CN105681825B - 一种视频码流输出控制装置和方法 - Google Patents

一种视频码流输出控制装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种视频码流输出控制装置和方法，该装置包括：复制模块，用于接收输入的视频文件，并复制生成至少两份相同的视频文件；分组模块，用于将每份视频文件按传输顺序分组，每组包含的帧数据的数量相等；处理模块，用于保持其中一份视频文件不变，并按照预设的不同规则，分别删除其余的每份视频文件中的任意至少一个帧数据，使删除操作后其余每份视频文件的帧数据的数目均不同，且同一份视频文件中，每组帧数据删除后数目相同，每组中删除的帧数据的位置也相同；输出模块，用于接收每份视频文件，并根据传输顺序输出到播放设备。通过本发明能够充分利用芯片的硬件特性，输出多路不同码率、不同FPS的码流，不损坏原有的硬件码流的性能。

Description

一种视频码流输出控制装置和方法
技术领域
本发明涉及视频技术领域，特别是涉及一种视频码流输出控制装置和方法。
背景技术
目前普通的民用摄像机中的视频处理芯片，例如海思3518芯片(Hi3518)，集成了新一代ISP、优化后的编码前图像处理算法和新一代H.264编码器。同时采用先进低功耗工艺和内部的低功耗架构设计，具有低码率、高图像质量、低功耗的特点。
然而，由于硬件芯片输出多码流受制于硬件的性能，采用上述普通芯片最大只能输出一路H.264压缩视频，如果利用硬件多码流，必须降低分辨率和帧率，势必不能充分利用硬件特性，造成资源浪费。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种视频码流输出控制装置和方法，能够充分利用芯片的硬件特性，输出多路不同码率、不同FPS的码流，不损坏原有的硬件码流的性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种视频码流输出控制装置，用于控制输出多路不同码率的视频码流，包括：复制模块，用于接收输入的视频文件，并复制生成至少两份相同的视频文件；分组模块，用于将每份视频文件按传输顺序分组，每组包含的帧数据的数量相等；处理模块，用于保持其中一份视频文件不变，并按照预设的不同规则，分别删除其余的每份视频文件中的任意至少一个帧数据，使删除操作后其余每份视频文件的帧数据的数目均不同，且同一份视频文件中，每组帧数据删除后数目相同，每组中删除的帧数据的位置也相同；输出模块，用于接收处理模块处理完成的每份视频文件，并根据预设的传输顺序输出到播放设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种视频码流输出控制方法，该方法的步骤包括：接收输入的视频文件，并复制生成两份以上相同的视频文件；将每份视频文件按传输顺序分组，每组包含的帧数据的数量相等；保持其中一份视频文件不变，并按照预设的不同规则，分别删除其余的每份视频文件中的任意至少一个帧数据，使删除操作后其余每份视频文件的帧数据的数目均不同，且同一份视频文件中，每组帧数据删除后数目相同，每组中删除的帧数据的位置也相同；接收处理完成的每份视频文件，并输出到播放设备。
区别于现有技术，本发明的视频码流输出控制装置将视频码流帧数据复用成两份以上，将每份帧数据按照其中的帧数据的传输顺序分为包含相同数量帧数据的帧数据组，对其中一份帧数据不做处理，对其余的各份帧数据进行删除处理，每份帧数据删除规则不同，输出至少2份不同的视频帧数据，本发明能够充分利用芯片的硬件特性，输出多路不同码率、不同FPS的码流，不损坏原有的硬件码流的性能。
附图说明
图1是本发明提供的一种视频数据传输装置第一实施方式的结构示意图；
图2是本发明提供的一种视频数据传输装置第一实施方式中帧数据可被接收的情况的坐标示意图；
图3是本发明提供的一种视频数据传输方法第一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
现在越来越多的人将观看视频作为闲暇时刻的娱乐消遣，随着视频技术的发展，可通过电脑、电视以及移动终端随时随地进行观看相同的视频内容。但是为使同一视频内容的码流匹配不同的播放终端，需要生成相应码率的视频文件，这要求转码的硬件设备具有较高的性能，需要较高的成本。现有的海思3518芯片Hi3518被广泛应用于视频转码领域，采用先进低功耗工艺和内部的低功耗架构设计，在低码率、高图像质量、低功耗方面持续引领行业水平。但是利用海思3518芯片Hi3518进行转码最终只能输出一种码率的视频码流，如果想要生成多码流，则必须降低分辨率和帧率，不能充分利用硬件特性。
