視頻編碼裝置、車載視頻播放系統(tǒng)及環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及視頻編碼裝置、及與其相關(guān)的環(huán)網(wǎng)、車載視頻播放系統(tǒng)、環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方法。所述視頻編碼裝置包括具有視頻編碼功能的視頻編碼模塊、具有交換機(jī)功能的數(shù)據(jù)交換模塊。所述車載視頻系統(tǒng)利用所述視頻編碼裝置進(jìn)行環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)。本發(fā)明的技術(shù)效果包括：增加視頻播放系統(tǒng)的冗余備份功能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中某一鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，環(huán)網(wǎng)可以快速恢復(fù)，使視頻仍能正常通信，提高了視頻傳輸?shù)目煽啃浴?br> 【專利說(shuō)明】視頻編碼裝置、車載視頻播放系統(tǒng)及環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用一種支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置建立地鐵高可靠性的視頻傳輸系統(tǒng)，通過(guò)引入視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)功能，可以使視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)玫絺浞荼Ｕ稀?br>
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)城市軌道交通快速發(fā)展，有效地緩解了城市交通壓力。乘客信息系統(tǒng)(PIS)是地鐵中的一個(gè)新興系統(tǒng)，Pis是依托多媒體技術(shù)、視頻編碼、傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。車載視頻系統(tǒng)已經(jīng)成為Pis系統(tǒng)的重要組成部分，可以給車上乘客提供車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、安全提示信息、站點(diǎn)提示信息、新聞娛樂(lè)信息等，對(duì)于車上乘客安全、有序、愉快乘車具有重大作用。
[0003]軌道列車上有各種控制信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)需要傳輸，因此，在保障傳輸效果的前提下提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性具有非常重要的意義。
[0004]目前車載視頻系統(tǒng)傳輸方法采用數(shù)字信號(hào)傳輸法，數(shù)字信號(hào)傳輸又分為集中傳輸、分布式傳輸。集中傳輸是從編碼器分別向各個(gè)解碼器獨(dú)立傳輸數(shù)字信號(hào)，分布式傳輸是把編碼器數(shù)字信號(hào)通過(guò)解碼器逐個(gè)向前傳遞，直到最后一個(gè)解碼器接收到數(shù)字信號(hào)。這兩種傳輸方法的共同缺點(diǎn)是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生鏈路故障時(shí)，該鏈路上的視頻通信就會(huì)中斷，不可恢復(fù)，這樣會(huì)給乘客帶來(lái)極大的不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)上述【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置及相應(yīng)的環(huán)網(wǎng)、車載視頻播放系統(tǒng)及環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方法。
[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題包括:在地鐵的視頻播放系統(tǒng)中采用環(huán)網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng)，增加視頻播放系統(tǒng)的冗余備份功能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中某一鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，環(huán)網(wǎng)可以快速恢復(fù)，使視頻仍能正常通信。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置，該裝置包括具有視頻編碼功能的視頻編碼模塊、具有交換機(jī)功能的數(shù)據(jù)交換模塊；所述視頻編碼模塊包括VGA接口和音頻接口、視頻編碼器芯片、網(wǎng)絡(luò)接口，所述視頻編碼模塊通過(guò)VGA接口和音頻接口接收視頻和音頻數(shù)據(jù)信號(hào)，所述視頻編碼器芯片負(fù)責(zé)對(duì)接收到的音視頻進(jìn)行壓縮編碼；所述數(shù)據(jù)交換模塊包括CPU和交換芯片，所述數(shù)據(jù)交換模塊通過(guò)與視頻編碼模塊相連的網(wǎng)絡(luò)接口接收壓縮編碼后的視頻和音頻數(shù)據(jù)，并由交換芯片直接將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；所述數(shù)據(jù)交換模塊可發(fā)送和接收環(huán)網(wǎng)健康檢測(cè)報(bào)文，檢測(cè)鏈路的健康狀態(tài)，其CPU部分控制環(huán)網(wǎng)協(xié)議的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0009]一種環(huán)網(wǎng)，所述環(huán)網(wǎng)中包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)，該環(huán)網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)是上述支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置，所述主節(jié)點(diǎn)是一個(gè)環(huán)路中特別指定的唯一節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)環(huán)健康狀態(tài)檢測(cè)；所述傳輸節(jié)點(diǎn)是環(huán)網(wǎng)中除了主節(jié)點(diǎn)以外的其他節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)接收并轉(zhuǎn)發(fā)上一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的視頻和音頻數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)主節(jié)點(diǎn)發(fā)出的健康檢測(cè)報(bào)文。
