分布式视频切换系统、方法、设备技术方案

本发明专利技术属于视频切换领域，具体涉及一种分布式视频切换系统、方法、设备，旨在解决现有多系统级联方案在提升集成度的同时，无法保证不同类型视频切换的速度、同步性及无缝切换效果的问题。本系统包括网络交换协议处理模块，接收浅压缩、深压缩视频码流并进行单播或组播切换；浅压缩、深压缩视频解码模块，进行浅压缩、深压缩解码；本地视频输入模块，对本地输入视频进行设定电路交换协议封装；电路交换模块，对视频进行电路交换；视频处理和输出模块，对视频进行处理和输出；控制模块，协调网络交换协议处理模块和电路交换模块完成视频的切换以及加退组处理。本发明专利技术在提高设备集成度的同时，确保视频切换的速度，同步性和无缝切换效果。

【技术实现步骤摘要】
分布式视频切换系统、方法、设备
本专利技术属于视频切换领域，具体涉及一种分布式视频切换系统、方法、设备。
技术介绍
在视频分布式系统中，通常情况下都会按照编码和解码节点方式进行部署，每个节点一般支持1路视频的编码或者1路视频的解码。而对于设备集成度要求高的场景下，会将多个节点集中安装到机箱中，实现多路编码或者多路解码，他们之间是完全独立运行的。以上两种方式，视频切换均是通过网络单播和组播的方式实现。以上系统方案中，存在一些缺陷，例如：设备集成度低，设备成本高，实施难度大等，特别针对本地信号多，网络编解码视频少的情况下，全部按照分布式节点设计，在集成度和成本角度的矛盾更加突出。当前主流解决方案是采用将分布式节点和传统矩阵级联，分布式实现网络视频编解码完成互联互通，矩阵完成本地视频切换功能。此种方式一定程度上降低了成本，部分降低了集成度，但由于是2个系统级联，增加了系统同步控制的复杂度，并且无法保证不同类型视频切换的速度，同步性，以及无缝切换效果。基于以上问题，本专利技术提出一种分布式视频切换系统。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有多系统级联方案在提升集成度的同时，无法保证不同类型视频切换的速度、同步性以及无缝切换效果的问题，本专利技术第一方面，提出了一种分布式视频切换系统，包括控制模块、网络交换协议处理模块、电路交换模块、浅压缩视频解码模块、深压缩视频解码模块、视频处理和输出模块、本地视频输入模块；所述网络交换协议处理模块，配置为接收浅压缩视频码流、深压缩视频码流，并进行单播或组播切换；所述浅压缩视频解码模块，配置为对网络交换协议处理模块切换的浅压缩视频码流进行解码，解码后，发送至控制模块、电路交换模块；所述深压缩视频解码模块，配置为对网络交换协议处理模块切换的深压缩视频码流进行解码、缓冲、静帧、更新处理，处理后，发送至控制模块、电路交换模块；所述本地视频输入模块，配置为对本地输入视频进行设定电路交换协议封装后，发送至电路交换模块；所述电路交换模块，配置为对本地输入视频、浅压缩视频码流和深压缩视频码流进行电路交换，并发送至控制模块、视频处理和输出模块；所述视频处理和输出模块，配置为对视频进行缩放、静帧、更新处理；处理后，发送给显示设备进行显示；所述控制模块，配置为协调网络交换协议处理模块和电路交换模块完成视频的切换以及加退组处理；还配置为对浅压缩视频解码模块、深压缩视频解码模块、视频处理和输出模块进行参数配置和状态查询；所述加退组为加入、退出组播组。在一些优选的实施方式中，所述浅压缩视频码流为无损码流，所述深压缩视频码流为H264码流。在一些优选的实施方式中，当控制模块接收到单路视频切换指令后，视频切换方法为：获取待切换的视频的类型；所述视频的类型包括浅压缩视频码流、深压缩视频码流、本地输入视频；当待切换的视频的类型是本地输入视频时，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，仅做一次电路交换，然后解除视频静帧；当待切换的视频的类型是深压缩视频码流时，在已经占有解码通道的情况下，先完成新的深压缩视频码流的加组和关键帧解码，然后将旧的输出的深压缩视频码流进行静帧处理；静帧后，将深压缩视频码流缓冲进行更新，输出新的深压缩视频码流，并将旧的深压缩视频码流退出组播；如果没有占有解码通道的情况下，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，依次进行电路交换、深压缩视频码流的加组、退组、关键帧解码，然后解除静帧；当待切换的视频的类型是浅压缩视频码流时，在有空闲解码通道的情况下，先完成浅压缩视频码流的加组和退组切换，然后通过电路交换模块切换浅压缩视频码流到视频处理和输出模块；如果无空闲解码通道的情况下，先对浅压缩视频码流进行静帧，静帧后，完成旧的浅压缩视频码流的退组、新的浅压缩视频码流的加组，然后解除静帧。