CN104954630B - 视频时间戳获取方法、视频处理设备及视频系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频时间戳获取方法、视频处理设备及视频系统，其特征在于，包括：当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1；根据所述视频采集设备的采集周期T，获得帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i为n_i’时，t_i‑d_i‑1’‑n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i‑1’被预先初始化为0；计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，t_i’=n_i’×T。通过本发明提供的方法、设备及系统，能够实现同一数据帧拆分获得的多个数据帧的视频时间戳的同步，提高影像质量。

Description

视频时间戳获取方法、视频处理设备及视频系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种视频时间戳获取方法、视频处理设备及视频系统。

背景技术

伴随着视频采集技术的不断提升，视频分辨率也在不断提高。但是，高分辨率的视频数据给视频处理技术，如抠像，视频编解码等，带来了极大的挑战，单个设备往往很难完成这样的处理。对此，现有的方法是采用分布式架构的策略：即视频采集设备将单个高分辨率的数据帧拆分为多个较低分辨率的数据帧，并将其分别分配至多个视频处理设备进行处理。相应的，各视频处理设备将会把处理后的数据帧发送给视频接收设备，以使其通过重构处理还原获得高分辨率的数据帧。

在上述方案中，为使视频接收设备能够进行良好的重构处理，需要维持拆分获得的各数据帧之间严格的对应关系，即时间同步关系，一旦这种关系被破坏，则会严重降低重构处理获得的影像质量。具体的，可以为同一数据帧拆分获得的多个数据帧分配相同或非常相近的视频时间戳。基于该方案，视频接收设备可以判断出哪些数据帧是由同一数据帧拆分获得的，从而对这些数据帧进行重构处理获得影像。

进一步的，现有的一种视频时间戳获取方法为，视频处理设备将接收到某数据帧时的本地时刻作为该数据帧的视频时间戳。但是，在实际应用中，由于时间偏移和时间漂移，各设备的本地时间往往是不同步的，相应的，这就导致同一数据帧拆分获得的多个数据帧的视频时间戳无法实现同步，进而降低后续重构获得的影像质量。

发明内容

本发明提供一种视频时间戳获取方法、视频处理设备及视频系统，用于解决现有的视频时间戳获取方案无法实现视频时间戳同步的问题。

本发明的第一个方面是提供一种视频时间戳获取方法，包括：

当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，视频处理设备记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1；

根据所述视频采集设备的采集周期T，所述视频处理设备获得所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i的取值为n_i’时，t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i-1’被预先初始化为0；

所述视频处理设备计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，t_i’=n_i’×T。

本发明的另一个方面是提供一种视频处理设备，包括：

获取模块，用于当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1；

计算模块，用于根据所述视频采集设备的采集周期T，获得所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i的取值为n_i’时，t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i-1’被预先初始化为0；

所述计算模块，还用于计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，t_i’=n_i’×T。

本发明的又一个方面是提供一种视频系统，包括：视频采集设备，和多个前述的视频处理设备；其中，

所述视频采集设备，用于将采集到的数据帧拆分为多个数据帧并分别发送给所述多个视频处理设备，其中，所述多个数据帧的数量为所述多个视频处理设备的数量。

本发明提供的视频时间戳获取方法、视频处理设备及视频系统，通过根据接收到第i个数据帧的当前本地时刻t_i，第i个数据帧的时间差d_i和视频采集设备的采集周期T，获得能够使得t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小的所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，并根据t_i’=n_i’×T计算获得所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’的技术方案，能够实现同一数据帧拆分获得的多个数据帧的视频时间戳的同步，提高影像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的视频时间戳获取方法的流程示意图；

图2为现有的一种采用分布式架构的视频系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的视频处理设备的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的视频处理设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提供的视频时间戳获取方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：

101、当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，视频处理设备记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1。

其中，所述视频采集设备具体可以为具备视频采集功能的设备，例如，摄像机等。所述视频处理设备可以为具备处理功能的设备，例如计算机等。本实施例在此不对其进行限制。具体的，所述视频处理设备可以采用分布式架构。

