CN117294809A - 一种主备信号画面比对方法、系统、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种主备信号画面比对方法、系统、装置及介质，属于广播电视技术领域，所述画面比对方法包括：接收待比对的主备两路SDI视频信号；将所述两路SDI视频信号进行串并转换，得到两路并行信号数据；将所述两路并行信号数据进行图像帧缓存；将所述图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息；将所述两路并行信号数据转换为两路串行信号数据；根据所述两路串行信号数据与所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果并输出。本申请能够对主备信号进行快速准确地画面比对，确保播出信号的质量和稳定性，满足了播出安全监看需求。

Description

一种主备信号画面比对方法、系统、装置及介质

技术领域

本申请涉及广播电视技术领域，尤其是涉及一种主备信号画面比对方法、系统、装置及介质。

背景技术

在广播电视播出监看领域，主备信号比对是确保播出安全的重要环节，通过对比主备信号的差异，及时发现和纠正可能出现的问题，可以有效提高广播电视播出的可靠性和稳定性，从而能够保证观众收到高质量的节目内容。

近年来，播出安全监看的画面对比逐渐由人工对比发展到了AI对比。然而，AI对比是通过分析图像特征的方式来进行比对，不仅需要高算力，而且对接近静态画面判定准确度较低，因此在整体应用中存在响应速度慢、误报率高等问题，无法满足播出安全监看需求。

因此，为了满足播出安全监看需求，如何对主备信号进行快速准确地画面比对是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了对主备信号进行快速准确地画面比对，本申请提供了一种主备信号画面比对方法、系统、装置及介质。

第一方面，本申请提供一种主备信号画面比对方法，采用如下的技术方案：

一种主备信号画面比对方法，所述画面比对方法包括：

接收待比对的主备两路SDI视频信号；

将所述两路SDI视频信号进行串并转换，得到两路并行信号数据；

将所述两路并行信号数据进行图像帧缓存；

将所述图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息；

将所述两路并行信号数据转换为两路串行信号数据；

根据所述两路串行信号数据与所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果并输出。

通过采用上述技术方案，在将主备两路视频信号转换为并行信号数据后，通过逐帧比对主备两路视频信号的差异，实现了对主备信号快速准确的画面比对，同时，根据画面比对结果能够实时监测主备信号之间的差异情况，以确保视频传输和显示的可靠性，确保播出信号的质量和稳定性，满足了播出安全监看需求。

可选的，将所述图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对的步骤包括：

分别读取所述图像帧缓存的两路并行信号数据中的每一帧图像数据；

将两路并行信号数据中相同帧序号的图像数据进行匹配，作为相同帧图像数据；

按照时间序列逐帧比对所述每一相同帧图像数据的对应位置的像素值，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息。

通过采用上述技术方案，按照时间序列进行逐帧比对，对于每一对相同帧的图像数据，逐像素比较每一相同帧图像数据中对应位置的像素值，即可得到两路信号在每一帧图像数据上的差值信息；通过差值信息可以反映主备信号之间的差异，帮助判断主备路信号是否存在掉帧、失真等问题，以便采取相应的处理措施或调整传输设备来保证视频信号质量。

可选的，根据所述两路串行信号数据与所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果并输出的步骤包括：

分别将所述两路串行信号数据进行重绘制，得到所述两路串行信号数据的每一相同帧图像数据；

根据所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成每一相同帧图像数据对应的比对结果；

根据所述比对结果对所述两路串行信号数据的每一相同帧图像数据进行逐帧标记，得到画面比对结果并输出。

通过采用上述技术方案，利用差值信息得到的比对结果可以帮助识别并定位两路串行信号数据在图像级别上的差异，反映主备信号之间的不一致性或失真情况；通过逐帧标记，可以确定每一相同帧图像数据的画面比对结果，进而可以用于视频质量控制、信号故障排查和调试等方面，帮助用户及时发现和解决信号质量问题。

可选的，根据所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成每一相同帧图像数据对应的比对结果的步骤包括：

根据所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，判断所述差值信息是否大于预设误差阈值，若是，则生成比对结果为图像不同；若否，则生成比对结果为图像相同。

通过采用上述技术方案，设定预设的误差阈值，可以根据差值信息判断图像是否相同或不同，并生成相应的比对结果，该比对结果可以用于评估主备信号在像素级别上的一致性；在视频质量控制和信号检测中，通过判断图像是否相同，可以及时发现主备信号的不一致性或失真情况，便于进行问题诊断和处理。

