數字視頻矩陣級聯繫統、及其通信裝置和方法
2023-10-18 01:30:09 2
專利名稱：數字視頻矩陣級聯繫統、及其通信裝置和方法
技術領域：
本發明涉及視頻監控領域，具體地，涉及ー種數字視頻矩陣級聯繫統及其通信裝置及方法。
背景技術：
目前在安防行業中，廣泛應用視頻矩陣進行安保監控。視頻矩陣中通常包括M個視頻採集設備(或稱為視頻採集編碼設備)、N個視頻顯示設備(或稱為視頻解碼顯示設備)、和傳輸介質，M個視頻採集設備採集到M路視頻信號，M路視頻信號經過傳輸介質傳輸後，按照陣列切換的方法傳輸到N個視頻顯示設備上進行顯示，一般情況下矩陣的輸入M大於輸出N。視頻矩陣級聯繫統是將多個視頻矩陣連接起來，實現遠程監控的目的，視頻矩陣 級聯包括模擬視頻矩陣級聯和數字視頻矩陣級聯。模擬視頻矩陣級聯繫統通過開關的切換來實現對模擬信號輸入輸出的管理。數字視頻矩陣級聯繫統通過數位化編碼、集中管理、網絡傳輸技術等技術實現對數字視頻信號的輸入輸出管理。在數字視頻矩陣級聯繫統的數字視頻矩陣之間，通常通過網絡(例如高速專網、區域網、或者網際網路)來實現數字視頻信號的遠距離傳輸。但是在傳輸過程中，網絡鏈路發生故障時，傳輸的數字視頻信號會發生丟失、導致接收端不能接收到數字視頻數據；可見，目前在數字視頻矩陣級聯繫統中，存在由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明實施例提供了ー種數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置，用以解決現有數字視頻矩陣級聯繫統中，存在的由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題。相應的，本發明實施例還提供了ー種數字視頻矩陣級聯繫統的通信方法。本發明實施例技術方案如下ー種數字視頻矩陣級聯繫統，包括至少兩個數字視頻矩陣，每個數字視頻矩陣中均包括視頻採集編碼裝置、視頻解碼顯示裝置、和通信裝置，通信裝置與視頻採集編碼裝置、視頻解碼顯示裝置相連接，任意兩個數字視頻矩陣通過各自的通信裝置進行通信；其中，通信裝置，用於從視頻採集編碼裝置中獲取數字視頻信號，通過預先配置的主數據鏈路，將獲取的數字視頻信號發送給系統中其他的數字視頻矩陣；在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路，通過切換後的主數據鏈路發送獲取的數字視頻信號；或者，通過預先配置的主數據鏈路，接收來自系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在所述主鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號；根據視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置；或者將接收到的數字視頻信號發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣。ー種數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置，應用在數字視頻矩陣級聯繫統中的每個數字視頻矩陣中，所述通信裝置包括控制單元和級聯單元；控制單元，用於從與所述通信裝置相連接的視頻採集編碼裝置中獲取數字視頻信號；在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路；級聯單元，用於通過預先配置的主數據鏈路，將控制單元獲取的數字視頻信號發送給所述系統中其他的數字視頻矩陣；或者，通過控制単元切換後的主數據鏈路發送數字視頻信號。ー種數字視頻矩陣級聯繫統的通信方法，包括通信裝置從與所述通信裝置相連接的視頻採集編碼裝置中獲取數字視頻信號，通過預先配置的主數據鏈路，將獲取的數字視頻信號發送給所述系統中其他的數字視頻矩陣；通信裝置在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路，通過切換後的主數據鏈路發送獲取的數字視頻信號。ー種數字視頻矩陣級聯的通信裝置，應用在數字視頻矩陣級聯繫統中的每個數字視頻矩陣中，所述通信裝置包括控制單元和級聯單元；級聯單元，用於通過預先配置的主數據鏈路，接收來自系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在主鏈路存在故障的情 況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號；並根據控制單元的指示，將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置，或者將接收到的數字視頻信號發送系統中其它的數字視頻矩陣；控制單元，用於根據與通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，指示級聯単元將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置；或者，指示級聯單元將接收到的數字視頻信號發送系統中其它的數字視頻矩陣。ー種數字視頻矩陣級聯的通信方法，包括通信裝置通過預先配置的主數據鏈路，接收來自系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在主鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號；通信裝置根據與通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置；或者將接收到的數字視頻信號發送系統中其它的數字視頻矩陣。