一种视频信号网络损伤模拟装置、系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频监控测试领域，具体地，涉及一种视频信号网络损伤模拟装置、系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着变电站无人值守管理模式和集中监控的推广，变电站实时图像监控、远程故障、意外情况告警接收处理和环境监测等信号在传输过程中难以避免会受到各种各样的损伤，主要包括物理层损伤(如串扰、不确定的系统噪声)、网络架构缺陷、时延损伤等。信号的损伤将对变电站带来灾难性的后果，这就对站端监控设备的抗劣化能力提出了很高的要求，因此，对网络信号损伤模拟装置及方法的研宄日益凸显。在网络信号损伤模拟中，一般采用变电站辅助系统模拟变电站站端通信网络进行研宄。
[0003]本申请发明人中发现现有技术网络损伤信号模拟存在如下问题:在变电站辅助系统中，主要的模拟网络信号损伤设备操作不灵活，且不能根据操作者的需要设定某些细节的参数，其模拟效果不显著。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种视频信号网络损伤模拟装置，解决现有技术中模拟变电站站端通信网络信号损伤类型和损伤参数的不能自由设定问题，提高模拟网络信号损伤的真实性及灵活性。本发明还提供了一种应用该模拟装置的网络损伤模拟系统及模拟方法。
[0005]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
一种视频信号网络损伤模拟装置，所述视频信号网络损伤模拟装置包括:
通信连接模块，所述通信连接模块用于实现视频信号网络损伤模拟装置与网络摄像机模拟单元和被测NVR之间的通信，从网络摄像机模拟单元中接收原始视频数据报文，以及向被测NVR发送加入了损伤的视频数据报文；
地址配置模块，所述地址配置模块用于配置网络摄像机模拟单元和被测NVR信息；损伤参数设置模块，所述损伤参数设置模块用于设置网络信号损伤类型以及网络信号损伤参数；
协议解析模块，所述协议解析模块用于解析通信连接模块接收的报文并判断报文类型，并按照所述损伤参数设置模块所配置的参数向其中的视频数据报文加入损伤。
[0006]本方案中，能够通过损伤参数设置模块设置损伤类型和损伤参数，并依据该损伤类型和损伤参数向视频数据报文中加入损伤以模拟网络损伤，损伤类型和损伤参数能够依据研宄需要进行自由设定，提高了模拟网络信号损伤的真实性及灵活性。
[0007]进一步，所述地址配置模块用于配置网络摄像机模拟单元和被测NVR信息，该信息包括网络摄像机模拟单元的IP地址信息和通信端口信息、被测NVR的IP地址信息和通信端口信息。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述视频数据报文采用RTP协议传输，所述协议解析模块在按照所述损伤参数设置模块所配置的参数向其中的视频数据报文加入损伤时，首先判断解析出的报文是否为RTP数据包，若是，则向其中的视频数据报文加入损伤，若不是，则不进行损伤。
[0009]作为本发明的又一改进，所述损伤参数设置模块在设置网络信号损伤类型以及网络信号损伤参数时还根据网络信号损伤类型和网络信号损伤参数生成损伤配置表，所述损伤配置表包括多个损伤表单，每个损伤表单对应一个RTP数据包的损伤处理信息；所述协议解析模块将损伤配置表中的损伤表单按顺序依次向各RTP数据包中添加损伤表单，每个RTP数据包添加一张损伤表单，协议解析模块再根据损伤表单对RTP数据包的视频数据报文进行损伤。
[0010]进一步，所述网络信号损伤类型包括:固定时延损伤、均匀分布时延损伤、高斯分布时延损伤、丢包损伤、重发损伤；所述网络信号损伤参数包括:固定时延值、丢包率、高斯分布时延最小值、高斯分布时延均值、高斯分布时延标准差、重复帧概率、均勾分布时延最小值与均勾分布时延最大值。