在一些优选的实施方式中，当控制模块接收到多路视频切换指令后，视频切换方法为：统计多路视频切换指令中，3种视频切换类型各自对应的视频切换数量；若视频切换数量不为0，表示多路视频切换指令中包含该种视频切换类型；基于统计的视频切换数量，判断多路视频切换指令中是否包含浅压缩视频码流切换、深压缩视频码流切换、本地输入视频切换3种类型，若否，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，依次对本地输入视频进行电路交换、对浅压缩视频码流和深压缩视频码流进行加退组处理、对深压缩视频码流关键帧进行解码处理，然后解除静帧；否则判断多路视频切换指令中是否存在单路视频切换方法中的深压缩视频码流没有占有解码通道的情况下的切换方式或者浅压缩视频码流无空闲解码通道的情况下的切换方式；若存在，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，依次对本地输入视频进行电路交换、对浅压缩视频码流和深压缩视频码流进行加退组处理、对深压缩视频码流关键帧进行解码处理，然后解除静帧；否则，同步对深压缩视频码流加组和深压缩视频码流关键帧解码，以及浅压缩视频码流加组、退组，然后同步对视频处理和输出模块输出的视频静帧和深压缩视频码流静帧，静帧后，对本地输入视频进行电路交换，最后解除静帧。在一些优选的实施方式中，在所述浅压缩视频解码模块中，一路解码对应一个浅压缩网口；在所述深压缩视频解码模块中，多路解码对应一个深压缩网口。本专利技术的第二方面，提出了一种分布式视频切换方法，基于上述的分布式视频切换系统，包括以下步骤：步骤S10，获取所述分布式视频切换系统中控制模块接收的视频切换指令，作为输入指令；步骤S20，判断所述输入指令的类型，若所述输入指令为单路视频切换指令，则跳转步骤S30；若所述输入指令为多路视频切换指令，则跳转步骤S40；步骤S30，获取待切换的视频的类型，并根据待切换的视频的类型，通过预设的单路视频切换方法进行单路视频的切换，切换完成后，结束；所述待切换的视频的类型包括浅压缩视频码流、深压缩视频码流、本地输入视频；步骤S40，通过预设的多路视频切换方法进行多路视频切换。在一些优选的实施方式中，所述预设的单路视频切换方法为：获取待切换的视频的类型；所述视频的类型包括浅压缩视频码流、深压缩视频码流、本地输入视频；当待切换的视频的类型是本地输入视频时，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，仅做一次电路交换，然后解除视频静帧；当待切换的视频的类型是深压缩视频码流时，在已经占有解码通道的情况下，先完成新的深压缩视频码流的加组和关键帧解码，然后将旧的输出的深压缩视频码流进行静帧处理；静帧后，将深压缩视频码流缓冲进行更新，输出新的深压缩视频码流，并将旧的深压缩视频码流退出组播；如果没有占有解码通道的情况下，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，依次进行电路交换、深压缩视频码流的加组、退组、关键帧解码，然后解除静帧；当待切换的视频的类型是浅压缩视频码流时，在有空闲解码通道的情况下，先完成浅压缩视频码流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式视频切换系统，其特征在于，该系统包括：控制模块、网络交换协议处理模块、电路交换模块、浅压缩视频解码模块、深压缩视频解码模块、视频处理和输出模块、本地视频输入模块；/n所述网络交换协议处理模块，配置为接收浅压缩视频码流、深压缩视频码流，并进行单播或组播切换；/n所述浅压缩视频解码模块，配置为对网络交换协议处理模块切换的浅压缩视频码流进行解码，解码后，发送至控制模块、电路交换模块；/n所述深压缩视频解码模块，配置为对网络交换协议处理模块切换的深压缩视频码流进行解码、缓冲、静帧、更新处理，处理后，发送至控制模块、电路交换模块；/n所述本地视频输入模块，配置为对本地输入视频进行设定电路交换协议封装后，发送至电路交换模块；/n所述电路交换模块，配置为对本地输入视频、浅压缩视频码流和深压缩视频码流进行电路交换，并发送至控制模块、视频处理和输出模块；/n所述视频处理和输出模块，配置为对视频进行缩放、静帧、更新处理；/n处理后，发送给显示设备进行显示；/n所述控制模块，配置为协调网络交换协议处理模块和电路交换模块完成视频的切换以及加退组处理；还配置为对浅压缩视频解码模块、深压缩视频解码模块、视频处理和输出模块进行参数配置和状态查询；所述加退组为加入、退出组播组。/n...