通過發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置，在數字視頻矩陣級聯繫統的每個數字視頻矩陣中均應用該通信裝置，並且數字視頻矩陣之間通過該通信裝置進行通信，ー個數字視頻矩陣中的通信裝置從該矩陣中視頻採集編碼裝置中讀取數字視頻信號，並將讀取的數字視頻信號發送給系統中的其他數字視頻矩陣，或者，接收到來自系統中的其他數字視頻矩陣的數字視頻信號後，將接收到的數字視頻信號發送給矩陣中的解碼顯示裝置或者轉發給系統中的其他數字視頻矩陣，並且發送端的通信裝置在判斷鏈路存在故障的情況下，選擇一條其它的鏈路傳輸數字視頻信號，從而能夠解決現有數字視頻矩陣級聯繫統中由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
圖I為本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的結構框圖；圖2為本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置的結構框圖；圖3為本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信方法的工作流程圖4a為圖2所述裝置的優選實施方式的工作流程圖；圖4b為圖2所述裝置的優選實施方式的另ー工作流程圖；圖5為本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置的另ー結構框圖；圖6為本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信方法的另ー工作流程圖；圖7a為圖5所述裝置的優選實施方式的工作流程圖；圖7b為圖5所述裝置的優選實施方式的另ー工作流程圖；圖8為本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的具體實施的結構框圖； 圖9為本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置的具體實施的結構框圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行說明，應當理解，此處所描述的實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用幹限定本發明。本發明實施例針對現有數字視頻矩陣級聯繫統中，存在的由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題，提出了ー種數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置，該裝置應用在在數字視頻矩陣級聯繫統的每個數字視頻矩陣中，並且數字視頻矩陣之間通過該通信裝置進行通信，ー個數字視頻矩陣中的通信裝置從該矩陣中視頻採集編碼裝置中讀取數字視頻信號，並將讀取的數字視頻信號發送給系統中的其他數字視頻矩陣，或者，接收到來自系統中的其他數字視頻矩陣的數字視頻信號後，將接收到的數字視頻信號發送給矩陣中的解碼顯示裝置或者轉發給系統中的其他數字視頻矩陣，並且發送端的通信裝置在判斷鏈路存在故障的情況下，選擇一條其它的鏈路傳輸數字視頻信號，從而能夠解決現有數字視頻矩陣級聯繫統中由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題。下面對本發明實施例的技術方案進行詳細說明。圖I示出了本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的結構框圖，如圖I所示，通信裝置11應用在數字視頻矩陣級聯繫統中的每ー個數字視頻矩陣中，在ー個數字視頻矩陣中，通信裝置11與該矩陣中的視頻採集編碼裝置12、視頻解碼顯示裝置13通過PCIE(PCI-Express)總線相連接，任意兩個數字視頻矩陣通過各自的通信裝置進行通信，任意兩個通信裝置之間通過至少四條鏈路相連接，至少四條鏈路中包括至少兩條數據鏈路和至少兩條信令鏈路。(一)本發明實施例首先提供了ー種位於發送端數字視頻矩陣中的通信裝置圖2示出了本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置的結構框圖，如圖2所示，通信裝置11包括控制單元111和級聯單元112 ；控制單元111，從與所述通信裝置相連接的視頻採集編碼裝置12中獲取數字視頻信號；在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路；級聯單元112，連接至控制單元111，用於通過預先配置的主數據鏈路，將控制單元111獲取的數字視頻信號發送給系統中其他的數字視頻矩陣；或者，通過控制単元111切換後的主數據鏈路發送控制単元111獲取的數字視頻信號。