[0010]其中，所述支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置可以運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議；所述傳輸節(jié)點(diǎn)裝置是視頻解碼器，傳輸節(jié)點(diǎn)上不運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議。
[0011]所述主節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)端口接入環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，分別為第一端口和第二端口 ；所述主節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)端口，在環(huán)網(wǎng)正常時(shí)，默認(rèn)第一端口處于Forward狀態(tài)、第二端口處于Block狀態(tài)；處于Forward狀態(tài)的第一端口發(fā)送健康檢測(cè)報(bào)文、視頻和音頻數(shù)據(jù),處于Block狀態(tài)的第二端口只接收健康檢測(cè)報(bào)文，第二端口處于邏輯斷開(kāi)的狀態(tài)，阻塞非環(huán)網(wǎng)控制報(bào)文的傳輸，使視頻和音頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中不能形成環(huán)，避免環(huán)網(wǎng)中風(fēng)暴的發(fā)生。
[0012]所述主節(jié)點(diǎn)在發(fā)送和接收環(huán)網(wǎng)健康檢測(cè)報(bào)文時(shí)用到兩個(gè)定時(shí)器，包括hello定時(shí)器和failed定時(shí)器；所述hello定時(shí)器是定義主節(jié)點(diǎn)第一端口發(fā)送健康檢測(cè)報(bào)文的時(shí)間間隔的定時(shí)器；所述failed定時(shí)器是定義主節(jié)點(diǎn)第二端口接收健康檢測(cè)報(bào)文的超時(shí)時(shí)間的定時(shí)器。
[0013]所述環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是本環(huán)網(wǎng)中唯一的環(huán)網(wǎng)控制報(bào)文，該報(bào)文在報(bào)文格式上采用IEEE802.1d的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式。
[0014]一種車載視頻播放系統(tǒng)，利用上述支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置，組建成上述環(huán)網(wǎng)。
[0015]一種上述車載播放系統(tǒng)中的視頻編碼裝置，具有數(shù)據(jù)交換模塊，所述數(shù)據(jù)交換模塊具有CPU和交換芯片。
[0016]一種上述車載視頻播放系統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方法，其包括如下步驟:
[0017](I)開(kāi)啟環(huán)網(wǎng)任務(wù)，讀取環(huán)網(wǎng)初始化的配置信息，包括:環(huán)網(wǎng)使能、環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)角色、環(huán)網(wǎng)端口角色、hello定時(shí)器時(shí)間、failed定時(shí)器時(shí)間等；
[0018](2)支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議:
[0019]環(huán)網(wǎng)任務(wù)啟動(dòng)完成后，環(huán)網(wǎng)啟動(dòng)端口狀態(tài)掃描的任務(wù)，支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的CPU在每1ms內(nèi)輪詢一次環(huán)網(wǎng)內(nèi)端口的連接狀態(tài)；支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的兩個(gè)端口的環(huán)網(wǎng)狀態(tài)最開(kāi)始都處于Block狀態(tài)，當(dāng)端口的連接狀態(tài)由LINK_D0WN轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)INK_UP時(shí)，端口的環(huán)網(wǎng)狀態(tài)就會(huì)由Block狀態(tài)轉(zhuǎn)換為Forward狀態(tài)；當(dāng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)兩個(gè)端口都為L(zhǎng)INK_UP狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)hello定時(shí)器timerO，每隔一段時(shí)間發(fā)送環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，并啟動(dòng)failed定時(shí)器timerl，判斷接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是否超時(shí)；當(dāng)有一個(gè)端口為L(zhǎng)INK_D0WN時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)同時(shí)關(guān)閉hello定時(shí)器和failed定時(shí)器；
