基于mesh组网进行视频传输的方法、系统、设备及存储介质

文档序号:1570011 发布日期:2020-01-24 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 基于mesh组网进行视频传输的方法、系统、设备及存储介质 (Method, system, equipment and storage medium for video transmission based on mesh networking ) 是由 檀深秋 李辉 于 2019-09-11 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种基于mesh组网进行视频传输的方法、系统、设备及存储介质,属于视频传输领域,在当前节点传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点,探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。相对于传统的选择最优单链路进行传输的方法,该方法可以在多条链路上进行视频传输,在根节点上再对视频数据进行组合,解决单链路在传输视频数据过程受到干扰时,需要重新选路而导致视频数据丢失的问题,提升视频传输的效率。(The invention relates to a method, a system, equipment and a storage medium for video transmission based on a mesh networking, belonging to the field of video transmission. Compared with the traditional method for selecting the optimal single link for transmission, the method can be used for carrying out video transmission on a plurality of links, and video data are combined on the root node, so that the problem that the video data are lost due to the fact that the single link needs to be re-routed when the video data transmission process is interfered is solved, and the video transmission efficiency is improved.)

基于mesh组网进行视频传输的方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及视频传输领域,特别是涉及一种基于mesh组网进行视频传输的方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

传统的视频传输领域是多个具有无线wifi(在中文里又称作“行动热点”,是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术)设备的摄像机和一个根节点(无线监控录像机),基于无线mesh组网(Mesh组网即”无线网格网络”,是“多跳(multi-hop)”网络),根据RSSI(Received Signal StrengthIndication,简称RSSI,是指接收的信号强度指示,无线发送层的可选部分,用来判定链接质量,以及是否增大广播发送强度)高低选择mesh网络的最优路径进行单链路视频传输,虽然能够解决实际使用场景中的部分问题,但是单链路在传输视频数据过程中受到干扰时,需要重新选路,则会导致正在传输的视频数据丢失。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种基于mesh组网进行视频传输的方法、系统、设备和存储介质。

一种基于mesh组网进行视频传输的方法,包括:

在当前节点传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点;

探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点;

根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接;

通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。

在其中一个实施例中,在当前节点进行视频传输时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点,包括:

判断mesh组网的节点的接收信号强度是否大于第一预设值以及该节点是否具有多链路的私有IE(IE是无线报文内容里的一个字段),若接收信号强度大于第一预设值以及该节点具有多链路的私有IE,将该节点确定为支持多链路传输的mesh节点。

在其中一个实施例中,探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点,包括;

判断mesh节点的RTT(Round-Trip Time,简称RTT,又称往返时延。在计算机网络中它是一个重要的性能指标,表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后便立即发送确认),总共经历的时延,也是影响TCP性能和表征网络运行状况的重要参数)和丢包率是否小于各自的预设值,若该节点的RTT和丢包率小于各自的预设值,将mesh节点作为目标mesh节点。

在其中一个实施例中,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接之后,包括:

在多链路连接建立后,监听是否有新的mesh节点加入mesh组网中,当有新的mesh节点加入时,探测新的mesh节点是否满足多链路传输的条件,重新获取满足多链路传输条件的新的目标mesh节点,并根据新的目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接。

在其中一个实施例中,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接之后,还包括:

周期性探测多链路连接中的节点的RTT和丢包率是否大于各自的预设值,若是,判断该节点所属的链路为恶化的链路,对恶化的链路进行删除,且在第二预设时间内不再对删除的链路建立连接。

在其中一个实施例中,通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,包括:

多链路连接中的节点用于在传输视频数据的过程中判断视频数据内容的重要性等级,根据视频数据内容的重要性等级向根节点预留相应的传输带宽,根节点用于动态调节多链路连接中的节点的传输带宽。

在其中一个实施中,根节点用于根据多链路连接中的节点收集的信道传输参数指定一级节点,其中,一级节点与根节点直接连接,同时调整一级节点的频段、频宽、信道以及发射功率来划分区域。