圖3示出了圖2所示的通信裝置的工作原理，如圖3所示，該通信裝置的工作流程包括如下處理過程步驟31、通信裝置11從與通信裝置11相連接的視頻採集編碼裝置中獲取數字視頻信號，通過預先配置的主數據鏈路，將獲取的數字視頻信號發送給系統中其他的數字視頻矩陣；步驟32、通信裝置11在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路，通過切換後的主數據鏈路發送獲取的數字視頻信號。通過圖2所示的通信裝置及其工作原理，發送端的通信裝置將數字視頻信號發送給接收端的通信裝置的過程中，在判斷預定的主數據鏈路發生故障時，選擇一條正常的數據鏈路發送數字視頻信號，從而能夠保證數字視頻信號的可靠傳輸，能夠解決現有數字視頻矩陣級聯繫統中由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題。在本發明實施例的優選實施方案中，圖2所示裝置還包括如下功能。 控制單元111，還用於在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條備用數據鏈路切換為主數據鏈路，生成數據鏈路更換通知，數據鏈路更換通知中包括備用數據鏈路的標識；在判斷預先配置的主信令鏈路存在故障時，選擇一條備用信令鏈路切換為主信令鏈路，生成信令鏈路更換通知，信令鏈路更換通知中包括備用信令鏈路的標識；或者，在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條當前負荷最輕的鏈路切換為主數據鏈路，具體地，判斷其它數據鏈路上發送的空數據包的數據量，選擇空數據包的數據量最大的一條數據鏈路切換為主數據鏈路。級聯單元112，還用於通過預先配置的主信令鏈路發送控制單元111生成的數據鏈路更換通知，通過切換後的主信令鏈路發送控制單元111生成的信令鏈路更換通知，分別對數字視頻信號、數據鏈路更換通知、信令鏈路更換通知打包後發送出去；或者，對所述數字視頻信號打包後發送，在待發送的數字視頻信號的數據量不足主數據鏈路的最大容量時，在發送了待發送的數字視頻信號後，發送與不足數據量相同數據量的空數據包。以下說明圖2所示裝置的優選實施方式的兩種工作方法，這兩種工作方法包括備用鏈路方案和負荷最小鏈路方案。(I)、備用鏈路方案圖4a示出了圖2所述裝置的優選實施方式的工作流程圖，如圖4a所示，該優選實施方式包括如下處理過程步驟41a、通信裝置11從視頻採集編碼裝置12中讀取數字視頻信號；步驟42a、將數字視頻信號打包後通過預定的主數據鏈路發送給系統中其他的數字視頻矩陣；步驟43a、通信裝置11在判斷發送數字視頻信號的主數據鏈路存在故障時，確定一條正常的備用數據鏈路，生成數據鏈路更換通知，對該數據鏈路更換通知進行打包，該數據鏈路更換通知中包括備用數據鏈路的標識；步驟44a、通信裝置11將確定的備用數據鏈路切換為主數據鏈路，通過切換後的主數據鏈路發送打包後的數字視頻信號，通過預定的主信令鏈路發送打包後的數據鏈路更換通知；步驟45a、通信裝置11在判斷預定的主信令鏈路存在故障時，確定一條正常的備用信令鏈路，生成信令鏈路更換通知，對該信令鏈路更換通知進行打包，該信令鏈路更換通知中包括備用信令鏈路的標識；步驟46a、通信裝置11將確定的備用信令鏈路切換為主信令鏈路，通過切換後的主信令鏈路發送打包後的信令鏈路更換通知。根據上述優選實施方案，通信裝置在判斷主數據鏈路或主信令鏈路存在故障吋，確定一條正常的備用數據鏈路或信令鏈路，將確定的備用數據鏈路切換為主數據鏈路，將確定的備用信令鏈路切換為主信令鏈路，從而能夠保證數字視頻矩陣之間數據傳輸的可靠性。並且，對數字視頻數據、以及數據鏈路更換通知和信令鏈路更換通知進行打包，能夠傳輸多種信號格式的視頻信號，例如高清數字視頻信號，此外開可以擴展到傳輸音頻信號、視頻壓縮數據等等，從而使本發明實施例提供的通信裝置具有較廣的適用性。(2)、負荷最小鏈路方案 圖4b示出了圖2所述裝置的優選實施方式的另ー工作流程圖，如圖4b所示，該優選實施方式包括如下處理過程步驟41b、通信裝置11從視頻採集編碼裝置12中讀取數字視頻信號；步驟42b、通信裝置11將數字視頻信號打包後通過預定的主數據鏈路發送給系統中其他的數字視頻矩陣；具體地，在待發送的數字視頻信號的數據量不足主數據鏈路的最大容量時，在發送了待發送的數字視頻信號後，發送與不足數據量相同數據量的空數據包；步驟43b、通信裝置11在判斷發送數字視頻信號的主數據鏈路存在故障吋，判斷其它數據鏈路上發送的空數據包的數據量，選擇空數據包的數據量最大的一條數據鏈路切換為主數據鏈路；步驟44b、通信裝置11通過切換後的主信令鏈路發送打包後的數字視頻信號。根據上述優選實施方案，通信裝置在判斷主數據鏈路存在故障吋，選擇一條負荷最輕的鏈路切換為主數據鏈路，能夠保證數字視頻矩陣之間數據傳輸的可靠性。(ニ)本發明實施例還提供了ー種位於接收端數字視頻矩陣中的通信裝置圖5示出了本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置的結構框圖，如圖5所示，通信裝置11包括控制單元113和級聯單元114 ；級聯單元114，用於通過預先配置的主數據鏈路，接收來自所述系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在主鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號；並根據控制單元113的指示，將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置，或者將接收到的數字視頻信號發送所述系統中其它的數字視頻矩陣；控制單元113，連接至級聯單元114，用於根據與所述通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，指示級聯單元114將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置；或者，指示級聯單元114將接收到的數字視頻信號發送數字視頻矩陣級聯繫統中其它的數字視頻矩陣。