CN115001624A - 基于dmx512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于DMX512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质，该方法包括：设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，控制端集群包括一主机和至少一从机，以太网交换机连接并控制灯具组的工作状态；每个控制端基于灯具组的中灯具的连接关系建立一包括调光参数和控制件状态参数的树状数据表，从机的树状数据表分别基于主机的树状数据表进行数据同步并实时配置对应的控制件的状态；以及控制端按时互发心跳包，未收到主机的心跳包的从机从其他从机中另选主机并进行数据同步。本发明能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。

Description

基于DMX512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及照明控制领域，具体地说，涉及基于DMX512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

随着百姓生活水平的提高，文化娱乐活动逐步增加，其中对舞台灯光的需求越来越大。DMX512协议是由美国舞台灯光协会(USITT)提出了一种数据调光协议，它给出了一种灯光控制器与灯具设备之间通信的协议标准，因其在1990年提出，所以协议的全称是USITTDMX512(1990)。DMX512是一个数字调光协议，应用它能够对舞台、剧场、演播室等场所的调光器及其他的控制设备进行数字控制，适用于主从式控制系统，其互连形式采用了多点总线结构，不存在信息通路阻塞问题，其连线简单，可靠性高。

DMX512协议对于数据的传输速率有一定的要求，典型的传输速率为 250kbps，其对应的每个比特位的持续时间为4us，每个数据帧的时长为 44us，并且协议也规定每个DMX512数据包一次最大支持512帧数据的传输。其中，帧对应灯具的某个通道，即每个DMX512数据包最大支持 512个通道。每个舞台灯具根据功能的不同占用不同数量的DMX512通道。

虽然灯光控制系统已发展到网络化控制系统，但DMX512信号系统仍是目前应用最广泛的系统，即使是大型的网络化灯光控制系统，控制的末端仍然大量采用DMX512信号控制方式。通常的方式就是控制端通过网络化的形式进行数据的计算，然后将数据通过网络传输给“解码器”，解码器负责将网络数据转换为DMX512数据，再传输给灯具。

随着科技的发展，如今的舞台灯具的功能越来越丰富，从原先的三五个通道发展到几十个通道，随着舞台场景越来越丰富，所有灯具的总通道数量越来越大，总通道数经常数以万计。每个DMX512数据包里面的通道的数值需要控制系统以一定的速率计算，通常不低于20hz，庞大的数据计算出来后如何快速可靠的传输是越来越大的挑战和问题。DMX512为串行数据，每个数据包包含512个字节，每个字节对应灯具的一个通道数值，每个灯具通过自己的起始通道地址和通道数量，依次从DMX512的512个字节中获取属于自己的数据。每512个字节组成的一个包称之为一个域Universe，当所有灯具通道数超过512的时候，就要新增一个universe。当universe 的数量越来越多的时候，整个网络中的数据就越来越大，给传输带来了一定的阻塞和延时等风险。

因此，本发明提供了一种基于DMX512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供基于DMX512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质，克服了现有技术的困难，能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。

本发明的实施例提供一种基于DMX512协议的编码传输方法，包括以下步骤：

发送方获得上次的通道数据包以对应的第一全通道数据和本次待传输的第二全通道数据；

根据依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元；

依序将一八位第二校验码和每八个所述子块单元分别生成一块单元，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节；

依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个所述块单元分别生成一包单元，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节；以及

依序将一封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输，所述封包头代表所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间。

优选地，所述根据依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元，包括：

发送方依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比，获得一八位的第一校验码，所述第一校验码的每一位依序对应一个字节，当所述字节发生变化，则所述第一校验码对应的该校验位的数值为1，所述字节未发生变化，则所述第一校验码对应的该校验位的数值为0；

将发生变化的字节的数值和第一校验码依序排列生成一子块单元，所述第一校验码之后仅依序排列发生变化的字节的数值。

优选地，所述将发生变化的字节的数值和第一校验码依序排列生成一子块单元，所述第一校验码之后仅依序排列发生变化的字节的数值中，所述子块单元中不包含未发生变化的字节的数值。

