塊採集的視頻數據進行壓縮處理；網絡通信模塊，包括雙冗餘網絡接口、組播服務單元、數據傳輸單元和參數設置單元，該雙冗餘網絡接口，用於提供網絡視頻服務裝置與用戶進行交互信息的傳輸鏈路，它包括主網絡接口和備用網絡接口，主網絡接口和備用網絡接口使用同一個能夠動態修改IP 地址，該雙冗餘網絡接口實時檢測當前網絡狀態，若當前網絡鏈路不能滿足使用要求，則實時切換到另一網絡鏈路，切換時間小於5ms，網絡鏈路的切換不會影響數據信息的傳輸；該組播服務單元，通過雙冗餘網絡接口為用戶提供組播服務；該數據傳輸單元，通過雙冗餘網絡接口將壓縮後的視頻數據信息發送給用戶；該參數設置單元，通過雙冗餘網絡接口接收用戶端的設置參數，並對視頻壓縮模塊和視頻採樣模塊的工作方式進行設置。視頻板通過視頻採樣模塊採集外部輸入的模擬視頻信號，然後將採集的視頻數據信息發送給視頻壓縮模塊進行視頻數據信息的壓縮處理，壓縮處理後的數據信息通過網絡通信模塊為用戶提供包括傳輸文件格式的視頻數據服務和在線觀看監控視頻的服務。參照圖3，利用本發明網絡視頻服務裝置進行設置參數的方法，其步驟包括如下步驟一，將用戶端和網絡視頻服務裝置置於有效的網絡範圍，設置有效的用戶端 IP位址，給網絡視頻服務裝置上電，用戶端向網絡電子存儲裝置發送連結請求，網絡視頻服務裝置收到用戶端連結請求，建立網絡鏈路；步驟二，用戶端通過雙冗餘網絡接口發送設置參數命令給網絡通信模塊的參數設置單元；步驟三，參數設置單元接收並解析用戶設置參數命令後，得到用戶需要設置的碼流和解析度參數，並根據得到的碼流和解析度參數設置視頻壓縮模塊和視頻採樣模塊的工作方式，處理外部輸入的模擬視頻數據。參照圖4，利用本發明網絡視頻服務裝置進行視頻數據處理的方法，其步驟包括如下步驟1，將用戶端和網絡視頻服務裝置置於有效的網絡範圍，設置有效的用戶端 IP位址，給網絡視頻服務裝置上電，用戶端向網絡電子存儲裝置發送連結請求，網絡視頻服務裝置收到用戶端連結請求，建立網絡鏈路；步驟2，用戶端通過網絡通信模塊設置網絡視頻服務裝置的碼流和解析度參數，該碼流參數包括0. 5M、1M、1. 5M、2M，解析度參數包括720*576、356*288、176*144 ；
步驟3，用戶端通過有效的網絡鏈路向視頻板發送開始命令，網絡通信模塊接收到用戶開始命令後，解析並發送用戶開始命令給視頻壓縮模塊；步驟4，視頻壓縮模塊接收到網絡通信模塊發送的用戶開始命令後，控制視頻採樣模塊按用戶設置好的參數開始採樣視頻數據，並由視頻壓縮模塊進行壓縮處理，然後將處理後的數據發送給網絡通信模塊；步驟5，網絡通信模塊的數據傳輸單元將接收到的視頻數據信息通過雙冗餘網絡接口發送給用戶；步驟6，當用戶端需要停止視頻數據處理操作時，向視頻板的網絡通信模塊發送結束命令；步驟7，網絡通信模塊收到用戶結束命令後，解析並發送給視頻壓縮模塊，視頻壓縮模塊收到用戶結束命令後，停止視頻數據的採集和壓縮壓縮。參照圖5，利用本發明網絡視頻服務裝置進行組播服務的方法，其步驟包括如下步驟a，將用戶端和網絡視頻服務裝置置於有效的網絡範圍，設置有效的用戶端 IP位址，給網絡視頻服務裝置上電，視頻板開始進行視頻數據信息的處理，用戶端向網絡視頻服務裝置發送連結請求，網絡視頻服務裝置收到用戶端連結請求，建立網絡鏈路；步驟b，將網絡通信模塊的組播服務單元與視頻板所要使用的組播埠進行綁定；步驟c，網絡通信模塊的組播服務單元與視頻板所要使用的組播埠綁定成功後， 組播服務單元開始給已綁定的組播埠發送視頻數據；步驟d，用戶端為視頻播放器設定組播地址和埠，使用戶端地址加入到組播群組中，開始接收視頻數據在線觀看監控視頻；步驟e，用戶端關閉播放器，斷開連接，使用戶端地址退出組播群組，組播服務結束ο
權利要求
1.一種網絡視頻服務裝置，其特徵在於包括Z個視頻板和一個母板，每個視頻板，包括視頻採樣模塊、視頻壓縮模塊和網絡通信模塊，視頻採樣模塊用於採集外部輸入的模擬視頻數據信息，視頻壓縮模塊對視頻採樣模塊採樣的數據進行壓縮處理，壓縮處理後的視頻數據通過網絡通信模塊為用戶提供服務，該網絡通信模塊為用戶提供的服務包括傳輸文件格式的視頻數據服務和在線觀看監控視頻的服務；每個視頻板使用獨立的IP位址、組播地址和設置參數，該設置參數包括碼流和解析度參數；Z個視頻板通過板卡連接器安裝在母板上，Z的數值根據用戶需要視頻監控點的數目確定。
