CN111464757A - 视频处理方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及视频处理方法、装置及系统。所述视频处理方法例如包括：获取抽帧系数；根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧；将抽取的所述目标视频帧写入缓存；以及在输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧。本发明实施例通过获取抽帧系数进行抽帧处理，并利用缓存结合输出帧率控制，既可以实现抽帧特效，又可以实现输出帧率与输入视频源的帧率相同的效果。

Description

视频处理方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及视频处理及显示技术领域，尤其涉及一种视频处理方法、一种视频处理装置以及一种视频处理系统。
背景技术
视频处理设备在使用过程中，根据场景需求做简单的视频特效，视频特效包括：诸如双面镜处理、水平翻转、垂直翻转、水平垂直同时翻转之类的。而在做视频特效处理时，就需要从视频流(或称输入视频源)中抽取一些视频帧进行显示，这就涉及到对视频流的抽帧处理。开启抽帧处理后，被抽取的视频帧才会真正的显示在后端显示设备上，而未被抽取的视频帧会被直接丢掉；现有技术中如果抽帧系数在整个抽帧过程中是变化的，则会导致输出帧率也会随之发生变化，虽然也会出现抽帧的效果，但是用户体验度不佳。
发明内容
因此，本发明实施例提出一种视频处理方法、一种视频处理装置以及一种视频处理系统，以实现提升用户体验度的技术效果。
一方面，本发明实施例提出的一种视频处理方法，包括：获取抽帧系数；根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧；将抽取的所述目标视频帧写入缓存；以及在输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧，包括：接收所述输入视频源，并对所述输入视频源进行帧计数，以得到帧计数值；以及当所述帧计数值匹配所述抽帧系数时，抽取所述输入视频源中对应所述帧计数值的所述目标视频帧。
在本发明的一个实施例中，所述输出帧率与所述输入视频源的帧率相同。
在本发明的一个实施例中，所述将抽取的所述目标视频帧写入缓存，包括：按照像素行写入地址依次递减方式，将抽取的所述目标视频帧的各个像素行的像素数据写入所述缓存。
在本发明的一个实施例中，所述在所述输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧，包括：按照每个像素行以末尾像素存储地址为起始读取地址、且读取地址依次递减方式，将所述目标视频帧的每个像素行的像素数据从所述缓存读取出来。
另一方面，本发明实施例提出的一种视频处理装置，包括：获取模块，用于获取抽帧系数；抽帧模块，用于根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧；写入模块，用于将抽取的所述目标视频帧写入缓存；以及读取模块，用于在输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧。
在本发明的一个实施例中，所述抽帧模块包括：帧计数单元，用于接收所述输入视频源，并对所述输入视频源进行帧计数，以得到帧计数值；以及帧抽取单元，用于当所述帧计数值匹配所述抽帧系数时，抽取所述输入视频源中对应所述帧计数值的目标视频帧。
在本发明的一个实施例中，所述输出帧率与所述输入视频源的帧率相同。
在本发明的一个实施例中，所述写入模块具体用于：按照像素行写入地址依次递减方式，将抽取的所述目标视频帧的各个像素行的像素数据写入所述缓存。
在本发明的一个实施例中，所述读取模块具体用于：按照每个像素行以末尾像素存储地址为起始读取地址、且读取地址依次递减方式，将所述目标视频帧的每个像素行的像素数据从所述缓存读取出来。
再一方面，本发明实施例提出的一种视频处理系统，包括：可编程逻辑器件，用于进行前述任意一种视频处理方法；以及随机存储器，连接所述可编程逻辑器件，且用于作为所述缓存。
又一方面，本发明实施例提出的一种视频处理系统，包括：处理器和连接所述处理器的存储器；其中所述存储器存储有所述处理器执行的指令，且所述指令使得所述处理器执行操作以进行前述任意一种视频处理方法。
由上可知，本发明上述技术特征可以具有如下一个或多个有益效果：通过获取抽帧系数进行抽帧处理，并利用缓存结合输出帧率控制，既可以实现抽帧特效，又可以实现输出帧率与输入视频源的帧率相同的效果。再者，通过对目标视频帧的写入和/或读取方式，还可以实现翻转特效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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1A为本发明第一实施例的一种视频处理方法的步骤流程图。
图1B为图1A中步骤S13的子步骤流程图。
图2为本发明第一实施例的抽帧前和抽帧后视频帧效果比对图。
图3A为本发明第一实施例中未进行翻转特效时的地址控制过程示意图。
图3B为本发明第一实施例中实现水平翻转特效时的地址控制过程示意图。
图3C为本发明第一实施例中实现垂直翻转特效时的地址控制过程示意图。
图3D为本发明第一实施例中同时实现水平和垂直翻转特效时的地址控制过程示意图。
图4A为本发明第二实施例的一种视频处理装置的模块示意图。
