CN101697577A - 视频发送/接收装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供视频发送/接收装置和方法。其中，视频发送装置包括：视频处理器，用于产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及，视频标识设置模块，用于根据视频帧输出状态在视频帧中插入视频标识。视频接收装置包括：视频标识读取模块，用于从接收到的当前视频帧中读取出作为视频标识的当前计数；视频标识比较模块，将视频帧的当前计数与存储的视频帧的上一次计数进行比较以产生比较结果，并以视频帧的当前计数更新视频帧的上一次计数；以及，视频处理器，用于统计比较结果。通过本发明，可以在实际应用过程中实时地发现丢帧和丢行。

Description

视频发送/接收装置和方法

技术领域

本发明涉及嵌入式多媒体系统，更具体的说，涉及视频发送/接收装置和方法。

背景技术

通常，在嵌入式多媒体系统中，需要在各芯片间进行视频图像的输出，传输和采集。随着视频分辨率的提高和系统功能的复杂化，由于传输能力问题、传输环节上的处理问题和系统处理问题等会造成图像错乱的情况，例如：

1.图像数据错乱，造成整个视频图像花掉；

2.图像丢帧但未丢的帧数据正确，造成视频图像不流畅；

3.图像丢行但未丢的行数据正确，造成视频图像的分裂和错位。

目前的视频协议规定在帧/场开始处有帧/场同步头，而每行的开始处有行同步头。所以当图像数据错乱时，必然帧/场同步头和行同步头都发生了错乱，此时的数据流已经不再是视频流，视频采集会因为找不到帧/场同步头和行同步而检测到的这种异常情况。但对于后面两种情况，目前的视频协议认为帧/场同步头和行同步头都正常则图像数据正确，然而，现有的帧/场同步头和行同步头里的信息只能表明其所代表的帧/场和行的同步性，而无法表明是否有丢帧或丢行这种连续性上的错误。

对于后面两种情况一直没有很好的办法，一般是采用以下两种方法：

1.在调试中尽量浮现，然后通过人眼观察来发现并解决系统处理和能力上的问题，但这也无法保证出厂后各单机的差异性和使用环境的差异性是否会激发这种问题；

2.采用测试码流对比法，发送视频特征码流，然后在视频采集接收端检测视频特征码流是否完好。通过长时间拷机测试来捕捉问题并解决问题。但这也只能用于产品的开发和测试阶段，无法在客户使用期间检测到问题的发生。

因此，在目前所采用的技术中，虽然可以在开发测试阶段进行不断的完善，但无法在产品正常使用期间检测到丢帧或丢行的问题从而进行解决。

发明内容

本发明的目的是提供视频发送/接收装置和方法，以实现在实际应用过程中实时地检测丢帧丢行。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种视频发送装置，包括：视频处理器，用于产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及，视频标识设置模块，用于根据视频帧输出状态在视频帧中插入视频标识。

在上述视频发送装置中，视频标识包括视频帧标识。并且其中，视频标识设置模块包括：视频帧计数器，用于根据视频帧输出状态产生当前视频帧的当前计数，该当前计数与上一次计数连续；以及，视频标识插入模块，将当前计数插入到视频帧中，作为当前视频帧的视频帧标识。

在上述视频发送装置中，视频标识包括视频行标识。并且其中，视频标识设置模块包括：视频行计数器，用于根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列；以及，视频标识插入模块，将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中，作为对应行的视频行标识。

在上述视频发送装置中，在将连续计数系列分别插入到视频帧对应行中后，视频行计数器复位。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种视频接收装置，包括：视频标识读取模块，用于从接收到的当前视频帧中读取出作为视频标识的当前计数；视频标识比较模块，将视频帧的当前计数与存储的视频帧的上一次计数进行比较以产生比较结果，并以视频帧的当前计数更新视频帧的上一次计数；以及，视频处理器，用于统计比较结果。