在其中一个实施例中,根节点还用于对多链路连接中的节点的码流等级进行周期性统计,在多链路连接中的节点的码流等级低于第二预设值时,切断多链路连接中的节点与上级节点的连接,将后续子节点的视频内容进行缓存,当切断连接的节点的码流等级高于第二预设值时,建立切断连接的节点与上级节点连接,进行单链路的视频断点续传。

在其中一个实施例中,在根节点上对视频数据进行组合,包括:

根节点用于根据视频数据的源MAC地址,合并多链路连接中的节点视频数据的数据帧,将同一源MAC地址的数据帧,配置到同一个接收队列中,同时根据数据帧的帧序号对同一个接收队列中的数据帧进行排序,在第二预设时间内对同一个接收队列中的数据帧进行缓存,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内缓存完成,则将同一个接收队列中的数据帧进行存储或转发外网,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内未缓存完成,则将排序头部开始的连续数据帧序号的数据帧合并,生成报文并上报TCP/IP协议栈。

在其中一个实施例中,根节点包括拥有存储功能的无线通信设备或与外网连通的无线通信设备。

一种基于mesh组网进行视频传输的系统,包括:

搜索单元,用于在当前节点进行视频传输时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点;

探测单元,用于探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点;

建立单元,用于根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接;

传输单元,用于通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。

一种基于mesh组网进行视频传输的设备,包括多个节点设备和无线通信设备,多个节点设备均在mesh组网中;

当前节点设备传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的中间节点设备;

当前节点设备探测中间节点设备是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标中间节点设备;

当前节点设备根据目标中间节点设备建立当前节点设备与无线通信设备之间的多链路连接;

目标中间节点设备传输视频数据至无线通信设备,无线通信设备对视频数据进行组合。

一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序以实现以下步骤:

在当前节点进行视频传输时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点;

探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点;

根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接;

通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。

一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

在当前节点进行视频传输时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点;

探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点;

根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接;

通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。

上述一种基于mesh组网进行视频传输的方法、系统、设备和存储介质,其是在当前节点传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点,探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。相对于传统的选择最优单链路进行传输的方法,该方法可以在多条链路上进行视频传输,在根节点上再对视频数据进行组合,解决单链路在传输视频数据过程受到干扰时,需要重新选路而导致视频数据丢失的问题,提升视频传输的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中基于mesh组网进行视频传输的方法的流程图;

图2为一个实施例中多链路建立的流程示意图;

图3为一个实施例中根节点指定一级节点的网络拓扑图;

图4为一个实施例中根节点处进行视频组合的流程图;

图5为一个实施例中基于mesh组网进行视频传输的系统的结构示意图;

图6为另一个实施例中基于mesh组网进行视频传输的系统的结构示意图;

图7为又一个实施例中基于mesh组网进行视频传输的系统的结构示意图;

图8为再一个实施例中基于mesh组网进行视频传输的系统的结构示意图;

图9为又一个实施例中基于mesh组网进行视频传输的设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

需要说明的是,本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本申请提供的一种基于mesh组网进行视频传输的方法,可以应用于如图1所示的应用环境中,其中,当前节点110通过网络与目标mesh节点112进行通信,目标mesh节点112通过网络与根节点114进行通信。具体的,当前节点110可以获取视频数据,目标mesh节点可以接收当前节点110的视频数据,根节点114可以对来自多链路连接中的节点的视频数据进行组合。进一步的,当前节点110获取视频数据,并与一个或者多个目标mesh节点112建立多链路连接,再将视频数据传输至一个或者多个目标mesh节点112中,通过一个或者多个目标mesh节点112传输至根节点114,根节点114对视频数据进行组合。其中,当前节点110与目标mesh节点112可以但不限于是摄像机、监控机,根节点114包括拥有存储功能的无线通信设备或与外网连通的无线通信设备,根节点114可根据与其直接连接的目标mesh节点112反馈的信道传输参数来指定目标mesh节点112为一级节点,划分区域,需要说明的是,在实际应用中根节点114可以收集多个小区的视频数据。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种基于mesh组网进行视频传输的方法的流程,以该方法应用于图1中为例进行说明,该流程包括:

步骤S210:在当前节点传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点。

在当前节点传输视频数据时,通过搜索mesh组网中的接收信号强度大于第一预设值(可根据用户的实际情况来设定大小)以及具有多链路的私有IE的节点,并将该节点作为支持多链路传输的mesh节点。

其中,mesh网络是由mesh routers(路由器)和mesh clients(客户端)组成,其中mesh routers构成骨干网络,并和有线的internet网相连接,负责为mesh clients提供多跳的无线internet连接。

可选的,支持多链路传输的mesh节点可以有一个或者多个。

步骤S212:探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点。

当前节点搜索到mesh组网中支持多链路传输的mesh节点之后,再对支持多链路传输的mesh节点进行探测,从支持多链路传输的mesh节点中,获取RTT和丢包率小于各自的预设值(RTT和丢包率分别有自己的预设值,可根据用户的实际情况来设定大小)的mesh节点,并将该mesh节点作为满足多链路传输条件的目标mesh节点。

需要说明的是,RTT(Round-Trip Time)又称往返时延。在计算机网络中它是一个重要的性能指标,表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后便立即发送确认),总共经历的时延,也是影响TCP性能和表征网络运行状况的重要参数。丢包率是数据包丢失部分与所传数据包总数的比值。

可选的,满足多链路传输条件的目标mesh节点可以有一个或者多个。

步骤S214:根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接。

当前节探测到满足多链路传输条件的目标mesh节点之后,当前节点可以根据满足多链路传输条件的一个目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,并传输视频数据,当前节点也可以根据满足多链路传输条件的多个目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,其中,有多个目标mesh节点满足多链路传输条件时,其选取方式是比较多个目标mesh节点的RTT和丢包率大小,按照从小到大的顺序选取用户预设个数的目标mesh节点,建立多链路,并传输视频数据。

步骤S216:通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。

当前节点将视频数据通过一个或者多个满足多链路连接中的节点传输至根节点,在根节点上对该多链路连接中的节点传输的视频数据进行组合。

上述一种基于mesh组网进行视频传输的方法,其是在当前节点传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点,探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。相对于传统的选择最优单链路进行传输的方法,该方法可以在多条链路上进行视频传输,在根节点上再对视频数据进行组合,解决单链路在传输视频数据过程受到干扰时,需要重新选路而导致视频数据丢失的问题,提升视频传输的效率。

在一个实施例中,在当前节点传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点,包括:

判断mesh组网中的节点的接收信号强度是否大于第一预设值以及该节点是否具有多链路的私有IE,若接收信号强度大于第一预设值以及该节点具有多链路的私有IE,将该节点确定为支持多链路传输的mesh节点。

在本实施例中,当前节点在传输视频数据时,当前节点会判断mesh组网中一个或者多个mesh节点的接收信号强度是否大于用户设定的第一预设值以及该mesh节点是否具有多链路的私有IE,若接收信号强度大于用户设定的第一预设值以及该mesh节点具有多链路的私有IE,说明该mesh节点具有支持多链路传输的条件、且传输信号好,所以当前节点将该mesh节点确定为支持多链路传输的mesh节点。

其中,接收信号强度又称RSSI,为无线发送层的可选部分,用来判定链接质量,以及是否增大广播发送强度,其接收信号强度可以由用户设定大小。IE是无线报文内容里的一个字段。

在一个实施例中,探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点,包括:

判断mesh节点的RTT和丢包率是否小于各自的预设值,若该节点的RTT和丢包率小于各自的预设值,将该节点作为目标mesh节点。

在本实施例中,当前节点对上述实施例中的一个或者多个支持多链路传输的mesh节点进行探测,并判断该mesh节点的RTT是否小于设定的预设值(可根据用户的实际情况进行设定)以及该mesh节点的丢包率是否小于设定的预设值,若该mesh节点的RTT和丢包率分别小于用户设定的预设值(可根据用户的实际情况进行设定),且此处的RTT和丢包率各自的预设值与上述步骤S212中的RTT和丢包率各自的预设值一样,则将该mesh节点作为目标mesh节点,其中,RTT和丢包率小说明该节点的网络运行状况好、传输数据效率高。

