CN111263164A - 一种高帧频视频并行编码及重组方法 - Google Patents

一种高帧频视频并行编码及重组方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高帧频视频并行编码及重组方法，属于视频处理技术领域。高帧频视频源发送视频数据，分帧设备将高帧频视频分解成多路低帧频视频，编码器对每路低帧频视频进行压缩编码；上位机解码后通过解帧、解码、取帧或补帧操作完成多路视频的重组显示。本发明提供的方法解决了高帧频视频因硬件条件限制等原因而不能直接处理的情况下带来的视频数据无法传输、跟踪和显示的问题；重组后的视频清晰流畅，很好的重现原始图像。

Description

一种高帧频视频并行编码及重组方法
技术领域
本发明涉及视频处理技术领域，特别涉及一种高帧频视频并行编码及重组方法。
背景技术
在高机动目标跟踪和高速摄影领域，对于高帧频目标的跟踪和数据分析，高帧频视频的编码和显示是不可缺少的功能。而现有的处理器对高帧频视频的处理能力还不够。而且在特定的硬件条件下，高帧频视频的传输和处理不能有效的完成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高帧频视频并行编码及重组方法，以解决目前因硬件条件难以对高帧频视频进行传输、跟踪和显示的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高帧频视频并行编码及重组方法，包括：
将高帧频视频分解成多路低帧频视频并发送至编码器；
编码器对每路低帧频视频进行压缩编码并发送到上位机；
上位机对压缩后的多路视频进行重组并显示。
可选的，将高帧频视频分解成多路低帧频视频并发送至编码器包括：
分帧设备获取高帧频视频后将其分成多路低帧频视频，低帧频视频的帧数总和与高帧频视频的帧数相等；
在每路低帧频视频的数据信息前端添加帧号信息；
通过数据总线发送到编码器；
编码器将帧号信息和数据信息分离开，帧号信息暂存在缓冲队列中，数据信息用以压缩编码处理。
可选的，编码器对每路低帧频视频进行压缩编码并发送到上位机包括：
编码器对数据信息进行压缩编码处理，包括设置视频输出分辨率、设置压缩码率和GOP大小；
编码器将缓冲队列中的帧号信息添加到压缩后的数据信息前端，重新组成新的视频帧发送到上位机。
可选的，新的视频帧通过UDP网络发送到上位机，包括：
设置UDP网络传输参数，拆分最大数据包大于为10240字节，调用发送函数发送数据包。
可选的，上位机对压缩后的多路视频进行重组并显示包括：
接收到多路视频后分别存储在本地视频文件系统中，其中视频按照时间或者大小的标准来存储；
将存储的多路视频文件分别提取出来，然后读出每路视频的图像，分解出帧号信息，按照从小到大的顺序依次排列出来；
分别读取帧号信息对应的原始图像信息，并将原始图像信息内容写入高帧频图像中；其中每重组一帧高帧频图像需要分别读取多路低帧频视频一次，重组完一幅再重组下一幅；
重组完成的高帧频图像存入本地文件系统中，组帧完成后读取写入的文件并显示在界面上，完成重组视频的显示功能。
可选的，在重组高帧频图像时采用补帧设计，丢失的某一帧原始图像信息用前一个帧号信息对应的原始图像信息来替代。
在本发明中提供了一种高帧频视频并行编码及重组方法，高帧频视频源发送视频数据，分帧设备将高帧频视频分解成多路低帧频视频，编码器对每路低帧频视频进行压缩编码；上位机解码后通过解帧、解码、取帧或补帧操作完成多路视频的重组显示。本发明提供的方法解决了高帧频视频因硬件条件限制等原因而不能直接处理的情况下带来的视频数据无法传输、跟踪和显示的问题；重组后的视频清晰流畅，很好的重现原始图像。
附图说明
图1是高帧频视频并行编码及重组方法的功能模块处理框图；
图2是本发明提供的高帧频视频并行编码及重组方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种高帧频视频并行编码及重组方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供了一种高帧频视频并行编码及重组方法，包括如下步骤：
将高帧频视频分解成多路低帧频视频并发送至编码器；
编码器对每路低帧频视频进行压缩编码并发送到上位机；
上位机对压缩后的多路视频进行重组并显示。
所述高帧频视频并行编码及重组方法将高帧频视频拆分成多路低帧频视频，并分别压缩编码处理然后重组输出显示。如图1所示，高帧频视频通过分帧设备分解成多路低帧频视频，并通过数据总线发送到编码器完成编码；编码器通过解帧、压缩编码和组帧后通过网口接口发送到上位机；上位机通过接收、存储、解帧、解码、组帧、存储和显示操作完成低帧频视频的重组和显示。
本发明提供的方法流程如图2所示，在步骤201中，分帧设备获取高帧频视频后将其分成多路低帧频视频；低帧频视频的帧数总和与高帧频视频的帧数相等。分帧完成后在每路低帧频视频的数据信息前端添加帧号信息，然后通过数据总线发送到编码器；
在步骤202中，编码器接收到低帧频视频后，将帧号信息和数据信息分离开来：帧号信息暂存在缓冲队列中，方便后期调用；数据信息用来压缩编码处理；
在步骤203中，编码器对数据信息进行压缩编码处理，包括设置视频输出分辨率、设置压缩码率和GOP大小。通用的编码器具有硬核压缩编码功能，因此该部分任务只需要相关配置参数就能完成；
在步骤204中，编码器将缓冲队列中的帧号信息添加到压缩后的数据信息前端，重新组成新的视频帧发送到上位机软件；
在步骤205中，编码器通过UDP网络发送视频帧到上位机，其具体操作包括设置UDP网络传输参数，拆分最大数据包大于为10240字节，调用发送函数发送数据包。拆分最大数据包的目的是为了防止因数据包过大而出现丢包的现象，引发画面失真；
在步骤206中，上位机接收到多路视频后将其分别存储在本地视频文件系统中。视频存储可以按照时间或者大小的标准来存储。存储完成后再处理组帧操作；
在步骤207中，上位机将存储的多路视频文件分别提取出来，然后读出每路视频的图像，分解出帧号信息和压缩后的数据信息，其中帧号信息供后续数据帧重组使用，数据信息通过视频解码函数解得原始图像存放在缓冲区中；该缓冲区是上位机申请的缓冲区，主要用来存储多路解码后的低帧频原始图像；
在步骤208中，上位机将解码后得到的图像重新组成一幅高帧频图像，具体操作如下：
分别读取多路低帧频视频的帧号信息，按照从小到大的顺序依次排列出来；
分别从上述缓冲区中读取帧号信息对应的原始图像信息，并将原始图像信息内容按照帧号信息大小顺序依次写入高帧频图像中；每重组一帧高帧频图像需要分别读取多路低帧频视频一次，重组完一幅再重组下一幅。重组完成的高帧频图像存入本地文件系统中；
因网络传输可能会出现丢帧现象，因此在重组高帧频图像时采用补帧设计，即丢失的某一帧原始图像信息就用前一个帧号对应的原始图像信息来替代。这样设计的目的是能确保重组的高帧频图像中帧率与高帧频视频源的帧率保持一致，在后续数据分析时不会出现错误。
在步骤209中，上位机将重组后的高帧频图像写入文件系统中，组帧完成后读取写入的文件并显示在界面上，完成重组视频的显示功能。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (6)