[0020]系統(tǒng)根據(jù)環(huán)網(wǎng)的狀態(tài)發(fā)送兩種環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文并且報(bào)文都是從Forward狀態(tài)的端口發(fā)送出去；當(dāng)環(huán)網(wǎng)處于health狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)從環(huán)網(wǎng)的第一端口發(fā)送環(huán)健康hello報(bào)文，當(dāng)環(huán)網(wǎng)處于failed狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)從環(huán)網(wǎng)的兩個(gè)端口同時(shí)發(fā)送環(huán)失效hello報(bào)文；如果系統(tǒng)在failed定時(shí)器timerl時(shí)間內(nèi)收到自己發(fā)出的健康hello報(bào)文,說(shuō)明環(huán)網(wǎng)處于健康狀態(tài)，重啟failed定時(shí)器,檢測(cè)下一次接收?qǐng)?bào)文的情況；如果系統(tǒng)在failed定時(shí)器時(shí)間內(nèi)收到自己發(fā)出的失效hello報(bào)文，說(shuō)明環(huán)網(wǎng)鏈路故障解除，恢復(fù)到健康狀態(tài)，此時(shí)將環(huán)狀態(tài)轉(zhuǎn)為健康狀態(tài)，阻塞第二端口，清空兩個(gè)端口的MAC地址表，主節(jié)點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送環(huán)健康hello報(bào)文，并且重啟failed定時(shí)器，檢測(cè)下一次接收?qǐng)?bào)文的情況；如果接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文超時(shí)，說(shuō)明環(huán)網(wǎng)鏈路出現(xiàn)故障，將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為失效狀態(tài)；
[0021]環(huán)網(wǎng)鏈路故障和鏈路恢復(fù)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)環(huán)網(wǎng)內(nèi)與主節(jié)點(diǎn)直連的鏈路和非直連鏈路是分開(kāi)處理的，對(duì)于直連鏈路，系統(tǒng)通過(guò)端口狀態(tài)掃描任務(wù)掃描端口的LINK_D0WN和LINK_UP狀態(tài)快速的檢測(cè)鏈路狀態(tài)；對(duì)于非直連鏈路，系統(tǒng)根據(jù)接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是否超時(shí)，判斷環(huán)網(wǎng)的鏈路狀態(tài)；
[0022]當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路發(fā)生故障時(shí)，如果發(fā)生故障的鏈路是主節(jié)點(diǎn)的直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)置為failed,將主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)端口置為Block狀態(tài),清空環(huán)網(wǎng)端口的mac地址,并關(guān)閉hello定時(shí)器和failed定時(shí)器；如果是非直連鏈路，系統(tǒng)接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文超時(shí)，將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為failed狀態(tài),并將第二端口置為Forward狀態(tài)；
[0023]當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路恢復(fù)正常時(shí)，如果鏈路是主節(jié)點(diǎn)的直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)將主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)端口置為Forward狀態(tài)，清空mac地址，若此時(shí)兩個(gè)端口都為L(zhǎng)INK_UP，系統(tǒng)重啟hello定時(shí)器和failed定時(shí)器；如果是非直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)在failed定時(shí)器時(shí)間內(nèi)接收到環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，并將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為health狀態(tài)。
[0024]其中，配置failed定時(shí)器的時(shí)間大于或等于hello定時(shí)器時(shí)間的3倍。
[0026]本發(fā)明的有益效果是，增加了車載視頻播放系統(tǒng)的冗余備份功能，提高了視頻播放系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0027]車載視頻播放系統(tǒng)使用一個(gè)連續(xù)的環(huán)將支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置與所有的視頻解碼器連接在一起，它能夠保證支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置發(fā)送的視頻和音頻數(shù)據(jù)能夠到達(dá)所有的視頻解碼器。當(dāng)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)線纜連接中斷的情況時(shí)，支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置在failed定時(shí)器時(shí)間內(nèi)收不到環(huán)健康監(jiān)測(cè)報(bào)文，就會(huì)確認(rèn)鏈路故障，支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置激活其后備端口，使網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正常運(yùn)行，確保視頻正常播放。
[0029]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是車載視頻播放系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)鏈路正常時(shí)拓?fù)鋱D及數(shù)據(jù)走向示意。
[0031]圖2是車載視頻播放系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)鏈路故障時(shí)拓?fù)鋱D及數(shù)據(jù)走向示意。
