[发明专利]基于硬件编码器的多通道视频同步系统及其同步方法

说明书

本发明公开了一种基于硬件编码器的多通道视频同步系统，包括：N台摄像机、N台硬件编码器、交换机、控制服务器和显示器，其中，摄像机，与硬件编码器一一对应，用于拍摄现场每个区域的视频画面，将拍摄得到的图像数据输出给硬件编码器；硬件编码器，用于向每一帧经过编码的图像数据前加入一个头信息，并通过交换机将带有头信息的图像数据推送给控制服务器；控制服务器，用于接收各路带有头信息的图像数据，通过各帧头信息对各路视频进行同步处理；显示器，用于显示同步处理后的视频画面。本发明还公开了一种基于硬件编码器的多通道视频同步方法。本发明使整个系统不需要编写复杂的视频同步算法，数据结构简单，易扩展，成本低，可维护性好。

技术领域

本发明涉及视频同步处理技术领域，更具体地，涉及一种基于硬件编码器的多通道视频同步系统及其同步方法。

背景技术

在多摄像机机位的节目制作过程中，首先需要对多台摄像机输出的视频信号进行采集，同时也需要对视频信号的时间码(Time Code，TC)进行采集，并将视频信号和时间码一并写入计算机中，形成供后期编辑使用的节目素材。在节目的后期编辑中，来自同一场景的多个机位的素材，需要在不同的视频轨上保持原始的相对时间关系，因此，需要采用一定的同步技术，比如选取某个特定的视频帧作为时间参考，或者在采集视频信号的同时，采集同步的时间码等。现有的多通道视频同步系统，需要编写复杂的视频同步算法，提高了编码器软件设计难度，增加了编码器硬件资源(内存、CPU负载)的开销，数据结构复杂，不易扩展，应用上不灵活，使整个系统成本增高，维护性不好。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于硬件编码器的多通道视频同步系统及其同步方法，能够解决现有技术中存在的成本高、视频同步算法复杂、可维护性不好的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，提供了一种基于硬件编码器的多通道视频同步系统，包括：N台摄像机、N台硬件编码器、交换机、控制服务器和显示器，其中，摄像机，与硬件编码器一一对应，用于拍摄现场每个区域的视频画面，将拍摄得到的图像数据输出给与之对应的硬件编码器；硬件编码器，用于向每一帧经过编码的图像数据前加入一个头信息，并通过交换机将带有头信息的图像数据推送给控制服务器；其中，头信息为12字节的帧信息，包括：是否是关键帧、时间戳和该帧图像的数据长度；控制服务器，通过交换机与每台硬件编码器连接，用于接收各路带有头信息的图像数据，通过各帧头信息对各路视频进行同步处理；显示器，与控制服务器连接，用于显示同步处理后的视频画面。

优选地，硬件编码器包括：图像数据编码模块和控制模块，其中，图像数据编码模块，用于将接收的图像数据进行编码，在编码过程中生成每帧图像的头信息；控制模块，用于将每帧图像的头信息先发送给控制服务器，然后将该帧图像数据再发送给控制服务器。

优选地，控制服务器包括：数据分离模块、判断模块和数据处理模块，其中，数据分离模块，用于将接收到的带有头信息的图像数据，根据该帧图像的数据长度将头信息和图像数据分离；判断模块，用于基于时间戳判断各路图像数据的丢帧情况；数据处理模块，用于当该帧图像数据丢失时利用离该帧最近的关键帧进行补帧处理，使各路视频画面同步。

优选地，控制模块包括：缓存单元和图像数据发送单元，其中，缓存单元，用于存储多帧带有头信息的图像数据；图像数据发送单元，用于将带有头信息的图像数据发送给控制服务器。

优选地，控制模块还包括处理单元，用于将每帧图像的头信息先发送给缓存单元，然后将该帧图像数据再发送给缓存单元。