專利名稱：非壓縮視頻的多播標簽交換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法，具體涉及非壓縮視頻的多播標簽交換方法。
背景技術(shù)：
非壓縮視頻監(jiān)控是安防監(jiān)控領(lǐng)域中一個非常關(guān)鍵的技術(shù)分類，由于其具有視頻無損和實時性強兩大關(guān)鍵特征而被廣泛的應(yīng)用，也正因為視頻數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過壓縮處理，所以其數(shù)據(jù)量是非常巨大的，一般對于標清視頻圖像而言帶寬都在120Mbps以上，再則一般的監(jiān)控場合都有幾百甚至與幾千路這樣的圖像。那么這么大帶寬、大路數(shù)的數(shù)據(jù)交換就成為了一個非常重要的技術(shù)問題約束大量數(shù)據(jù)僅僅轉(zhuǎn)發(fā)到指定的目的端口，而不會隨意的擴散到其他的非指定端口上，造成對其他物理端口的帶寬浪費，從而降低系統(tǒng)的整體交換性能；其次在監(jiān)控應(yīng)用中大量存在同一時間在多個不同的地點觀看同一路圖像的情況，由于每一路圖像的數(shù)據(jù)量非常巨大，如果采用簡單的復(fù)制數(shù)據(jù)流到每一個目的端口的方法來處理，這樣會在瞬間消耗掉大量的系統(tǒng)交換容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于非壓縮視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，通過引入更高層的交換管理技術(shù)來解決上述技術(shù)難題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計的非壓縮視頻的多播標簽交換方法，包括a、根據(jù)非壓縮視頻源和調(diào)度目的地，在傳輸非壓縮視頻數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)幀頭部設(shè)置用于標識目的端口的目標標簽字段；b、通過網(wǎng)絡(luò)配置協(xié)議信令在非壓縮視頻數(shù)據(jù)的目的端口設(shè)置與目標標簽字段對用的標簽號碼，并將需要接收相同的非壓縮視頻數(shù)據(jù)的目的端口設(shè)置相同的標簽號碼；C、通過目標標簽字段和標簽號碼的對應(yīng)關(guān)系，在非壓縮視頻源端口和非壓縮視頻目標端口之間建立虛電路連接的穩(wěn)定通信關(guān)系；d、非壓縮視頻源設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時根據(jù)目的端口的標簽字段和標簽號碼，將非壓縮視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到目地端口。在上述技術(shù)方案中，所述非壓縮視頻數(shù)據(jù)以太網(wǎng)幀標識符包括目標標簽域、接收目標地址域、發(fā)送源地址域、幀類型域、有效凈荷數(shù)據(jù)域和幀校驗序列。在上述技術(shù)方案中，所述目標標簽域設(shè)置為2個字節(jié)、接收目標地址域設(shè)置為6 個字節(jié)，發(fā)送源地址域設(shè)置為6個字節(jié)，幀類型域設(shè)置為2個字節(jié)，有效凈荷數(shù)據(jù)域不大于 1500個字節(jié)，幀校驗序列設(shè)置為4個字節(jié)。在上述技術(shù)方案中，所述目標標簽字段設(shè)置為2個字節(jié)。在上述技術(shù)方案中，所述非壓縮視頻數(shù)據(jù)在進入到數(shù)據(jù)傳輸交換系統(tǒng)后，所述目標標簽字段在全局唯一地標識非壓縮視頻數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)的目的端口。在上述技術(shù)方案中，在交換數(shù)據(jù)時，非壓縮視頻以太網(wǎng)交換機首先獲取源數(shù)據(jù)端口發(fā)送進入交換機的需要被交換數(shù)據(jù)幀的頭兩個字節(jié)，然后查找交換機中具有相同的標簽號碼的端口，非壓縮視頻以太網(wǎng)交換機的交換處理器將非壓縮視頻數(shù)據(jù)連續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到所查找到的端口上實現(xiàn)多播通信。本發(fā)明的采用標簽技術(shù)用于準確的指向和描述數(shù)據(jù)接收的目的端口，采用多播可以在不需要復(fù)制數(shù)據(jù)的情況下，將一份數(shù)據(jù)同時轉(zhuǎn)發(fā)給多個目的端口，徹底解決了海量非壓縮視頻數(shù)據(jù)的交換問題，可以根據(jù)用戶的監(jiān)視需要靈活自由的調(diào)度視頻數(shù)據(jù)，同時在進行后期工程維護時極大地減少了其重新配置和規(guī)劃的難度和工作量。