可选的，将两路并行信号数据中相同帧序号的图像数据进行匹配的步骤之后，还包括：

分别判断两路并行信号数据是否存在掉帧情况；

若是，则确定所述并行信号数据的缺失帧位置，并记录掉帧时间点和对应帧序号；

根据所述掉帧时间点和对应帧序号发送异常帧提示信息。

通过采用上述技术方案，判断两路并行信号数据是否存在掉帧情况，能够帮助检测信号传输过程中可能出现的问题，如带宽不足、信号中断或处理延迟等；通过异常帧提示信息通知用户或系统发现并解决掉帧问题，能够保证视频信号的连续性和稳定性。

可选的，在确定所述并行信号数据的缺失帧位置之后，还包括：

根据所述并行信号数据获取所述缺失帧位置处的前帧和后帧的图像数据；

根据所述前帧和后帧的图像数据进行差值计算，得到对应的差值图像；

根据所述前帧、后帧和差值图像进行插值计算，得到所述缺失帧的图像数据；

将所述缺失帧的图像数据填补至所述并行信号数据的缺失帧位置。

通过采用上述技术方案，当发现主路或备路存在掉帧情况时，在确定缺失帧位置后，根据已有的帧图像数据推测出缺失帧的图像数据，并利用该缺失帧的图像数据进行填补，进而与另一路的相同帧图像数据进行比对，保持了逐帧对比的连续性，同时实现了对主路或备路的掉帧补偿。

第二方面，本申请提供一种主备信号画面比对系统，采用如下的技术方案：

一种主备信号画面比对系统，所述画面比对系统包括：

视频信号接收模块，用于接收待比对的主备两路SDI视频信号；

串并转换模块，用于将所述两路SDI视频信号进行串并转换，得到两路并行信号数据；

帧缓存模块，用于将所述两路并行信号数据进行图像帧缓存；

图像比对模块，用于将所述图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息；

串并转换模块，还用于将所述两路并行信号数据转换为两路串行信号数据；

画面比对结果生成模块，用于根据所述两路串行信号数据与所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果；

画面比对结果输出模块，将所述画面比对结果进行输出。

通过采用上述技术方案，在将主备两路视频信号转换为并行信号数据后，通过逐帧比对主备两路视频信号的差异，实现了对主备信号快速准确的画面比对，同时，根据画面比对结果能够实时监测主备信号之间的差异情况，以确保视频传输和显示的可靠性，确保播出信号的质量和稳定性，满足了播出安全监看需求。

第三方面，本申请提供一种主备信号画面比对装置，采用如下的技术方案：

一种主备信号画面比对装置，所述画面比对装置包括FPGA芯片和ARM芯片，所述FPGA芯片与所述ARM芯片连接；

所述FPGA芯片包括如第二方面所述的视频信号接收模块、串并转换模块、帧缓存模块和图像比对模块；

所述ARM芯片包括如第二方面所述的画面比对结果生成模块和画面比对结果输出模块。

通过采用上述技术方案，利用FPGA的高并发数量及内部的高速串并转换模块，将输入的主备两路视频信号进行串并转换后，在一帧的时间内对两组对并行数据的画面一致性进行像素级比对，利用ARM芯片对画面比对结果和图像数据进行输出，实现了对主备信号快速准确的画面比对，满足了播出安全监看需求。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如第一方面中任一种方法的计算机程序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在将主备两路视频信号转换为并行信号数据后，通过逐帧比对主备两路视频信号的差异，实现了对主备信号快速准确的画面比对，同时，根据画面比对结果能够实时监测主备信号之间的差异情况，以确保视频传输和显示的可靠性，确保播出信号的质量和稳定性；

2.本申请利用FPGA的高并发数量及内部的高速串并转换模块，将输入的主备两路视频信号进行串并转换后，在一帧的时间内对两组对并行数据的画面一致性进行像素级比对，利用ARM芯片对画面比对结果和图像数据进行输出，实现了对主备信号快速准确的画面比对，满足了播出安全监看需求。

附图说明

图1是本申请其中一个实施例的主备信号画面比对方法的第一流程图。

图2是本申请其中一个实施例的主备信号画面比对方法的第二流程图。

图3是本申请其中一个实施例的主备信号画面比对方法的第三流程图。

图4是本申请其中一个实施例的主备信号画面比对方法的第四流程图。

图5是本申请其中一个实施例的主备信号画面比对方法的第五流程图。

图6是本申请其中一个实施例的主备信号画面比对系统的结构框图。

图7是本申请其中一个实施例的主备信号画面比对装置的结构框图。

图8是本申请其中一个实施例的图像不同的画面比对结果输出后的显示效果图。

图9是本申请其中一个实施例的图像相同的画面比对结果输出后的显示效果图。

附图标记说明：101、视频信号接收模块；102、串并转换模块；103、帧缓存模块；104、图像比对模块；105、画面比对结果生成模块；106、画面比对结果输出模块。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-9及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种主备信号画面比对方法。