为了更加直观地理解分布式架构，图2为现有的一种采用分布式架构的视频系统的结构示意图，如图2所示，所述视频系统包括视频采集设备21和多个视频处理设备22。需要说明的是，图中各设备及各设备的数量只是为了进行举例说明给出的一种具体的实施方式，而并非对其进行限制。例如，图中视频处理设备的数量为4个，但实际应用中，所述视频处理设备的数量可以不限于4个，本实施例在此不对其进行限制。具体的，如图2所示，在视频系统中，摄像机将采集到的每个数据帧，拆分为4个数据帧，并将这4个数据帧分别发送至4个视频处理设备中进行处理。

具体的，i的初始取值为1可以通过预先将i的取值初始化为1实现。

102、根据所述视频采集设备的采集周期T，所述视频处理设备获得所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i的取值为n_i’时，t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i-1’被预先初始化为0。

其中，采集周期T可以根据实际的视频采集需要进行设定，例如，将采集周期T设为20ms，本实施例在此不对其进行限制。

具体的，为了完成初始化，在本实施例的一种可实施方式中，在101之前，所述方法还可以包括：所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

具体举例来说，在所述视频处理设备完成上述初始化后，当前i的取值为1，则相应的，当前通过执行101实现当接收到视频采集设备发送的第1个数据帧时，记录当前的本地时刻t₁，由于采集周期T是预先设定的，且在i为1时的d_i-1’，即d₀’初始化为0，则可计算获得所述第1个数据帧的帧号n₁的标准取值n₁’。

可以理解，在上述实施方式中，各视频处理设备需要同步或接近同步地进行上述初始化，才能更好地实现视频时间戳的同步，则相应的，为了实现初始化的同步，在各视频处理设备进行初始化之前，需要先对各设备的本地时间进行同步处理。

则可选的，在一种可实施的实施方式中，在所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0之前，所述方法还可以还包括：

当接收到所述视频采集设备发送的数据帧时，所述视频处理设备向第一同步设备发送指示通知，以使所述第一同步设备更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻，并在检测到当前记录的各视频处理设备对应的接收时刻中最接近当前时刻的接收时刻与其它任一视频处理设备对应的接收时刻的时间差的绝对值均不大于预设的阈值时，则向所述各视频处理设备发送第一重置信号；

其中，所述视频处理设备对应的接收时刻为所述第一同步设备接收到所述视频处理设备发送的指示通知时的本地时刻。

其中，所述第一同步设备同样可以为计算机，所述阈值可以根据同步的精确性需要确定，例如所述阈值可设为10ms，本实施例在此不对其进行限制。可以理解，在上述实施方式中，第一同步设备检测到最晚的接收时刻与其它任一接收时刻之间的时间差距均不大于所述阈值，可以理解为当前各视频处理设备的本地时间很接近，即近似同步，则此时向各视频处理设备发送第一重置信号，以指示各视频处理设备进行初始化，从而实现初始化同步。

可选的，基于本实施方式，在所述视频处理设备向第一同步设备发送指示通知之后，所述方法还可以包括：

所述视频处理设备接收所述第一同步设备发送的所述第一重置信号；

则相应的，所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0，具体可以包括：

所述视频处理设备根据所述第一重置信号，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

可选的，为了进一步提高初始化同步的可靠性，减少不必要的处理流程，基于上述实施方式，在所述视频处理设备接收所述第一同步设备发送的所述第一重置信号之后，所述方法还可以包括：

所述视频处理设备向所述第一同步设备返回确认消息，以使所述第一同步设备若接收到所述各视频处理设备返回的确认消息，则停止工作。

在本实施方式中，具体的，若所述第一同步设备未接收到各视频处理设备返回的确认消息，则在预设的时长后，所述初始同步设备可以再次执行所述根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻的步骤。