在上述视频接收装置中，视频标识包括视频帧标识。

在上述视频接收装置中，视频标识包括视频行标识，并且其中，视频标识比较模块在每次读取出一个行的计数时，将读取行的计数与存储的行的计数进行比较以产生比较结果，并将存储的行的计数更新为读取的行的计数。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种视频发送方法，包括：步骤A，视频处理器产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及，步骤B，视频标识设置模块根据视频帧输出状态在视频帧中插入视频标识。

在上述视频发送方法中，视频标识包括视频帧标识。其中，在步骤B中，视频标识设置模块根据视频帧输出状态产生当前视频帧的当前计数，并将当前计数插入到视频帧中作为当前视频帧的视频帧标识。

在上述视频发送方法中，视频标识包括视频行标识。其中，在步骤B中，视频标识设置模块根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列，并将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中作为对应行的视频行标识。

在上述视频发送方法中，在将连续计数系列分别插入到视频帧对应行中后，视频行计数器复位。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种视频接收方法，包括：步骤A’，视频标识读取模块从接收到的当前视频帧中读取出作为视频标识的当前计数；步骤B’，视频标识比较模块将视频帧的当前计数与存储的视频帧的上一次计数进行比较以产生比较结果，并以视频帧的当前计数更新视频帧的上一次计数；以及，步骤C’，视频处理器统计比较结果。

在上述视频接收方法中，视频标识包括视频帧标识。

在上述视频接收方法中，视频标识包括视频行标识。其中，在步骤B’中，视频标识比较模块在每次读取出一个行的计数时，将读取行的计数与存储的行的计数进行比较以产生比较结果，并将存储的行的计数更新为读取的行的计数。

本发明实施例具有以下的有益效果：

通过在视频帧特别是场消隐区中插入视频帧标识，并检测当前视频帧标识与上一次的视频帧标识是否连续可以检测视频帧丢帧的情况。通过在视频帧特别是行消隐区中插入视频行标识，并检测读取的视频行标识与上一次的视频行标识是否连续可以检测视频帧丢行的情况。并且可以同时插入视频帧标识和视频行标识，并同时检测视频帧标识是否与上一次的视频帧标识连续以及视频行标识是否与上一次的视频行标识是连续来同时检测视频帧丢帧和丢行的情况。这样，可以实时检测到视频图像丢帧和丢行，从而使得丢帧和丢行的实时检测有据可循，特别是在实际应用过程中也可以实现实时实地的发现丢帧丢行问题，为下一步的实时解决丢帧丢行问题提供了可能。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的嵌入式视频系统的功能框图；

图2是根据本发明第一实施例的嵌入式视频系统发送/接收视频的方法的流程图；

图3是未插入视频帧标识时的视频帧的帧结构；

图4是插入视频帧标识后的视频帧的帧结构；

图5是根据本发明第二实施例的嵌入式视频系统的功能框图；

图6是根据本发明第二实施例的嵌入式视频系统发送/接收视频的方法的流程图；

图7是插入视频行标识后的视频帧的帧结构；

图8是根据本发明第三实施例的嵌入式视频系统的功能框图；以及

图9是插入视频帧标识和视频行标识后的视频帧的帧结构。

具体实施方式

以下结合附图说明详细说明本发明。

图1是根据本发明第一实施例的嵌入式视频系统的功能框图，该嵌入式视频系统可以检测视频丢帧。如图1所示，嵌入式视频系统包括视频发送装置和视频接收装置。

视频发送装置包括：视频处理器，用于产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及，视频标识设置模块，用于根据视频帧输出状态在视频帧中插入视频帧标识。具体的，视频标识设置模块包括：视频帧计数器，用于根据视频帧输出状态产生当前视频帧的当前计数，该当前计数与上一次计数连续；视频标识插入模块，将当前计数插入到视频帧中，作为当前视频帧的视频帧标识。

