一種視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置、系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控測試領(lǐng)域，具體地，涉及一種視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置、系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著變電站無人值守管理模式和集中監(jiān)控的推廣，變電站實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障、意外情況告警接收處理和環(huán)境監(jiān)測等信號在傳輸過程中難以避免會(huì)受到各種各樣的損傷，主要包括物理層損傷(如串?dāng)_、不確定的系統(tǒng)噪聲)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)缺陷、時(shí)延損傷等。信號的損傷將對變電站帶來災(zāi)難性的后果，這就對站端監(jiān)控設(shè)備的抗劣化能力提出了很高的要求，因此，對網(wǎng)絡(luò)信號損傷模擬裝置及方法的研宄日益凸顯。在網(wǎng)絡(luò)信號損傷模擬中，一般采用變電站輔助系統(tǒng)模擬變電站站端通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研宄。
[0003]本申請發(fā)明人中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡(luò)損傷信號模擬存在如下問題:在變電站輔助系統(tǒng)中，主要的模擬網(wǎng)絡(luò)信號損傷設(shè)備操作不靈活，且不能根據(jù)操作者的需要設(shè)定某些細(xì)節(jié)的參數(shù)，其模擬效果不顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中模擬變電站站端通信網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型和損傷參數(shù)的不能自由設(shè)定問題，提高模擬網(wǎng)絡(luò)信號損傷的真實(shí)性及靈活性。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用該模擬裝置的網(wǎng)絡(luò)損傷模擬系統(tǒng)及模擬方法。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
一種視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置，所述視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置包括:
通信連接模塊，所述通信連接模塊用于實(shí)現(xiàn)視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元和被測NVR之間的通信，從網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元中接收原始視頻數(shù)據(jù)報(bào)文，以及向被測NVR發(fā)送加入了損傷的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文；
地址配置模塊，所述地址配置模塊用于配置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元和被測NVR信息；損傷參數(shù)設(shè)置模塊，所述損傷參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型以及網(wǎng)絡(luò)信號損傷參數(shù)；
協(xié)議解析模塊，所述協(xié)議解析模塊用于解析通信連接模塊接收的報(bào)文并判斷報(bào)文類型，并按照所述損傷參數(shù)設(shè)置模塊所配置的參數(shù)向其中的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文加入損傷。
[0006]本方案中，能夠通過損傷參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置損傷類型和損傷參數(shù)，并依據(jù)該損傷類型和損傷參數(shù)向視頻數(shù)據(jù)報(bào)文中加入損傷以模擬網(wǎng)絡(luò)損傷，損傷類型和損傷參數(shù)能夠依據(jù)研宄需要進(jìn)行自由設(shè)定，提高了模擬網(wǎng)絡(luò)信號損傷的真實(shí)性及靈活性。
[0007]進(jìn)一步，所述地址配置模塊用于配置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元和被測NVR信息，該信息包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元的IP地址信息和通信端口信息、被測NVR的IP地址信息和通信端口信息。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述視頻數(shù)據(jù)報(bào)文采用RTP協(xié)議傳輸，所述協(xié)議解析模塊在按照所述損傷參數(shù)設(shè)置模塊所配置的參數(shù)向其中的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文加入損傷時(shí)，首先判斷解析出的報(bào)文是否為RTP數(shù)據(jù)包，若是，則向其中的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文加入損傷，若不是，則不進(jìn)行損傷。
[0009]作為本發(fā)明的又一改進(jìn)，所述損傷參數(shù)設(shè)置模塊在設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型以及網(wǎng)絡(luò)信號損傷參數(shù)時(shí)還根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型和網(wǎng)絡(luò)信號損傷參數(shù)生成損傷配置表，所述損傷配置表包括多個(gè)損傷表單，每個(gè)損傷表單對應(yīng)一個(gè)RTP數(shù)據(jù)包的損傷處理信息；所述協(xié)議解析模塊將損傷配置表中的損傷表單按順序依次向各RTP數(shù)據(jù)包中添加損傷表單，每個(gè)RTP數(shù)據(jù)包添加一張損傷表單，協(xié)議解析模塊再根據(jù)損傷表單對RTP數(shù)據(jù)包的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行損傷。
[0010]進(jìn)一步，所述網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型包括:固定時(shí)延損傷、均勻分布時(shí)延損傷、高斯分布時(shí)延損傷、丟包損傷、重發(fā)損傷；所述網(wǎng)絡(luò)信號損傷參數(shù)包括:固定時(shí)延值、丟包率、高斯分布時(shí)延最小值、高斯分布時(shí)延均值、高斯分布時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)差、重復(fù)幀概率、均勾分布時(shí)延最小值與均勾分布時(shí)延最大值。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述協(xié)議解析模塊包括:Soap協(xié)議解析模塊、RTSP協(xié)議解析模塊、RTP協(xié)議解析模塊、RTCP協(xié)議解析模塊、損傷模擬模塊。