图4B为图4A中抽帧模块的单元示意图。
图5为本发明第三实施例的一种视频处理系统的结构示意图。
图6为本发明第四实施例的一种视频处理系统的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
【第一实施例】
如图1A所示，本发明第一实施例提供的一种视频处理方法，包括步骤：
S11：获取抽帧系数；
S13：根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧；
S15：将抽取的所述目标视频帧写入缓存；以及
S17：在输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧。
进一步地，如图1B所示，步骤S13例如包括：
S131：接收所述输入视频源，并对所述输入视频源进行帧计数，以得到帧计数值；
S133：当所述帧计数值匹配所述抽帧系数时，抽取所述输入视频源中对应所述帧计数值的所述目标视频帧。
为便于更清楚地理解本实施例的视频处理方法，下面将结合图2进行举例说明。
本举例通过获取抽帧系数进行抽帧处理，并利用DDR缓存结合输出帧率控制，既可以实现抽帧特效，又可以实现输出帧率与输入视频源的帧率相同的效果。
当需要做抽帧处理时，根据液晶模块、Web或者上位机软件下发的抽帧系数N，对输入视频源中的所有视频帧做帧计数，帧计数例如从1开始，若当前帧计数值小于N，则丢掉当前输入的视频帧，若当前帧计数值为N，其匹配抽帧系数N，则把当前输入的视频帧写入DDR缓存中，并且帧计数清零。
承上述，从DDR缓存中读出写入视频帧的像素数据时，假如输出帧率与输入视频源的帧率相同，则会连续从DDR缓存中读出N帧同样的视频帧，这样在后端显示设备上就可以看到卡顿，也就是抽帧的效果了。
以N＝3为例，参见图2，如果只想要显示视频帧3，则本举例的视频处理方法需要对所有输入的视频帧做计数，当帧计数值为1、2时，就丢掉当前输入的视频帧(也即视频帧1和视频帧2)，当帧计数值为3时，就将当前输入的视频帧(也即视频帧3)写入DDR缓存中。之后在输出帧率的控制下，就可以连续从DDR缓存中读出3帧同样的视频帧3发送到后端显示设备上进行显示，这样在后端显示设备上看到的效果就是抽帧后的效果。
本实施例值得一提的是，抽帧系数是可以动态调整的；输出帧率也可以根据需要动态调整至与输入视频源的帧率相同，也可以根据实际需要调整为其他值。
在抽帧处理以后，还可以进一步对抽帧后的视频帧进行特效处理。
例如当视频帧中的图像需要翻转处理时，为便于描述，假设抽取的视频帧包含3个像素行且每一个像素行包含16个像素；图3A为本发明第一实施例中未进行翻转特效时的地址控制过程示意图。
对于水平翻转特效，则可以在步骤S17中读取DDR缓存时，按照每个像素行以末尾像素存储地址为起始读取地址、且读取地址依次递减方式，将抽取的视频帧的每个像素行的像素数据从DDR缓存中读取出来。例如图3B所示，单个像素行中的像素数据的读取地址表示为ram_addr且像素行读取地址表示为ddr_addr，则为了实现水平翻转特效，读取地址ram_addr从第15个像素存储地址(末尾像素存储地址)开始，然后依次递减，直至第0个像素存储地址(首个像素存储地址)；而对于像素行读取地址ddr_addr，则是依次递增，也即从0依次递增至2。
对于垂直翻转特效，则可以在步骤S15中写DDR缓存时，按照像素行写入地址依次递减方式，将抽取的视频帧的各个像素行的像素数据写入DDR缓存。例如图3C所示，像素行写入地址表示为ddr_addr且单个像素行中的像素数据的写入地址表示为ram_addr，则为了实现垂直翻转特效，像素行写入地址ddr_addr从2依次递减至0，使得第2个像素行的存储地址(末尾像素行存储地址)在第0个像素行的存储地址之前，也即每写完一个像素行，实际写入地址减去一个HsLenthInDDR(即一个像素行在DDR缓存中实际占据的空间)；而对于写入地址ram_addr，则是依次递增，也即从0依次递增至15。
对于同时实现水平和垂直翻转特效，则可以按照图3D所示方式执行步骤S15中的DDR缓存写入和步骤S17中的DDR缓存读取，也即按照像素行写入地址依次递减方式，将抽取的视频帧的各个像素行的像素数据写入DDR缓存，并按照每个像素行以末尾像素存储地址为起始读取地址、且读取地址依次递减方式，将抽取的视频帧的每个像素行的像素数据从DDR缓存中读取出来。
【第二实施例】
参见图4A，本发明第二实施例提出的一种视频处理装置40，包括：获取模块41、抽帧模块43、写入模块45和读取模块47。
其中，获取模块41例如用于获取抽帧系数；抽帧模块43例如用于根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧；写入模块45例如用于将抽取的所述目标视频帧写入缓存；以及读取模块47例如用于在所述输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧。
至于获取模块41、抽帧模块43、写入模块45和读取模块47的具体功能细节可参考前述第一实施例中的详细描述，在此不再赘述。此外，值得一提的是，获取模块41、抽帧模块43、写入模块45和读取模块47可以为软件模块，存储于非易失性存储器中且由处理器执行相关操作以进行前述第一实施例中的步骤S11、S13、S15和S17。