参阅图1，图1是本发明提供的一种视频码流输出控制装置第一实施方式的结构示意图。该装置100包括：复制模块110、分组模块120、处理模块130以及输出模块140。视频文件传输到装置100中，经装置100处理后，生成多帧率的视频文件，以适配不同类型的播放终端。传入后被复制模块110接收，复制模块110根据待生成的帧率的类型，将视频文件复制生成至少2份，且份数与待生成的帧数的类型数量相等。在本实施方式中复制生成4份视频文件。分组模块120将每份视频文件中的帧数据按照传输顺序分组。视频文件播放时，是将帧数据按传输顺序一帧一阵传输到播放终端进行播放。在本实施方式中，设定按照帧数据的传输顺序，将连续的25个帧数据设定为一组帧数据。每组帧数据的数量可任意设定，在其他实施方式中，也可将连续的13个或33个帧数据分为一组。分组完成后，处理模块130按照预定的规则对各份视频文件帧数据进行处理。具体处理步骤是：对复制模块110复制产生的4份视频文件中的其中一份不做处理，其余的视频文件中，同一份视频文件中，每一组删除相同数量且处于相同位置的帧数据，在不同份的视频文件中，每组帧数据删除的数量和位置不同，经过删除处理，最终形成4份帧率不同的视频文件。由输出模块140接收处理完成的四份视频文件，根据播放终端的需求将适配播放终端的相应视频文件发送到该播放终端。
区别于现有技术，本发明的视频码流输出控制装置将视频码流帧数据复用成两份以上，将每份帧数据按照其中的帧数据的传输顺序分为包含相同数量帧数据的帧数据组，对其中一份帧数据不做处理，对其余的各份帧数据进行删除处理，每份帧数据删除规则不同，输出至少2份不同的视频帧数据，本发明能够充分利用芯片的硬件特性，输出多路不同码率、不同FPS的码流，不损坏原有的硬件码流的性能。
参阅图2，图2是本发明提供的一种视频码流输出控制装置第二实施方式的结构示意图。该装置200包括：复制模块210、分组模块220、处理模块230以及输出模块240。其中复制模块210和输出模块240与前一实施方式相同，不再赘述。
分组模块220包括设定单元221和分组单元222。在本发明中，视频文件编解码采用H.264标准，它是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT，Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。设定单元221按照H.264标准编码标准，将视频文件的帧数据设定为关键帧和相对帧两种类型。按照视频文件帧数据的传输顺序，两个关键帧之间有多个连续的相对帧。在本实施方式中，设置两个关键帧之间有12个相对帧，在其他实施方式中，两个关键帧之间可设置其他数目的相对帧。识别单元221识别视频文件中所有帧数据中的关键帧和相对帧，关键帧之间排列有多个相对帧，每两个关键帧之间的相对帧的数量相等。传输顺序靠后的相对帧是参照传输顺序靠前的相对帧或前面的关键帧生成。分别统计每一份视频帧数据中包含的关键帧和相对帧的数量和位置，然后由分组单元222根据关键帧和相对帧的数量和位置，将一个关键帧和位于两个关键帧之间的多个相对帧分为1个组。本实施方式中，将每一份视频文件中一个关键帧和紧接着该关键帧传输的相对帧分为1个组。
分组完成后，由处理模块230进行处理。处理模块230设定删除帧数据中的预设规则，预设规则可根据关键帧和相对帧的位置情况进行设定。预设规则可设定为：给每组帧数据中的所述相对帧编号，对每组中的至少2个相对帧进行删除，且每份视频文件帧数据中每组所述帧数据删除的相对帧数据的编号相同，不同份的每组的所述帧数据删除的相对帧的编号不同。在本实施方式中，对每份视频文件进行编号，编号设为1、2、3、4，对其中编号为1、2、3的三份视频文件中的每个组进行编号，编号规则为份数-组数，如第一份视频文件的第三个组的帧数据编号为1-3，对编号为4的视频文件的帧数据组不进行编号。对编号完成的帧数据组中的每个相对帧进行编号，如第一份视频文件的第三个组的第五个相对帧数据编号为1-3-5。编号完成后，设定删除1-3视频文件中每个组的至少一个相对帧数据。为保证视频文件播放的流畅性，不可删除过多的相对帧数据。故在本实施方式中，可设定编号1的视频文件中，每组帧数据删除编号为4n+1的相对帧，每组包含12个相对帧数据时，即删除每组中编号为1、5、9的相对帧。删除后形成帧数不同于编号为4的视频文件的新视频文件。同理，在编号为2的视频文件的每组帧数据中，删除编号为4n+2和4n+3的相对帧，在编号为3的视频文件的每组帧数据中，删除编号为4n+1、4n+2和4n+3的相对帧，最终生成4种帧率不同的视频文件由输出模块240输出到播放终端，以适配不同类型的播放终端进行播放。