[0032]圖3是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖4是環(huán)網(wǎng)協(xié)議的主體結(jié)構(gòu)。
[0034]圖5是環(huán)網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)流程。
[0035]圖6是環(huán)網(wǎng)鏈路路障和鏈路恢復(fù)時(shí)主節(jié)點(diǎn)的流程。
[0037]

【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明包括在說(shuō)明書中描述的各種方案以及由本說(shuō)明書中提到的各種措施的合理組合。
[0039]支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括視頻編碼模塊、數(shù)據(jù)交換模塊。支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置在硬件上是視頻編碼器與交換機(jī)的集合，視頻編碼器即為視頻編碼模塊，交換機(jī)即為數(shù)據(jù)交換模塊，視頻編碼模塊和數(shù)據(jù)交換模塊在硬件上是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行連接，視頻編碼模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口將視頻和音頻數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)交換模塊。
[0040]視頻編碼模塊包括VGA接口和音頻接口、視頻編碼器芯片、網(wǎng)絡(luò)接口。視頻編碼模塊通過(guò)VGA接口和音頻接口接收視頻和音頻信號(hào)；視頻編碼器芯片負(fù)責(zé)對(duì)接收到視頻和音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼；視頻編碼模塊的網(wǎng)絡(luò)接口與數(shù)據(jù)交換模塊的網(wǎng)絡(luò)接口連接，視頻編碼模塊通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)接口將壓縮編碼后的視頻和音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)交換模塊。所述視頻編碼模塊，不需要軟件的支持，完全通過(guò)硬件完成以上的功能。
[0041]數(shù)據(jù)交換模塊包括CPU和交換芯片。數(shù)據(jù)交換模塊通過(guò)與視頻編碼模塊相連的網(wǎng)絡(luò)接口接收壓縮編碼后的視頻和音頻數(shù)據(jù)，交換芯片直接將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不需要上送CPU進(jìn)行處理；CPU部分控制環(huán)網(wǎng)協(xié)議的運(yùn)行，通過(guò)發(fā)送和接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文檢測(cè)鏈路的健康狀態(tài)。
[0042]如圖1所示，一種環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的車載視頻播放系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置、視頻解碼器、顯示器。該車載視頻播放系統(tǒng)，利用支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置，通過(guò)級(jí)聯(lián)的方式與視頻解碼器進(jìn)行環(huán)網(wǎng)的組網(wǎng)。在該車載視頻播放系統(tǒng)中，視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸方式是:支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置通過(guò)VGA接口和音頻接口接收視頻和音頻數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的視頻和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼；支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置通過(guò)接入環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口將壓縮編碼后的視頻和音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)視頻解碼器接收到視頻和音頻數(shù)據(jù)后再向下一個(gè)視頻解碼器轉(zhuǎn)發(fā)，直到最后一個(gè)視頻解碼器收到壓縮編碼后的視頻和音頻數(shù)據(jù)；每一個(gè)視頻解碼器在接收到壓縮編碼后的視頻和音頻數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼后傳送給與其連接的顯示器顯示。
[0043]如圖1所示，車載視頻播放系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)鏈路正常時(shí)，支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的第一端口處于Forward狀態(tài),第二端口處于Block狀態(tài)。視頻和音頻數(shù)據(jù)通過(guò)主鏈路進(jìn)行傳輸，而由于備份鏈路處于邏輯斷開(kāi)的狀態(tài)，阻止了非環(huán)網(wǎng)控制報(bào)文的傳輸，這樣就避免了環(huán)網(wǎng)中業(yè)務(wù)流的回環(huán)傳輸而引發(fā)風(fēng)暴的問(wèn)題。
[0044]支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置通過(guò)第一端口定時(shí)發(fā)送環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文到達(dá)視頻解碼器時(shí)，由于視頻解碼器不運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議并且只識(shí)別視頻數(shù)據(jù)，環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文被當(dāng)做未知報(bào)文處理，被廣播出去，通過(guò)環(huán)網(wǎng)中視頻解碼器的廣播，環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文最終被傳送到支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的第二端口。如果第二端口在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)收到環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，說(shuō)明環(huán)形網(wǎng)絡(luò)鏈路正常。
