CN107172366A - 一种视频预览方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视频预览方法，其采用基于FPGA芯片以及网络设备对于视频数据进行复制转发的方式实现对于视频的预览处理，以避免其向前端设备申请视频流，进而无需占用前端设备带宽，致使本申请中的视频预览方法在避免高昂的硬件成本的同时，使得设备间数据的传输效率得以保障。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其是一种视频预览方法。
背景技术
传统视频切换设备通过处理芯片将HDMI、VGA、DVI等信号经过变换转换为统一格式，经过底板芯片传输给输出口，投射到显示设备；在视频数据传输的过程中，对于视频的预览是用户的重要使用需求之一。目前，传统的视频预览方式分为以下几种方式：
1)从视频源设备通过公有协议方式，获取视频流，通常有从网络摄像机通过Onvif,RTSP等协议申请视频流至计算机设备，通过本地解码的方式查看视频；
2)从视频源设备通过私有协议获取视频流；
3)通过第三方设备，如网络硬盘录像机，流媒体服务器等设备转发视频源的视频流，通过相应编码与视频编辑，传送至计算机设备解码显示；
4)不通过网络，使用视频切换器设备直接查看图像。
上述视频预览方式存在有如下缺陷：
1)不通过网络设备预览需要专门的硬件进行视频切换或者拼接，成本较高，同时效率底下，并且受限于线材的传输距离；
2）通过申请编码视频流本地解码显示的方式，存在着如下限制：
a)对计算机设备的硬件性能有着一定的要求,现有的高效编解码协议如h264、fmpeg等，解码计算复杂度都比较高，现有的计算机设备处理器并不是专用的视频解码处理器，同时解码数量有限；
b)占用前端设备带宽。视频源设备如网络摄像机等，这些设备的并发视频流数量受制于其芯片能力与传输带宽，一般为8路，4路或者更高或者更低，而在监控领域很多情况下都会有多个解码设备或者硬盘录像机设备会同时向视频源设备申请视频流，而计算机预览将会占用一路；
c)增加整体网络带宽压力；
d)受限于网络本身的传输特性，可能存在卡顿，花屏等现象。
基于上述情形，目前的视频预览方法并不能良好的实现视频预览功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种视频预览方法，其可在避免视频处理硬件成本过高的前提下，实现对于视频数据的高效传输以及预览处理。
为解决上述技术问题，本发明涉及一种视频预览方法，其包括有如下步骤：
1)通过转换芯片对于输入的视频信号进行格式转换，以获得视频信号的RGB数据，并将上述视频信号的RGB数据发送至FPGA芯片之中；
2)通过FPGA芯片对于RGB数据进行抽帧处理；
3)通过FPGA芯片对于经抽帧处理后的RGB数据进行图像缩小处理；
4)采用Ycbcr数据格式对于步骤3）得到的RGB数据进行编码处理，以获得视频信号的Ycbcr数据；
5)FPGA芯片将视频信号的Ycbcr数据，以及视频源设备的本地Mac地址、目标Mac地址、数据长度、行编号进行统一打包处理，并将打包后的数据通过网卡芯片传输至交换机设备之中；
6)预览用户在计算机终端通过网络访问系统以及网卡获取步骤5）中打包后的数据，并对于上述数据中的目标Mac地址、数据长度进行过滤，得到视频信号的Ycbcr数据；将上述视频信号的Ycbcr数据转换为RGB信号即可进行视频预览。
作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，对于RGB数据进行抽帧处理的抽帧比例为1：8。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）中，对于RGB数据进行图像处理的方法为等比例取点；经过图像缩小后的RGB数据的分辨率至多为480*270。
采用上述技术方案的视频预览方法，其采用基于FPGA芯片以及网络设备对于视频数据进行复制转发的方式实现对于视频的预览处理，以避免其向前端设备申请视频流，进而无需占用前端设备带宽，致使本申请中的视频预览方法在避免高昂的硬件成本的同时，使得设备间数据的传输效率得以保障。与此同时，上述视频的预览处理过程中在用户设备端仅采用Ycbcr与RGB数据之间的转换，故其数据计算复杂程度较小，占用CPU资源较低；在此基础上述，用户通过多个网卡设备即可实现多个网口数量的视频预览处理，以使得用户的多样性需求得以满足。
附图说明
图1为本发明中系统结构示意图；
图2为本发明中FPGA芯片的视频数据处理逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1
如图1与图2所示的一种视频预览方法，其包括有如下步骤：