通过本实施方式，在所述第一同步设备确定各视频处理设备均已接收到所述第一重置信号后则停止工作，这样能够减少所述第一同步设备进行不必要的处理，同时，若所述第一同步设备检测到不是所有的视频处理设备均已接收到所述第一重置信号时，则再次对各视频处理设备的初始化进行同步，从而提高初始化同步的可靠性。

通过上述实施方式，能够使各视频处理设备的初始化同步，从而提高后续获取的各数据帧的视频时间戳的同步性。

再可选的，还可以利用全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）信号、网络时间协议（Network Time Protocol，简称NTP）或者精确时钟同步协议（PrecisionTime Protocol，简称PTP）为各视频处理设备的本地时间进行同步，从而实现初始化同步，相应的，在另一种可实施的实施方式中，在所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0之前，所述方法还可以还包括：

所述视频处理设备接收第二同步设备发送的第二重置信号，所述第二重置信号包括同步时刻和重置时刻，所述重置时刻在所述同步时刻之后；

则相应的，所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0，具体包括：

所述视频处理设备根据所述第二重置信号，将当前的本地时刻更新为所述同步时刻，并在检测到当前的本地时刻为所述重置时刻时，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

其中，所述第二同步设备可以为GPS、NTP或PTP技术中，能够获得各设备的同步时刻的设备。具体的，通过GPS信号可以直接获取精度极高的同步时钟基准，根据该时钟基准实现各设备的时间同步；NTP技术可以通过在网络上发送数据包，并通过往返时间计算出网络延迟来同步通过网络互连的各设备之间的本地时钟；PTP技术在NTP技术的基础上，基于特殊硬件设备的协助，能够大大降低各设备自身的操作系统和网络协议栈处理的非实时性导致的时间误差，进一步提高各设备的时间同步精度。其中，基于上述技术获得各设备的同步时刻的详细过程，在此不再赘述。

具体的，各视频处理设备将当前的本地时刻设置为所述第二同步设备发送的所述同步时刻后，各视频处理设备的本地时间则将是同步的，即同一时刻下各设备的本地时刻相同，因此相应的，所述各设备的本地时钟将同时达到所述重置时刻，因此，各视频处理设备在本地时刻为所述重置时刻时进行初始化，将能够使得各设备同时进行初始化，即实现初始化同步的效果。

103、所述视频处理设备计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，其中，t_i'=n_i'×T。

具体的，同样可以i为1的实施方式对103进行举例说明，即通过102计算获得第1个数据帧的帧号n₁的标准取值n₁’后，通过103计算获得第1个数据帧的视频时间戳t₁’，t₁’=n₁’×T。

具体的，基于上述任一实施方式，如果还需要计算后续接收到的数据帧的视频时间戳，则需要对d_i’进行计算和更新，则相应的，在本实施例的另一种可实施方式中，在103之后，还包括：

所述视频处理设备计算并存储所述第i个数据帧的时间差d_i，其中，d_i=t_i-t_i'；

所述视频处理设备根据当前存储的各时间差，通过进行低通滤波处理，获得d_i’；

所述视频处理设备将i的取值更新为i+1，并再次执行所述当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，所述视频处理设备记录当前的本地时刻t_i的步骤。

其中，所述低通滤波处理可以包括但不限于：滑动平均滤波或者中值滤波。通过进行低通滤波处理，能够减小数据帧到达时间的抖动对计算结果的影响，提高同步精度。

为了更好地理解本实施方式的技术方案，同样以i为1时的情况举例说明，在计算获得第1个数据帧的视频时间戳t₁’后，所述视频处理设备计算并存储第1个数据帧的时间差d₁，其中，d₁=t₁-t₁’。在该举例中，当前存储的各时间差包括d₁，则所述视频处理设备根据当前存储的各时间差，通过低通滤波处理获得d₁’，并将i的取值更新为i+1，在本例中，即将i的取值更新为2，进而再次执行101，以计算第2个数据帧的视频时间戳。