[0045]如圖2所示，車載視頻播放系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)的主鏈路的某處出現(xiàn)故障時(shí)，支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的第二端口在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能收到第一端口發(fā)送的環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，這時(shí)支持環(huán)網(wǎng)的編碼裝置就認(rèn)為環(huán)網(wǎng)鏈路出現(xiàn)故障，就會(huì)把第二端口置為Forward狀態(tài)，啟用備份鏈路。這時(shí)，視頻和音頻數(shù)據(jù)同時(shí)從支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的兩個(gè)端口發(fā)送，并到達(dá)每個(gè)視頻解碼器，這樣就能保證網(wǎng)絡(luò)中的通信正常。當(dāng)鏈路中的故障解除后，環(huán)網(wǎng)又會(huì)恢復(fù)到圖1所示的狀態(tài)。
[0046]本發(fā)明環(huán)網(wǎng)協(xié)議的相關(guān)術(shù)語(yǔ)如下:
[0047]主節(jié)點(diǎn)(Master):在一個(gè)環(huán)路中特別指定的唯一節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)環(huán)健康狀態(tài)檢測(cè)，在車載視頻系統(tǒng)中指的是支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置。
[0048]傳輸節(jié)點(diǎn)(Transit):環(huán)網(wǎng)中除主節(jié)點(diǎn)以外的節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)主節(jié)點(diǎn)發(fā)出的健康檢測(cè)報(bào)文，在本視頻車載系統(tǒng)中指的是視頻解碼器。
[0049]第一端口(First Port):工作端口，在環(huán)網(wǎng)正常時(shí)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸。
[0050]第二端口(Second Port):備份端口，當(dāng)?shù)谝欢丝诔霈F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí),將啟用本端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0051]健康檢測(cè)報(bào)文(Hello Message):主節(jié)點(diǎn)定時(shí)不斷向環(huán)網(wǎng)發(fā)送,用以檢測(cè)環(huán)路健康狀態(tài)。在本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)中，只有這一種控制報(bào)文，該報(bào)文在報(bào)文格式上采用IEEE802.1d的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式。
[0052]Hello定時(shí)器(TimerO):定義主節(jié)點(diǎn)第一端口發(fā)送健康檢測(cè)報(bào)文的時(shí)間間隔的定時(shí)器。
[0053]Failed定時(shí)器(TimerI):定義主節(jié)點(diǎn)第二端口接收健康檢測(cè)報(bào)文的超時(shí)時(shí)間的定時(shí)器。
[0054]本發(fā)明環(huán)網(wǎng)的工作流程如下:
[0055]如圖4所示，首先開(kāi)啟環(huán)網(wǎng)任務(wù)，讀取環(huán)網(wǎng)初始化的配置信息，包括:環(huán)網(wǎng)使能、環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)角色、環(huán)網(wǎng)端口角色、hello定時(shí)器時(shí)間、failed定時(shí)器時(shí)間等。優(yōu)選的，配置failed定時(shí)器的時(shí)間要大于或等于hello定時(shí)器時(shí)間的3倍。在本環(huán)網(wǎng)中，只有主節(jié)點(diǎn)運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議，傳輸節(jié)點(diǎn)不運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議，所以本環(huán)網(wǎng)只在主節(jié)點(diǎn)運(yùn)行環(huán)網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)流程，不執(zhí)行傳輸節(jié)點(diǎn)流程。
[0056]支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議并且是主節(jié)點(diǎn)，所以運(yùn)行主節(jié)點(diǎn)流程，如圖5所示。環(huán)網(wǎng)任務(wù)啟動(dòng)完成后，環(huán)網(wǎng)會(huì)啟動(dòng)端口狀態(tài)掃描的任務(wù)，支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的CPU會(huì)在每1ms內(nèi)輪詢一次環(huán)網(wǎng)內(nèi)端口的連接狀態(tài)。支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的兩個(gè)端口的環(huán)網(wǎng)狀態(tài)最開(kāi)始都處于Block狀態(tài)，當(dāng)端口的連接狀態(tài)由LINK_D0WN轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)INK_UP時(shí)，端口的環(huán)網(wǎng)狀態(tài)就會(huì)由Block狀態(tài)轉(zhuǎn)換為Forward狀態(tài)。當(dāng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)兩個(gè)端口都為L(zhǎng)INK_UP狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)hello定時(shí)器timerO，每隔一段時(shí)間發(fā)送環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，并啟動(dòng)failed定時(shí)器timerl，判斷接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是否超時(shí)。當(dāng)有一個(gè)端口為L(zhǎng)INK_D0WN時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)同時(shí)關(guān)閉hello定時(shí)器和failed定時(shí)器。