圖6示出了圖5裝置的工作流程圖，如圖6所示，該工作流程包括如下處理過程步驟61、通信裝置通過預先配置的主數據鏈路，接收來自所述系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在主數據鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號；步驟62、通信裝置根據與所述通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置；或者將接收到的數字視頻信號發送所述系統中其它的數字視頻矩陣。通過圖5所示的裝置及其工作原理，接收端的通信裝置通過預定的主數據鏈路接收數字視頻信號，在主數據鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號，並將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置或者轉發給系統中其它的數字視頻矩陣，能夠可靠地接收數字視頻信號，從而能夠解決現有數字視頻矩陣級聯繫統中由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題。在本發明實施例的優選實施方案中，圖5所示裝置還包括如下功能。控制單元113，還用於在所述級聯単元114通過預先配置的主信令鏈路接收到數據鏈路更換通知的情況下，確定所述主數據鏈路存在故障，解析所述級聯単元114接收到的所述數據鏈路更換通知得到備用數據鏈路的標識，將解析得到的所述備用數據鏈路的標識指示的備用數據鏈路切換為主數據鏈路；在所述級聯単元114通過備用信令鏈路接收到信令鏈路更換通知的情況下，確定主信令鏈路存在故障，解析所述級聯単元114接收到的所述信令鏈路更換通知得到備用信令鏈路的標識，將解析得到的所述備用信令鏈路的標識指示的信令鏈路切換為主信令鏈路；或者，在所述級聯単元114通過其它的數據鏈路接收到的數字視頻信號的目的埠號和與所述其它的數據鏈路相連接的埠號不符的情況下，確定所述主數據鏈路存在故障；並且，在級聯單元114通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號，並且要將接收到的數字視頻信號發送給系統中其它的數字視頻矩陣的情況下，將與主數據鏈路對應的與系統中其它的數字視頻矩陣相連接的發送端ロ，切換為與其它的數據鏈路相對應。級聯單元114，還用於通過預先配置的主信令鏈路接收到數據鏈路更換通知，通過切換後的主數據鏈路接收數字視頻信號，通過備用信令鏈路接收到信令鏈路更換通知，對接收到的數據包解包得到數字視頻信號、或數據鏈路更換通知、或信令鏈路更換通知；或者，將接收到的數據包中的空數據包以外的數據包作為接收到的數字視頻信號。以下說明圖5所示裝置的優選實施方式的兩種工作方法，這兩種工作方法包括備用鏈路方案和負荷最小鏈路方案。(I)、備用鏈路方案圖7a示出了圖5所述裝置的優選實施方式的工作流程圖，如圖7a所示，該優選實施方式包括如下處理過程步驟71a、通信裝置通過預定的主數據鏈路接收來自所述系統中其他的數字視頻矩陣的數據包；步驟72a、通信裝置通過預定的主信令鏈路接收到數據包後，對接收到的數據包進行解包得到數據鏈路更換通知，確定主數據鏈路存在故障，解析數據鏈路更換通知得到數據鏈路的標識；步驟73a、通信裝置將數據鏈路的標識指示的鏈路切換為主數據鏈路，通過切換後 的主數據鏈路接收數字視頻信號；步驟74a、通信裝置通過備用信令鏈路接收到數據包後，對接收到的數據包進行解包得到信令鏈路更換通知，確定主信令鏈路存在故障，解析信令鏈路更換通知得到備用信令鏈路的標識；步驟75a、通信裝置將解析得到的備用信令鏈路的標識指示的鏈路切換為主信令鏈路；步驟76a、通信裝置對通過主數據鏈路或者切換後的主數據鏈路接收到的數據包進行解包得到數字視頻信號，通信裝置根據與所述通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，將解包得到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置；或者，發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣，具體地，通過切換後的主數據鏈路接收到數字視頻信號，並且要將接收到的數字視頻信號發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣的情況下，將與預先配置的主數據鏈路對應的與所述系統中其它的數字視頻矩陣相連接的發送端ロ，切換為與切換後的主數據鏈路相對應。根據上述優選實施方案，通信裝置通過除接收到數據鏈路更換通知或者信令鏈路 更換通知後，將數據鏈路更換通知中指示的數據鏈路切換為主數據鏈路，將信令鏈路更換通知中指示的信令鏈路切換為主信令鏈路，從而能夠保證可靠地接收數字視頻數據。