需要说明的是，在本实施方式中，当前存储的各时间差是不断更新的，例如，假设当前所述视频处理设备计算并存储了第2个数据帧的时间差d₂，则在本例中，所述视频处理设备根据当前存储的各时间差，通过进行低通滤波处理，获得d₂’，其中，当前存储的各时间差包括前次存储的d₁和本次存储的d₂。可以理解，上述举例只是为了举例说明当前存储的各时间差的更新过程，而并非进行限制。

通过本实施方式，能够在实现视频时间戳同步的基础上，连续不断地获取每次接收到的数据帧的视频时间戳。

在实际应用中，所述视频处理设备为待发送的数据帧添加相应的视频时间戳后，则将该数据帧发送至视频接收设备进行重构，相应的，基于上述任一实施方式，在103之后，所述方法还可以包括：

向视频接收设备发送携带所述视频时间戳t_i’的所述第i个数据帧，以使所述视频接收设备通过对携带相同视频时间戳的数据帧进行重构处理，获得相应的影像。

此外，在实际应用中，现有的一种视频时间戳获取方法包括：利用时钟同步技术，例如上述中提到的GPS、NTP或PTP技术等，实时对各视频处理设备的本地时间进行同步；视频处理设备向视频接收设备发送携带视频时间戳的数据帧，所述视频时间戳为当前的本地时刻。这种方案能够使得各视频处理设备发送的数据帧的视频时间戳同步，但是，该方案要求实时连续地通过网络对各视频处理设备进行时间同步，对网络信号的质量和稳定性要求较高。并且，PTP技术还需要特殊硬件设备的协助，这无疑会提高成本并且降低了方案的通用性。因此，相比于上述现有方案，本实施例提供的方案不需增加成本，且能够准确可靠地实现各数据帧的视频时间戳的同步。

本实施例提供的视频时间戳获取方法，通过根据接收到第i个数据帧的当前本地时刻t_i，第i个数据帧的时间差d_i和视频采集设备的采集周期T，获得能够使得t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小的所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，并根据t_i’=n_i’×T计算获得所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’的技术方案，在不需实时进行时钟同步且不需增加成本的基础上，能够准确可靠地实现对同一数据帧拆分获得的多个数据帧的视频时间戳的同步，进而提高影像质量。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图3为本发明实施例二提供的视频处理设备的结构示意图，如图3所示，所述设备包括：

获取模块31，用于当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1；

计算模块32，用于根据所述视频采集设备的采集周期T，获得所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i的取值为n_i’时，t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i-1’被预先初始化为0；

计算模块32，还用于计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，t_i’=n_i’×T。

其中，所述视频采集设备具体可以为具备视频采集功能的设备，例如，摄像机等。所述视频处理设备可以为具备处理功能的设备，例如计算机等。本实施例在此不对其进行限制。具体的，所述视频处理设备可以采用分布式架构。

具体的，为了完成初始化，在本实施例的一种可实施方式中，所述设备还包括：初始化模块，用于在所述获取模块记录当前的本地时刻t_i之前，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

可以理解，在上述实施方式中，各视频处理设备的初始化实现同步，才能更好地实现视频时间戳的同步，则相应的，为了实现初始化的同步，在各视频处理设备进行初始化之前，需要对各设备的本地时间进行同步。

则可选的，在一种可实施的实施方式中，所述设备还包括：

发送模块，用于在所述初始化模块将i的取值初始化为1之前，当接收到所述视频采集设备发送的数据帧时，向第一同步设备发送指示通知，以使所述第一同步设备根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻，并在检测到当前记录的各视频处理设备对应的接收时刻中最接近当前时刻的接收时刻与其它任一视频处理设备对应的接收时刻的时间差的绝对值均不大于预设的阈值时，则向所述各视频处理设备发送第一重置信号；

