[发明专利]用于众视点三维显示系统的视频帧同步方法

摘要

本发明公开了一种用于众视点三维显示系统的视频帧同步方法，其实施步骤如下：初始化设置网络延迟估计值、定时保持时钟同步；主控结点判断工作模式命令类型，根据工作模式消除网络延迟在主控结点与设备控制结点之间、设备控制结点与视频采集设备之间的网络延迟对视频帧同步采集、播放和实时播放的影响，并通过主控结点预留的时间裕量来确保各个设备控制结点所控制的采集或者播放同步进行，并在播放时通过时间戳指定统一首帧时间对应的视频帧进行播放。本发明具有数据帧同步性能好、设备反应时间和网络传输延迟对同步误差的影响小、适用范围广、通用性好的优点。

主权项

一种用于众视点三维显示系统的视频帧同步方法，其特征在于实施步骤如下：1）系统启动时主控结点在后台启动时间同步服务进程，并通过向各个设备控制结点发送ping报文检测主控结点到各个设备控制结点的网络延迟估计值，之后主控结点进入等待，等候用户输入工作命令；各个设备控制结点分别在后台启动时间同步客户端进程，并通过向各自连接的视频设备发送ping报文检测到各个视频采集设备的网络延迟估计值，之后各个设备控制结点进入等待，等待主控结点发送命令；当主控结点接收到用户输入的工作模式命令时跳转执行下一步；2）判断用户输入的工作模式命令类型，如果工作模式命令为多路视频采集命令，则跳转执行步骤3）；如果工作模式命令为多路视频播放命令，则跳转执行步骤4）；如果工作模式命令为多路视频采集并实时播放命令，则跳转执行步骤5）；3）主控结点读取本地时间，将本地时间加上预设时间裕量作为同步采集开始时间，然后向各个设备控制结点发送带有同步采集开始时间的采集命令；设备控制结点收到采集命令后，首先读取其中的同步采集开始时间，分别将同步采集开始时间减去该设备控制结点到各个视频采集设备的网络延迟估计值得到对应各个视频采集设备的修正同步采集开始时间，然后设备控制结点读取本地时间并将本地时间与对应每一个视频采集设备的修正同步采集开始时间进行比较，如果本地时间已经超过对应当前视频采集设备的修正同步采集开始时间，则立即向当前视频采集设备发出采集启动命令，否则设置定时器并通过定时器控制在修正同步采集开始时间所在的时刻向当前视频采集设备发出采集启动命令；设备控制结点在向视频采集设备发出采集启动命令后，等待视频采集设备传回视频帧数据，每收到一帧数据则修正或者添加时间戳，然后保存到设备控制结点的本地硬盘，重复上述过程直至收到主控结点发送的终止命令后退出；4）主控结点向各个设备控制结点发送首帧时间查询命令；各个设备控制结点收到首帧时间查询命令后，查询本地硬盘上存储视频文件的首帧时间，并分别将首帧时间发送给主控结点；主控结点在收到的所有首帧时间中选择时间最晚的首帧时间作为同步首帧时间，同时读取本地时间，将本地时间加上预设时间裕量作为同步播放开始时间，向各个设备控制结点发送带有同步首帧时间和同步播放开始时间的播放启动命令；各个设备控制结点收到播放启动命令后，分别设置定时器并通过定时器控制在所述同步播放开始时间所在的时刻开始播放本地硬盘上存储的视频文件，并分别从所述同步首帧时间对应的视频帧开始播放，直至播放完毕或者收到主控结点发送的终止命令后退出；5）主控结点向各个设备控制结点发送实时播放命令；各个设备控制结点收到实时播放命令后立即向各个视频采集设备发出采集启动命令并准备接收各个视频采集设备传回的视频帧数据，每一个设备控制结点收到所连接的所有视频采集设备传回的视频帧数据后，将各个视频采集设备传回的数据缓存在本地硬盘中，获取最晚传回数据的视频采集设备所传回视频流的首帧时间，每一个设备控制结点分别将所述首帧时间减去本设备控制结点到对应视频采集设备的网络延迟估计值得到视频头时间并分别发送给主控结点；主控结点在收到所有设备控制结点发送的视频头时间中选择时间最晚的一个视频头时间作为所有采集到视频流的同步视频头时间，然后主控结点读取本地时钟，并将所述主控结点的本地时钟加上预设时间裕量作为同步播放开始时间，向各个设备控制结点发送带有同步播放开始时间的播放启动命令；各个设备控制结点收到播放启动命令后，在缓存的各路视频数据中选取时间与同步视频头时间最为接近的一帧作为该路视频的播放首帧，设置定时器并通过定时器控制在同步播放开始时间所在的时刻开始播放各个视频采集设备实时返回的视频帧数据，且从播放首帧开始播放，位于播放首帧之前的视频帧将被舍弃，持续播放直至收到主控结点发送的终止命令后退出。