1.一种高帧频视频并行编码及重组方法，其特征在于，包括：
将高帧频视频分解成多路低帧频视频并发送至编码器；
编码器对每路低帧频视频进行压缩编码并发送到上位机；
上位机对压缩后的多路视频进行重组并显示。
2.如权利要求1所述的高帧频视频并行编码及重组方法，其特征在于，将高帧频视频分解成多路低帧频视频并发送至编码器包括：
分帧设备获取高帧频视频后将其分成多路低帧频视频，低帧频视频的帧数总和与高帧频视频的帧数相等；
在每路低帧频视频的数据信息前端添加帧号信息；
通过数据总线发送到编码器；
编码器将帧号信息和数据信息分离开，帧号信息暂存在缓冲队列中，数据信息用以压缩编码处理。
3.如权利要求2所述的高帧频视频并行编码及重组方法，其特征在于，编码器对每路低帧频视频进行压缩编码并发送到上位机包括：
编码器对数据信息进行压缩编码处理，包括设置视频输出分辨率、设置压缩码率和GOP大小；
编码器将缓冲队列中的帧号信息添加到压缩后的数据信息前端，重新组成新的视频帧发送到上位机。
4.如权利要求3所述的高帧频视频并行编码及重组方法，其特征在于，新的视频帧通过UDP网络发送到上位机，包括：
设置UDP网络传输参数，拆分最大数据包大于为10240字节，调用发送函数发送数据包。
5.如权利要求1所述的高帧频视频并行编码及重组方法，其特征在于，上位机对压缩后的多路视频进行重组并显示包括：
接收到多路视频后分别存储在本地视频文件系统中，其中视频按照时间或者大小的标准来存储；
将存储的多路视频文件分别提取出来，然后读出每路视频的图像，分解出帧号信息，按照从小到大的顺序依次排列出来；
分别读取帧号信息对应的原始图像信息，并将原始图像信息内容写入高帧频图像中；其中每重组一帧高帧频图像需要分别读取多路低帧频视频一次，重组完一幅再重组下一幅；
重组完成的高帧频图像存入本地文件系统中，组帧完成后读取写入的文件并显示在界面上，完成重组视频的显示功能。
6.如权利要求5所述的高帧频视频并行编码及重组方法，其特征在于，在重组高帧频图像时采用补帧设计，丢失的某一帧原始图像信息用前一个帧号信息对应的原始图像信息来替代。
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