优选地，所述依序将一八位第二校验码和每八个所述子块单元分别生成一块单元，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节，包括：

发送方根据每八个所述子块单元分别生成一第二校验码，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节，当所述块单元中包括对应的所述子块单元，则所述第二校验码对应的该校验位的数值为1，当所述块单元中不包括对应的所述子块单元，则所述第二校验码对应的该校验位的数值为0；

将所述八位第二校验码和每八个所述子块单元依序排列分别生成一块单元，所述第二校验码之后仅依序排列发生变化的子块单元。

优选地，所述依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个所述块单元分别生成一包单元，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节，包括：

发送方根据每八个所述块单元分别生成一第三校验码，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节，当所述包单元中包括对应的所述块单元，则所述第三校验码对应的该校验位的数值为1，当所述包单元中不包括对应的所述块单元，则所述第三校验码对应的该校验位的数值为0；

获得所述当前包单元的字节长度信息；

将当前包单元的字节长度信息、所述八位第三校验码和每八个所述子块单元分别依序排列生成一包单元，所述第三校验码之后仅依序排列发生变化的块单元。

优选地，所述依序将一封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输，所述封包头代表所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间中，包括：

发送方根据所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间获得所述封包头；

将所述封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输。

优选地，还包括：

接收方收到所述封包单元后根据所述封包头依序排列三十二个包单元的顺序；

接收方将每个所述包单元根据所述第三校验码解码为八个所述块单元，未发生变化的块单元用上次的通道数据包的对应块单元补充；

接收方将每个所述块单元根据所述第二校验码解码为八个所述子块单元，未发生变化的子块单元用上次的通道数据包的对应子块单元补充；

接收方将每个所述子块单元根据所述第一校验码解码为八个所述字节，未发生变化的字节用上次的通道数据包的对应字节补充；

接收方根据依序排列后所述字节作为本次接收的第二全通道数据。

本发明的实施例还提供一种基于DMX512协议的编码传输系统，用于实现上述的基于DMX512协议的编码传输方法，所述基于DMX512协议的编码传输系统包括：

通道数据模块，发送方获得上次的通道数据包以对应的第一全通道数据和本次待传输的第二全通道数据；

第一编码模块，根据依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元；

第二编码模块，依序将一八位第二校验码和每八个所述子块单元分别生成一块单元，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节；

第三编码模块，依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个所述块单元分别生成一包单元，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节；

第四编码模块，依序将一封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输，所述封包头代表所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间。

本发明的实施例还提供一种基于DMX512协议的编码传输设备，包括：

处理器；

存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述基于 DMX512协议的编码传输方法的步骤。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现上述基于DMX512协议的编码传输方法的步骤。

本发明的目的在于提供基于DMX512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质，能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明的基于DMX512协议的编码传输方法的流程图。

图2是本发明的基于DMX512协议的编码传输方法的实施过程的示意图。

图3是本发明的基于DMX512协议的编码传输系统的模块示意图。

图4是本发明的基于DMX512协议的编码传输设备的结构示意图。

图5是本发明一实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本申请所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本申请中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。

在本申请的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了明确说明本申请，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。

在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。

当说某器件在另一器件“之上”时，这可以是直接在另一器件之上，但也可以在其之间伴随着其它器件。当对照地说某器件“直接”在另一器件“之上”时，其之间不伴随其它器件。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。

虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。

图1是本发明的基于DMX512协议的编码传输方法的流程图。如图 1所示，本发明的实施例提供一种基于DMX512协议的编码传输方法，包括以下步骤：

S100、发送方获得上次的通道数据包以对应的第一全通道数据和本次待传输的第二全通道数据。

S101、根据依序将第二全通道数据按每八个字节与第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元。

S102、依序将一八位第二校验码和每八个子块单元分别生成一块单元，第二校验码中的每一位表示块单元中是否存在对应的子块单元的字节。

S103、依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个块单元分别生成一包单元，第三校验码中的每一位表示包单元中是否存在对应的块单元的字节。