在一个实施例中,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接之后,包括:

在多链路传连接建立后,监听是否有新的mesh节点加入mesh组网中,当有新的mesh节点加入时,探测新的mesh节点是否满足多链路传输的条件,重新获取满足多链路传输条件的新的目标mesh节点,并根据新的目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接。

在本实施例中,根据上述实施例中,当前节点根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,建立多链路连接之后,当前节点还会进行周期性的监听mesh组网中是否会有新的mesh节点(即支持多链路传输条件的节点)加入,若有,则当前节点再对新的mesh节点进行探测,探测新的mesh节点是否为目标mesh节点,若是,则当前节点根据新的目标mesh节点再次建立当前节点与根节点之间的多链路连接,建立新的多链路连接有利于提高视频数据的传输速率。

可选的,新的节点可以是一个或者多个新的节点。

在一个实施例中,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接之后,还包括:

周期性探测多链路中的节点的RTT和丢包率是否大于各自的预设值,若是,判断该节点所属的链路为恶化的链路,对恶化的链路进行删除,且在第二预设时间内不再对删除的链路建立连接。

在上述的实施例之后,即在根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接之后,当前节点还会周期性探测多链路中的节点的RTT是否大于用户设定的预设值以及该多链路中的节点的丢包率是否大于用户设定的预设值,此处的RTT和丢包率的预设值与上述实施例中的RTT和丢包率的预设值一样,若多链路中的节点的RTT和丢包率分别大于用户设定的预设值,则判断该节点所属的链路为恶化的链路,因为节点的RTT和丢包率过大时,会导致视频数据传输的丢失以及速率慢,所以当前节点会对恶化的链路进行删除,且在第一预设时间(可根据用户的时间情况来设定大小)内不再对删除的链路建立连接,从而避免了视频数据不会因恶化的链路而丢失,也提升了视频数据传输的速率。

在一个实施例中,通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,包括;

多链路连接中的节点用于在传输视频数据的过程中判断视频数据内容的重要性等级,根据视频数据内容的重要性等级向根节点预留相应的传输带宽,根节点用于动态调节多链路连接中的节点的传输带宽。

在本实例中,视频传输内容的重要性等级可根据用户的实际情况来设定,以小区为例,假如小区大门口设置节点X,假设重要性等级设置为A,在小区里面的楼房下面设置节点Y,假设重要性等级设置为B,在楼房的楼梯间设置节点Z,假设重要性等级设置为C,如果用户设置重要性等级:A>B>C,那么节点X、节点Y、节点Z在将各自收到的视频数据传递至根节点时,X、Y、Z会分别组成各自的多链路,设X多链路中有M节点,Y多链路中有N节点,Z多链路中有L节点,则X、Y、Z各自的多链路中的节点向根节点预留相应的传输带宽关系为;M>N>L,且根节点用于动态调节节点预留传输带宽,确保节点传输带宽的服务质量(QoS),同时还对重要性等级高的视频数据进行了预留存,确保了重要性等级高的视频数据不会丢失。

需要说明的是,根节点可以用于动态调节一个或多个多链路中的节点的传输带宽。

进一步的,服务质量(Quality of Service,QoS)指一个网络能够利用各种基础技术,为指定的网络通信提供更好的服务能力,是网络的一种安全机制,是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术,QoS的保证对于容量有限的网络来说是十分重要的,特别是对于流多媒体应用,例如VoIP和IPTV等,因为这些应用常常需要固定的传输率,对延时也比较敏感。

在一个实施例中,根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,包括;

根节点用于根据多链路连接中的节点收集的信道传输参数指定一级节点,其中,一级节点与根节点直接连接,同时调整一级节点的频段、频宽、信道以及发射功率来划分区域。

在本实施例中,根节点根据多链路中的节点收集的信道传输参数指定一级节点,其中,信道传输参数包括:信噪比、信道利用率以及RSSI。只有当多链路中的节点的信噪比大于用户设定的预设值、信道利用率小于用户设定的预设值以及RSSI高于用户的预设值时,且还满足该节点与根节点直接连接,则根节点将选取该节点作为一级节点,并调整一级节点的频段、频宽、信道以及发射功率,特别是信道的划分需要一级节点工作在互不干扰的信道上,同时发射功率限制在自身区域的范围来,来以方法进行划分区域,避免发射功率过大而对相邻区域造成干扰。