[0011 ] 进一步，所述协议解析模块包括:Soap协议解析模块、RTSP协议解析模块、RTP协议解析模块、RTCP协议解析模块、损伤模拟模块。
[0012]一种视频信号网络损伤模拟系统，包括损伤模拟装置、多个网络摄像机模拟单元和I个被测NVR，所述损伤模拟装置为上述任一方案中的视频信号网络损伤模拟装置，所有网络摄像机模拟单元和被测NVR均连接到视频信号网络损伤模拟装置的通信连接模块上。
[0013]一种视频信号网络损伤模拟方法，所述方法包括以下步骤:
51、利用地址配置模块配置网络摄像机模拟单元和被测NVR的IP地址和通信端口信息;
52、损伤参数设置模块设置网络信号损伤类型以及网络信号损伤参数；
53、利用通信连接模块将视频信号网络损伤模拟装置与网络摄像机模拟单元和被测NVR之间建立数据连接；
54、协议解析模块解析从网络摄像机模拟单元中接收到的原始视频数据报文；
55、协议解析模块按照所述损伤参数设置模块所配置的参数向视频数据报文中加入损伤；
56、通信连接模块将加入了损伤的视频数据报文向被测NVR发送。
[0014]进一步，所述视频数据报文采用RTP协议传输，
步骤S5中，所述协议解析模块在按照所述损伤参数设置模块所配置的参数向其中的视频数据报文加入损伤时，首先根据解析出的报文判断是否为RTP数据包，若是，则向其中的视频数据报文加入损伤，若不是，则不进行损伤。
[0015]进一步，步骤S2中，所述网络信号损伤类型包括固定时延损伤、均匀分布时延损伤、高斯分布时延损伤、丢包损伤、重发损伤；所述网络信号损伤参数包括:固定时延值、丢包率、高斯分布时延最小值、高斯分布时延均值、高斯分布时延标准差、重复帧概率、均匀分布时延最小值与均匀分布时延最大值；损伤参数设置模块还根据网络信号损伤类型和网络信号损伤参数生成损伤配置表，所述损伤配置表包括多个损伤表单，每个损伤表单对应一个RTP数据包的损伤处理信息； 步骤S5中，协议解析模块按照所述损伤参数设置模块所配置的参数向视频数据报文中加入损伤时将损伤配置表中的损伤表单按顺序依次向各RTP数据包中添加损伤表单，每个RTP数据包添加一张损伤表单，协议解析模块再根据损伤表单对RTP数据包的视频数据报文进行损伤；进行损伤的具体方法为:
当损伤类型设置为固定时延损伤时，损伤配置表中各RTP数据包的时延值均等于固定时延值，所有损伤表单中的时延值相等，损伤方法为:在每个RTP数据包的报文首部添加发送时间戳，该发送时间戳的值等于通信连接模块接收到RTP数据包的时间加上该RTP数据包的损伤表单中的时延值，然后将RTP数据包进行暂存；每隔一段时间对暂存的所有RTP数据包时间戳进行扫描，当扫描到与当前时间匹配的时间戳时，则将该时间戳对应的所有RTP数据包发送给被测NVR ;
当损伤类型设置为丢包损伤时，根据损伤配置表，截获部分RTP数据包，不再向被测NVR发送；
当损伤类型设置为重发损伤时，向被测NVR重发部分RTP数据包；
当损伤类型设置为均匀分布时延损伤时，损伤配置表中各RTP数据包的时延值呈均匀分布，损伤方法为:在每个RTP数据包的报文首部添加发送时间戳，该发送时间戳的值等于通信连接模块接收到RTP数据包的时间加上该RTP数据包的损伤表单中的时延值，然后将RTP数据包进行暂存；每隔一段时间对暂存的所有RTP数据包时间戳进行扫描，当扫描到与当前时间匹配的时间戳时，则将该时间戳对应的所有RTP数据包发送给被测NVR ；
当损伤类型设置为高斯分布时延损伤时，损伤配置表中各RTP数据包的时延值呈高斯分布，损伤方法为:在每个RTP数据包的报文首部添加发送时间戳，该发送时间戳的值等于通信连接模块接收到RTP数据包的时间加上该RTP数据包的损伤表单中的时延值，然后将RTP数据包进行暂存；每隔一段时间对暂存的所有RTP数据包时间戳进行扫描，当扫描到与当前时间匹配的时间戳时，则将该时间戳对应的所有RTP数据包发送给被测NVR。
[0016]本方案主要通过损伤参数配置模块自由配置损伤类型和损伤参数，然后自动生成