(2)、負荷最小鏈路方案圖7b示出了圖5所述裝置的優選實施方式的另ー工作流程圖，如圖7b所示，該優選實施方式包括如下處理過程步驟71b、通信裝置通過預定的主數據鏈路接收來自所述系統中其他的數字視頻矩陣的數據包；步驟72b、通信裝置將接收到的數據包中的空數據包以外的數據包作為接收到的數字視頻信號；步驟73b、通信裝置通過其它的數據鏈路接收數據包，在通過其它的數據鏈路接收到的數字視頻信號的目的埠號和與所述其它的數據鏈路相連接的埠號不符的情況下，確定主數據鏈路存在故障；步驟74b、通信裝置將接收到的數據包中的空數據包以外的數據包作為接收到的數字視頻信號；步驟75b、通信裝置根據與所述通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置；或者，發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣，具體地，通過其它的數據鏈路接收到數字視頻信號，並且要將接收到的數字視頻信號發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣的情況下，將與預先配置的主數據鏈路對應的與所述系統中其它的數字視頻矩陣相連接的發送端ロ，切換為與其他的數據鏈路相對應。根據上述優選實施方案，通信裝置在主數據鏈路發生故障的情況下，通過其它的鏈路接收數字視頻信號，能夠保證可靠地接收數字視頻數據。優選地，上述如圖2所示的裝置和如圖5所示的裝置，可以合一地設置為ー個通信裝置，分別實現發送數字視頻信號和接收數字視頻信號的功能。下面對本發明實施例具體實施的情況進行說明。圖8中示出了本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的具體實施的結構框圖，如圖8所示，數字視頻矩陣級聯繫統中包括3個數字視頻矩陣，分別為第一級數字視頻矩陣、第二級數字視頻矩陣和第三級數字視頻矩陣，每個數字視頻矩陣中都包括一個本發明實施例提供的通信裝置；在ー個數字視頻矩陣中，通信裝置與數字視頻矩陣中的視頻採集編碼裝置、視頻解碼顯示裝置相連接；在數字視頻矩陣之間，任意兩個數字視頻矩陣通過各自的通信裝置進行通信，任意兩個通信裝置之間通過至少四條鏈路相連接，至少四條鏈路中包括至少兩條數據鏈路、至少兩條信令鏈路。圖9中示出了本發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置的具體實施的結構框圖，如圖9所示，該通信裝置包括控制單元8、級聯單元9，控制單元8和級聯單元9均分別通過PCIE總線與矩陣中的視頻採集編碼裝置和視頻解碼顯示単元相連接，控制単元8和級聯單元9之間也通過PCIE總線相連接。其中，控制單元8包括讀取模塊81、收發模塊82、檢測判斷模塊83、確定模塊84、通知生成模塊85，顯示控制模塊86 ;讀取模塊81連接到視頻採集編碼裝置，收發模塊82連接到讀取模塊81，檢測判斷模塊83連接到收發模塊82，確定模塊84連接到檢測判斷模塊83，通知生成模塊85連接到確定模塊84和收發模塊82，顯示控制模塊86連接到收發模塊82和視頻解碼顯示裝置。
級聯單元9包括PCIE收發隔離模塊91、協議解析模塊92、存儲模塊93、包處理模塊94、光ロ收發隔離模塊95、端ロ映射模塊96、多個收發端ロ 97 (收發端ロ的數量根據本通信裝置所連接的其它通信裝置的數量而定，與其他每個相連接的通信裝置之間配置至少4個端ロ)，上述模塊依次連接；其中，PCIE收發隔離模塊91連接到視頻解碼顯示裝置，控制単元8的發送模塊82與級聯單元9的PCIE收發隔離模塊91相連接。具體地，可通過FPGA晶片和存儲晶片來實現級聯單元。圖9所示通信裝置的工作原理包括數字視頻信號的發送處理、數字視頻信號的接收處理、鏈路故障檢測處理。以下應用備用鏈路方案對圖9所示通信裝置的工作原理進行說明。圖9所示通信裝置的數字視頻信號的發送處理包括如下處理過程步驟一、控制單元8的讀取模塊81從視頻採集編碼裝置中讀取數字視頻信號，發送模塊82將讀取模塊81讀取的數字視頻數據及目的地址發送給級聯単元9的PCIE收發隔離模塊91 ；步驟ニ、PCIE收發隔離模塊91將接收到的數字視頻信號及目的地址發送給協議解析模塊92 ；步驟三、協議解析模塊92解析接收到的數字視頻信號及目的地址，確定該數據為業務數據，根據該目的地址，將該數字視頻信號存儲到存儲模塊93中目的地址對應的數據存儲區域中；步驟四、包處理模塊94對存儲模塊93中的數字視頻信號進行打包，將打包後的數字視頻信號、和該數字視頻信號在存儲模塊93中的數據存儲區域的標識發送給光ロ收發隔離單元95 ；步驟五、光ロ收發隔離單元95將接收到的打包後的數字視頻信號以及數據存儲區域的標識發送給端ロ映射模塊96 ；步驟六、端ロ映射模塊96根據預先存儲的存儲模塊93中的數據存儲區域與收發端ロ 97的對應關係，確定與接收到的數據存儲區域的標識相對應的發送端ロ，將接收到的打包後的數字視頻信號通過確定的發送端ロ發送出去。
圖9所示通信裝置的數字視頻信號的接收處理包括如下處理過程步驟一、端ロ映射模塊96通過收發端ロ 97接收到包數據，將該包數據以及接收到該包數據的收發端ロ 97的埠號送給光ロ收發隔離單元95 ；步驟ニ、光ロ收發隔離單元95將接收到的包數據發送給包處理模塊94 ；步驟三、包處理模塊94接收到包數據以及收發端ロ 97的端ロ號後，對接收到的數據包進行解包，得到數字視頻信號，將解包得到的數字視頻信號存儲到存儲模塊93中與收發端ロ 97的埠號相對應的區域中，並通知協議解析模塊92接收到數據；步驟四、協議解析模塊92分析存儲模塊93中存儲的數據，確定該數據為業務數據時生成數據通知信息，該數據通知信息表示接收到數字視頻信號，協議解析模塊92將生成的該數據通知信息通過PCIE收發隔離模塊發送給控制單元8的收發模塊82 ；
