專利名稱：一種實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是在電視制導(dǎo)視頻監(jiān)控應(yīng)用方面，對(duì)實(shí)時(shí)性和清晰度的要求很高，當(dāng)出現(xiàn)視頻中斷，如何以最短的時(shí)間、最清晰的畫面恢復(fù)視頻顯得非常重要。對(duì)于視頻采集、傳輸和處理，目前主流的方案就是在微處理器和可編程邏輯器件等平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)H. 264( —種的活動(dòng)圖象和聲音的壓縮標(biāo)準(zhǔn))等視頻壓縮算法對(duì)視頻進(jìn)行壓縮，把壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、接收、解碼回放。這種方案涉及到視頻采集、視頻數(shù)據(jù)傳輸和視頻處理中的同步檢測處理問題，傳統(tǒng)的方法都是在微處理器中對(duì)接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步檢測，以判斷是否同歩。該方法ー是占用了大量的微處理器資源，ニ是增加的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)的處理時(shí)延，不利于系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求，而采取改進(jìn)的辦法通常是更換微處理器來對(duì)硬件進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)進(jìn)行代碼平臺(tái)移植，以高性能的硬件平臺(tái)來換取架構(gòu)的不足，這無疑増加了人力成本和硬件成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)目前實(shí)時(shí)視頻傳輸過程中，尤其是在由于某種原因造成視頻中斷后，視頻再恢復(fù)延時(shí)大，或出現(xiàn)畫面錯(cuò)位的視頻不同步現(xiàn)象，提供ー種實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)的方法，當(dāng)視頻出現(xiàn)中斷后，在不增加硬件成本的前提下，減少計(jì)算復(fù)雜度，快速的恢復(fù)視頻，實(shí)現(xiàn)自同步保證畫面正常。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是提出以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)的方法，所述實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)系統(tǒng)主要包括視頻源、A/D視頻解碼芯片，信號(hào)處理微處理器及可編程邏輯器件；所述視頻源將PAL制式的模擬視頻信號(hào)輸入A/D視頻解碼芯片把模擬視頻信號(hào)解碼為數(shù)字視頻信號(hào)；可編程邏輯器件接收視頻A/D輸入的數(shù)字視頻信號(hào)并實(shí)時(shí)監(jiān)測視頻幀同步、垂直同步和行同步信號(hào)，并進(jìn)行緩存數(shù)字視頻信號(hào)；信號(hào)處理微處理接收來自可編程邏輯器件打包傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號(hào)，并對(duì)接收到的完整幀視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼等相關(guān)視頻處理。其特征在于所述實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)的方法按照以下步驟進(jìn)行步驟一、模擬視頻數(shù)據(jù)經(jīng)A/D視頻解碼芯片解碼為數(shù)字視頻信號(hào)；步驟ニ、數(shù)字視頻流輸入到可編程邏輯器件的緩沖區(qū)內(nèi)，緩沖區(qū)的門限大小設(shè)置為Nlllim行視頻數(shù)據(jù)長度；當(dāng)采集的視頻數(shù)據(jù)超過門限吋，由可編程邏輯器件通過中斷控制信號(hào)給微處理器，觸發(fā)微處理器中斷啟動(dòng)DMA，把緩沖區(qū)內(nèi)的Nimne行視頻數(shù)據(jù)傳輸給微處理器；一幀視頻數(shù)據(jù)的總行數(shù)為Nnim行，共需要DMA搬移NFliM/NDliM次；當(dāng)單次DMA數(shù)據(jù)搬移完成后，對(duì)DMA搬移計(jì)數(shù)器n加I ;當(dāng)一幀視頻數(shù)據(jù)傳輸完成后，由可編程邏輯器件通過中斷控制信號(hào)給微處理器，以觸發(fā)視頻傳輸完成中斷，判斷ー幀視頻數(shù)據(jù)是否傳輸正確；若傳輸出錯(cuò)，則置n為O，并重置DMA的源地址和目的地址，如此確保下一幀視頻傳輸?shù)耐脚c完整。