[0057]系統(tǒng)根據(jù)環(huán)網(wǎng)的狀態(tài)發(fā)送兩種環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文并且報(bào)文都是從Forward狀態(tài)的端口發(fā)送出去，當(dāng)環(huán)網(wǎng)處于health狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)從環(huán)網(wǎng)的第一端口發(fā)送環(huán)健康hello報(bào)文，當(dāng)環(huán)網(wǎng)處于failed狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)從環(huán)網(wǎng)的兩個(gè)端口同時(shí)發(fā)送環(huán)失效hello報(bào)文。如果系統(tǒng)在failed定時(shí)器timerl時(shí)間內(nèi)收到自己發(fā)出的健康hello報(bào)文,說(shuō)明環(huán)網(wǎng)處于健康狀態(tài)，重啟failed定時(shí)器，檢測(cè)下一次接收?qǐng)?bào)文的情況。如果系統(tǒng)在failed定時(shí)器時(shí)間內(nèi)收到自己發(fā)出的失效hello報(bào)文，說(shuō)明環(huán)網(wǎng)鏈路故障解除，恢復(fù)到健康狀態(tài)，此時(shí)將環(huán)狀態(tài)轉(zhuǎn)為健康狀態(tài)，阻塞第二端口，清空兩個(gè)端口的MAC地址表，主節(jié)點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送環(huán)健康hello報(bào)文，并且重啟failed定時(shí)器，檢測(cè)下一次接收?qǐng)?bào)文的情況。如果接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文超時(shí)，說(shuō)明環(huán)網(wǎng)鏈路出現(xiàn)故障，將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為失效狀態(tài)。
[0058]如圖6所示，是環(huán)網(wǎng)鏈路故障和鏈路恢復(fù)時(shí)，主節(jié)點(diǎn)的處理流程。系統(tǒng)對(duì)環(huán)網(wǎng)內(nèi)與主節(jié)點(diǎn)直連的鏈路和非直連鏈路是分開(kāi)處理的，對(duì)于直連鏈路，系統(tǒng)通過(guò)端口狀態(tài)掃描任務(wù)掃描端口的LINK_D0WN和LINK_UP狀態(tài)快速的檢測(cè)鏈路狀態(tài)；對(duì)于非直連鏈路，系統(tǒng)根據(jù)接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是否超時(shí)，判斷環(huán)網(wǎng)的鏈路狀態(tài)。
[0059]當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路發(fā)生故障時(shí)，如果發(fā)生故障的鏈路是主節(jié)點(diǎn)的直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)置為failed,將主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)端口置為Block狀態(tài),清空環(huán)網(wǎng)端口的mac地址,并關(guān)閉hello定時(shí)器和failed定時(shí)器。如果是非直連鏈路，系統(tǒng)接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文超時(shí)，將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為failed狀態(tài),并將第二端口置為Forward狀態(tài)。
[0060]當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路恢復(fù)正常時(shí)，如果鏈路是主節(jié)點(diǎn)的直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)將主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)端口置為Forward狀態(tài)，清空mac地址，若此時(shí)兩個(gè)端口都為L(zhǎng)INK_UP，系統(tǒng)重啟hello定時(shí)器和failed定時(shí)器。如果是非直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)在failed定時(shí)器時(shí)間內(nèi)接收到環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，并將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為health狀態(tài)。