【技术特征摘要】
1.一种分布式视频切换系统，其特征在于，该系统包括：控制模块、网络交换协议处理模块、电路交换模块、浅压缩视频解码模块、深压缩视频解码模块、视频处理和输出模块、本地视频输入模块；
所述网络交换协议处理模块，配置为接收浅压缩视频码流、深压缩视频码流，并进行单播或组播切换；
所述浅压缩视频解码模块，配置为对网络交换协议处理模块切换的浅压缩视频码流进行解码，解码后，发送至控制模块、电路交换模块；
所述深压缩视频解码模块，配置为对网络交换协议处理模块切换的深压缩视频码流进行解码、缓冲、静帧、更新处理，处理后，发送至控制模块、电路交换模块；
所述本地视频输入模块，配置为对本地输入视频进行设定电路交换协议封装后，发送至电路交换模块；
所述电路交换模块，配置为对本地输入视频、浅压缩视频码流和深压缩视频码流进行电路交换，并发送至控制模块、视频处理和输出模块；
所述视频处理和输出模块，配置为对视频进行缩放、静帧、更新处理；
处理后，发送给显示设备进行显示；
所述控制模块，配置为协调网络交换协议处理模块和电路交换模块完成视频的切换以及加退组处理；还配置为对浅压缩视频解码模块、深压缩视频解码模块、视频处理和输出模块进行参数配置和状态查询；所述加退组为加入、退出组播组。


2.根据权利要求1所述的分布式视频切换系统，其特征在于，所述浅压缩视频码流为无损码流，所述深压缩视频码流为H264码流。


3.根据权利要求1所述的分布式视频切换系统，其特征在于，当控制模块接收到单路视频切换指令后，视频切换方法为：
获取待切换的视频的类型；所述视频的类型包括浅压缩视频码流、深压缩视频码流、本地输入视频；
当待切换的视频的类型是本地输入视频时，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，仅做一次电路交换，然后解除视频静帧；
当待切换的视频的类型是深压缩视频码流时，在已经占有解码通道的情况下，先完成新的深压缩视频码流的加组和关键帧解码，然后将旧的输出的深压缩视频码流进行静帧处理；静帧后，将深压缩视频码流缓冲进行更新，输出新的深压缩视频码流，并将旧的深压缩视频码流退出组播；
如果没有占有解码通道的情况下，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，依次进行电路交换、深压缩视频码流的加组、退组、关键帧解码，然后解除静帧；
当待切换的视频的类型是浅压缩视频码流时，在有空闲解码通道的情况下，先完成浅压缩视频码流的加组和退组切换，然后通过电路交换模块切换浅压缩视频码流到视频处理和输出模块；
如果无空闲解码通道的情况下，先对浅压缩视频码流进行静帧，静帧后，完成旧的浅压缩视频码流的退组、新的浅压缩视频码流的加组，然后解除静帧。


4.根据权利要求3所述的分布式视频切换系统，其特征在于，当控制模块接收到多路视频切换指令后，视频切换方法为：
统计多路视频切换指令中，3种视频切换类型各自对应的视频切换数量；若视频切换数量不为0，表示多路视频切换指令中包含该种视频切换类型；
基于统计的视频切换数量，判断多路视频切换指令中是否包含浅压缩视频码流切换、深压缩视频码流切换、本地输入视频切换3种类型，若否，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，依次对本地输入视频进行电路交换、对浅压缩视频码流和深压缩视频码流进行加退组处理、对深压缩视频码流关键帧进行解码处理，然后解除静帧；否则判断多路视频切换指令中是否存在单路视频切换方法中的深压缩视频码流没有占有解码通道的情况下的切换方式或者浅压缩视频码流无空闲解码通道的情况下的切换方式；
若存在，则先通过视频处理与输出模块进行静帧处理，静帧后，依次对本地输入视频进行电路交换、对浅压缩视频码流和深压缩视频码流进行加退组处理、对深压缩视频码流关键帧进行解码处理，然后解除静帧；
否则，同步对深压缩视频码流加组和深压缩视频码流关键帧解码，以及浅压缩视频码流加组、退组，然后同步对视频处理和输出模块输出的视频静帧和深压缩视频码流静帧，静帧后，对本地输入视频进行电路交换，最后解除静帧。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：宛硕，李厚鹏，
申请(专利权)人：北京小鸟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11