本发明专利技术公开了一种基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，所述系统至少包括：PTP时钟参考源，不间断地发出PTP网络协议数据包；时钟同步模块，基于PTP网络协议数据包，使本地时钟与PTP时钟参考源同步；音视频拆分模块，提取媒体输入信号中的视频数据和音频数据；视频同步模块，将提取的视频数据通过PTP网络同步到PTP时钟参考源；音频同步模块，将提取的音频数据通过PTP网络同步到PTP时钟参考源；音视频组合模块，将同步到PTP时钟参考源的视频数据和音频数据组合到一个画面帧中，得到媒体输出信号；本发明专利技术具有复杂度低、稳定性高和不强制媒体信号接口类型的优点，解决现有超高清音视频同步系统部署难度高、成本负担大、媒体信号接口支持不够完善的问题。口支持不够完善的问题。口支持不够完善的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统
[0001]本专利技术涉及音视频同步
，尤其涉及一种基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统。
技术介绍
[0002]在现有技术中，媒体信号来源于各种各样的设备，比如机顶盒、卫星解码器、网络摄像头等。在设备硬件存在差异的情况下，设备之间的媒体信号必然不是同步的。现有超高清音视频使用场景中，很多都对多个媒体信号间的同步有一定的要求，例如体育场馆的多个超高清显示屏所连接的超高清音视频就要求必须是同步的，否则带来的观众视听体验将会是难以忍受。
[0003]现有的超高清音视频同步系统中，通常利用Genlock对诸如SDI接口等的媒体信号进行同步，但是利用Genlock必然会带来系统部署的复杂度以及成本的额外负担。特别是在空间较大的环境中，部署Genlock所带来的设备走线难度将会是巨大的。同时，Genlock对HDMI、DP等接口支持并不良好，部署难度大、成本负担高、媒体信号接口支持不够完善，是现有超高清音视频同步系统的问题。
技术实现思路
[0004]针对上述存在的超高清音视频同步系统部署难度高、成本负担大和媒体信号接口支持不够完善等问题，本专利技术提供了一种基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，具有复杂度低、稳定性高和不强制媒体信号接口类型的优点，有效解决现有超高清音视频同步系统部署难度高、成本负担大、媒体信号接口支持不够完善的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的具体方案如下：
[0006]一种基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，所述系统至少包括：
[0007]PTP时钟参考源，不间断地发出PTP网络协议数据包；
[0008]时钟同步模块，基于所述PTP网络协议数据包，使本地时钟与所述PTP时钟参考源同步；
[0009]音视频拆分模块，提取媒体输入信号中的视频数据和音频数据；
[0010]视频同步模块，将提取的所述视频数据通过PTP网络同步到所述PTP时钟参考源；
[0011]音频同步模块，将提取的所述音频数据通过PTP网络同步到所述PTP时钟参考源；
[0012]音视频组合模块，将同步到所述PTP时钟参考源的所述视频数据和所述音频数据组合到一个画面帧中，得到媒体输出信号。
[0013]在一些实施方式中，所述基于所述PTP网络协议数据包，使本地时钟与所述PTP时钟参考源同步，包括：
[0014]基于所述PTP网络协议数据包，获取本地时钟与PTP时钟参考源的时钟差值，计算时钟频差；
[0015]将计算得到的所述时钟频差应用到本地时钟中，使本地时钟与PTP时钟参考源同
步；
[0016]在PTP时钟参考源不间断地发起PTP网络协议数据包的情况下，本地时钟将会与PTP时钟参考源时钟保持在亚微秒级别时钟同步精度。
[0017]在一些实施方式中，所述提取媒体输入信号中的视频数据和音频数据，包括：
[0018]媒体输入信号中的视频数据存在于整张画面帧的有效视频部分，利用画面帧数据中的行场定位信息，定位出视频数据的有效数据段，提取视频数据；
[0019]媒体输入信号中的音频数据存在于整张画面帧的消隐部分，利用封装在消隐部分中的音频数据包头部信息，定位并提取音频数据；
[0020]基于PTP网络同步的音频同步策略与视频同步策略并不相同，因此，需要通过音视频拆分获取独立的音频和视频数据。
[0021]在一些实施方式中，所述将提取的所述视频数据通过PTP网络同步到所述PTP时钟参考源，包括：
[0022]所述视频同步模块将提取的所述视频数据同步到所述时钟同步模块的本地时钟，通过所述时钟同步模块中的本地时钟同步到所述PTP时钟参考源中；
[0023]实现视频数据同步到PTP时钟参考源亚微秒误差以内。
[0024]在一些实施方式中，所述将同步到所述PTP时钟参考源的所述视频数据和所述音频数据组合到一个画面帧中，得到媒体输出信号，包括：
[0025]将同步到所述PTP时钟参考源的所述视频数据封装在画面帧中的有效视频部分，将同步到所述PTP时钟参考源的所述音频数据封装在画面帧中的消隐部分，得到媒体输出信号；
[0026]当视频数据和音频数据分别通过视频同步模块和音频同步模块同步到PTP时钟参考源后，需要重新将视频数据和音频数据组合到一个画面帧中。
