一种流媒体信号分发装置及流媒体信号质量检测方法与流程

本发明涉及视频传输技术，特别是一种流媒体信号分发装置及流媒体信号质量检测方法。

背景技术：

酒店、小区、工业区等视频系统扩容时，视频信号需要延长到扩容后的多个新接收节点。可以通过电缆、光纤或通信协议等把视频输入信号延长到多个新接收节点，为了保证传输质量，通常需要安装视频信号放大器、光中继延长器、数字有线调制或者视频信号ip组播形式实现。此方式，其独立布线成本高、ip组播所需的网络设备支持和故障定位需要的专业技能。尤其当分发点持续增加时，设备和网络升级难度和维护成本将不可控地快速增长。

也可以采用流媒体的方式将视频输入信号延长到多个新接收节点，通过流媒体以ip网络协议封装的方式传输。这种方式的优点是可以跨越不同类型的网段，比如，以太网，移动数据网络。但是，其仍需要专业的网络工程师配置和维护，配置和维护人员技术需求较高，且其不具备故障节点的发现和检测功能，出现故障时，需要专业的技术人员进行检测确定故障节点，其维护工作的效率较低，容易导致故障时间过长，影响用户体验。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种能保证流媒体信号质量，兼顾中继和转发功能的流媒体信号分发装置及流媒体信号质量检测方法。

一种流媒体信号分发装置，其特征在于，包括：

流媒体信号输入模块，用于接收上一流媒体分发装置或流媒体信号源所发出的流媒体信号，并将其转发给流媒体封包转发模块；

流媒体封包转发模块，接收流媒体信号输入模块发送来的流媒体信号，将接收的流媒体信号转发给解码输出模块；同时接收系统控制管理模块的指令，根据接收的指令控制将接收的流媒体信号发送到流媒体信号输出模块；

流媒体信号输出模块，用于将接收到的流媒体信号输出；

解码输出模块，用于接收流媒体封包转发模块的流媒体信号并将其进行解码后输出；

系统控制管理模块，用于设置流媒体信号参数和对流媒体封包转发模块发送指令，以及控制解码输出模块的输出信号；流媒体信号质量检测模块，用于对流媒体信号输入模块所接收的流媒体信号进行质量检测。

本发明所述的流媒体信号分发装置，流媒体信号输入模块接收流媒体信号后，通过流媒体信号封包转发模块进行封包后，分别转发到解码输出模块和流媒体信号输出模块，其解码输出模块将接收的流媒体信号解码输出到流媒体播放设备播放，而流媒体信号输出模块则能够将流媒体信号继续输出作为下一流媒体信号分发装置的流媒体信号源。

在扩容增加新的接收节点时，使用本发明所述的流媒体信号分发装置，将一流媒体信号输入模块连接到原有节点的流媒体传输线路，其解码输出模块可连接电视等流媒体播放设备，实现流媒体节目的播放，而流媒体信号输出模块则能将流媒体信号继续输出；只要将其输出模块再连接下一流媒体信号分发装置，通过流媒体信号封包转发装置重新封包和转发，即可形成信号的中继，在实现将流媒体型号传输到新的接收节点的同时，还保证了流媒体信号的质量。同时，其通过串联所述分发装置的方式即可实现多个新接收节点的连接，其设备简单、连接方便，对操作人员专业性要求低。

本发明所述的流媒体信号分发装置，还可设置流媒体信号质量检测模块，用于对流媒体信号输入模块所接收的流媒体信号进行质量检测。

同时，还可设置报警装置，在流媒体信号质量检测模块检测流媒体信号质量异常时，系统控制管理模块会控制报警装置进行报警。

通过设置流媒体信号质量检测模块对输入的流媒体信号进行检测，能及时发现上一节点的流媒体信号传输是否发生故障，及时发现故障点，提高了维护效率，降低了对维护检测的专业性要求，维护更加简单、便捷。

通过设置报警装置，可在流媒体信号传输发生故障时，报警指示，从而能够更直观的指示故障位置，进一步便捷维护操作。

一种流媒体信号质量检测方法，包括以下步骤：

a、初始化一个计数器c，用于计算传输故障的趋势；初始化一个保留上一次速率比对结果的变量lasts，用于确认本次采用的速率比对结果和上次的差异；

b、从配置文件获得流媒体的编码速率mv；从媒体流输入端口获得媒体流在指定间隔的平均速率av；

c、读取lasts的数值，当前采样周期的mv、av值，判断是否连续两次av<mv；如果是连续两次av<mv，则传输故障趋势计数器c减少1；如果减少后，c为0，则产生传输质量告警并且重置c为初始值；如果连续两次av>mv，则c增加1，当c达到初始值两倍的数值后，重置为初始值；如果当lasts保留的比较结果和当前采样周期av与mv比较结果不同，即其中一个为av<mv，另一个为av>mv，则不修改c的值；

d、当完成以上运算后，把当前采样周期的av、mv比较结果存储在lasts；然后返回步骤b。

本发明所述的流媒体信号质量检测方法，通过比对从配置文件获得流媒体的编码速率mv和从媒体流输入端口获得媒体流在指定间隔的平均速率av；在相邻采样周期是否连续av<mv,从而判断流媒体传输质量是否异常，从而报警。其整个过程不需要对每个音视频流媒体封包进行分析，也不需要针对流媒体信号中的视频流参数进行复杂的计算，从而极大地减少了检测算法所需的硬件资源。