步驟五、控制單元的顯示控制模塊86根據收發模塊82接收到的數據通知信息，獲取視頻解碼顯示裝置當前的顯示狀況信息，在確定能夠向視頻解碼顯示裝置發送視頻信號時生成顯示指示消息，該顯示指示消息用於指示級聯單元9是否向視頻解碼顯示裝置發送數字視頻信號；步驟六、級聯單元9的協議解析模塊92通過PCIE收發隔離模塊91接收到顯示指示消息後，從存儲模塊93中讀取數字視頻信號，將讀取的數字視頻信號經PCIE收發隔離模塊91發送給視頻解碼顯示裝置。圖9所示通信裝置的鏈路故障檢測處理包括如下處理過程步驟一、對於相連接的ー個數字視頻矩陣，控制単元8的檢測判斷模塊83定期對該數字視頻矩陣之間相連接的鏈路(該鏈路包括數據鏈路或信令鏈路)進行檢測，具體地，可以定期生成檢測消息，該檢測消息中攜帯有進行檢測的鏈路的標識，將該檢測消息通過收發模塊82發送給級聯單元9，並啟動定時器；步驟ニ、級聯單元9的協議解析模塊92通過PCIE收發隔離模塊91接收到檢測消息後，解析該檢測消息確定該檢測消息為協議信令數據，根據該檢測消息中攜帯的鏈路標識，將該檢測消息存入到存儲模塊93中鏈路標識對應的信令存儲區域中；步驟三、包處理模塊94對存儲模塊93中的檢測消息進行打包，將打包後的檢測消息、和該檢測消息在存儲模塊93中的信令存儲區域的標識發送給光ロ收發隔離單元95 ；步驟四、光ロ收發隔離單元95將接收到的打包後的檢測消息以及信令存儲區域的標識發送給端ロ映射模塊96 ；步驟六、端ロ映射模塊96根據預先存儲的存儲模塊93中的信令存儲區域與收發端ロ 97的對應關係，確定與接收到的信令存儲區域的標識相對應的發送端ロ，將接收到的打包後的數字視頻信號通過確定的發送端ロ發送出去；步驟七、端ロ映射模塊96通過收發端ロ 97接收到針對檢測消息的應答消息的數據包後，將該數據包經過光ロ收發隔離模塊95發送給包處理模塊94 ；步驟八、包處理模塊94對該數據包解包後得到應答消息，將該應答消息存儲到存儲模塊93中與收發端ロ 97的埠號相對應的區域中，並通知協議解析模塊92接收到數據；步驟九、協議解析模塊92分析存儲模塊93中存儲的數據，確定該數據為協議信令數據時從存儲模塊93中讀取該應答消息，將該應答消息通過PCIE收發隔離模塊發送給控制単元8的收發模塊82;步驟十、檢測判斷模塊83在定時器定時的時間段內，從收發模塊82接收到的應答消息，解析該應答得到其中攜帯的鏈路標識，確定該鏈路標識所指的鏈路正常；步驟十一、檢測判斷模塊83在定時器定時的時間段內，沒有接收到針對檢測消息的應答消息的情況下，確定檢測消息所針對的鏈路存在故障；檢測判斷模塊83在與該鏈路同方向的其他鏈路中選擇確定一條備用鏈路的鏈路，生成鏈路更換通知(該鏈路通知包括數據鏈路更換通知或信令鏈路更換通知)，該鏈路更換通知中包括所確定的要啟用的鏈路的標識和存在故障的鏈路的標識；步驟十二、檢測判斷模塊83將鏈路更換通知通過收發模塊82發送給級聯單元9 ；步驟十三、級聯單元9的協議解析模塊92通過PCIE收發隔離模塊接收到鏈路更 換通知後，解析該鏈路更換通知後確認該通知為鏈路切換的協議信令，並得到該鏈路更換通知中攜帯的確定的要啟用的鏈路的標識和存在故障的鏈路的標識，將該通知存儲到存儲模塊93中，並將解析得到的要啟用的鏈路的標識和存在故障的鏈路的標識發送給端ロ映射模塊96 ；步驟十四、包處理模塊94將存儲模塊93中的鏈路更換通知打包後，通過光ロ收發隔離模塊95發送給端ロ映射模塊；步驟十五、端ロ映射模塊96接收到來自協議解析模塊92的要啟用的鏈路的標識和存在故障的鏈路的標識後，將存在故障的鏈路設置為不可用，將該故障鏈路上傳輸的數據倒換到要啟用的鏈路上；並將包處理模塊94發送過來的數據包通過倒換後的鏈路發送出去。綜上所述，通過發明實施例提供的數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置，在數字視頻矩陣級聯繫統的每個數字視頻矩陣中均應用該通信裝置，並且數字視頻矩陣之間通過該通信裝置進行通信，ー個數字視頻矩陣中的通信裝置從該矩陣中視頻採集編碼裝置中讀取數字視頻信號，並將讀取的數字視頻信號發送給系統中的其他數字視頻矩陣，或者，接收到來自系統中的其他數字視頻矩陣的數字視頻信號後，將接收到的數字視頻信號發送給矩陣中的解碼顯示裝置或者轉發給系統中的其他數字視頻矩陣，並且發送端的通信裝置在判斷鏈路存在故障的情況下，選擇一條其它的鏈路傳輸數字視頻信號，從而能夠解決現有數字視頻矩陣級聯繫統中由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種數字視頻矩陣級聯繫統，其特徵在於，包括至少兩個數字視頻矩陣，每個數字視頻矩陣中均包括視頻採集編碼裝置、視頻解碼顯示裝置、和通信裝置，所述通信裝置與所述視頻採集編碼裝置、視頻解碼顯示裝置相連接，任意兩個所述數字視頻矩陣通過各自的所述通信裝置進行通信；其中， 所述通信裝置，用於從所述視頻採集編碼裝置中獲取數字視頻信號，通過預先配置的主數據鏈路，將獲取的數字視頻信號發送給所述系統中其他的數字視頻矩陣；在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路，通過切換後的主數據鏈路發送獲取的數字視頻信號；或者， 通過預先配置的主數據鏈路，接收來自所述系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在所述主鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號；根據視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，將接收到的數字視頻信號發送給所述視頻解碼顯示裝置；或者將接收到的數字視頻信號發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣。