S104、依序将一封包头和每三十二个包单元生成至少一封包单元后进行传输，封包头代表包单元对应的局部第二全通道数据在第二全通道数据中的位置区间。

在一个优选实施例中，步骤S101中，包括：

S1011、发送方依序将第二全通道数据按每八个字节与第一全通道数据的对应字节进行对比，获得一八位的第一校验码，第一校验码的每一位依序对应一个字节，当字节发生变化，则第一校验码对应的该校验位的数值为1，字节未发生变化，则第一校验码对应的该校验位的数值为0。

S1012、将发生变化的字节的数值和第一校验码依序排列生成一子块单元，第一校验码之后仅依序排列发生变化的字节的数值，但不以此为限。

在一个优选实施例中，步骤S1012中，子块单元中不包含未发生变化的字节的数值，但不以此为限。例如：当8个通道都变化时则存储了8 个字节，第一校验码变为11111111(二进制)，当这8个通道(1-8) 有比如3、6通道变化，则依次在数据段填上3、6通道的数值，第一校验码变为00100100。此时节约了6个字节的长度，大大减小了子块单元的长度。则当不变的通道越多则节约的字节长度越多，也就减少了整个 DMX512数据包的大小。

在一个优选实施例中，步骤S102中，包括：

S1021、发送方根据每八个子块单元分别生成一第二校验码，第二校验码中的每一位表示块单元中是否存在对应的子块单元的字节，当块单元中包括对应的子块单元，则第二校验码对应的该校验位的数值为1，当块单元中不包括对应的子块单元，则第二校验码对应的该校验位的数值为0。

S1022、将八位第二校验码和每八个子块单元依序排列分别生成一块单元，第二校验码之后仅依序排列发生变化的子块单元，但不以此为限。

在一个优选实施例中，步骤S103中，包括：

S1031、发送方根据每八个块单元分别生成一第三校验码，第三校验码中的每一位表示包单元中是否存在对应的块单元的字节，当包单元中包括对应的块单元，则第三校验码对应的该校验位的数值为1，当包单元中不包括对应的块单元，则第三校验码对应的该校验位的数值为0。

S1032、获得当前包单元的字节长度信息。

S1033、将当前包单元的字节长度信息、八位第三校验码和每八个子块单元分别依序排列生成一包单元，第三校验码之后仅依序排列发生变化的块单元，但不以此为限。

在一个优选实施例中，步骤S104中，包括：

S1041、发送方根据包单元对应的局部第二全通道数据在第二全通道数据中的位置区间获得封包头。

S1042、将封包头和每三十二个包单元生成至少一封包单元后进行传输，但不以此为限。

在一个优选实施例中，还包括：

S105、接收方收到封包单元后根据封包头依序排列三十二个包单元的顺序。

S106、接收方将每个包单元根据第三校验码解码为八个块单元，未发生变化的块单元用上次的通道数据包的对应块单元补充。

S107、接收方将每个块单元根据第二校验码解码为八个子块单元，未发生变化的子块单元用上次的通道数据包的对应子块单元补充。

S108、接收方将每个子块单元根据第一校验码解码为八个字节，未发生变化的字节用上次的通道数据包的对应字节补充。

S109、接收方根据依序排列后字节作为本次接收的第二全通道数据。

本发明的基于DMX512协议的编码传输方法，能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性，但不以此为限。

由于在灯光调光比较独特，通常并不是每次都需要所有的通道参与计算(这部分与显示驱动完全不同)，因为灯光师的操作习惯必然会有很多情况只是改变部分效果，因此只需要实时计算部分通道，并传输该部分通道的数值，其余不变的通道则使用原先的数值填充后传输给灯具，因此网络中并不需要传输所有的通道数据，也就是只需要传输变化的那部分数据，以此来减轻网络的压力。