在本步骤中,需要说明的是,信噪比英文名称叫做SNR或S/N(SIGNAL-NOISERATIO),又称为讯噪比。是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号,噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号(或信息),并且该种信号并不随原信号的变化而变化。

进一步的,信道利用率(Channel utilization)也可称为带宽利用效率(Bandwidth utilization efficiency),定义为有效数据的吞吐量与网络传输比特率的比值.

在一个实施例中,根节点还用于对多链路连接中的节点的码流等级进行周期性统计,在多链路连接中的节点的码流等级低于第二预设值时,切断多链路连接中的节点与上级节点的连接,将后续子节点的视频内容进行缓存,当切断连接的节点的码流等级高于第二预设值时,建立切断连接的节点与上级节点连接,进行单链路的视频断点续传。

在本实施例中,根节点周期性统计多链路连接中的节点的码流等级是否高于设定的第二预设值(可根据用户的实际情况来设定大小),若低于设定的第二预设值,会被视为受到严重环境干扰,则根节点会切断该多链路连接中的节点与上级节点的连接,并将后续子节点的视频内容进行缓存,若再次检测到切断的节点的码流等级高于设定的第二预设值时,即视为通信恢复,则再次建立切断连接的节点与上级节点连接,进行切断的节点与原开始所属链路的视频断点续传,确保了原开始传输的视频数据不会丢失。

在一个实施例中,根节点包括拥有存储功能的无线通信设备或与外网连通的无线通信设备。

在本实施例中,拥有存储功能的无线通信设备能够实现对视频数据的存储。与外网连通的无线通信设备能够实现与外网的连接,并能将视频数据传输至外网。

如图3所示,是本发明实施例的根节点处视频数据组合示意图,在另一个实施例中,在根节点上对视频数据进行组合,包括:

根节点用于根据视频数据的源MAC地址,合并多链路连接中的节点传输视频数据的数据帧,将同一源MAC地址的数据帧,配置到同一个接收队列中,同时根据数据帧的帧序号对同一个接收队列中的数据帧进行排序,在第二预设时间内对同一个接收队列中的数据帧进行缓存,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内缓存完成,则将同一个接收队列中的数据帧进行存储或转发外网,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内未缓存完成,则将排序头部开始的连续数据帧序号的数据帧合并,生成报文并上报TCP/IP协议栈。

在本实施例中,根节点将同一源MAC地址的数据帧,配置到同一个接收队列中,在配置到同一个接收队列的同时,会对同一个接收队列中的数据帧进行一个排序,例如,一个视频数据分为四个数据帧,在视频数据以四个数据帧的形式传输的时候,会对四个数据帧进行一个独特序号标识,如A1、A2、A3、A4,假设四个数据帧标识开始的先后关系为A1、A2、A3、A4,则在根节点上排序的时候会根据序号标识的先后关系进行排序,也排成A1、A2、A3、A4,根节点分别对同一源的A1、A2、A3、A4进行缓存,假设在用户预设的第二预设时间内,A1、A2、A4缓存完成,而A3没有缓存完成,则将合并A1、A2合并,并生成报文,然后将生成的报文上报到TCP/IP协议栈,假设在用户预设的第二预设时间内,A1、A2、A3、A4都缓存完成,则将该视频数据存储在根节点中或转发到外网,在根节点处实现对视频数据的数据帧合并,提高了视频数据的传输效率。

其中,根节点可以同时对一个或者多个同一接收队列中数据帧进行缓存。

需要说明的是,MAC(Media Access Control,介质访问控制)地址,或称为MAC位址、硬件地址,用来定义网络设备的位置。MAC集成在网卡,由48bit的2进制的数字组成,0~23位数字叫作组织唯一标志符(organizationally unique,是识别局域网节点的标识)。