2.根據權利要求1所述的網絡視頻服務裝置，其特徵在於網絡通信模塊，包括雙冗餘網絡接口，用於提供網絡視頻服務裝置與用戶進行交互信息的傳輸鏈路；組播服務單元，通過雙冗餘網絡接口為用戶提供組播服務；數據傳輸單元，通過雙冗餘網絡接口將壓縮後的視頻數據信息發送給用戶；參數設置單元，通過雙冗餘網絡接口接收用戶端的設置參數，並對視頻壓縮模塊和視頻採樣模塊的工作參數進行設置。
3.根據權利要求2所述的網絡視頻服務裝置，其特徵在於雙冗餘網絡接口包括主網絡接口和備用網絡接口，這兩種網絡接口能夠實時切換，且切換時間小於5ms。
4.根據權利要求3所述的網絡視頻服務裝置，其特徵在於主網絡接口和備用網絡接口使用同一個IP位址，且該IP位址能動態修改。
5.利用權利要求1所述裝置進行參數設置的方法，包括如下步驟(1)將網絡視頻服務裝置置於網絡信息的有效控制範圍內，建立有效的網絡鏈路；(2)用戶端通過雙冗餘網絡接口發送設置參數命令給網絡通信模塊的參數設置單元；(3)參數設置單元接收並解析用戶設置參數命令後，得到用戶需要設置的碼流和解析度參數，並根據得到的碼流和解析度參數設置視頻壓縮模塊和視頻採樣模塊的工作方式， 處理外部輸入的模擬視頻數據。
6.利用權利要求1所述裝置進行視頻數據處理的方法，包括如下步驟1)將網絡視頻服務裝置置於網絡信息的有效控制範圍內，建立有效的網絡鏈路；2)用戶端通過網絡通信模塊設置網絡視頻服務裝置的碼流和解析度參數，該碼流參數包括0. 5Μ、1Μ、1· 5Μ、2Μ，解析度參數包括720*576、356拉88、176*144 ；3)用戶端通過有效的網絡鏈路向視頻板發送開始命令，網絡通信模塊接收到用戶命令後，解析並發送用戶命令給視頻壓縮模塊；4)視頻壓縮模塊接收到用戶開始命令後，控制視頻採樣模塊按用戶設置好的參數開始採樣視頻數據，並由視頻壓縮模塊進行壓縮處理，然後將處理後的數據發送給網絡通信模塊；5)網絡通信模塊將接收到的視頻數據通過雙冗餘網絡接口發送給用戶；6)用戶端向視頻板的網絡通信模塊發送結束命令；7)網絡通信模塊收到用戶端結束命令後，視頻板執行用戶結束命令，停止視頻數據的採集、壓縮和傳送。
7.利用權利要求1所述裝置進行組播服務的方法，包括如下步驟(a)將網絡視頻服務裝置置於網絡信息的有效控制範圍內，建立有效的網絡鏈路，視頻板開始進行視頻數據信息的處理；(b)將網絡通信模塊與視頻板所要使用的組播埠進行綁定；(c)網絡通信模塊與視頻板所要使用的組播埠綁定成功後，組播服務單元開始向已綁定的組播埠發送視頻數據；(d)用戶端為視頻播放器設定組播地址和埠，使用戶端地址加入到組播群組中，開始接收視頻數據在線觀看監控視頻；(e)用戶端關閉播放器，斷開連接，使用戶端地址退出組播群組，組播服務結束。
全文摘要
本發明公開了一種網絡視頻服務裝置，主要解決現有技術的基於網絡的視頻數據信息傳輸存在實時性和可靠性差的缺點。該裝置主要由安裝在母板上的數塊視頻板組成，視頻板包括視頻採樣模塊、視頻壓縮模塊和網絡通信模塊，該網絡通信模塊包括雙冗餘網絡接口、組播服務單元、數據傳輸單元和參數設置單元，其雙冗餘網絡接口包括主網絡接口和備用網絡接口，這兩種網絡接口能夠實時切換，它們使用同一個能動態修改的IP位址，作為該裝置與用戶進行數據交互的接口。利用該裝置可完成參數設置、視頻數據處理和組播服務。本發明具有視頻數據信息傳輸實時可靠性高、節省帶寬資源和可擴展性好的優點，可用於海上大型艦船監控系統中壓縮處理視頻數據。
文檔編號H04N7/18GK102170562SQ20111005265
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者關鵬, 馮小平, 曹向海, 李鵬, 武斌, 秦國棟, 蔡晶晶, 鮑丹 申請人:西安電子科技大學