视频接收装置包括：视频标识读取模块，用于从接收到的当前视频帧中读取出作为视频帧标识的当前计数；视频标识比较模块，将视频帧的当前计数与存储的视频帧的上一次计数进行比较以产生比较结果，并以视频帧的当前计数更新视频帧的上一次计数；以及，视频处理器，用于统计比较结果。当比较结果表示视频帧的当前计数与视频帧的上一次计数不连续时，则表示出现了丢帧的情况。并且，可以根据视频帧的当前计数和视频帧的上一次计数之间的差值判断丢失的帧的数量。

图2是根据本发明第一实施例的嵌入式视频系统发送/接收视频帧的方法的流程图。该方法包括视频发送方法和视频接收方法。

其中，视频发送方法包括步骤：

步骤201，视频处理器产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及，

步骤202，视频标识设置模块根据视频帧输出状态在视频帧中插入视频帧标识。

具体的，在步骤202中，视频标识设置模块根据视频帧输出状态产生当前视频帧的当前计数，并且将当前计数插入到视频帧中作为当前视频帧的视频帧标识，其中该当前计数与上一次计数连续。

视频接收方法包括步骤：

步骤203，视频标识读取模块从接收到的当前视频帧中读取出作为视频帧标识的当前计数；

步骤204，视频标识比较模块将视频帧的当前计数与存储的视频帧的上一次计数进行比较以产生比较结果，并以视频帧的当前计数更新视频帧的上一次计数；以及，

步骤205，视频处理器统计比较结果。

在步骤205中，当比较结果表示视频帧的当前计数与视频帧的上一次计数不连续时，则表示出现了丢帧的情况。并且，可以根据视频帧的当前计数和视频帧的上一次计数之间的差值判断丢失的帧的数量。

图3是未插入视频帧标识时的视频帧的帧结构图。如图3所示，视频帧包括场消隐区、有效视频区和行消隐区。

优选地，在本发明的第一实施例中，视频标识插入模块在视频帧输出状态表示正在输出视频帧的场消隐区时将视频帧的当前计数以预定的格式插入到视频帧的场消隐区中作为当前视频帧的视频帧标识，代替原始视频帧中的场消隐区数据，如图4所示。如果视频帧输出状态表示不是视频帧的场消隐区时，视频标识插入模块直接将接收到的视频数据流发送出去。

另外，根据第一实施例，视频帧计数器可以针对连续产生的帧产生连续的计数，优选地，计数是在一定范围内逐渐递增的。例如，如图4所示，视频帧计数器可以是16位的计数器，数值范围从为[0x0000，0xffff]，在当前计数达到0xffff时，则重新从0x0000开始计数。可以理解，这里的所谓的连续，包括在这种情况下的从0xffff到0x0000的循环连续。对应地，视频接收装置的视频标识比较模块在这种情况下，将0x0000视为0xffff的连续值。

根据本发明的第一实施例，在嵌入式视频系统的视频发送装置端插入作为当前视频帧的序号的视频帧标识，在视频接收装置端将从当前视频帧读取的视频帧标识与上一次接收到的视频帧的视频帧标识进行比较，判断二者是否连续从而判断是否出现丢帧，并且统计比较结果。通过以上处理，可以实现丢帧的实时检测。

图5是根据本发明第二实施例的嵌入式视频系统的功能框图，该嵌入式视频系统可以检测视频丢行。如图5所示，嵌入式视频系统包括视频发送装置和视频接收装置。

视频发送装置包括：视频处理器，用于产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及，视频标识设置模块，用于根据视频帧输出状态在视频帧的各行中插入各行的视频行标识。具体的，视频标识设置模块包括：视频行计数器，用于根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列；视频标识插入模块，将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中，作为对应行的视频行标识。

视频接收装置包括：视频标识读取模块，用于从接收到的视频帧中依次读取出作为视频行标识的计数；视频标识比较模块，在每次读取出一个行的计数时，将读取行的计数与存储的行的上一次计数进行比较以产生比较结果，并将存储的行的计数更新为读取的行的计数；以及，视频处理器，用于统计比较结果。当比较结果表示读取的行的计数与存储的行的计数不连续时，则表示出现了丢行的情况。并且，可以根据读取的行的计数和存储的行的计数之间的差值判断丢失的行的数量。