进一步的,数据帧是数据链路层的协议数据单元,它包括三部分:帧头,数据部分,帧尾。其中,帧头和帧尾包含一些必要的控制信息,比如同步信息、地址信息、差错控制信息等;数据部分则包含网络层传下来的数据,比如IP数据包,等等。

进一步的,报文(message)是网络中交换与传输的数据单元,即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息,其长短很不一致,长度不限且可变。

进一步的,TCP/IP协议栈,或称为TCP/IP协议,或互联网协议系列。TCP/IP协议栈(按TCP/IP参考模型划分),TCP/IP分为4层,不同于OSI,将OSI中的会话层、表示层规划到应用层。

在其中一个实施例中,根节点是拥有存储设备或与外网连通设备的无线通信设备。

为了便于理解本发明的技术方案,下面结合基于mesh组网进行视频传输的方法的多链路建立流程图来对本发明的技术方案进行进一步的描述。

图4为本发明实施例的一种基于mesh组网进行视频传输的方法的多链路传输处理流程图,如图4所示,该流程包括:

wifi设备mesh组网成功后进入根节点选举阶段,根节点包括拥有存储功能的无线通信设备或与外网连通的无线通信设备。

各wifi设备收集各信道的信噪比、信道利用率以及当前RSSI上报根节点。

当前节点检测到mesh组网中的节点剩余带宽充足时,可以同时建立多条链路,当前节点在建立多条链路的过程中,包括以下五个状态:

多链路搜索(multipath search)、多链路探测(multipath probe)、多链路建立(multipath setup)、多链路检测(multipath detect)、多链路删除(multipath delete),具体处理流程如以下:

多链路搜索(multipath search)用于搜索mesh组网内的mesh节点,并根据mesh节点的RSSI是否大于设定的阈值来决定mesh组网内的mesh节点是否能够建立多链路传输,此外支持多链路传输的mesh节点还需具有multipath的私有IE,只有这两个条件同时满足才是支持多链路传输的mesh节点。

多链路探测(multipath probe)用于探测多链路搜索(multipath search)中的支持多链路传输的mesh节点是否满足多链路传输的条件,多链路探测通过发送端发送固定大小的报文,接收节点以ACK回应接收到的大小来实现,发送端通过计算RTT以及丢包率,当RTT和丢包率小于阈值(该阈值可以人为设定)时标记该节点满足多链路传输条件。

多链路建立(multipath setup)用于和多链路探测(multipath probe)中的满足多链路传输条件的mesh节点建立连接。

多链路检测(multipath detect)用于检测多链路传输建立后是否有更优的链路或当前多链路中的链路是否已经不具备多链路传输的条件,对于更优链路的检测通过监听是否有多链路(multipath)私有IE的节点加入,当有该类节点加入需跳转到multipathprobe进行处理,检测链路是否恶化通过周期探测当前链路的RTT和丢包率来实现,当RTT和丢包率大于设定的阈值则需进行multipath delete。

多链路删除(multipath delete)用于对多链路检测(multipath detect)中检测到的恶化的链路进行删除,为防止出现振荡,删除的链路在一定时间内不允许再进行建立连接。

在一个实施例中还提供了一种基于mesh组网进行视频传输的系统。图5为本发明实施例的一种基于mesh组网进行视频传输的系统的结构框图,如图5所示,该装置包括:

搜索单元510,用于在当前节点进行视频传输时,搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点;

探测单元520,用于探测mesh节点是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标mesh节点;

建立单元530,用于根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接;

传输单元540,用于通过多链路连接中的节点传输视频数据至根节点,在根节点上对视频数据进行组合。

根据上述的基于mesh组网进行视频传输的系统,搜索单元510在当前节点进行视频传输时搜索mesh组网中支持多链路传输的mesh节点,探索单元520探测mesh节点是否满足多链路传输的条件并获取满足多链路传输条件的目标mesh节点,建立单元530根据目标mesh节点建立当前节点与根节点之间的多链路连接,传输单元540在根节点上对多链路连接中的节点传输的视频数据进行组合。相对于传统的选择最优单链路进行传输的方法,该方法可以在多条链路上进行视频传输,解决单链路在传输视频数据过程受到干扰时,需要重新选路而导致视频数据丢失的问题,提升视频传输的效率。

