一种帧同步方法、视频拼接墙输出方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种帧同步方法、视频拼接墙输出方法及系统，其中帧同步方法包括：获取输入视频流的原始视频帧及其输入帧率F

【技术实现步骤摘要】
一种帧同步方法、视频拼接墙输出方法及系统


[0001]本专利技术涉及视频处理
，更具体地，涉及一种帧同步方法、视频拼接墙输出方法及系统。

技术介绍

[0002]随着视频处理技术的不断发展，各类拼接墙用户，诸如，作战中心，铁路管理中心等客户对大墙高分辨率和高操作性的需求也日益增多。视频拼接墙是由多个显示单元拼接在一起，共同构成一个大屏进行显示的应用。现有的视频处理技术一般是将经过编码的音视频流媒体码流由解码器接收，之后解码输出给后端的FPGA，经过FPGA对视频进行缩放，叠加算法后，分割输出给各个显示单元，进行输出显示，一般只需考虑各个显示单元的同步性即可。但是，大量使用FPGA将导致研发成本升高，从而无法有利于视频处理技术的大范围业务推广。
[0003]此外，当业务需要“坐席+视频墙”模式，使用坐席同步显示控制视频墙，而坐席和视频墙的帧率不一致时，对于这种对同一视频源，编码出不同帧率的码流的需求，需要改变视频流的帧率，进而实现同步，而FPGA无法改变各码流的帧率，故无法实现这种情况下同步需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种帧同步方法、视频拼接墙输出方法及系统，用于解决现有视频处理技术使用FPGA导致研发成本高、以及FPGA无法改变视频帧率实现同步的问题。
[0005]本专利技术采取的技术方案是：
[0006]一种帧同步方法，包括：
[0007]S1：获取输入视频流的原始视频帧及其输入帧率F
in<br/>；
[0008]S2：确定输出视频流的目标帧率F
out
，并根据所述输入帧率F
in
及目标帧率F
out
，确定单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
；
[0009]S3：根据所述单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
，采用预设的抽帧规则，从所述原始视频帧中抽除多余帧，构成输出视频流；
[0010]根据所述单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
，采用预设的抽帧规则，从所述原始视频帧中抽除多余帧，具体包括：
[0011]S31：判断所述输入帧率F
in
和单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
是否存在公约数，若是则执行S311，若否则执行S312；
[0012]S311：对输入帧率F
in
和单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
提取最大公约数G，将各单位时间内的原始视频帧划分为G个帧抽除区间，每个帧抽除区间包括F
in
/G帧视频帧，采用递增式周期性抽除方法，从各个帧抽除区间中分别抽除F
extr
/G帧多余帧；
[0013]S312：直接将各单位时间内的原始视频帧作为帧抽除区间，每个帧抽除区间包括
F
in
帧视频帧，采用递增式周期性抽除方法，从各个帧抽除区间中分别抽除F
extr
帧多余帧。
[0014]在步骤S1中，根据原始视频流到达编码器的时间和输入帧率F
in
来计算生成视频流的帧序号，并以每秒输入帧数N
in
为一组确定原始视频帧，计算公式为[T(显卡输出)/T(每帧间隔)]％F(帧率)＝N(帧序号)，其中以1970年至今所流逝的毫秒数作为时间戳。
[0015]本专利技术将原始视频帧中的多余的帧去除，达到了原始视频帧降帧的效果，不需要FPGA的参与，只需要使用时间校准工具对进行降帧后的各个视频帧进行时间校准即可，保证了多头视频的同步性，减少了研发和生产的成本。所述划分帧抽除区间为平均划分，即当存在公约数时，将原始视频帧平均划分为G个帧抽取区间。因为对原始视频帧进行了平均划分，并对每一个帧抽取区进行帧抽取，尽可能的保证了编码的流畅性；同时帧率的降低使得编码流能够适应各类性能的编码器。
[0016]进一步的，所述递增式抽除方法具体为：
[0017]A1：设定帧抽除区间中视频帧的帧数为F1，帧抽除区间内需被抽除的多余帧的帧数为F2，N为从1开始的自然数；
[0018]A2：判断F1/N是否小于或等于F2，若是则执行A21，若否则执行A22；
[0019]A21：以N帧视频帧作为一个抽除周期，对所述帧抽除区间进行抽除周期划分，从每个抽除周期中分别抽除1帧视频帧，并将当前时刻各个抽除周期中被抽除的所有视频帧的帧数记为C，然后执行步骤A3；
[0020]A22：令N＝N+1，并跳转回A2重新执行判断F1/N是否小于或等于F2；
[0021]A3：判断当前时刻F1/N是否存在余数，且F2
‑
C是否大于或等于1，若是则执行A31，若否则执行A32；
[0022]A31：从对帧抽除区间进行周期划分后剩余的视频帧中，再抽除1帧视频帧，并令当前时刻的C＝C+1，然后跳转至步骤A32；
[0023]A32：判断当前时刻的F2
‑
C是否等于0；
[0024]判断当前时刻的F2
‑
C是否等于0，若是则执行A321，若否则执行A322；
[0025]A321：结束多余帧抽除；
[0026]A322：令当前时刻的F2＝F2
‑