此外，参见图4B，抽帧模块43例如包括帧计数单元431和帧抽取单元433。其中，帧计数单元431例如用于接收输入视频源，并对所述输入视频源进行帧计数，以得到帧计数值；帧抽取单元433例如用于当所述帧计数值匹配所述抽帧系数时，抽取所述输入视频源中对应所述帧计数值的目标视频帧。至于帧计数单元431和帧抽取单元433的具体功能细节可参考前述第一实施例中的详细描述，在此不再赘述。此外，值得一提的是，帧计数单元431和帧抽取单元433可以为软件模块，存储于非易失性存储器中且由处理器执行相关操作以进行前述第一实施例中的步骤S131和S133。
【第三实施例】
参见图5，本发明第三实施例提供的一种视频处理系统50，包括：可编程逻辑器件51和随机存储器53。其中，随机存储器53用于作为缓存，且例如是DDR。可编程逻辑器件51例如是FPGA器件，其可以进行前述第一实施例的视频处理方法。
本实施例基于可编程逻辑器件例如FPGA进行抽帧处理甚至视频特效，可以实现动态抽取特定的视频帧输出到后端显示设备。
【第四实施例】
参见图6，本发明第四实施例提供的一种视频处理系统60，包括：处理器61和存储器63；其中，存储器63存储由处理器61执行的指令，且所述指令例如使得处理器61执行操作以进行前述第一实施例所述的视频处理方法。
此外，本发明实施例例如还提供一种计算机可读存储介质，其为非易失性存储器且存储有程序代码，当所述程序代码被一个或多个处理器执行时，例如使得所述一个或多个处理器执行前述第一实施例所述的视频处理方法。
另外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和/或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元/模块的形式实现。
上述以软件功能单元/模块的形式实现的集成的单元/模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)的一个或多个处理器执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (12)

1.一种视频处理方法，其特征在于，包括：
获取抽帧系数；
根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧；
将抽取的所述目标视频帧写入缓存；以及
在输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧。
2.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，所述根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧，包括：
接收所述输入视频源，并对所述输入视频源进行帧计数，以得到帧计数值；
当所述帧计数值匹配所述抽帧系数时，抽取所述输入视频源中对应所述帧计数值的所述目标视频帧。
3.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，所述输出帧率与所述输入视频源的帧率相同。
4.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，所述将抽取的所述目标视频帧写入缓存，包括：
按照像素行写入地址依次递减方式，将抽取的所述目标视频帧的各个像素行的像素数据写入所述缓存。
5.如权利要求1至4任意一项所述的视频处理方法，其特征在于，所述在所述输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧，包括：
按照每个像素行以末尾像素存储地址为起始读取地址、且读取地址依次递减方式，将所述目标视频帧的每个像素行的像素数据从所述缓存读取出来。
6.一种视频处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取抽帧系数；
抽帧模块，用于根据所述抽帧系数，从输入视频源中抽取目标视频帧；
写入模块，用于将抽取的所述目标视频帧写入缓存；以及
读取模块，用于在输出帧率的控制下读取写入所述缓存的所述目标视频帧，以重复多次输出所述目标视频帧。
7.如权利要求6所述的视频处理装置，其特征在于，所述抽帧模块包括：
帧计数单元，用于接收所述输入视频源，并对所述输入视频源进行帧计数，以得到帧计数值；
帧抽取单元，用于当所述帧计数值匹配所述抽帧系数时，抽取所述输入视频源中对应所述帧计数值的所述目标视频帧。
8.如权利要求6所述的视频处理装置，其特征在于，所述输出帧率与所述输入视频源的帧率相同。
9.如权利要求6所述的视频处理装置，其特征在于，所述写入模块具体用于：
按照像素行写入地址依次递减方式，将抽取的所述目标视频帧的各个像素行的像素数据写入所述缓存。
10.如权利要求6至9任意一项所述的视频处理装置，其特征在于，所述读取模块具体用于：
按照每个像素行以末尾像素存储地址为起始读取地址、且读取地址依次递减方式，将所述目标视频帧的每个像素行的像素数据从所述缓存读取出来。
11.一种视频处理系统，其特征在于，包括：
可编程逻辑器件，用于进行如权利要求1至5任意一项所述的视频处理方法；以及
随机存储器，连接所述可编程逻辑器件，且用于作为所述缓存。
12.一种视频处理系统，其特征在于，包括：处理器和连接所述处理器的存储器；其中所述存储器存储有所述处理器执行的指令，且所述指令使得所述处理器执行操作以进行如权利要求1至5任意一项所述的视频处理方法。
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