区别于现有技术，本发明的视频码流输出控制装置将视频码流帧数据复用成两份以上，将每份帧数据按照其中的帧数据的传输顺序分为包含相同数量帧数据的帧数据组，对其中一份帧数据不做处理，对其余的各份帧数据进行删除处理，每份帧数据删除规则不同，输出至少2份不同的视频帧数据，本发明能够充分利用芯片的硬件特性，输出多路不同码率、不同FPS的码流，不损坏原有的硬件码流的性能。
参阅图3，图3是本发明提供的一种视频码流输出控制方法第一实施方式的流程示意图。该方法的步骤包括：
S301：接收输入的视频文件，并复制生成两份以上相同的视频文件。
视频文件经处理后，生成多帧率的视频文件，以适配不同类型的播放终端。根据待生成的帧率的类型，将视频文件复制生成至少2份，且份数与待生成的帧数的类型数量相等。在本实施方式中复制生成4份视频文件。
S302：将每份视频文件按传输顺序分组，每组包含的帧数据的数量相等。
将每份视频文件中的帧数据按照传输顺序分组。视频文件播放时，是将帧数据按传输顺序一帧一阵传输到播放终端进行播放。在本实施方式中，设定按照帧数据的传输顺序，将连续的25个帧数据设定为一组帧数据。每组帧数据的数量可任意设定，在其他实施方式中，也可将连续的13个或33个帧数据分为一组。
在H.264标准编码标准中，视频文件的帧数据包括两种类型，关键帧和相对帧。按照视频文件帧数据的传输顺序，两个关键帧之间有多个连续的相对帧。在本实施方式中，设置两个关键帧之间有12个相对帧，在其他实施方式中，两个关键帧之间可设置其他数目的相对帧。识别视频文件中所有帧数据中的关键帧和相对帧，关键帧之间排列有多个相对帧，每两个关键帧之间的相对帧的数量相等。传输顺序靠后的相对帧是参照传输顺序靠前的相对帧或前面的关键帧生成。分别统计每一份视频帧数据中包含的关键帧和相对帧的数量和位置，然后根据关键帧和相对帧的数量和位置，将一个关键帧和位于两个关键帧之间的多个相对帧分为1个组。本实施方式中，将每一份视频文件中一个关键帧和紧接着该关键帧传输的相对帧分为1个组。
S303：保持其中一份视频文件不变，并按照预设的不同规则，分别删除其余的每份视频文件中的任意至少一个帧数据，使进行删除操作的每份视频文件的帧数据的数目均不同，且执行删除操作的同一份视频文件中，每组帧数据删除后数目相同，每组中删除的帧数据的位置也相同。
按照预定的规则对各份视频文件帧数据进行处理。具体处理步骤是：对复制产生的4份视频文件中的其中一份不做处理，其余的视频文件中，同一份视频文件中，每一组删除相同数量且处于相同位置的帧数据，在不同份的视频文件中，每组帧数据删除的数量和位置不同，经过删除处理，最终形成4份帧率不同的视频文件。
设定删除帧数据中的预设规则时，预设规则可根据关键帧和相对帧的位置情况进行设定。预设规则可设定为：给每组帧数据中的所述相对帧编号，对每组中的至少2个相对帧进行删除，且每份视频文件帧数据中每组所述帧数据删除的相对帧数据的编号相同，不同份的每组的所述帧数据删除的相对帧的编号不同。在本实施方式中，对每份视频文件进行编号，编号设为1、2、3、4，对其中编号为1、2、3的三份视频文件中的每个组进行编号，编号规则为份数-组数，如第一份视频文件的第三个组的帧数据编号为1-3，对编号为4的视频文件的帧数据组不进行编号。对编号完成的帧数据组中的每个相对帧进行编号，如第一份视频文件的第三个组的第五个相对帧数据编号为1-3-5。编号完成后，设定删除1-3视频文件中每个组的至少一个相对帧数据。为保证视频文件播放的流畅性，不可删除过多的相对帧数据。故在本实施方式中，可设定编号1的视频文件中，每组帧数据删除编号为4n+1的相对帧，每组包含12个相对帧数据时，即删除每组中编号为1、5、9的相对帧。删除后形成帧数不同于编号为4的视频文件的新视频文件。同理，在编号为2的视频文件的每组帧数据中，删除编号为4n+2和4n+3的相对帧，在编号为3的视频文件的每组帧数据中，删除编号为4n+1、4n+2和4n+3的相对帧，最终生成4种帧率不同的视频文件