[0027]在一些实施方式中，所述将提取的所述视频数据通过PTP网络同步到所述PTP时钟参考源中，所述同步过程包括视频数据缓存过程与视频数据播放过程；
[0028]所述视频数据缓存过程，具体工作流程如下：
[0029]等待新的画面帧第一个视频数据到来后，记录当前本地时钟值；
[0030]根据所述当前本地时钟值，计算播放时钟值；
[0031]判断是否为低延时输出的应用场景，并根据判断结果将视频数据写入对应的帧缓存区域；
[0032]所述视频数据播放过程，具体工作流程如下：
[0033]等待本地时钟到达播放时刻的播放时钟值后，查找缓存中是否存在当前播放时刻的视频数据，如是，则播放缓冲中当前播放时刻的视频数据，如否，则播放缓存中上一个播放时刻的视频数据。
[0034]在一些实施方式中，所述判断是否为低延时输出的应用场景，并根据判断结果将视频数据写入对应的帧缓存区域，包括：
[0035]若为低延时输出的应用场景，则判断当前计算得到的播放时钟值是否与上一帧到来时计算得到的播放时钟值一致，若是，则把当前到来的视频数据写入到上一帧所缓存的区域中，若否，则将当前到来的视频数据写入到一个新的帧缓存区域中；
[0036]若为非低延时输出的应用场景，则无论当前计算得到的播放时钟值是否与上一帧
到来时计算得到的播放时钟值一致，都将当前到来的视频数据写入到一个新的帧缓存区域中；
[0037]对于低延时输出的应用场景和非低延时输出的应用场景的处理机制存在差异，在上述两种应用场景中的当前帧数据缓存完毕后，即同样回到流程起始，等待下一个画面帧的第一个视频数据到来。
[0038]在一些实施方式中，所述视频数据播放过程中，通过播放时刻的播放时钟值控制视频数据的丢弃或重复，使PTP网络同步后的视频数据同步；
[0039]在对视频数据持续进行PTP网络同步后，长时间工作会出现帧多或者帧少两种情况，通过控制视频数据的丢弃或重复，能够实现PTP网络同步后的视频数据同步。
[0040]在一些实施方式中，所述音频同步模块，包括：
[0041]采样率时钟产生模块，用于生成与本地时钟同步的音频采样率时钟；
[0042]音频采样率转换模块，用于将未同步的音频数据同步到所述采样率时钟产生模块中生成的音频采样率时钟；
[0043]实现同步后的音频数据与PTP时钟参考源将维持在亚微秒级别的同步精度。
[0044]在一些实施方式中，所述视频数据和音频数据的同步参考源均为PT本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，其特征在于，所述系统至少包括：PTP时钟参考源，不间断地发出PTP网络协议数据包；时钟同步模块，基于所述PTP网络协议数据包，使本地时钟与所述PTP时钟参考源同步；音视频拆分模块，提取媒体输入信号中的视频数据和音频数据；视频同步模块，将提取的所述视频数据通过PTP网络同步到所述PTP时钟参考源；音频同步模块，将提取的所述音频数据通过PTP网络同步到所述PTP时钟参考源；音视频组合模块，将同步到所述PTP时钟参考源的所述视频数据和所述音频数据组合到一个画面帧中，得到媒体输出信号。2.根据权利要求1所述的基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，其特征在于，所述基于所述PTP网络协议数据包，使本地时钟与所述PTP时钟参考源同步，包括：基于所述PTP网络协议数据包，获取本地时钟与PTP时钟参考源的时钟差值，计算时钟频差；将计算得到的所述时钟频差应用到本地时钟中，使本地时钟与PTP时钟参考源同步。3.根据权利要求1所述的基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，其特征在于，所述提取媒体输入信号中的视频数据和音频数据，包括：媒体输入信号中的视频数据存在于整张画面帧的有效视频部分，利用画面帧数据中的行场定位信息，定位出视频数据的有效数据段，提取视频数据；媒体输入信号中的音频数据存在于整张画面帧的消隐部分，利用封装在消隐部分中的音频数据包头部信息，定位并提取音频数据。4.根据权利要求1所述的基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，其特征在于，所述将提取的所述视频数据通过PTP网络同步到所述PTP时钟参考源，包括：所述视频同步模块将提取的所述视频数据同步到所述时钟同步模块的本地时钟，通过所述时钟同步模块中的本地时钟同步到所述PTP时钟参考源中。5.根据权利要求1所述的基于PTP网络同步的超高清音视频同步系统，其特征在于，所述将同步到所述PTP时钟参考源的所述视频数据和所述音频数据组合到一个画面帧中，得到媒体输出信号，包括：将同步到所述PTP时钟参考源的所述视频数据封装在画面帧中的有效视频部分，将同步到所述PTP时钟参考源的所述音频数据封装在画面帧中的消隐部分，得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴其伟，邹伟华，黄化吉，江锐，袁金保，
申请(专利权)人：伟乐视讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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