其中，所述视频处理设备对应的接收时刻为所述第一同步设备接收到所述视频处理设备的所述发送模块发送的指示通知时的本地时刻。

其中，所述第一同步设备同样可以为计算机，本实施例在此不对其进行限制。可以理解，在上述实施方式中，第一同步设备检测到最晚的接收时刻与其它任一接收时刻之间的时间差距均不大于所述阈值，可以理解为当前各视频处理设备的本地时间很接近，即近似同步，则此时向各视频处理设备发送第一重置信号，以指示各视频处理设备进行初始化，从而实现初始化同步。

基于本实施方式，所述设备还可以包括：

第一接收模块，用于在所述发送模块向第一同步设备发送指示通知之后，接收所述第一同步设备发送的所述第一重置信号；

相应的，所述初始化模块，具体用于根据所述第一重置信号，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

可选的，为了进一步提高初始化同步的可靠性，减少不必要的处理流程，在上述实施方式中，所述发送模块，还可以用于在所述第一接收模块接收所述第一同步设备发送的第一重置信号之后，向所述第一同步设备返回确认消息，以使所述第一同步设备若接收到所述各视频处理设备的发送模块返回的确认消息，则停止工作，否则，在预设的时长后，所述初始同步设备再次执行所述根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻的步骤。

通过上述实施方式，能够使各视频处理设备的初始化同步，从而提高后续获取的各数据帧的视频时间戳的同步性。

再可选的，还可以利用GPS信号、NTP或者PTP技术为各视频处理设备的本地时间进行同步，从而实现初始化同步，相应的，在另一种可实施的实施方式中，所述设备还可以包括：

第二接收模块，用于在所述初始化模块将i的取值初始化为1之前，接收第二同步设备发送的第二重置信号，所述第二重置信号包括同步时刻和重置时刻，所述重置时刻在所述同步时刻之后；

所述初始化模块，具体用于根据所述第二重置信号，将当前的本地时刻更新为所述同步时刻，并在检测到当前的本地时刻为所述重置时刻时，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

通过本实施方式，能够实现各视频处理设备的本地时间的同步，进而实现初始化同步的效果。

具体的，基于上述任一实施方式，如果还需要计算后续接收到的数据帧的视频时间戳，则需要对d_i’进行计算和更新，则相应的，在本实施例的另一种可实施方式中，

计算模块32，还用于在计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，计算所述第i个数据帧的时间差d_i，其中，d_i=t_i-t_i’；

所述设备还包括：

存储模块，用于存储所述第i个数据帧的时间差d_i；

低通滤波模块，用于根据所述存储模块当前存储的各时间差，通过进行低通滤波处理，获得d_i’；

处理模块，用于将i的取值更新为i+1，并指示所述获取模块再次执行所述当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i的步骤。

其中，所述低通滤波处理包括滑动平均滤波或者中值滤波。通过进行低通滤波处理，能够减小数据帧到达时间的抖动对计算结果的影响，提高同步精度。

通过本实施方式，能够在实现视频时间戳同步的基础上，连续不断地获取每次接收到的数据帧的视频时间戳。

在实际应用中，所述视频处理设备为待发送的数据帧添加相应的视频时间戳后，则将该数据帧发送至视频接收设备进行重构，相应的，基于上述任一实施方式，所述设备还可以包括：

数据发送模块，用于在所述计算模块计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，向视频接收设备发送携带所述视频时间戳t_i’的所述第i个数据帧，以使所述视频接收设备通过对携带相同视频时间戳的数据帧进行重构处理，获得相应的影像。

本实施例提供的视频处理设备，通过根据接收到第i个数据帧的当前本地时刻t_i，第i个数据帧的时间差d_i和视频采集设备的采集周期T，获得能够使得t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小的所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，并根据t_i’=n_i’×T计算获得所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’的技术方案，在不需实时进行时钟同步且不需增加成本的基础上，能够准确可靠地实现对同一数据帧拆分获得的多个数据帧的视频时间戳的同步，进而提高影像质量。

图4为本发明实施例三提供的视频处理设备的结构示意图，如图4所示，所述设备包括：存储器41和处理器42。

存储器41，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器41可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。