图6是根据本发明第二实施例的嵌入式视频系统发送/接收视频的方法的流程图。该方法包括视频发送方法和视频接收方法。

其中，视频发送方法包括步骤：

步骤601，视频处理器产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及，

步骤602，视频标识设置模块根据视频帧输出状态在视频帧的各行中插入各行的视频行标识。

具体的，在步骤602中，视频标识设置模块根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列，并将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中，作为对应行的视频行标识。

视频接收方法包括步骤：

步骤603，视频标识读取模块从接收到的视频帧中依次读取出作为视频行标识的计数；

步骤604，视频标识比较模块在每次读取出一个行的计数时，将读取行的计数与存储的行的上一次计数进行比较以产生比较结果，并将存储的行的计数更新为读取的行的计数；以及，

步骤605，视频处理器统计比较结果。当比较结果表示读取的行的计数与存储的行的计数不连续时，则表示出现了丢行的情况。并且，可以根据读取的行的计数和存储的行的计数之间的差值判断丢失的行的数量。

优选地，在本发明的第二实施例中，视频标识插入模块在视频帧输出状态表示正在输出视频帧的行消隐区时将一系列的视频行标识以预定的格式分别插入到视频帧的各行消隐区中，代替原始视频帧中的行消隐区数据，如图6所示。如果视频帧输出状态表示不是视频帧的行消隐区时，视频标识插入模块直接将接收到的视频数据流发送出去。

另外，根据第二实施例，视频行计数器针对连续的行产生的是连续的计数，优选地，计数是在一定范围内逐渐递增的。例如，如图7所示，视频行计数器可以是16位的计数器。可以理解，由于16位的计数器产生的数值大于视频帧中的行数，因此，在对每个视频帧进行视频行标识设置后，可以将计数器复位。当然，也可以根据需要采用更多或者更少位的计数器。

根据本发明的第二实施例，在嵌入式视频系统的视频发送装置端插入作为视频帧每行的序号的视频行标识，在视频接收装置端将从视频帧读取的视频行标识与存储的视频行标识进行比较，判断二者是否连续从而判断是否出现丢行，并且统计比较结果。通过以上处理，可以实现丢行的实时检测。

图8是根据本发明第三实施例的嵌入式视频系统的功能框图，该潜入式视频系统可以检测视频丢帧和丢行。如图8所示，嵌入式视频系统包括视频发送装置和视频接收装置。

第三实施例的视频发送装置结合了第一实施例和第二实施例的视频发送装置的功能。具体的，在第三实施例的视频发送装置中，除了第一实施例的视频帧计数器之外还包括第二实施例的视频行计数器，并且，视频标识插入模块除了第一实施例中的插入视频帧标识的功能外还具有第二实施例的插入视频行标识的功能。

对应地，第三实施例的视频接收装置也结合了第一实施例和第二实施例的视频接收装置的功能。具体的，在第三实施例的视频接收装置中，视频标识读取模块除了第一实施例中的视频标识读取模块的功能外还具有第二实施例中的视频标识读取模块的功能，并且，视频标识比较模块除了第一实施例中的视频标识比较模块的功能之外还具有第二实施例中的视频标识比较模块的功能。

根据本发明的第三实施例，在嵌入式视频系统的视频发送装置端插入视频帧标识和各行的视频行标识(如图9所示)，在视频接收装置端通过将从当前视频帧读取的视频帧标识与上一次接收到的视频帧的视频帧标识进行比较，判断二者是否连续从而判断是否出现丢帧，将从视频帧读取的视频行标识与存储的视频行标识进行比较，判断二者是否连续从而判断是否出现丢行，并且统计比较结果。通过以上处理，可以实现丢帧和丢行的实时检测。

通过本发明的以上实施例，可以使得视频系统的丢帧/丢行问题的检测和解决不仅仅只停留在研发和测试阶段，而是在实际应用过程中也可以实现实时实地的发现丢帧/丢行问题，为下一步的实时解决丢帧/丢行问题提供了可能。而且通过对丢帧/丢行的检测结果的统计，也可以为研发和测试阶段对丢帧/丢行原因的分析提供一定的数据依据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种视频发送装置，其特征在于，包括：