本发明提供了一种基于DMX512协议的数据格式，通过此格式可以快速的对变化部分的通道数值进行编码，打包，通过网络传输给解码器，解码器收到该数据包后再进行解码，填充没有变化的那部分数据后再传输给灯具，能够有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。DMX512是一个数字调光协议，应用它能够对舞台、剧场、演播室等场所的调光器及其他的控制设备进行数字控制，适用于一点多点的主从式控制系统，其互连形式采用了多点总线结构，不存在信息通路阻塞问题，其连线简单，可靠性高。虽然灯光控制系统已发展到网络化控制系统，但 DMX512信号系统仍是目前应用最广泛的系统，即使是大型的网络化灯光控制系统，控制的末端仍然大量采用DMX512信号控制方式。DMX512协议适用于一点对多点的主从控制网络系统。根据DMX512数据传输速率的要求以及控制网络分散的特点，其物理层的设计采用RS-485总线收发器，总线用一对双绞线实现调光台与调光器的相接。RS-485总线采用平衡发送和差分接收，接收灵敏度高，而且抗干扰的能力强，信号传输距离可达1000m。如果调光器距离调光台过远，可使用放大器或者信号分离器以增强信号。DMX512协议采用总线型结构，但数据都是从调光台到调光器单向传送，因此不存在各个调光器之间争夺总线使用权而导致信息堵塞的现象。

DMX512协议对于数据的传输速率有一定的要求，典型的传输速率为 250kbps，其对应的每个比特位的持续时间为4us，每个数据帧的时长为 44us，并且协议也规定每个DMX512数据包一次最大支持512帧数据的传输。

DMX512协议规定数据包从传输必须按照规定的格式和传输波特率进行，一个完整的DMX512数据包的格式由一个MTBP信号、一个BREAK 信号、一个MAB信号和一个SC信号，以及后面的数据帧组成。其分别的含义如下：

(1)MTBPMTBP(Mark Time Between Packages)标志着一个完整的DMX512数据包的发送完毕，同时也是下一个数据包即将开始是标示位，高电平有效，表示当前传输线处于空闲状态，没有数据传输。

(2)BREAKBREAK是一个DMX512数据包的启示控制信号，对应着一个数据包结束后的复位阶段，复位完成后接着应该发送下一包的数据。协议规定BREAK的信号为低电平有效，并且持续时间不小于两个 DMX512的数据帧的长度，即88us。

(3)MABMAB(Mark After Break)是一个数据包开始发送的标识，由于每一个数据帧的第一个位为低电平，故为了区分BREAK的低电平和数据帧的起始位的低电平，加入了MAB信号。协议规定了MAB的典型持续时长为8us，即两个位的时间，高电平有效。

(4)SC(Start Code)SC即起始码，它和一个普通的数据帧一样，但是它的8位数据位均为零，标示数据包中数据帧的开始。

与其他协议相比，DMX512协议具有以下特点：

(1)信号是基于差分电压进行传输的，抗干扰能力强。

(2)采用RS-485总线收发器，信号可以进行长距离传输。

(3)数据刷新快，不论调光器的输出是否需要改变，主机都必须发送控制信号，数据帧与数据帧之间的时间小于1s，如果调光器在1s内没有收到新的数据帧，便可知数据已经丢失。

(4)实现简单，不需要专门的硬件设备支持。

本发明的具体实施方式如下：

图2是本发明的基于DMX512协议的编码传输方法的实施过程的示意图。如图2所示，本发明中的一种DMX512数据的格式：每32个 universe(包单元)组成一个universe_block(封包)，将所有的通道数量分成若干个universe_block(封包)，每个网络封包DMXData Packet 发送一个universe_block(封包)。每个universe_block(封包)由封包头和数据段组成。封包头设有一个变量标明封包属于哪个universe_block (封包)，数值为1，则表示数据是universe(包单元)1-32的，数值为2则表示数据是universe(包单元)33-64的，数值为3则表示数据是universe(包单元)65-96的，以此类推。设有一个32比特的掩码，对应了universe_block(封包)中的32个DMX512 universe(包单元)，每个比特代表示数据包中是否包含了对应的universe(包单元)的数据。