[0061]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置，該裝置包括具有視頻編碼功能的視頻編碼模塊、具有交換機(jī)功能的數(shù)據(jù)交換模塊；所述視頻編碼模塊包括VGA接口和音頻接口、視頻編碼器芯片、網(wǎng)絡(luò)接口，所述視頻編碼模塊通過(guò)VGA接口和音頻接口接收視頻和音頻數(shù)據(jù)信號(hào)，所述視頻編碼器芯片負(fù)責(zé)對(duì)接收到的音視頻進(jìn)行壓縮編碼；所述數(shù)據(jù)交換模塊包括CPU和交換芯片，所述數(shù)據(jù)交換模塊通過(guò)與視頻編碼模塊相連的網(wǎng)絡(luò)接口接收壓縮編碼后的視頻和音頻數(shù)據(jù)，并由交換芯片直接將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；所述數(shù)據(jù)交換模塊可發(fā)送和接收環(huán)網(wǎng)健康檢測(cè)報(bào)文，檢測(cè)鏈路的健康狀態(tài)，其CPU部分控制環(huán)網(wǎng)協(xié)議的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.—種環(huán)網(wǎng)，所述環(huán)網(wǎng)中包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)，該環(huán)網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)是權(quán)利要求I所述的支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置，所述主節(jié)點(diǎn)是一個(gè)環(huán)路中特別指定的唯一節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)環(huán)健康狀態(tài)檢測(cè)；所述傳輸節(jié)點(diǎn)是環(huán)網(wǎng)中除了主節(jié)點(diǎn)以外的其他節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)接收并轉(zhuǎn)發(fā)上一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的視頻和音頻數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)主節(jié)點(diǎn)發(fā)出的健康檢測(cè)報(bào)文。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置可以運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議；所述傳輸節(jié)點(diǎn)裝置是視頻解碼器，傳輸節(jié)點(diǎn)上不運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述主節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)端口接入環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，分別為第一端口和第二端口 ；所述主節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)端口，在環(huán)網(wǎng)正常時(shí)，默認(rèn)第一端口處于Forward狀態(tài)、第二端口處于Block狀態(tài)；處于Forward狀態(tài)的第一端口發(fā)送健康檢測(cè)報(bào)文、視頻和音頻數(shù)據(jù)，處于Block狀態(tài)的第二端口只接收健康檢測(cè)報(bào)文，第二端口處于邏輯斷開(kāi)的狀態(tài)，阻塞非環(huán)網(wǎng)控制報(bào)文的傳輸，使視頻和音頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中不能形成環(huán)，避免環(huán)網(wǎng)中風(fēng)暴的發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述主節(jié)點(diǎn)在發(fā)送和接收環(huán)網(wǎng)健康檢測(cè)報(bào)文時(shí)用到兩個(gè)定時(shí)器，包括hello定時(shí)器和failed定時(shí)器；所述hello定時(shí)器是定義主節(jié)點(diǎn)第一端口發(fā)送健康檢測(cè)報(bào)文的時(shí)間間隔的定時(shí)器；所述failed定時(shí)器是定義主節(jié)點(diǎn)第二端口接收健康檢測(cè)報(bào)文的超時(shí)時(shí)間的定時(shí)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)網(wǎng)，其特征在于，所述環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是本環(huán)網(wǎng)中唯一的環(huán)網(wǎng)控制報(bào)文，該報(bào)文在報(bào)文格式上采用IEEE802.1d的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式。
7.一種車載視頻播放系統(tǒng)，其特征在于，利用權(quán)利要求1所述的支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置，組建成根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一所述的環(huán)網(wǎng)。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的車載播放系統(tǒng)中的視頻編碼裝置，具有數(shù)據(jù)交換模塊，所述數(shù)據(jù)交換模塊具有CPU和交換芯片。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的車載視頻播放系統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方法，其包括如下步驟: (1)開(kāi)啟環(huán)網(wǎng)任務(wù)，讀取環(huán)網(wǎng)初始化的配置信息，包括:環(huán)網(wǎng)使能、環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)角色、環(huán)網(wǎng)端口角色、hello定時(shí)器時(shí)間、failed定時(shí)器時(shí)間等； (2)支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置運(yùn)行環(huán)網(wǎng)協(xié)議: 