本發(fā)明帶來以下有益效果傳統(tǒng)的數(shù)字視頻采集傳輸系統(tǒng)，需要增加額外的工作量進(jìn)行視頻同步判斷，這對(duì)高實(shí)時(shí)視頻采集、壓縮、傳輸系統(tǒng)，帶來的是延時(shí)大，功耗大的和成本高問題。本發(fā)明采用DMA后臺(tái)處理的特點(diǎn)，利用中斷機(jī)制，只需要微處理器在毎次DMA傳輸完成后進(jìn)行計(jì)數(shù)器的累積計(jì)數(shù)，以及每個(gè)完整幀傳輸結(jié)束后做簡單的判斷即可，降低了同步判斷處理復(fù)雜度，整個(gè)過程幾乎都在后臺(tái)運(yùn)行，解放了微處理器，減少了微處理器處理延時(shí)，有利于視頻中斷后的快速恢復(fù)。


圖I :本發(fā)明ー個(gè)視頻采集傳輸流程圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，以某遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控設(shè)備為例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步描述某遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控設(shè)備是由攝像機(jī)、視頻采集編碼設(shè)備、無線發(fā)射設(shè)備，無線接收設(shè)備、視頻解碼設(shè)備和監(jiān)視器幾部分組成。攝像機(jī)和視頻采集編碼設(shè)備和無線發(fā)射設(shè)備安裝在無人機(jī)等遠(yuǎn)程飛行器上，無線接收設(shè)備、視頻解碼設(shè)備和監(jiān)視器安裝在地面接收站。由無人機(jī)上安裝的攝像機(jī)拍攝的監(jiān)視畫面，經(jīng)視頻采集編碼設(shè)備處理后的數(shù)據(jù)，再經(jīng)由無線發(fā)射設(shè)備通過無線電波發(fā)射出去，在地面接收站通過無線接收設(shè)備接收解調(diào)后，由視頻解碼設(shè)備解碼后，在監(jiān)視器上可以實(shí)時(shí)監(jiān)視前方無人機(jī)偵查的情報(bào)。本實(shí)施例中，視頻采集壓縮編碼設(shè)備中的ー個(gè)重要模塊就是本發(fā)明的實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)系統(tǒng)。如圖I所示標(biāo)準(zhǔn)PAL制式的模擬視頻數(shù)據(jù)經(jīng)A/D視頻解碼芯片解碼為標(biāo)準(zhǔn)PAL制式數(shù)字視頻信號(hào)(分辨率為720*576)，數(shù)字視頻流輸入到可編程邏輯器件的緩沖區(qū)內(nèi)，緩沖區(qū)的門限大小為Nth, ta Nnline = 4吋，Nth = NDline*720 = 2880，當(dāng)采集的視頻數(shù)據(jù)超過門限Nth吋，由可編程邏輯器件通過中斷控制信號(hào)給微處理器，觸發(fā)微處理器DMA啟動(dòng)，通過DMA把緩沖區(qū)內(nèi)的4行視頻數(shù)據(jù)傳輸給微處理器。所述系統(tǒng)ー幀PAL制式的視頻數(shù)據(jù)的總行數(shù)為NFliM = 576行，這樣共需要DMA搬移NFliM/NDliM = 144次。同時(shí)在單次DMA數(shù)據(jù)搬移完成后，產(chǎn)生搬移完成中斷1，在中斷I對(duì)DMA搬移計(jì)數(shù)器n加I ;當(dāng)在可編程邏輯器件中判斷到一幀視頻數(shù)據(jù)傳輸完成后，通過中斷控制信號(hào)給微處理器，觸發(fā)微處理器產(chǎn)生視頻傳輸完成中斷2，在中斷2內(nèi)判斷n是否等于NFline/NDline = 144，若滿足，則表示一幀視頻數(shù)據(jù)傳輸正確；否則，判決視頻傳輸同步出錯(cuò)，井置n為0，和重置DMA的源地址和目的地址，以確保開始新的ー幀視頻傳輸?shù)耐暾浴Ｈ缓缶桶凑樟鞒萄h(huán)重復(fù)的進(jìn)行采集、傳輸、中斷判斷和后處理，相應(yīng)的對(duì)接收的視頻幀進(jìn)行編碼、發(fā)射傳輸、接收解碼和回放，完成實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控的過程。