一種用於數字視頻監控系統的網絡自適應系統的製作方法
2023-06-11 21:01:56
專利名稱：一種用於數字視頻監控系統的網絡自適應系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於數字視頻監控系統和網絡自適應領域，特別是涉及一 種用於數字視頻監控系統的網絡自適應系統。
背景技術：
數字視頻監控系統作為一種安防系統已經有一定發展時間，而隨 著各類網絡技術的發展，數字視頻監控系統正繼續向更進一步的集成 化、智能化的方向發展。數字視頻監控系統採用有線的計算機網絡或無線通信網絡進行 各類監控數據的傳送，其中以實時的視頻數據和音頻數據為主。由於 視頻數據和音頻數據在數據量上相對較大，因此，如何穩定、有效地 進行數據傳送，成為數字視頻監控系統設計和應用中的一個難題。當 前各類數字視頻監控系統針對特定應用的需要，各自支持不同的網絡 設備和網絡環境，並對網絡傳輸進行了特定的優化設置。但是由於網絡類型眾多、網絡設備繁雜，反而導致數字視頻監控 系統的用戶在選擇上的諸多困難。不同的數字視頻監控由於自身功能 上的限制，無法完全或進一步滿足客戶的特定需求，以及追求產品功 能完備的目標。本發明針對這些問題，提出一種專用於數字視頻監控系統的網絡 自適應系統，可通過在網絡設備識別、網絡狀況識別和網絡傳輸調節方面的改進優化，來增強數字視頻監控系統的適應能力和工作性能。發明內容本發明的目的在於增強數字視頻監控系統在網絡適應和網絡傳 輸功能上的可擴展性和適用性，提出了一種用於數字視頻監控系統的 網絡自適應系統。為了實現發明目的，採用的技術方案如下一種用於數字視頻監控系統的網絡自適應系統，設置有如下模塊用於支持和驅動各類網絡設備的網絡設備自動識別模塊；用於選擇最優工作網絡的網絡狀態自適應模塊；用於實時調節網絡傳送音/視頻碼流的網絡傳輸調節模塊。上述技術方案中，所述的網絡設備自動識別模塊能夠允許用戶在 數字視頻監控系統上自行安裝、更換和卸載各類常見網絡設備，使數 字視頻監控系統能夠支持各類常見的網絡設備；同時，各類網絡設備 能夠在通用驅動的支持下進行正常的網絡數據發送和接收，並避免設 備衝突的問題。所述的網絡狀態自適應模塊能夠周期性檢測已連接的網絡的實 時狀態；同時為避免網絡衝突的情況，根據檢測到的狀態對各種網絡 進行分級，優先選擇級別最高的網絡作為工作網絡；並在當前工作網 絡失效的情況下自動切換所用的網絡。所述的網絡傳輸調節模塊與數字視頻監控系統中的音/視頻編碼 器緊密結合，能夠通過統計發送和接收數據包情況的方式，實時檢測 網絡帶寬及其波動狀態，自動調節數字視頻監控系統中的音/視頻編 碼器的音頻碼流和視頻碼流。通過減小或增大碼流，適應網絡帶寬變 化的狀況，保證傳送的數據的實施性和流暢性。本發明具有以下有益效果1、 增強數字視頻監控系統的網絡可擴展性和適用性 本網絡自適應系統專用於數字視頻監控系統，能夠為數字視頻監控系統適應各種不同的網絡環境提供一個良好的解決方案。2、 提供良好的安全性和可靠性保障良好的網絡支持和數據傳輸能力，是保證監控實時性和有效性的 必然要求。採用網絡自適應系統，能夠保證在各種網絡狀況下監控的 實時性和有效性，降低事故發生的風險。
圖1為本發明的軟體模塊結構圖；圖2為本發明的網絡設備自動識別模塊的工作流程圖; 圖3為本發明的網絡狀態自適應模塊的工作流程圖； 圖4為本發明的網絡傳輸調節模塊的工作流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的說明。本發明的軟體模塊結構圖如附圖1所示，由網絡設備自動識別模塊l、網絡狀態自適應模塊2、網絡傳輸調節模塊3共三個模塊組成。 在本發明中，三個模塊互相配合，由網絡設備自動識別模塊l提供對 多種網絡硬體設備的支持，由網絡狀態自適應模塊2提過對多種網絡 環境和網絡應用的支持，由網絡傳輸調節模塊3提供針對不同的網絡 狀況的實時調節所傳輸數據量的功能。網絡傳輸調節模塊3與數字視 頻監控系統中的音頻編碼器和視頻編碼器直接相關，通過參數調節編 碼器輸出的視頻碼流，達到實時調節網絡傳輸數據量的目的。同時通 過通用的接口 ，實現了網絡自適應系統與數字視頻監控系統的互連。