附图说明

图1为该流媒体信号分发装置的结构框图。

图2为该流媒体信号分发装置串联后所形成的节点联结示意图。

具体实施方式

如图1所示，该流媒体信号分发装置，包括：

流媒体信号输入模块，用于接收上一流媒体分发装置或流媒体信号源所发出的流媒体信号，并将其转发给流媒体封包转发模块；

流媒体封包转发模块，接收流媒体信号输入模块发送来的流媒体信号，将接收的流媒体信号转发给解码输出模块；同时接收系统控制管理模块的指令，根据接收的指令控制将接收的流媒体信号发送到流媒体信号输出模块；

流媒体信号输出模块，用于将接收到的流媒体信号输出；

解码输出模块，用于接收流媒体封包转发模块的流媒体信号并将其进行解码后输出；

系统控制管理模块，用于设置流媒体信号参数和对流媒体封包转发模块发送指令，以及控制解码输出模块的输出信号；

流媒体信号质量检测模块，用于对流媒体信号输入模块所接收的流媒体信号进行质量检测。

该流媒体信号分发装置还包括用于对流媒体信号输入模块所接收的流媒体信号进行质量检测的流媒体信号质量检测模块，用于提示流媒体信号质量缺陷的告警指示灯，所述系统控制管理模块接收传输质量检测模块的检测结果来对告警指示灯进行控制。

如图2所示，该流媒体信号分发装置逐一串联形成节点联结网，流媒体信号分发装置作为网络传输节点2，接收作为视频输入节点1的信号源设置的流媒体信号，然后向网络传输节点2所在的流媒体终端传输音视频信号，使得其播放音视频节目的同时向下一网络传输节点2转发流媒体信号。

两个网络传输节点2之间可以通过有线网络如以太网进行连接，也可以通过无线网络如wifi或4g/5g数据网连接。

通过设置流媒体信号质量检测模块对输入的流媒体信号进行检测，能及时发现上一节点的流媒体信号传输是否发生故障，及时发现故障点，提高了维护效率。

流媒体信号输入模块和流媒体信号输出模块可以是同一个物理网络接口，比如rj-45以太网口，通过内部的端口号加以区分。

流媒体信号输入模块对应的物理接口与流媒体信号输出模块也可为不同的类型，比如输入为rj-45以太网，输出为wifi无线局域网。

系统控制管理模块可以流媒体信号输出模块把故障状态传递给下游节点；下游节点通过报警装置指示上游节点出现故障，如以红绿灯交替闪烁的方式指示。

系统控制管理模块可以在本节点或获知其上游节点出现故障时，指定解码模块输出指定的静态报警图片。

一种流媒体信号质量检测方法，具体步骤如下：

a、初始化一个整数类型的传输故障趋势计数器变量c，初始值为n；初始化一个布尔类型的上一采用周期输入媒体流速率mv与媒体流平均速率av的比较结果的变量lasts，其初始值为true；

b、获得当前节点所输入的媒体流数目，以及他们的编码速率，计算出总的输入媒体流速率mv；从媒体流输入端口获得媒体流在指定间隔的平均速率av；

c、判断是否连续两次av小于mv，若是则c减1直至c=0时，产生传输质量告警，若连续两次av>mv，则c增加1直至c=2n时，重置c=n；否则，则c值不变；

d、将当前av与mv的比较结果保存至lasts，返回步骤b。

所述的流媒体信号质量检测方法，通过比对从配置文件获得流媒体的编码速率mv和从媒体流输入端口获得媒体流在指定间隔的平均速率av；在相邻采样周期是否连续av<mv,从而判断流媒体传输质量是否异常，从而报警。其整个过程不需要对每个音视频流媒体封包进行分析，也不需要针对流媒体信号中的视频流参数进行复杂的计算，从而极大地减少了检测算法所需的硬件资源。

其中c的初始值主要是用于进行对告警的频率进行平滑处理，其中c的初始值优选为5，这样只有当5个采样周期都出现质量检测问题才会触发告警信号，从而避免触发告警的时间过度延长。

对于步骤c中的指定间隔，一般不做具体限定，这是因为告警的读取对象是人，假设出现故障后要在60s内确认告警是真实的，趋势计数器变量选5，则假设间隔取10s，则60s内会有6次判断，这就满足了判断一个持续视频信号质量的采样次数，至于如何选择最佳的参数，主要是考量装置所选取的芯片运算性能及成本因素。