S304：接收处理完成的每份视频文件，并输出到播放设备。
接收处理完成的四份视频文件，根据播放终端的需求将适配播放终端的相应视频文件发送到该播放终端。
区别于现有技术，本发明的视频码流输出控制方法将视频码流帧数据复用成两份以上，将每份帧数据按照其中的帧数据的传输顺序分为包含相同数量帧数据的帧数据组，对其中一份帧数据不做处理，对其余的各份帧数据进行删除处理，每份帧数据删除规则不同，输出至少2份不同的视频帧数据，本发明能够充分利用芯片的硬件特性，输出多路不同码率、不同FPS的码流，不损坏原有的硬件码流的性能。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种视频码流输出控制装置，用于控制输出多路不同码率的视频码流，其特征在于，包括：
复制模块，用于接收输入的视频文件，并复制生成至少两份相同的所述视频文件；
分组模块，用于将每份所述视频文件按传输顺序分组，每组包含的帧数据的数量相等；
处理模块，用于保持其中一份所述视频文件不变，并按照预设的不同规则，分别删除其余的每份所述视频文件中的任意至少一个帧数据，使进行删除操作的每份所述视频文件的帧数据的数目均不同，且执行删除操作的同一份所述视频文件中，每组所述帧数据删除后数目相同，每组中删除的帧数据的位置也相同；以及
输出模块，用于接收所述处理模块处理完成的每份所述视频文件，并根据预设的传输顺序输出到播放设备。
2.根据权利要求1所述的视频码流输出控制装置，其特征在于，所述分组模块包括：
设定单元，用于将所述视频文件中的帧数据设定为关键帧和相对帧，且所述关键帧和所述相对帧的位置关系为，两个相邻的所述关键帧之间有至少2个连续的所述相对帧；
分组单元，用于根据所述关键帧和相对帧的数量和位置，将一个所述关键帧和位于两个所述关键帧之间的所述相对帧划分为一个组。
3.根据权利要求2所述的视频码流输出控制装置，其特征在于，所述预设规则为：给需进行删除操作的所述视频文件的每组所述帧数据中的所述相对帧编号，对每组中的至少1个所述相对帧进行删除，使删除后的同一所述视频文件中，每个分组中删除的相对帧的编号相同，且使删除后的不同的所述视频文件中，每个分组中删除的相对帧的数量和编号不同。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的视频码流输出控制装置，其特征在于，所述控制装置采用型号为Hi3518的海思芯片。
5.根据权利要求4所述的视频码流输出控制装置，其特征在于，采用H.264的编解码方式对所述视频文件进行编码和解码。
6.根据权利要求1所述的视频码流输出控制装置，其特征在于，所述输出模块根据不同的码率和帧率输出每份所述视频文件。
7.一种视频码流输出控制方法，其特征在于，包括：
接收输入的视频文件，并复制生成两份以上相同的所述视频文件；
将每份所述视频文件按传输顺序分组，每组包含的帧数据的数量相等；
保持其中一份所述视频文件不变，并按照预设的不同规则，分别删除其余的每份所述视频文件中的任意至少一个帧数据，使进行删除操作的每份所述视频文件的帧数据的数目均不同，且执行删除操作的同一份所述视频文件中，每组所述帧数据删除后数目相同，每组中删除的帧数据的位置也相同；
接收处理完成的每份所述视频文件，并输出到播放设备。
8.根据权利要求7所述的视频码流输出控制方法，其特征在于，在将每份所述帧数据按传输顺序分组的步骤中，包括步骤：
设定将所述视频文件中的帧数据设定为关键帧和相对帧，且所述关键帧和所述相对帧的位置关系为，两个所述关键帧之间有至少2个连续的所述相对帧；
根据所述关键帧和相对帧的数量和位置，将一个所述关键帧和位于两个所述关键帧之间的所述相对帧划分为一个组。
9.根据权利要求8所述的视频码流输出控制方法，其特征在于，所述预设规则为：给需进行删除操作的所述视频文件的每组所述帧数据中的所述相对帧编号，对每组中的至少1个所述相对帧进行删除，使删除后的同一所述视频文件中，每个分组中删除的相对帧的编号相同，且使删除后的不同的所述视频文件中，每个分组中删除的相对帧的数量和编号不同。
10.根据权利要求7所述的视频码流输出控制方法，其特征在于，在接收处理完成的每份所述帧数据，并输出到播放设备的步骤中，根据不同的码率和帧率输出的每份所述视频文件。
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