处理器42，用于执行存储器41存放的程序，以用于：当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1；根据所述视频采集设备的采集周期T，获得所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i的取值为n_i’时，t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i-1’被预先初始化为0；计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，t_i’=n_i’×T。。

其中，处理器42可能是一个中央处理器（Central Processing Unit，简称为CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

具体的，为了完成初始化，基于存储器41存放的程序，处理器42，还可以用于在记录当前的本地时刻t_i之前，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

可以理解，在上述实施方式中，各视频处理设备的初始化实现同步，才能更好地实现视频时间戳的同步，则相应的，为了实现初始化的同步，在各视频处理设备进行初始化之前，需要对各设备的本地时间进行同步。

则可选的，在一种可实施的实施方式中，所述设备还可以包括：通信接口43，用于在处理器42将i的取值初始化为1之前，当接收到所述视频采集设备发送的数据帧时，向第一同步设备发送指示通知，以使所述第一同步设备根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻，并在检测到当前记录的各视频处理设备对应的接收时刻中最接近当前时刻的接收时刻与其它任一视频处理设备对应的接收时刻的时间差的绝对值均不大于预设的阈值时，则向所述各视频处理设备发送第一重置信号；

其中，所述视频处理设备对应的接收时刻为所述第一同步设备接收到所述视频处理设备发送的指示通知时的本地时刻。

可以理解，在上述实施方式中，第一同步设备检测到最晚的接收时刻与其它任一接收时刻之间的时间差距均不大于所述阈值，可以理解为当前各视频处理设备的本地时间很接近，即近似同步，则此时向各视频处理设备发送第一重置信号，以指示各视频处理设备进行初始化，从而实现初始化同步。

在上述实施方式中，通信接口43，还可以用于在所述向第一同步设备发送指示通知之后，接收所述第一同步设备发送的所述第一重置信号；相应的，处理器42，具体用于根据所述第一重置信号，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

可选的，为了进一步提高初始化同步的可靠性，减少不必要的处理流程，在上述实施方式中，通信接口43，还可以用于在接收所述第一同步设备发送的第一重置信号之后，向所述第一同步设备返回确认消息，以使所述第一同步设备若接收到所述各视频处理设备的发送模块返回的确认消息，则停止工作，否则，在预设的时长后，所述初始同步设备再次执行所述根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻的步骤。

通过上述实施方式，能够使各视频处理设备的初始化同步，从而提高后续获取的各数据帧的视频时间戳的同步性。

再可选的，还可以利用GPS信号、NTP或者PTP技术为各视频处理设备的本地时间进行同步，从而实现初始化同步，相应的，在另一种可实施的实施方式中，通信接口43，还可以用于在处理器42将i的取值初始化为1之前，接收第二同步设备发送的第二重置信号，所述第二重置信号包括同步时刻和重置时刻，所述重置时刻在所述同步时刻之后；处理器42，具体用于根据所述第二重置信号，将当前的本地时刻更新为所述同步时刻，并在检测到当前的本地时刻为所述重置时刻时，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

通过本实施方式，能够实现各视频处理设备的本地时间的同步，进而实现初始化同步的效果。

具体的，基于上述任一实施方式，如果还需要计算后续接收到的数据帧的视频时间戳，则需要对d_i’进行计算和更新，则相应的，在本实施例的另一种可实施方式中，处理器42，还可以用于在计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，计算所述第i个数据帧的时间差d_i，其中，d_i=t_i-t_i’；存储器41还用于存储所述第i个数据帧的时间差d_i；处理器42，还可以用于根据所述存储模块当前存储的各时间差，通过进行低通滤波处理，获得d_i’；将i的取值更新为i+1，并再次执行所述当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i的步骤。