2.一種數字視頻矩陣級聯繫統的通信裝置，應用在數字視頻矩陣級聯繫統中的每個數字視頻矩陣中，其特徵在於，所述通信裝置包括控制單元和級聯單元； 所述控制單元，用於從與所述通信裝置相連接的所述視頻採集編碼裝置中獲取數字視頻信號；在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路； 級聯單元，用於通過預先配置的主數據鏈路，將所述控制單元獲取的數字視頻信號發送給所述系統中其他的數字視頻矩陣；或者，通過所述控制單元切換後的主數據鏈路發送所述數字視頻信號。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述控制單元，還用於在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條備用數據鏈路切換為主數據鏈路，生成數據鏈路更換通知，所述數據鏈路更換通知中包括所述備用數據鏈路的標識； 所述級聯單元，還用於通過預先配置的主信令鏈路發送所述控制單元生成的所述數據鏈路更換通知。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述控制單元，還用於在判斷預先配置的所述主信令鏈路存在故障時，選擇一條備用信令鏈路切換為主信令鏈路，生成信令鏈路更換通知，所述信令鏈路更換通知中包括所述備用信令鏈路的標識； 所述級聯單元，還用於通過切換後的主信令鏈路發送所述控制單元生成的信令鏈路更換通知。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述級聯單元，還用於分別對所述數字視頻信號、所述數據鏈路更換通知或所述信令鏈路更換通知打包後發送出去。
6.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述控制單元，還用於在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條當前負荷最輕的鏈路切換為主數據鏈路。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述級聯單元，具體用於對所述數字視頻信號打包後發送；在待發送的數字視頻信號的數據量不足所述主數據鏈路的最大容量時，在發送了所述待發送的數字視頻信號後，發送與不足數據量相同數據量的空數據包； 所述控制單元，具體用於在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，判斷其它數據鏈路上發送的空數據包的數據量，選擇空數據包的數據量最大的一條數據鏈路切換為主數據鏈路。
8.一種數字視頻矩陣級聯繫統的通信方法，其特徵在於，包括 通信裝置從所述通信裝置相連接的視頻採集編碼裝置中獲取數字視頻信號，通過預先配置的主數據鏈路，將獲取的數字視頻信號發送給所述系統中其他的數字視頻矩陣； 所述通信裝置在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條其它的數據鏈路切換為主數據鏈路，通過切換後的主數據鏈路發送獲取的數字視頻信號。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條備用數據鏈路切換為主數據鏈路，生成數據鏈路更換通知，所述數據鏈路更換通知中包括所述備用數據鏈路的標識； 通過預先配置的主信令鏈路發送所述數據鏈路更換通知。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 判斷預先配置的所述主信令鏈路存在故障時，選擇一條備用信令鏈路切換為主信令鏈路，生成信令鏈路更換通知，所述信令鏈路更換通知中包括所述備用信令鏈路的標識； 通過切換後的主信令鏈路發送所述信令鏈路更換通知。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 分別對所述數字視頻信號、所述數據鏈路更換通知或所述信令鏈路更換通知打包後發送出去。
12.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，選擇一條當前負荷最輕的鏈路切換為主數據鏈路。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，發送獲取的數字視頻信號，具體包括 對所述數字視頻信號打包後發送；在待發送的數字視頻信號的數據量不足所述主數據鏈路的最大容量時，在發送了所述待發送的數字視頻信號後，發送與不足數據量相同數據量的空數據包； 選擇一條當前負荷最輕的鏈路切換為主數據鏈路，具體包括在判斷預先配置的主數據鏈路存在故障時，判斷其它數據鏈路上發送的空數據包的數據量，選擇空數據包的數據量最大的一條數據鏈路切換為主數據鏈路。
14.一種數字視頻矩陣級聯的通信裝置，應用在數字視頻矩陣級聯繫統中的每個數字視頻矩陣中，其特徵在於，所述通信裝置包括控制單元和級聯單元； 所述級聯單元，用於通過預先配置的主數據鏈路，接收來自所述系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在所述主鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號；並根據所述控制單元的指示，將接收到的數字視頻信號發送給視頻解碼顯示裝置，或者將接收到的數字視頻信號發送所述系統中其它的數字視頻矩陣； 所述控制單元，用於根據與所述通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，指示所述級聯單元將接收到的數字視頻信號發送給所述視頻解碼顯示裝置；或者，指示所述級聯單元將接收到的數字視頻信號發送所述系統中其它的數字視頻矩陣。