1)通过转换芯片对于输入的视频信号进行格式转换，以获得视频信号的RGB数据，并将上述视频信号的RGB数据发送至FPGA芯片之中；
2)通过FPGA芯片对于RGB数据进行逐行扫描处理，并将RGB数据转换为Serdes数据发送至底板芯片；
3)通过FPGA芯片对于RGB数据进行抽帧处理；
4)通过FPGA芯片对于经抽帧处理后的RGB数据进行图像缩小处理；
5)采用Ycbcr数据格式对于步骤4）得到的RGB数据进行编码处理，以获得视频信号的Ycbcr数据；
6)FPGA芯片将视频信号的Ycbcr数据，以及视频源设备的本地Mac地址、目标Mac地址、数据长度、行编号进行统一打包处理，并将打包后的数据通过网卡芯片传输至交换机设备之中；
7)预览用户在计算机终端通过网络访问系统以及网卡获取步骤6）中打包后的数据，并对于上述数据中的目标Mac地址、数据长度进行过滤，得到视频信号的Ycbcr数据；将上述视频信号的Ycbcr数据转换为RGB信号即可进行视频预览。
采用上述技术方案的视频预览方法，其采用基于FPGA芯片以及网络设备对于视频数据进行复制转发的方式实现对于视频的预览处理，以避免其向前端设备申请视频流，进而无需占用前端设备带宽，致使本申请中的视频预览方法在避免高昂的硬件成本的同时，使得设备间数据的传输效率得以保障。与此同时，上述视频的预览处理过程中在用户设备端仅采用Ycbcr与RGB数据之间的转换，故其数据计算复杂程度较小，占用CPU资源较低；在此基础上述，用户通过多个网卡设备即可实现多个网口数量的视频预览处理，以使得用户的多样性需求得以满足；经实际测试，本申请中的视频预览方法可同时进行144路以上的视频预览处理。
实施例2
作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，对于RGB数据进行抽帧处理的抽帧比例为1：8。
本实施例其余特征与优点均与实施例1相同。
实施例3
作为本发明的一种改进，所述步骤3）中，对于RGB数据进行图像处理的方法为等比例取点；经过图像缩小后的RGB数据的分辨率至多为480*270。
本实施例其余特征与优点均与实施例2相同。
实施例4
作为本发明的一种改进，在所述步骤4）中，通过FPGA芯片对于经抽帧处理后的RGB数据进行图像缩小处理的具体方法为：对RGB数据进行Ycbcr420编码，数据格式之中的奇数行为YcbYcr，偶数行为YcrYcb，基于Ycbcr的颜色空间的存储优势，可以将原先的RGB数据压缩至1/2。
本实施例的其余特征与优点均与实施例3相同。
实施例5
作为本发明的一种改进，所述步骤5）中，采用Ycbcr数据格式对于步骤4）得到的RGB数据进行编码处理，以获得视频信号的Ycbcr数据；对编码后的Ycbcr数据采用MAC层通讯协议打包发送至指定MAC地址设备，上述更为底层的协议相比于传统的IP/TCP层等协议拥有着更快的速率，并且对交换机的要求更低。
本实施例的其与特征与优点与实施例4相同。
实施例6
作为本发明的一种改进，在所述步骤6）中，用户的计算机从网卡芯片以及交换机设备之中获取打包后的MAC层数据后，通过数据长度、本地MAC地址与目标MAC地址进行数据过滤处理，并在获取数据后将其转化为RGB颜色制式，存入缓存中，直到获取每一帧数据中的最后一行数据后显示出来。采用上述技术方案，其可使得单网口预览至少36路视频图像。
本实施例的其与特征与优点与实施例5相同。
Claims (3)
1.一种视频预览方法，其特征在于，所述视频预览方法包括有如下步骤：
1）通过转换芯片对于输入的视频信号进行格式转换，以获得视频信号的RGB数据，并将上述视频信号的RGB数据发送至FPGA芯片之中；
2）通过FPGA芯片对于RGB数据进行抽帧处理；
3）通过FPGA芯片对于经抽帧处理后的RGB数据进行图像缩小处理；
4）采用Ycbcr数据格式对于步骤3）得到的RGB数据进行编码处理，以获得视频信号的Ycbcr数据；
5）FPGA芯片将视频信号的Ycbcr数据，以及视频源设备的本地Mac地址、目标Mac地址、数据长度、行编号进行统一打包处理，并将打包后的数据通过网卡芯片传输至交换机设备之中；
6）预览用户在计算机终端通过网络访问系统以及网卡获取步骤5）中打包后的数据，并对于上述数据中的目标Mac地址、数据长度进行过滤，得到视频信号的Ycbcr数据；将上述视频信号的Ycbcr数据转换为RGB信号即可进行视频预览。
2.按照权利要求1所述的视频预览方法，其特征在于，所述步骤2）中，对于RGB数据进行抽帧处理的抽帧比例为1：8。
3.按照权利要求1所述的视频预览方法，其特征在于，所述步骤3）中，对于RGB数据进行图像处理的方法为等比例取点；经过图像缩小后的RGB数据的分辨率至多为480*270。
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