其中，所述低通滤波处理包括滑动平均滤波或者中值滤波。通过进行低通滤波处理，能够减小数据帧到达时间的抖动对计算结果的影响，提高同步精度。

通过本实施方式，能够在实现视频时间戳同步的基础上，连续不断地获取每次接收到的数据帧的视频时间戳。

在实际应用中，所述视频处理设备为待发送的数据帧添加相应的视频时间戳后，则将该数据帧发送至视频接收设备进行重构，相应的，基于上述任一实施方式，通信接口43，还可以用于在处理器42计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，向视频接收设备发送携带所述视频时间戳t_i’的所述第i个数据帧，以使所述视频接收设备通过对携带相同视频时间戳的数据帧进行重构处理，获得相应的影像。

本实施例提供的视频处理设备，通过根据接收到第i个数据帧的当前本地时刻t_i，第i个数据帧的时间差d_i和视频采集设备的采集周期T，获得能够使得t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小的所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，并根据t_i’=n_i’×T计算获得所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’的技术方案，在不需实时进行时钟同步且不需增加成本的基础上，能够准确可靠地实现对同一数据帧拆分获得的多个数据帧的视频时间戳的同步，进而提高影像质量。

可选的，在具体实现上，如果存储器41、处理器42和通信接口43独立实现，则存储器41、处理器42和通信接口43可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，简称为ISA）总线、外部设备互连（Peripheral Component，简称为PCI）总线或扩展工业标准体系结构（Extended IndustryStandard Architecture，简称为EISA）总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器41、处理器42和通信接口43集成在一块芯片上实现，则存储器41、处理器42和通信接口43可以通过内部接口完成相同间的通信。

本发明实施例四提供一种视频系统，包括视频采集设备，和多个如实施例二或实施例三所述的视频处理设备；其中，所述视频采集设备，用于将采集到的数据帧拆分为多个数据帧并分别发送给所述多个视频处理设备，其中，所述多个数据帧的数量为所述多个视频处理设备的数量。

本实施例提供的视频系统，在不需实时进行时钟同步且不需增加成本的基础上，能够准确可靠地实现对同一数据帧拆分获得的多个数据帧的视频时间戳的同步，进而提高影像质量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种视频时间戳获取方法，其特征在于，包括：

当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，视频处理设备记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1；

根据所述视频采集设备的采集周期T，所述视频处理设备获得所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i的取值为n_i’时，t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i-1’被预先初始化为0；

所述视频处理设备计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，t_i’＝n_i’×T；

所述视频处理设备计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，还包括：

所述视频处理设备计算并存储所述第i个数据帧的时间差d_i，其中，d_i＝t_i-t_i’；

所述视频处理设备根据当前存储的各时间差，通过进行低通滤波处理，获得d_i’；

所述视频处理设备将i的取值更新为i+1，并再次执行所述当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，所述视频处理设备记录当前的本地时刻t_i的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，所述视频处理设备记录当前的本地时刻t_i之前，还包括：

所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0之前，还包括：

当接收到所述视频采集设备发送的数据帧时，所述视频处理设备向第一同步设备发送指示通知，以使所述第一同步设备根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻，并在检测到当前记录的各视频处理设备对应的接收时刻中最接近当前时刻的接收时刻与其它任一视频处理设备对应的接收时刻的时间差的绝对值均不大于预设的阈值时，则向所述各视频处理设备发送第一重置信号；

其中，所述视频处理设备对应的接收时刻为所述第一同步设备接收到所述视频处理设备发送的指示通知时的本地时刻。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述视频处理设备向第一同步设备发送指示通知之后，还包括：

所述视频处理设备接收所述第一同步设备发送的所述第一重置信号；

所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0，具体包括：

所述视频处理设备根据所述第一重置信号，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述视频处理设备接收所述第一同步设备发送的第一重置信号之后，还包括：

所述视频处理设备向所述第一同步设备返回确认消息，以使所述第一同步设备若接收到所述各视频处理设备返回的确认消息，则停止工作，否则，在预设的时长后，所述初始同步设备再次执行所述根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻的步骤。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0之前，还包括：