视频处理器，用于产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及

视频标识设置模块，用于根据视频帧输出状态在视频帧中插入视频标识。

2.如权利要求1所述的视频发送装置，其特征在于，视频标识包括视频帧标识，其中，视频标识设置模块包括：

视频帧计数器，用于根据视频帧输出状态产生当前视频帧的当前计数，该当前计数与上一次计数连续；以及

视频标识插入模块，将当前计数插入到视频帧中，作为当前视频帧的视频帧标识。

3.如权利要求1所述的视频发送装置，其特征在于，视频标识包括视频行标识，其中，视频标识设置模块包括：

视频行计数器，用于根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列；以及

视频标识插入模块，将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中，作为对应行的视频行标识。

4.如权利要求2所述的视频发送装置，其特征在于，视频标识还包括视频行标识，其中，视频标识设置模块还包括视频行计数器，用于根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列，

并且，视频标识插入模块，进一步将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中，作为对应行的视频行标识。

5.如权利要求3或4所述的视频发送装置，其特征在于，在将连续计数系列分别插入到视频帧对应行中后，视频行计数器复位。

6.一种视频接收装置，其特征在于，包括：

视频标识读取模块，用于从接收到的当前视频帧中读取出作为视频标识的当前计数；

视频标识比较模块，将视频帧的当前计数与存储的视频帧的上一次计数进行比较以产生比较结果，并以视频帧的当前计数更新视频帧的上一次计数；以及，

视频处理器，用于统计比较结果。

7.如权利要求6所述的视频接收装置，其特征在于，视频标识包括视频帧标识。

8.如权利要求6或7所述的视频接收装置，其特征在于，视频标识包括视频行标识，其中，视频标识比较模块，在每次读取出一个行的计数时，将读取行的计数与存储的行的计数进行比较以产生比较结果，并将存储的行的计数更新为读取的行的计数。

9.一种视频发送方法，其特征在于，包括：

步骤A，视频处理器产生视频帧，并发送视频帧和视频帧输出状态；以及

步骤B，视频标识设置模块根据视频帧输出状态在视频帧中插入视频标识。

10.如权利要求9所述的视频发送方法，其特征在于，视频标识包括视频帧标识，其中，在步骤B中，视频标识设置模块根据视频帧输出状态产生当前视频帧的当前计数，并将当前计数插入到视频帧中作为当前视频帧的视频帧标识。

11.如权利要求9所述的视频发送方法，其特征在于，视频标识包括视频行标识，其中，在步骤B中，视频标识设置模块根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列，并将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中作为对应行的视频行标识。

12.如权利要求10所述的视频发送方法，其特征在于，视频标识还包括视频行标识，其中，在步骤B中，视频标识设置模块根据视频帧输出状态产生分别用于视频帧中的各行的连续计数序列，并将连续计数系列中的计数分别插入到视频帧的对应行中作为对应行的视频行标识。

13.如权利要求11或12所述的视频发送方法，其特征在于，在将连续计数系列分别插入到视频帧对应行中后，视频行计数器复位。

14.一种视频接收方法，其特征在于，包括：

步骤A’，视频标识读取模块从接收到的当前视频帧中读取出作为视频标识的当前计数；

步骤B’，视频标识比较模块将视频帧的当前计数与存储的视频帧的上一次计数进行比较以产生比较结果，并以视频帧的当前计数更新视频帧的上一次计数；以及，

步骤C’，视频处理器统计比较结果。

15.如权利要求14所述的视频接收方法，其特征在于，视频标识包括视频帧标识。

16.如权利要求14或15所述的视频接收方法，其特征在于，视频标识包括视频行标识，其中，在步骤B’中，视频标识比较模块在每次读取出一个行的计数时，将读取行的计数与存储的行的计数进行比较以产生比较结果，并将存储的行的计数更新为读取的行的计数。

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