圖1為本發(fā)明的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明交換機制中數(shù)據(jù)傳輸流程圖；圖3為本發(fā)明交換機制中幀結(jié)構(gòu)封裝實施例；圖中，VID是指交換機入站數(shù)據(jù)幀的VLAN標識號，PCS是Personal Communications Service,艮口個人通訊月艮務(wù)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。非壓縮視頻的多播標簽交換方法，包括a、根據(jù)非壓縮視頻源和調(diào)度目的地，在傳輸非壓縮視頻數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)幀頭部設(shè)置用于標識目的端口的目標標簽字段；b、通過網(wǎng)絡(luò)配置協(xié)議信令在非壓縮視頻數(shù)據(jù)的目的端口設(shè)置與目標標簽字段對用的標簽號碼，并將需要接收相同的非壓縮視頻數(shù)據(jù)的目的端口設(shè)置相同的標簽號碼；c、通過目標標簽字段和標簽號碼的對應(yīng)關(guān)系，在非壓縮視頻源端口和非壓縮視頻目標端口之間建立以太網(wǎng)類似虛電路連接的穩(wěn)定通信關(guān)系；d、非壓縮視頻源設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時根據(jù)目的端口的標簽字段和標簽號碼，將非壓縮視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到目地端口。如圖1所示，業(yè)務(wù)盤將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字視頻信號、并將數(shù)據(jù)按照非壓縮視頻幀格式進行封裝。非壓縮視頻交換機提供多個標準的千兆以太網(wǎng)接口，其中包括電口和光口，并在其內(nèi)部根據(jù)目標標簽和多播地址進行交換的核心引擎，將進入到交換機中的數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)頭部的標簽轉(zhuǎn)發(fā)給指定的目標端口 ；業(yè)務(wù)盤和非壓縮視頻交換機實現(xiàn)SNMP (Simple Network Management Protocol)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議， 通過標準的管理協(xié)議網(wǎng)絡(luò)管理軟件系統(tǒng)可以對其進行目標標簽的下發(fā)配置，建立 < 標簽， 端口 >的映射表，非壓縮視頻交換機根據(jù)該表中的條目進行匹配，將源數(shù)據(jù)端口和目的數(shù)據(jù)端口建立映射關(guān)系，非壓縮視頻交換機根據(jù)這種映射關(guān)系來轉(zhuǎn)發(fā)視頻數(shù)據(jù)。如圖2所示的非壓縮視頻詳細數(shù)據(jù)流向流程圖，當需要調(diào)度一路視頻數(shù)據(jù)到某一塊視頻輸出業(yè)務(wù)盤進行視頻還原輸出時，用戶需要在網(wǎng)管客戶端軟件上通過鼠標選擇需要查看的視頻源也就是攝像機所連接的業(yè)務(wù)單盤的通道，然后通過拖拽操作將視頻源與目的輸出業(yè)務(wù)盤的通道建立調(diào)度關(guān)系，此時軟件先分配一個全局唯一的標簽編號VID100，然后將配置源業(yè)務(wù)單盤的指定通道為標簽編號VIDlOO ；接下來網(wǎng)管軟件配置交換機使得源業(yè)務(wù)盤連接的以太網(wǎng)端口允許標簽編號VIDlOO的數(shù)據(jù)進入到交換機中；接下來網(wǎng)管軟件配置交換機使得目的業(yè)務(wù)盤連接的以太網(wǎng)端口允許標簽編號VIDlOO的數(shù)據(jù)流出交換機；接下來網(wǎng)管軟件配置交換機的 < 標簽，端口 >映射表，建立標簽編號VIDlOO與目的業(yè)務(wù)單盤連接的以太網(wǎng)端口的對應(yīng)關(guān)系；現(xiàn)在網(wǎng)管軟件給源業(yè)務(wù)單盤發(fā)送啟動數(shù)據(jù)發(fā)送指令使得源業(yè)務(wù)單盤發(fā)送數(shù)據(jù)給交換機，然后網(wǎng)管軟件給目標業(yè)務(wù)單盤發(fā)送啟動數(shù)據(jù)接收指令使得目標業(yè)務(wù)單盤接收交換機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，這樣就完成了一次完整的視頻數(shù)據(jù)調(diào)度過程。如圖3所示，非壓縮視頻數(shù)據(jù)以太網(wǎng)幀標識符包括目標標簽域、接收目標地址域、 發(fā)送源地址域、幀類型域、有效凈荷數(shù)據(jù)域和幀校驗序列。目標標簽域設(shè)置為2個字節(jié)、接收目標地址域設(shè)置為6個字節(jié)，發(fā)送源地址域設(shè)置為6個字節(jié)，幀類型域設(shè)置為2個字節(jié)， 有效凈荷數(shù)據(jù)域不大于1500個字節(jié)，幀校驗序列設(shè)置為4個字節(jié)，目標標簽字段設(shè)置為2 個字節(jié)。具體實施例中，目標標簽域就是100這個整數(shù)，然后目標地址域始終是多播地址 01:19:**00:00:01，源地址則是源業(yè)務(wù)單盤的MAC地址，至于類型域用于指示該數(shù)據(jù)包中包含的是視頻數(shù)據(jù)。非壓縮視頻數(shù)據(jù)在進入到數(shù)據(jù)傳輸交換系統(tǒng)后，目標標簽字段在全局唯一地標識非壓縮視頻數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)的目的端口。