本發明與數字視頻監控系統的網絡設備自動識別模塊的工作流 程如附圖2所示。本發明的網絡設備自動識別模塊主要是針對多種網 絡硬體設備提供支持，當用戶在為數字視頻監控系統增加新的網絡硬 件設備時，該模塊自動發現新添加的網絡設備，然後對該設備進行識 別。當確認設備型號後，自動從系統的設備驅動庫中加載設備驅動。 若此時設備被人為從監控系統中拔出，則系統自動卸載該設備的驅 動；若設備工作正常，則自動連接設備所支持的最優網絡，並開始正 常工作。本發明的網絡狀態自適應模塊的工作流程如附圖3所示。當網絡 設備被正確識別並進入工作狀態後，網絡狀態自適應模塊會對設備的工作狀態進行檢測l。若設備已啟動，則檢測聯網狀態2。若網絡已連接，則識別各個網絡的速度3，然後根據識別出的網絡速度對各個 網絡進行分級4，並對分級狀況進行記錄。此時系統自動選擇網絡狀 況最優的網絡5進行數據傳輸，在數據傳輸過程中周期性檢測網絡狀 態6，以判斷網絡是否斷開和網絡速度是否低於設定的最小值。若網 絡沒有斷開且網速沒有低於設定值，則系統繼續保持現狀。若網速低 於設定值，系統將切換網絡7，並重新選擇最優的網絡5，以保證網 絡的數據傳送的穩定性。若設備在檢測網絡工作狀態l時，發現設備沒有啟動，則轉到啟 動網絡設備8，並連接設備所使用的專用網絡。此時若連接成功，則 轉到識別網絡速度3。若連接失敗，則進行重試ll。系統對重試次數 進行了限定，若重試次數沒有超出預設次數，則繼續進行連接網絡的 嘗試；若超出限定，則放棄連接網絡12。在進行周期性檢測網絡狀態6時，若發現網絡斷開的情況，則轉 到連接設備專用網絡IO，進行網絡的重連。本發明的網絡傳輸調節模塊的工作流程圖如附圖4所示。該模塊 周期性檢測網絡帶寬l，若網絡質量良好，則保持現有的音頻和視頻 編碼碼率2不改變；若發現網絡帶寬較低且進入應調節範圍時，則根 據實際檢測到的網絡帶寬狀況和網絡自適應系統內的編碼碼率策略， 選擇合適的音頻或視頻編碼碼率3，然後告知音頻編碼器和視頻編碼 器改變編碼碼率4，並調節網絡發送的視頻幀數5。若網絡狀況比較差的情況下，調節模塊自動判斷是否暫停部分通道的數據傳送6，以 提供帶寬給主通道進行持續的數據傳送。當檢測到網絡狀況轉好後，
將重啟處於暫停狀態的數據通道8，使數字視頻監控系統正常工作。
該模塊通過周期性檢測網絡帶寬狀況，以保證數字視頻監控系統的實 時性和持續性工作。
權利要求
1、一種用於數字視頻監控系統的網絡自適應系統，其特徵在於包括以下三個模塊用於支持和驅動各類網絡設備的網絡設備自動識別模塊；用於選擇最優工作網絡的網絡狀態自適應模塊；用於實時調節網絡傳送音/視頻碼流的網絡傳輸調節模塊。
2、 根據權利要求1所述的用於數字視頻監控系統的網絡自適應 系統，其特徵在於所述的網絡設備自動識別模塊能夠允許用戶在數字 視頻監控系統上自行安裝、更換和卸載各類常見網絡設備；各類網絡 設備能夠在通用驅動的支持下進行正常的網絡數據發送和接收。
3、 根據權利要求1所述的用於數字視頻監控系統的網絡自適應 系統，其特徵在於所述的網絡狀態自適應模塊能夠周期性檢測已連接 的網絡實時狀態，根據檢測到的狀態對各種網絡進行分級，優先選擇 級別最高的網絡作為工作網絡；並在當前工作網絡失效的情況下自動 切換所用的網絡。
4、 根據權利要求1所述的用於數字視頻監控系統的網絡自適應 系統，其特徵在於所述的網絡傳輸調節模塊能夠根據實時檢測的網絡 帶寬及其波動狀態，自動調節數字視頻監控系統中的音/視頻編碼器 的音頻碼流和視頻碼流。
全文摘要
本發明公開了一種用於數字視頻監控系統的網絡自適應系統，該系統包括網絡設備自動識別模塊、網絡狀態自適應模塊和網絡傳輸調節模塊共三個模塊。通過這三個模塊間的協作，分別從網絡硬體設備識別、網絡狀態適應和網絡數據傳輸的自動化調節這三個方面，有效地增強數字視頻監控系統的網絡自適應能力。
文檔編號H04N7/18GK101404759SQ20081021875
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月30日 優先權日2008年10月30日
發明者羅笑南, 卓 蘇 申請人:中山大學