每个universe(包单元)分为8个block(块单元)，即每个block (块单元)包含64个DMX512通道的信息；设有一个8比特的掩码Mask3 (第三校验码)，对应了universe(包单元)中的8个block(块单元)，每个比特表示是否包含对应block(块单元)的数据。Universe(包单元) header中同时包含当前universe(包单元)数据包长度的信息。

每个block(块单元)又分为8个sub_block(子块单元)；设有一个8比特的掩码Mask2(第二校验码)，对应了8个sub_block(子块单元)，每个比特表示是否包含对应的sub_block(子块单元)的数据。

每个sub_block(子块单元)包含8个DMX512通道的信息DMX512 通道，设有一个8比特的掩码Mask1(第一校验码)，每个比特表示是否包含了对应通道的数值。变化的通道的数值存储在数据段中，当8个通道都变化时则存储了8个字节，Mask1(第一校验码)变为11111111(二进制)，当这8个通道(1-8)有比如3、6通道变化，则依次在数据段填上3、6通道的数值，Mask1(第一校验码)变为00100100。此时节约了6个字节的长度。当不变的通道越多则节约的字节长度越多，也就减少了整个DMX512数据包的大小。

依据此格式，控制程序对需要传输的DMX512数据进行编码传输，接收端同样依据此格式进行解码。

例如，针对N个universe_block(封包)的编码方法，首先需要一些辅助的数据元素来帮助：

一个可以用来存放N个DMX universe(包单元)的数据区，长度为 length＝N*32*512个字节。

状态掩码，用来记录所有DMX universe(包单元)中所有调光通道是否发生变化。

输出缓冲区，存放已完成压缩的数据，大小大约为一个以太网数据包的有效负载。

对一个universe_block(封包)进行压缩编码的主要步骤为：

步骤A、在输出缓冲区生成一个区段的Header。

步骤B、在输出缓冲区生成Mask3(第三校验码)，开始对一个 Universe(包单元)进行编码。

步骤C、在输出缓冲区生成Mask2(第二校验码)，开始对一个Block (块单元)进行编码。

步骤D、在输出缓冲区生成Mask1(第一校验码)，开始对一个Sub Block(块单元)进行编码。

步骤E、如果此时输出缓冲区已满，则发送输出缓冲区的数据，并清空。跳转至步骤C。

步骤F、将对应的状态掩码写入Sub Block(块单元)头部的Mask1 (第一校验码)成员，根据Mask1(第一校验码)判断对应的8个调光通道是否发生了变化，有则将调光通道的值写入输出数据区中，并置Block (块单元)头部Mask2(第二校验码)中对应该Sub Block(块单元)的比特为1。

步骤G、跳至步骤D，直至Block(块单元)中所有的Sub Block(块单元)跟新完毕。

步骤H、如果Block(块单元)中的Mask2(第二校验码)不为0，则将Mask3(第三校验码)成员对应的比特置为1。跳至步骤C，直到完成当前DMX universe(包单元)中所有Block(块单元)的更新。

步骤I、完成对当前DMX universe(包单元)的编码，如果Universe (包单元)Header的Mask3(第三校验码)不为0，则更新Header中的universe(包单元)_mask成员所对应当前DMX universe(包单元) 的比特为1。

步骤J、跳至步骤B，对下一个DMX universe(包单元)编码。直至完成universe_block(封包)中全部32个universe(包单元)。

解码跟编码正好是一个相反的过程，根据包头信息及Mask信息还原数据。

图3是本发明的基于DMX512协议的编码传输系统的模块示意图。如图3所示，本发明的实施例还提供一种基于DMX512协议的编码传输系统，用于实现上述的基于DMX512协议的编码传输方法，基于DMX512 协议的编码传输系统包括：

通道数据模块50，发送方获得上次的通道数据包以对应的第一全通道数据和本次待传输的第二全通道数据。

第一编码模块51，根据依序将第二全通道数据按每八个字节与第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元。

第二编码模块52，依序将一八位第二校验码和每八个子块单元分别生成一块单元，第二校验码中的每一位表示块单元中是否存在对应的子块单元的字节。

第三编码模块53，依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个块单元分别生成一包单元，第三校验码中的每一位表示包单元中是否存在对应的块单元的字节。