環(huán)網(wǎng)任務(wù)啟動(dòng)完成后，環(huán)網(wǎng)啟動(dòng)端口狀態(tài)掃描的任務(wù)，支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的CPU在每1ms內(nèi)輪詢一次環(huán)網(wǎng)內(nèi)端口的連接狀態(tài)；支持環(huán)網(wǎng)的視頻編碼裝置的兩個(gè)端口的環(huán)網(wǎng)狀態(tài)最開(kāi)始都處于Block狀態(tài)，當(dāng)端口的連接狀態(tài)由LINK_D0WN轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)INK_UP時(shí)，端口的環(huán)網(wǎng)狀態(tài)就會(huì)由Block狀態(tài)轉(zhuǎn)換為Forward狀態(tài)；當(dāng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)兩個(gè)端口都為L(zhǎng)INKJJP狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)hello定時(shí)器timerO,每隔一段時(shí)間發(fā)送環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文,并啟動(dòng)failed定時(shí)器timerl，判斷接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是否超時(shí)；當(dāng)有一個(gè)端口為L(zhǎng)INK_D0WN時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)同時(shí)關(guān)閉hello定時(shí)器和failed定時(shí)器； 系統(tǒng)根據(jù)環(huán)網(wǎng)的狀態(tài)發(fā)送兩種環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文并且報(bào)文都是從Forward狀態(tài)的端口發(fā)送出去；當(dāng)環(huán)網(wǎng)處于health狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)從環(huán)網(wǎng)的第一端口發(fā)送環(huán)健康hello報(bào)文，當(dāng)環(huán)網(wǎng)處于failed狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)從環(huán)網(wǎng)的兩個(gè)端口同時(shí)發(fā)送環(huán)失效hello報(bào)文；如果系統(tǒng)在failed定時(shí)器timerl時(shí)間內(nèi)收到自己發(fā)出的健康hello報(bào)文,說(shuō)明環(huán)網(wǎng)處于健康狀態(tài),重啟failed定時(shí)器,檢測(cè)下一次接收?qǐng)?bào)文的情況；如果系統(tǒng)在failed定時(shí)器時(shí)間內(nèi)收到自己發(fā)出的失效hello報(bào)文，說(shuō)明環(huán)網(wǎng)鏈路故障解除，恢復(fù)到健康狀態(tài)，此時(shí)將環(huán)狀態(tài)轉(zhuǎn)為健康狀態(tài)，阻塞第二端口，清空兩個(gè)端口的MAC地址表，主節(jié)點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送環(huán)健康hello報(bào)文，并且重啟failed定時(shí)器，檢測(cè)下一次接收?qǐng)?bào)文的情況；如果接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文超時(shí)，說(shuō)明環(huán)網(wǎng)鏈路出現(xiàn)故障，將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為失效狀態(tài)； 環(huán)網(wǎng)鏈路故障和鏈路恢復(fù)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)環(huán)網(wǎng)內(nèi)與主節(jié)點(diǎn)直連的鏈路和非直連鏈路是分開(kāi)處理的，對(duì)于直連鏈路，系統(tǒng)通過(guò)端口狀態(tài)掃描任務(wù)掃描端口的LINK_D0WN和LINK_UP狀態(tài)快速的檢測(cè)鏈路狀態(tài)；對(duì)于非直連鏈路，系統(tǒng)根據(jù)接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文是否超時(shí)，判斷環(huán)網(wǎng)的鏈路狀態(tài)； 當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路發(fā)生故障時(shí)，如果發(fā)生故障的鏈路是主節(jié)點(diǎn)的直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)置為failed,將主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)端口置為Block狀態(tài),清空環(huán)網(wǎng)端口的mac地址，并關(guān)閉hello定時(shí)器和failed定時(shí)器；如果是非直連鏈路，系統(tǒng)接收環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文超時(shí)，將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為failed狀態(tài),并將第二端口置為Forward狀態(tài)； 當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路恢復(fù)正常時(shí)，如果鏈路是主節(jié)點(diǎn)的直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)將主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)端口置為Forward狀態(tài)，清空mac地址，若此時(shí)兩個(gè)端口都為L(zhǎng)INK_UP，系統(tǒng)重啟hello定時(shí)器和failed定時(shí)器；如果是非直連鏈路，系統(tǒng)會(huì)在failed定時(shí)器時(shí)間內(nèi)接收到環(huán)健康檢測(cè)報(bào)文，并將環(huán)網(wǎng)狀態(tài)切換為health狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于: 配置failed定時(shí)器的時(shí)間大于或等于hello定時(shí)器時(shí)間的3倍。
【文檔編號(hào)】H04N21/4405GK104427385SQ201310367164
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】于海濤, 楊國(guó)文 申請(qǐng)人:北京卓越信通電子股份有限公司