[發明專利]級聯視頻設備及其數據處理方法

在審

• 申請號: 201410035673.0
• 申請日: 2014-01-25
• 公開（公告）號: CN103795980A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 徐良平;韋云波;王剛;周四紅
• 申請（專利權）人: 武漢烽火眾智數字技術有限責任公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N21/61;H04N21/63;H04N21/4402
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本發明涉及視頻監控領域，尤其涉及一種級聯視頻設備及其數據處理方法。

背景技術

隨著網絡帶寬的迅速提高以及前端監控設備向著數字化、高清化方向發展，對后端網絡視頻監控設備的視頻處理能力提出了更高的要求。受單顆視頻處理芯片能力的限制，傳統的嵌入式網絡視頻處理設備處理能力偏低，不能適應市場對大路數高清視頻處理的要求。為此，多芯片的級聯視頻設備成為解決這個問題的一個熱門研究方向。

多芯片的級聯視頻設備，即多個嵌入式處理芯片通過PCI、BT1120等技術手段級聯在一起，使得單臺嵌入式視頻處理設備的數據處理能力成倍增加，例如，單片嵌入式芯片的視頻數據的處理能力是能同時編碼或解碼6路1920x1080分辨率的視頻流，而N（N?>=?2）片這樣的嵌入式芯片級聯以后就能達到同時處理6N路1920x1080分辨率視頻流的能力。目前，嵌入式視頻處理設備的級聯技術包括PCI級聯和VI/VO級聯，PCI級聯即在PCI總線上掛載多個帶有PCI接口的芯片，芯片之間通過PCI總線進行數據傳輸。VI/VO級聯即多個處理芯片通過BT1120接口首尾相連，后一個芯片的視頻輸出作為前一個芯片的視頻輸入。但是，級聯后的視頻處理設備普遍存在系統不穩定、視頻數據傳輸抖動、解碼視頻畫面花屏和卡頓等問題。

發明內容

本發明提供一種級聯視頻設備及其數據處理方法，旨在平抑多處理器級聯設備中由視頻傳輸所造成的抖動，解決視頻解碼過程中存在的畫面花屏和卡頓問題，保證級聯視頻設備在無人值守的情況下解碼視頻畫面能長時間流暢穩定地顯示輸出。

本發明的目的是這樣實現的：

綜合使用心跳技術和軟硬件看門狗技術，保障級聯設備的主從單元運行的可靠性。統一管理級聯設備主從單元的資源，在級聯主從單元間負載均衡地分配解碼任務，監控這些任務，提高級聯設備的異常處理能力。自動調整級聯視頻單元數據發送的緩沖大小和發送頻率，保證數據在PCI總線上傳輸的連貫性和及時性。在級聯視頻從單元中，實時計算每路視頻流的幀率，根據視頻幀率動態地調整解碼時間戳，并根據時間戳和包序號排序重組每個完整的視頻幀，然后再將其進行解碼顯示。

一、級聯視頻設備

本設備包括級聯視頻主單元、級聯視頻從單元、網絡接口、PCI總線和BT1120總線；

級聯視頻主單元包括級聯主DDR存儲器、級聯主NandFlash存儲器和級聯主CPU，級聯DDR存儲器和級聯主NandFlash存儲器分別與級聯主CPU連接；

級聯視頻從單元包括級聯從DDR存儲器、級聯從NandFlash存儲器和級聯從CPU，級聯從DDR存儲器和級聯從NandFlash存儲器分別與級聯從CPU連接；

網絡接口、級聯主CPU、PCI總線、級聯從CPU、BT1120總線和級聯主CPU依次連接。

二、數據處理方法?

①啟動級聯視頻主單元，加載級聯視頻從單元的系統程序，同時開啟級聯主CPU的主監控單元；

②級聯視頻主從單元完成握手協商過程，級聯視頻主單元初始化級聯視頻從單元的運行環境；

③級聯視頻主單元接收網絡視頻流，采用基于視頻傳輸通道分組的負載均衡方法自適應地將視頻數據平滑地傳輸到級聯視頻從單元；

④級聯視頻從單元接收PCI視頻流，解析出媒體流的負載類型，根據協議的特性實現視頻流格式轉換，然后針對不同廠家、不同標準類型的視頻數據進行排序和組幀；

⑤級聯視頻從單元動態計算每路視頻流的幀率，根據視頻幀率動態調整解碼時間戳，然后送入從H264解碼單元；

⑥從H264解碼單元完成視頻畫面的分割和拼接，然后通過BT1120總線回傳到級聯視頻主單元；

⑦級聯視頻主單元通過BT1120總線接收級聯視頻從單元的YUV422的視頻數據，重新進行畫面拼接后顯示輸出；

⑧重復步驟③～⑦，可以顯示流暢的視頻畫面。

本發明具有下列優點和積極效果：

①使級聯視頻設備在無人值守的情況下具有高可靠性和免維護性；

②使級聯視頻設備及時地處理系統故障，降低了設備故障恢復時間；

③能提高級聯視頻設備解碼畫面的及時性和流暢性。

附圖說明

圖1是級聯視頻設備的結構方框圖；

圖2是本方法的工作流程圖；

圖3是本方法步驟①的工作流程圖；

圖4是本方法步驟③的工作流程圖；

圖5是本方法步驟⑤的工作流程圖。

圖中：

100—級聯視頻設備，