所述视频处理设备接收第二同步设备发送的第二重置信号，所述第二重置信号包括同步时刻和重置时刻，所述重置时刻在所述同步时刻之后；

所述视频处理设备将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0，具体包括：

所述视频处理设备根据所述第二重置信号，将当前的本地时刻更新为所述同步时刻，并在检测到当前的本地时刻为所述重置时刻时，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低通滤波处理包括滑动平均滤波或者中值滤波。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，还包括：

向视频接收设备发送携带所述视频时间戳t_i’的所述第i个数据帧，以使所述视频接收设备通过对携带相同视频时间戳的数据帧进行重构处理，获得相应的影像。

9.一种视频处理设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i，其中，i为正整数且i的初始取值为1；

计算模块，用于根据所述视频采集设备的采集周期T，获得所述第i个数据帧的帧号n_i的标准取值n_i’，其中，n_i为整数且当n_i的取值为n_i’时，t_i-d_i-1’-n_i×T的绝对值最小，其中，当i为1时，d_i-1’被预先初始化为0；

所述计算模块，还用于计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’，t_i’＝n_i’×T；

所述计算模块，还用于在计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，计算所述第i个数据帧的时间差d_i，其中，d_i＝t_i-t_i’；

所述设备还包括：

存储模块，用于存储所述第i个数据帧的时间差d_i；

低通滤波模块，用于根据所述存储模块当前存储的各时间差，通过进行低通滤波处理，获得d_i’；

处理模块，用于将i的取值更新为i+1，并指示所述获取模块再次执行所述当接收到视频采集设备发送的第i个数据帧时，记录当前的本地时刻t_i的步骤。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

初始化模块，用于在所述获取模块记录当前的本地时刻t_i之前，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

发送模块，用于在所述初始化模块将i的取值初始化为1之前，当接收到所述视频采集设备发送的数据帧时，向第一同步设备发送指示通知，以使所述第一同步设备根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻，并在检测到当前记录的各视频处理设备对应的接收时刻中最接近当前时刻的接收时刻与其它任一视频处理设备对应的接收时刻的时间差的绝对值均不大于预设的阈值时，则向所述各视频处理设备发送第一重置信号；

其中，所述视频处理设备对应的接收时刻为所述第一同步设备接收到所述视频处理设备的所述发送模块发送的指示通知时的本地时刻。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

第一接收模块，用于在所述发送模块向第一同步设备发送指示通知之后，接收所述第一同步设备发送的所述第一重置信号；

所述初始化模块，具体用于根据所述第一重置信号，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，

所述发送模块，还用于在所述第一接收模块接收所述第一同步设备发送的第一重置信号之后，向所述第一同步设备返回确认消息，以使所述第一同步设备若接收到所述各视频处理设备的发送模块返回的确认消息，则停止工作，否则，在预设的时长后，所述初始同步设备再次执行所述根据所述指示通知更新当前记录的所述视频处理设备对应的接收时刻的步骤。

14.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

第二接收模块，用于在所述初始化模块将i的取值初始化为1之前，接收第二同步设备发送的第二重置信号，所述第二重置信号包括同步时刻和重置时刻，所述重置时刻在所述同步时刻之后；

所述初始化模块，具体用于根据所述第二重置信号，将当前的本地时刻更新为所述同步时刻，并在检测到当前的本地时刻为所述重置时刻时，将i的取值初始化为1，并将当前的d_i-1’初始化为0。

15.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述低通滤波处理包括滑动平均滤波或者中值滤波。

16.根据权利要求9-15中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

数据发送模块，用于在所述计算模块计算所述第i个数据帧的视频时间戳t_i’之后，向视频接收设备发送携带所述视频时间戳t_i’的所述第i个数据帧，以使所述视频接收设备通过对携带相同视频时间戳的数据帧进行重构处理，获得相应的影像。

17.一种视频系统，其特征在于，包括：视频采集设备，和多个如权利要求9-16中任一项所述的视频处理设备；其中，

所述视频采集设备，用于将采集到的数据帧拆分为多个数据帧并分别发送给所述多个视频处理设备，其中，所述多个数据帧的数量为所述多个视频处理设备的数量。