在交換數(shù)據(jù)時，非壓縮視頻以太網(wǎng)交換機首先獲取源數(shù)據(jù)端口發(fā)送進入交換機的需要被交換數(shù)據(jù)幀的頭兩個字節(jié)，然后查找交換機中預(yù)先通過網(wǎng)管配置下發(fā)的〈標簽，端口〉對應(yīng)表項，找出具有相同的標簽號碼的端口，非壓縮視頻以太網(wǎng)交換機的交換處理器將非壓縮視頻數(shù)據(jù)連續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到所查找到的端口上實現(xiàn)多播通 以上表述是本發(fā)明的一種實施方法，僅為本發(fā)明的設(shè)計思想闡述方便而做的假設(shè)，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡是在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改，等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非壓縮視頻的多播標簽交換方法，其特征在于，該方法包括a、根據(jù)非壓縮視頻源和調(diào)度目的地，在傳輸非壓縮視頻數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)幀頭部設(shè)置用于標識目的端口的目標標簽字段；b、通過網(wǎng)絡(luò)配置協(xié)議信令在非壓縮視頻數(shù)據(jù)的目的端口設(shè)置與目標標簽字段對用的標簽號碼，并將需要接收相同的非壓縮視頻數(shù)據(jù)的目的端口設(shè)置相同的標簽號碼；C、 通過目標標簽字段和標簽號碼的對應(yīng)關(guān)系，在非壓縮視頻源端口和非壓縮視頻目標端口之間建立虛電路連接的穩(wěn)定通信關(guān)系；d、非壓縮視頻源設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時根據(jù)目的端口的標簽字段和標簽號碼，將非壓縮視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到目地端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非壓縮視頻的多播標簽交換方法，其特征在于所述非壓縮視頻數(shù)據(jù)以太網(wǎng)幀標識符包括目標標簽域、接收目標地址域、發(fā)送源地址域、幀類型域、有效凈荷數(shù)據(jù)域和幀校驗序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非壓縮視頻的多播標簽交換方法，其特征在于所述目標標簽域設(shè)置為2個字節(jié)、接收目標地址域設(shè)置為6個字節(jié)，發(fā)送源地址域設(shè)置為6個字節(jié)，幀類型域設(shè)置為2個字節(jié)，有效凈荷數(shù)據(jù)域不大于1500個字節(jié)，幀校驗序列設(shè)置為4個字節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的非壓縮視頻的多播標簽交換方法，其特征在于所述目標標簽字段設(shè)置為2個字節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的非壓縮視頻的多播標簽交換方法，其特征在于所述非壓縮視頻數(shù)據(jù)在進入到數(shù)據(jù)傳輸交換系統(tǒng)后，所述目標標簽字段在全局唯一地標識非壓縮視頻數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)的目的端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的非壓縮視頻的多播標簽交換方法，其特征在于在交換數(shù)據(jù)時，非壓縮視頻以太網(wǎng)交換機首先獲取源數(shù)據(jù)端口發(fā)送進入交換機的需要被交換數(shù)據(jù)幀的頭兩個字節(jié)，然后查找交換機中具有相同的標簽號碼的端口，非壓縮視頻以太網(wǎng)交換機的交換處理器將非壓縮視頻數(shù)據(jù)連續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到所查找到的端口上實現(xiàn)多播通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非壓縮視頻的多播標簽交換方法，包括以下步驟a、根據(jù)非壓縮視頻源和調(diào)度目的地，在傳輸非壓縮視頻數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)幀頭部設(shè)置用于標識目的端口的目標標簽字段；b、通過網(wǎng)絡(luò)配置協(xié)議信令在接收相同的數(shù)據(jù)的目的端口設(shè)置與目標標簽字段對用的標簽號碼；c、通過目標標簽字段和標簽號碼的對應(yīng)關(guān)系，在源端口和目標端口之間建立虛電路連接的穩(wěn)定通信關(guān)系；d、非壓縮視頻源設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時將非壓縮視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到目地端口。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易造成端口擁塞、后期維護工作工程量大等缺點，解決了在有限設(shè)備條件下海量非壓縮視頻數(shù)據(jù)交換的難題，同時極大地減少了后期工程維護時重新配置規(guī)劃的難度和工作量。
文檔編號H04L12/56GK102281191SQ20111019829
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者張金靜 申請人:武漢微創(chuàng)光電股份有限公司