在一个实施例中,搜索单元510用于判断mesh节点的接收信号强度是否大于第一预设值以及该mesh节点是否具有多链路的私有IE,若接收信号强度大于第一预设值以及该mesh节点具有多链路的私有IE,将该mesh节点确定为支持多链路传输的mesh节点。

在一个实施例中,探测单元520用于判断mesh节点的RTT和丢包率是否小于各自的预设值,若该节点的RTT和丢包率小于各自的预设值,将该节点作为目标mesh节点。

在另一个实施例中,如图6所示,基于mesh组网进行视频传输的系统还包括,检测单元550,用于在多链路传输建立后,监听是否有新的mesh节点加入mesh组网中,当有新的mesh节点加入时,需跳转到探测单元220进行处理。

在又一个实施例中,如图7所示,基于mesh组网进行视频传输的系统还包括删除单元560,用于周期性探测多链路中的节点的RTT和丢包率是否大于各自的预设值,若是,判断该节点所属的链路为恶化的链路,对恶化的链路进行删除,且在第一预设时间内不再对删除的链路建立连接。

在一个实施例中,多链路连接中的节点用于在传输视频数据的过程中判断视频传输内容的重要性等级,根据视频传输内容的重要性等级向根节点预留相应的传输带宽,根节点用于动态调节多链路连接中的节点的传输带宽。

在一个实施例中,根节点用于根据多链路中的节点收集的信道传输参数指定一级节点,其中,一级节点与根节点直接连接,同时调整一级节点的频段、频宽、信道以及发射功率来划分区域。

在一个实施例中,根节点用于对多链路连接中的节点的码流等级进行周期性统计,在多链路连接中的节点的码流等级低于第二预设值时,切断多链路连接中的节点与上级节点的连接,将后续子节点的视频内容进行缓存,当切断连接的节点的码流等级高于第二预设值时,建立切断连接的节点与上级节点连接,进行单链路的视频断点续传。

在再一个实施例中,如图8所示,基于mesh组网进行视频传输的系统还包括组合单元570,用于根节点根据视频数据的源MAC地址,合并多链路连接中的节点传输视频数据的数据帧,将同一源MAC地址的数据帧,配置到同一个接收队列中,同时根据数据帧的帧序号对同一个接收队列中的数据帧进行排序,在第二预设时间内对同一个接收队列中的数据帧进行缓存,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内缓存完成,则对同一个接收队列中的数据帧进行存储或转发外网,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内未缓存完成,则将排序头部开始的连续数据帧序号的数据帧合并,生成报文并上报TCP/IP协议栈。

在一个实施例中,根节点是拥有存储设备或与外网连通设备的无线通信设备。

本发明实施例的道基于mesh组网进行视频传输的系统与上述基于mesh组网进行视频传输的方法一一对应,在上述基于mesh组网进行视频传输的方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于基于mesh组网进行视频传输的系统的实施例中。

在又一个实施例中还提供了一种基于mesh组网进行视频传输的设备。图9为本发明实施例的一种基于mesh组网进行视频传输的设备的结构框图,如图9所示,该设备包括多个节点设备和无线通信设备,多个节点设备均在mesh组网中:

当前节点设备910传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的中间节点设备;

当前节点设备910探测中间节点设备是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标中间节点设备920;

当前节点设备910根据目标中间节点设备920建立当前节点设备910与无线通信设备930之间的多链路连接;

目标中间节点设备920传输视频数据至无线通信设备930,无线通信设备930对视频数据进行组合。

根据上述的基于mesh组网进行视频传输的系统,当前节点设备910传输视频数据时,搜索mesh组网中支持多链路传输的中间节点设备,当前节点设备910探测中间节点设备是否满足多链路传输的条件,获取满足多链路传输条件的目标中间节点设备920,当前节点设备910根据目标中间节点设备920建立当前节点设备910与无线通信设备930之间的多链路连接,目标中间节点设备920传输视频数据至无线通信设备930,无线通信设备930对视频数据进行组合。相对于传统的选择最优单链路进行传输的方法,该方法可以在多条链路上进行视频传输,解决单链路在传输视频数据过程受到干扰时,需要重新选路而导致视频数据丢失的问题,提升视频传输的效率。