第四编码模块54，依序将一封包头和每三十二个包单元生成至少一封包单元后进行传输，封包头代表包单元对应的局部第二全通道数据在第二全通道数据中的位置区间。

在一个优选实施例中，第一编码模块51被配置为发送方依序将第二全通道数据按每八个字节与第一全通道数据的对应字节进行对比，获得一八位的第一校验码，第一校验码的每一位依序对应一个字节，当字节发生变化，则第一校验码对应的该校验位的数值为1，字节未发生变化，则第一校验码对应的该校验位的数值为0。将发生变化的字节的数值和第一校验码依序排列生成一子块单元，第一校验码之后仅依序排列发生变化的字节的数值。

在一个优选实施例中，子块单元中不包含未发生变化的字节的数值。

在一个优选实施例中，第二编码模块52被配置为发送方根据每八个子块单元分别生成一第二校验码，第二校验码中的每一位表示块单元中是否存在对应的子块单元的字节，当块单元中包括对应的子块单元，则第二校验码对应的该校验位的数值为1，当块单元中不包括对应的子块单元，则第二校验码对应的该校验位的数值为0。将八位第二校验码和每八个子块单元依序排列分别生成一块单元，第二校验码之后仅依序排列发生变化的子块单元。

在一个优选实施例中，第三编码模块53被配置为发送方根据每八个块单元分别生成一第三校验码，第三校验码中的每一位表示包单元中是否存在对应的块单元的字节，当包单元中包括对应的块单元，则第三校验码对应的该校验位的数值为1，当包单元中不包括对应的块单元，则第三校验码对应的该校验位的数值为0。获得当前包单元的字节长度信息。将当前包单元的字节长度信息、八位第三校验码和每八个子块单元分别依序排列生成一包单元，第三校验码之后仅依序排列发生变化的块单元。

在一个优选实施例中，第四编码模块54被配置为发送方根据包单元对应的局部第二全通道数据在第二全通道数据中的位置区间获得封包头。将封包头和每三十二个包单元生成至少一封包单元后进行传输。

在一个优选实施例中，还包括：

第一解码模块55，接收方收到封包单元后根据封包头依序排列三十二个包单元的顺序。

第二解码模块56，接收方将每个包单元根据第三校验码解码为八个块单元，未发生变化的块单元用上次的通道数据包的对应块单元补充。

第三解码模块57，接收方将每个块单元根据第二校验码解码为八个子块单元，未发生变化的子块单元用上次的通道数据包的对应子块单元补充。

第四解码模块58，接收方将每个子块单元根据第一校验码解码为八个字节，未发生变化的字节用上次的通道数据包的对应字节补充。

解码数据模块59，接收方根据依序排列后字节作为本次接收的第二全通道数据。

本发明的基于DMX512协议的编码传输系统能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。

本发明实施例还提供一种基于DMX512协议的编码传输设备，包括处理器。存储器，其中存储有处理器的可执行指令。其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行的基于DMX512协议的编码传输方法的步骤。

如上所示，该实施例本发明的基于DMX512协议的编码传输系统能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。

图4是本发明的基于DMX512协议的编码传输设备的结构示意图。下面参照图4来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图4显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备 600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线 630、显示单元640等。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。

存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。

存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任一总线结构的局域总线。

电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备 600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的基于DMX512协议的编码传输方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

如上所示，该实施例本发明的基于DMX512协议的编码传输系统能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。

图5是本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图5所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任一组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任一以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任一合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任一合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任一合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任一组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如 Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任一种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

综上，本发明的目的在于提供基于DMX512协议的编码传输方法、系统、设备及存储介质，能够不需要传输所有的通道数据，只传输变化的那部分数据，大大减少了传输带宽，有效的减轻实时网络数据量的载荷，保证和提高控制的实时性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送方获得上次的通道数据包以对应的第一全通道数据和本次待传输的第二全通道数据；

根据依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元；

依序将一八位第二校验码和每八个所述子块单元分别生成一块单元，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节；