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)的方法，所述實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)系統(tǒng)主要包括視頻源、A/D視頻解碼芯片，信號(hào)處理微處理器及可編程邏輯器件；所述視頻源將PAL制式的模擬視頻信號(hào)輸入A/D視頻解碼芯片把模擬視頻信號(hào)解碼為數(shù)字視頻信號(hào)；可編程邏輯器件接收視頻A/D輸入的數(shù)字視頻信號(hào)并實(shí)時(shí)監(jiān)測視頻幀同步、垂直同步和行同步信號(hào)，并進(jìn)行緩存數(shù)字視頻信號(hào)；信號(hào)處理微處理接收來自可編程邏輯器件打包傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號(hào)，并對(duì)接收到的完整幀視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼等相關(guān)視頻處理； 其特征在于 所述實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)的方法按照以下步驟進(jìn)行 步驟一、模擬視頻數(shù)據(jù)經(jīng)A/D視頻解碼芯片解碼為數(shù)字視頻信號(hào)； 步驟二、數(shù)字視頻流輸入到可編程邏輯器件的緩沖區(qū)內(nèi)，緩沖區(qū)的門限大小設(shè)置為Nlllim行視頻數(shù)據(jù)長度；當(dāng)采集的視頻數(shù)據(jù)超過門限時(shí)，由可編程邏輯器件通過中斷控制信號(hào)給微處理器，觸發(fā)微處理器中斷啟動(dòng)DMA，把緩沖區(qū)內(nèi)的Nimne行視頻數(shù)據(jù)傳輸給微處理器；一幀視頻數(shù)據(jù)的總行數(shù)為Nnim行，共需要DMA搬移NFlinyNDliM次；當(dāng)單次DMA數(shù)據(jù)搬移完成后，對(duì)DMA搬移計(jì)數(shù)器η加I ;當(dāng)一幀視頻數(shù)據(jù)傳輸完成后，由可編程邏輯器件通過中斷控制信號(hào)給微處理器，以觸發(fā)視頻傳輸完成中斷，判斷一幀視頻數(shù)據(jù)是否傳輸正確；若傳輸出錯(cuò)，則置η為O，并重置DMA的源地址和目的地址，如此確保下一幀視頻傳輸?shù)耐脚c完難iF. O
全文摘要
本發(fā)明涉及實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域。所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)目前實(shí)時(shí)視頻傳輸過程中，尤其是在由于某種原因造成視頻中斷后，視頻再恢復(fù)延時(shí)大，或出現(xiàn)畫面錯(cuò)位的視頻不同步現(xiàn)象，提供一種實(shí)時(shí)視頻同步自動(dòng)檢測與恢復(fù)的方法，當(dāng)視頻出現(xiàn)中斷后，在不增加硬件成本的前提下，減少計(jì)算復(fù)雜度，快速的恢復(fù)視頻，實(shí)現(xiàn)自同步保證畫面正常。本發(fā)明采用DMA后臺(tái)處理的特點(diǎn)，利用中斷機(jī)制，只需要微處理器在每次DMA傳輸完成后進(jìn)行計(jì)數(shù)器的累積計(jì)數(shù)，以及每個(gè)完整幀傳輸結(jié)束后做簡單的判斷即可，降低了同步判斷處理復(fù)雜度，整個(gè)過程幾乎都在后臺(tái)運(yùn)行，解放了微處理器，減少了微處理器處理延時(shí)，有利于視頻中斷后的快速恢復(fù)。
文檔編號(hào)H04N7/18GK102857735SQ201110182260
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者費(fèi)聚鋒 申請人:上海無線電設(shè)備研究所