C，并跳转回A2重新执行判断F1/N是否小于或等于F2。
[0027]进一步的，从每个抽除周期中分别抽除1帧视频帧，以及，从对帧抽除区间进行周期划分后剩余的视频帧中，再抽除1帧视频帧，具体包括：
[0028]从每个抽除周期的第一帧或者从对帧抽除区间进行周期划分后剩余的视频帧的第一帧开始进行视频帧的抽除，若第一帧视频帧被抽除，则按照帧顺序抽除下一帧视频帧，若下一帧视频帧也被抽除，则继续往下抽除视频帧，直至能够抽除到视频帧。
[0029]其中所述从每个抽除周期中分别抽除1帧视频帧中，从抽取周期的第一帧开始抽取，这样抽除使抽除的帧之间具有一定的间隔，尽量减少抽除的帧之间连续性，进一步保证了经过抽取后的视频帧的流畅性。
[0030]本专利技术还提供一种帧同步系统，包括：
[0031]输入视频流获取模块，用于获取输入视频流的原始视频帧及其输入帧率F
in
；
[0032]多余帧确定模块，用于确定输出视频流的目标帧率F
out
，并根据所述输入帧率F
in
及目标帧率F
out
，确定单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
；
[0033]多余帧抽除模块，用于根据所述单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
，采用
预设的抽帧规则，从所述原始视频帧中抽除多余帧，构成输出视频流；
[0034]所述多余帧抽除模块，具体包括：
[0035]公约数判断模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种帧同步方法，其特征在于，包括：S1：获取输入视频流的原始视频帧及其输入帧率F
in
；S2：确定输出视频流的目标帧率F
out
，并根据所述输入帧率F
in
及目标帧率F
out
，确定单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
；S3：根据所述单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
，采用预设的抽帧规则，从所述原始视频帧中抽除多余帧，构成输出视频流；根据所述单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
，采用预设的抽帧规则，从所述原始视频帧中抽除多余帧，具体包括：S31：判断所述输入帧率F
in
和单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
是否存在公约数，若是则执行S311，若否则执行S312；S311：对输入帧率F
in
和单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
提取最大公约数G，将各单位时间内的原始视频帧划分为G个帧抽除区间，每个帧抽除区间包括F
in
/G帧视频帧，采用递增式周期性抽除方法，从各个帧抽除区间中分别抽除F
extr
/G帧多余帧；S312：直接将各单位时间内的原始视频帧作为帧抽除区间，每个帧抽除区间包括F
in
帧视频帧，采用递增式周期性抽除方法，从各个帧抽除区间中分别抽除F
extr
帧多余帧。2.根据权利要求1所述的一种帧同步方法，其特征在于，所述递增式抽除方法具体为：A1：设定帧抽除区间中视频帧的帧数为F1，帧抽除区间内需被抽除的多余帧的帧数为F2，N为从1开始的自然数；A2：判断F1/N是否小于或等于F2，若是则执行A21，若否则执行A22；A21：以N帧视频帧作为一个抽除周期，对所述帧抽除区间进行抽除周期划分，从每个抽除周期中分别抽除1帧视频帧，并将当前时刻各个抽除周期中被抽除的所有视频帧的帧数记为C，然后执行步骤A3；A22：令N＝N+1，并跳转回A2重新执行判断F1/N是否小于或等于F2；A3：判断当前时刻F1/N是否存在余数，且F2
‑
C是否大于或等于1，若是则执行A31，若否则执行A32；A31：从对帧抽除区间进行周期划分后剩余的视频帧中，再抽除1帧视频帧，并令当前时刻的C＝C+1，然后跳转至步骤A32；A32：判断当前时刻的F2
‑
C是否等于0；判断当前时刻的F2
‑
C是否等于0，若是则执行A321，若否则执行A322；A321：结束多余帧抽除；A322：令当前时刻的F2＝F2
‑
C，并跳转回A2重新执行判断F1/N是否小于或等于F2。3.根据权利要求2所述的一种帧同步方法，其特征在于，从每个抽除周期中分别抽除1帧视频帧，以及，从对帧抽除区间进行周期划分后剩余的视频帧中，再抽除1帧视频帧，具体包括：从每个抽除周期的第一帧或者从对帧抽除区间进行周期划分后剩余的视频帧的第一帧开始进行视频帧的抽除，若第一帧视频帧被抽除，则按照帧顺序抽除下一帧视频帧，若下一帧视频帧也被抽除，则继续往下抽除视频帧，直至能够抽除到视频帧。4.一种帧同步系统，其特征在于，包括：
输入视频流获取模块，用于获取输入视频流的原始视频帧及其输入帧率F
in
；多余帧确定模块，用于确定输出视频流的目标帧率F
out
，并根据所述输入帧率F
in
及目标帧率F
out
，确定单位时间内需被抽除的多余帧的帧数F
extr
；多余帧抽除模块，用于根据所述单位时间内需被抽除的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊亮，
申请(专利权)人：威创集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：