依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个所述块单元分别生成一包单元，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节；以及

依序将一封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输，所述封包头代表所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间。

2.如权利要求1所述的基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，所述根据依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元，包括：

发送方依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比，获得一八位的第一校验码，所述第一校验码的每一位依序对应一个字节，当所述字节发生变化，则所述第一校验码对应的该校验位的数值为1，所述字节未发生变化，则所述第一校验码对应的该校验位的数值为0；

将发生变化的字节的数值和第一校验码依序排列生成一子块单元，所述第一校验码之后仅依序排列发生变化的字节的数值。

3.如权利要求2所述的基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，所述将发生变化的字节的数值和第一校验码依序排列生成一子块单元，所述第一校验码之后仅依序排列发生变化的字节的数值中，所述子块单元中不包含未发生变化的字节的数值。

4.如权利要求1所述的基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，所述依序将一八位第二校验码和每八个所述子块单元分别生成一块单元，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节，包括：

发送方根据每八个所述子块单元分别生成一第二校验码，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节，当所述块单元中包括对应的所述子块单元，则所述第二校验码对应的该校验位的数值为1，当所述块单元中不包括对应的所述子块单元，则所述第二校验码对应的该校验位的数值为0；

将所述八位第二校验码和每八个所述子块单元依序排列分别生成一块单元，所述第二校验码之后仅依序排列发生变化的子块单元。

5.如权利要求1所述的基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，所述依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个所述块单元分别生成一包单元，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节，包括：

发送方根据每八个所述块单元分别生成一第三校验码，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节，当所述包单元中包括对应的所述块单元，则所述第三校验码对应的该校验位的数值为1，当所述包单元中不包括对应的所述块单元，则所述第三校验码对应的该校验位的数值为0；

获得所述当前包单元的字节长度信息；

将当前包单元的字节长度信息、所述八位第三校验码和每八个所述子块单元分别依序排列生成一包单元，所述第三校验码之后仅依序排列发生变化的块单元。

6.如权利要求1所述的基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，所述依序将一封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输，所述封包头代表所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间中，包括：

发送方根据所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间获得所述封包头；

将所述封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输。

7.如权利要求1所述的基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，还包括：

接收方收到所述封包单元后根据所述封包头依序排列三十二个包单元的顺序；

接收方将每个所述包单元根据所述第三校验码解码为八个所述块单元，未发生变化的块单元用上次的通道数据包的对应块单元补充；

接收方将每个所述块单元根据所述第二校验码解码为八个所述子块单元，未发生变化的子块单元用上次的通道数据包的对应子块单元补充；

接收方将每个所述子块单元根据所述第一校验码解码为八个所述字节，未发生变化的字节用上次的通道数据包的对应字节补充；

接收方根据依序排列后所述字节作为本次接收的第二全通道数据。

8.一种基于DMX512协议的编码传输系统，用于实现权利要求1所述的基于DMX512协议的编码传输方法，其特征在于，包括：

通道数据模块，发送方获得上次的通道数据包以对应的第一全通道数据和本次待传输的第二全通道数据；

第一编码模块，根据依序将所述第二全通道数据按每八个字节与所述第一全通道数据的对应字节进行对比的结果，获得第一校验码，将第一校验码和发生变化的字节的数值生成一子块单元；

第二编码模块，依序将一八位第二校验码和每八个所述子块单元分别生成一块单元，所述第二校验码中的每一位表示所述块单元中是否存在对应的所述子块单元的字节；

第三编码模块，依序将一八位第三校验码、当前包单元的字节长度信息和每八个所述块单元分别生成一包单元，所述第三校验码中的每一位表示所述包单元中是否存在对应的所述块单元的字节；

第四编码模块，依序将一封包头和每三十二个所述包单元生成至少一封包单元后进行传输，所述封包头代表所述包单元对应的局部第二全通道数据在所述第二全通道数据中的位置区间。

9.一种基于DMX512协议的编码传输设备，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至7任意一项所述基于DMX512协议的编码传输方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述基于DMX512协议的编码传输方法的步骤。

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