在一个实施例中,当前节点设备910用于判断节点设备的接收信号强度是否大于第一预设值以及该节点设备是否具有多链路的私有IE,若接收信号强度大于第一预设值以及该中间节点设备具有多链路的私有IE,将该节点设备确定为支持多链路传输的中间节点设备。

在一个实施例中,当前节点设备910用于判断中间节点设备的RTT和丢包率是否小于各自的预设值,若该中间节点设备的RTT和丢包率小于各自的预设值,将该中间节点设备作为目标中间节点设备920。

在一个实施例中,当前节点910用于在多链路建立后,监听是否有新的中间节点设备920加入mesh组网中,当有新的中间节点设备920加入时,当前节点设备910探测新的中间节点设备920是否满足多链路传输的条件,重新获取满足多链路传输条件的新的目标中间节点设备920,并根据新的目标中间节点设备920建立当前节点设备910与无线通信设备930之间的多链路连接。

在一个实施例中,当前节点设备910用于周期性探测目标中间节点设备920的RTT和丢包率是否大于各自的预设值,若是,判断该目标中间节点设备920所属的链路为恶化的链路,对恶化的链路进行删除,且在第一预设时间内不再对删除的链路建立连接。

在一个实施例中,目标中间节点设备920用于在传输视频数据的过程中判断视频传输内容的重要性等级,根据视频传输内容的重要性等级向无线通信设备930预留相应的传输带宽,无线通信设备930用于动态调节目标中间节点设备920的传输带宽。

在一个实施例中,无线通信设备930用于根据目标中间节点设备920收集的信道传输参数指定一级节点设备,其中,一级节点设备与无线通信设备930直接连接,同时调整一级节点设备的频段、频宽、信道以及发射功率来划分区域。

在一个实施例中,无线通信设备930用于对目标中间节点设备920的码流等级进行周期性统计,在目标中间节点设备920的码流等级低于第二预设值时,切断该目标中间节点设备920与上级节点设备的连接,将后续子节点设备的视频内容进行缓存,当切断连接的节点设备的码流等级高于第二预设值时,建立切断连接的节点设备与上级节点设备连接,进行单链路的视频断点续传。

在一个实施例中,无线通信设备930用于根据视频数据的源MAC地址,合并目标中间节点设备920传输视频数据的数据帧,将同一源MAC地址的数据帧,配置到同一个接收队列中,同时根据数据帧的帧序号对同一个接收队列中的数据帧进行排序,在第二预设时间内对同一个接收队列中的数据帧进行缓存,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内缓存完成,则对同一个接收队列中的数据帧进行存储或转发外网,若同一个接收队列中的数据帧在第二预设时间内未缓存完成,则将排序头部开始的连续数据帧序号的数据帧合并,生成报文并上报TCP/IP协议栈。

在一个实施例中,无线传输设备930包括拥有存储功能的无线通信设备或与外网连通的无线通信设备。

一种可读存储介质,其上存储有可执行程序,可执行程序被处理器执行时实现上述的基于mesh组网进行视频传输的方法的步骤。

上述可读存储介质,通过其存储的可执行程序,可以实现在多条链路上进行视频传输,在根节点上再对视频数据进行组合,解决单链路在传输视频数据过程受到干扰时,需要重新选路而导致视频数据丢失的问题,提升视频传输的效率。

一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有可执行程序,处理器执行可执行程序时实现上述的基于mesh组网进行视频传输的方法的步骤。

上述计算机设备,通过在处理器上运行可执行程序,可以实现在多条链路上进行视频传输,在根节点上再对视频数据进行组合,解决单链路在传输视频数据过程受到干扰时,需要重新选路而导致视频数据丢失的问题,提升视频传输的效率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例用于基于mesh组网进行视频传输的方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中,如实施例中,该程序可存储于计算机系统的存储介质中,并被该计算机系统中的至少一个处理器执行,以实现包括如上述基于mesh组网进行视频传输的方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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