[0012]一種視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬系統(tǒng)，包括損傷模擬裝置、多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元和I個(gè)被測NVR，所述損傷模擬裝置為上述任一方案中的視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置，所有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元和被測NVR均連接到視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置的通信連接模塊上。
[0013]一種視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬方法，所述方法包括以下步驟:
51、利用地址配置模塊配置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元和被測NVR的IP地址和通信端口信息;
52、損傷參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型以及網(wǎng)絡(luò)信號損傷參數(shù)；
53、利用通信連接模塊將視頻信號網(wǎng)絡(luò)損傷模擬裝置與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元和被測NVR之間建立數(shù)據(jù)連接；
54、協(xié)議解析模塊解析從網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬單元中接收到的原始視頻數(shù)據(jù)報(bào)文；
55、協(xié)議解析模塊按照所述損傷參數(shù)設(shè)置模塊所配置的參數(shù)向視頻數(shù)據(jù)報(bào)文中加入損傷；
56、通信連接模塊將加入了損傷的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文向被測NVR發(fā)送。
[0014]進(jìn)一步，所述視頻數(shù)據(jù)報(bào)文采用RTP協(xié)議傳輸，
步驟S5中，所述協(xié)議解析模塊在按照所述損傷參數(shù)設(shè)置模塊所配置的參數(shù)向其中的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文加入損傷時(shí)，首先根據(jù)解析出的報(bào)文判斷是否為RTP數(shù)據(jù)包，若是，則向其中的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文加入損傷，若不是，則不進(jìn)行損傷。
[0015]進(jìn)一步，步驟S2中，所述網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型包括固定時(shí)延損傷、均勻分布時(shí)延損傷、高斯分布時(shí)延損傷、丟包損傷、重發(fā)損傷；所述網(wǎng)絡(luò)信號損傷參數(shù)包括:固定時(shí)延值、丟包率、高斯分布時(shí)延最小值、高斯分布時(shí)延均值、高斯分布時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)差、重復(fù)幀概率、均勻分布時(shí)延最小值與均勻分布時(shí)延最大值；損傷參數(shù)設(shè)置模塊還根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號損傷類型和網(wǎng)絡(luò)信號損傷參數(shù)生成損傷配置表，所述損傷配置表包括多個(gè)損傷表單，每個(gè)損傷表單對應(yīng)一個(gè)RTP數(shù)據(jù)包的損傷處理信息； 步驟S5中，協(xié)議解析模塊按照所述損傷參數(shù)設(shè)置模塊所配置的參數(shù)向視頻數(shù)據(jù)報(bào)文中加入損傷時(shí)將損傷配置表中的損傷表單按順序依次向各RTP數(shù)據(jù)包中添加損傷表單，每個(gè)RTP數(shù)據(jù)包添加一張損傷表單，協(xié)議解析模塊再根據(jù)損傷表單對RTP數(shù)據(jù)包的視頻數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行損傷；進(jìn)行損傷的具體方法為:
當(dāng)損傷類型設(shè)置為固定時(shí)延損傷時(shí)，損傷配置表中各RTP數(shù)據(jù)包的時(shí)延值均等于固定時(shí)延值，所有損傷表單中的時(shí)延值相等，損傷方法為:在每個(gè)RTP數(shù)據(jù)包的報(bào)文首部添加發(fā)送時(shí)間戳，該發(fā)送時(shí)間戳的值等于通信連接模塊接收到RTP數(shù)據(jù)包的時(shí)間加上該RTP數(shù)據(jù)包的損傷表單中的時(shí)延值，然后將RTP數(shù)據(jù)包進(jìn)行暫存；每隔一段時(shí)間對暫存的所有RTP數(shù)據(jù)包時(shí)間戳進(jìn)行掃描，當(dāng)掃描到與當(dāng)前時(shí)間匹配的時(shí)間戳?xí)r，則將該時(shí)間戳對應(yīng)的所有RTP數(shù)據(jù)包發(fā)送給被測NVR ;
當(dāng)損傷類型設(shè)置為丟包損傷時(shí)，根據(jù)損傷配置表，截獲部分RTP數(shù)據(jù)包，不再向被測NVR發(fā)送；
當(dāng)損傷類型設(shè)置為重發(fā)損傷時(shí)，向被測NVR重發(fā)部分RTP數(shù)據(jù)包；
當(dāng)損傷類型設(shè)置為均勻分布時(shí)延損傷時(shí)，損傷配置表中各RTP數(shù)據(jù)包的時(shí)延值呈均勻分布，損傷方法為:在每個(gè)RTP數(shù)據(jù)包的報(bào)文首部添加發(fā)送時(shí)間戳，該發(fā)送時(shí)間戳的值等于通信連接模塊接收到RTP數(shù)據(jù)包的時(shí)間加上該RTP數(shù)據(jù)包的損傷表單中的時(shí)延值，然后將RTP數(shù)據(jù)包進(jìn)行暫存；每隔一段時(shí)間對暫存的所有RTP數(shù)據(jù)包時(shí)間戳進(jìn)行掃描，當(dāng)掃描到與當(dāng)前時(shí)間匹配的時(shí)間戳?xí)r，則將該時(shí)間戳對應(yīng)的所有RTP數(shù)據(jù)包發(fā)送給被測NVR ；
當(dāng)損傷類型設(shè)置為高斯分布時(shí)延損傷時(shí)，損傷配置表中各RTP數(shù)據(jù)包的時(shí)延值呈高斯分布，損傷方法為:在每個(gè)RTP數(shù)據(jù)包的報(bào)文首部添加發(fā)送時(shí)間戳，該發(fā)送時(shí)間戳的值等于通信連接模塊接收到RTP數(shù)據(jù)包的時(shí)間加上該RTP數(shù)據(jù)包的損傷表單中的時(shí)延值，然后將RTP數(shù)據(jù)包進(jìn)行暫存；每隔一段時(shí)間對暫存的所有RTP數(shù)據(jù)包時(shí)間戳進(jìn)行掃描，當(dāng)掃描到與當(dāng)前時(shí)間匹配的時(shí)間戳?xí)r，則將該時(shí)間戳對應(yīng)的所有RTP數(shù)據(jù)包發(fā)送給被測NVR。
[0016]本方案主要通過損傷參數(shù)配置模塊自由配置損傷類型和損傷參數(shù)，然后自動(dòng)生成