15.根據權利要求14所述的裝置，其特徵在於，所述控制單元，還用於在所述級聯單元通過預先配置的主信令鏈路接收到數據鏈路更換通知的情況下，確定所述主數據鏈路存在故障，解析所述級聯單元接收到的所述數據鏈路更換通知得到備用數據鏈路的標識，將解析得到的所述備用數據鏈路的標識指示的備用數據鏈路切換為主數據鏈路； 所述級聯單元，還用於通過預先配置的主信令鏈路接收到數據鏈路更換通知；通過切換後的主數據鏈路接收數字視頻信號。
16.根據權利要求15所述的裝置，其特徵在於，所述控制單元，還用於在所述級聯單元通過備用信令鏈路接收到信令鏈路更換通知的情況下，確定主信令鏈路存在故障，解析所述級聯單元接收到的所述信令鏈路更換通知得到備用信令鏈路的標識，將解析得到的所述備用信令鏈路的標識指示的信令鏈路切換為主信令鏈路； 所述級聯單元，還用於通過備用信令鏈路接收到信令鏈路更換通知。
17.根據權利要求16所述的裝置，其特徵在於，所述級聯單元，還用於對接收到的數據包解包得到所述數字視頻信號、或所述數據鏈路更換通知、或所述信令鏈路更換通知。
18.根據權利要求14所述的裝置，其特徵在於，所述級聯單元，具體用於將接收到的數據包中的空數據包以外的數據包作為接收到的數字視頻信號； 所述控制單元，還用於在所述級聯單元通過其它的數據鏈路接收到的數字視頻信號的目的埠號和與所述其它的數據鏈路相連接的埠號不符的情況下，確定所述主數據鏈路存在故障。
19.根據權利要求14所述的裝置，其特徵在於，所述控制單元，還用於在所述級聯單元通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號，並且要將接收到的數字視頻信號發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣的情況下，將與所述主數據鏈路對應的與所述系統中其它的數字視頻矩陣相連接的發送埠，切換為與所述其它的數據鏈路相對應。
20.一種數字視頻矩陣級聯的通信方法，其特徵在於，包括 通信裝置通過預先配置的主數據鏈路，接收來自所述系統中其他的數字視頻矩陣的數字視頻信號，在所述主鏈路存在故障的情況下，通過其它的數據鏈路接收數字視頻信號； 通信裝置根據與所述通信裝置相連接的視頻解碼顯示裝置的顯示狀況，將接收到的數字視頻信號發送給所述視頻解碼顯示裝置；或者將接收到的數字視頻信號發送所述系統中其它的數字視頻矩陣。
21.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 通過預先配置的主信令鏈路接收到數據鏈路更換通知的情況下，確定所述主數據鏈路存在故障，解析所述數據鏈路更換通知得到備用數據鏈路的標識，將解析得到的所述備用數據鏈路的標識指示的備用數據鏈路切換為主數據鏈路； 通過切換後的主數據鏈路接收數字視頻信號。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 通過備用信令鏈路接收到信令鏈路更換通知的情況下，確定主信令鏈路存在故障，解析所述信令鏈路更換通知得到備用信令鏈路的標識，將解析得到的所述備用信令鏈路的標識指示的信令鏈路配置為主信令鏈路。
23.根據權利要求22所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 對接收到的數據包解包得到所述數字視頻信號、或所述數據鏈路更換通知、或所述信令鏈路更換通知。
24.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，接收數字視頻信號，具體包括將接收到的數據包中的空數據包以外的數據包作為接收到的數字視頻信號；所述方法還包括在通過其它的數據鏈路接收到的數字視頻信號的目的埠號和與所述其它的數據鏈路相連接的埠號不符的情況下，確定所述主數據鏈路存在故障。
25.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 通過其它的數據鏈路接收到數字視頻信號，並且要將接收到的數字視頻信號發送給所述系統中其它的數字視頻矩陣的情況下，將與所述主數據鏈路對應的與所述系統中其它的數字視頻矩陣相連接的發送埠，切換為與所述其它的數據鏈路相對應。
全文摘要
本發明公開了一種數字視頻矩陣級聯繫統及其通信裝置及方法，在數字視頻矩陣級聯繫統的每個數字視頻矩陣中均應用本發明實施例提供的通信裝置，數字視頻矩陣之間通過該通信裝置進行通信，一個數字視頻矩陣中的通信裝置從該矩陣中視頻採集編碼裝置中讀取數字視頻信號，並將讀取的數字視頻信號發送給系統中的其他數字視頻矩陣，或者，接收到來自系統中的其他數字視頻矩陣的數字視頻信號後，將接收到的數字視頻信號發送給矩陣中的解碼顯示裝置或者轉發給系統中的其他數字視頻矩陣；在發送端的通信裝置在判斷鏈路存在故障的情況下，選擇一條其它的鏈路傳輸數字視頻信號，能夠解決現有數字視頻矩陣級聯繫統中由於鏈路故障引起的數字視頻信號丟失問題。
文檔編號H04N5/268GK102739982SQ20121017647
公開日2012年10月17日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者傅利泉, 吳軍, 吳堅, 張興明, 朱江明, 殷俊 申請人:浙江大華技術股份有限公司