参照图1，一种主备信号画面比对方法，画面比对方法包括：

步骤S101，接收待比对的主备两路SDI视频信号；

其中，SDI视频信号是基于串行传输技术的数字视频信号，在实际监测时，主备两路的SDI视频信号可能来自不同的源或通道；

步骤S102，将两路SDI视频信号进行串并转换，得到两路并行信号数据；

其中，串行信号是以连续的时间序列形式传输的信号，而并行信号则是同时传输多位的信号；

步骤S103，将两路并行信号数据进行图像帧缓存；

其中，将每个时间点的并行信号数据进行图像帧缓存，以便后续可以按照时间序列进行逐帧比对；

步骤S104，将图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息；

可以理解的是，对于两路信号中每一对相同帧的图像数据，比对其差异以得到差值信息，进而便于评估主备路信号在图像级别上的一致性；

步骤S105，将两路并行信号数据转换为两路串行信号数据；

其中，将经过逐帧对比后的并行信号数据重新转换为串行信号，以便进行后续的显示输出；

步骤S106，根据两路串行信号数据与每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果并输出。

上述实施方式中，在将主备两路视频信号转换为并行信号数据后，通过逐帧比对主备两路视频信号的差异，实现了对主备信号快速准确的画面比对，同时，根据画面比对结果能够实时监测主备信号之间的差异情况，以确保视频传输和显示的可靠性，确保播出信号的质量和稳定性，满足了播出安全监看需求。

参照图2，作为步骤S104的一种实施方式，将图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对的步骤包括：

步骤S201，分别读取图像帧缓存的两路并行信号数据中的每一帧图像数据；

步骤S202，将两路并行信号数据中相同帧序号的图像数据进行匹配，作为相同帧图像数据；

可以理解的是，在两路并行信号数据中，帧序号相同的图像数据被视为相同帧图像数据，以便于后续的信号比对。

步骤S203，按照时间序列逐帧比对每一相同帧图像数据的对应位置的像素值，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息。

其中，像素值是指图像中每个像素点的数值，代表了该像素点的亮度或颜色信息；

可以理解的是，在像素级比对中，通过比对图像中每个像素点的数值，可以评估图像在亮度或颜色方面的差异。

在本申请的其中一个实施例中，差值信息是指在逐帧比对过程中，两路相同帧图像数据之间的像素级差异信息，具体可以表示为绝对差值、相对差值或差值向量：绝对差值为直接计算两个像素值之间的差异，即取它们的绝对值，该绝对差值可以表示像素之间的绝对差异量，不考虑方向；相对差值即计算两个像素值之间的差异，并将其除以参考像素值的幅度，该相对差值可以表示像素之间的相对变化程度，用于衡量差异的相对大小；差异向量即计算两个像素值在颜色空间中的差异，可表示为向量形式，可以用来描述像素之间的颜色差异及方向，用于进一步分析和处理图像。

上述实施方式中，按照时间序列进行逐帧比对，对于每一对相同帧的图像数据，逐像素比较每一相同帧图像数据中对应位置的像素值，即可得到两路信号在每一帧图像数据上的差值信息；通过差值信息可以反映主备信号之间的差异，帮助判断主备路信号是否存在掉帧、失真等问题，以便采取相应的处理措施或调整传输设备来保证视频信号质量。

参照图3，作为步骤S106的一种实施方式，根据两路串行信号数据与每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果并输出的步骤包括：

步骤S301，分别将两路串行信号数据进行重绘制，得到两路串行信号数据的每一相同帧图像数据；

其中，串行信号数据是以连续的时间序列形式传输的信号数据；通过将串行信号数据进行重绘制，可以将其转换为对应的图像数据，以方便观察和分析；

步骤S302，根据每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成每一相同帧图像数据对应的比对结果；

其中，利用差值信息，便于将每一相同帧图像数据之间的差异进行量化和分析；

在本申请的其中一个实施例中，比对结果包括图像相同和图像不同两种结果。

步骤S303，根据比对结果对两路串行信号数据的每一相同帧图像数据进行逐帧标记，得到画面比对结果并输出。

其中，画面比对结果包括标记有比对结果的两个相同帧图像数据；

上述实施方式中，利用差值信息得到的比对结果可以帮助识别并定位两路串行信号数据在图像级别上的差异，反映主备信号之间的不一致性或失真情况；通过逐帧标记，可以确定每一相同帧图像数据的画面比对结果，进而可以用于视频质量控制、信号故障排查和调试等方面，帮助用户及时发现和解决信号质量问题。

作为步骤S302的一种实施方式，根据每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成每一相同帧图像数据对应的比对结果的步骤包括：

根据每一相同帧图像数据之间的差值信息，判断差值信息是否大于预设误差阈值，若是，则生成比对结果为图像不同；若否，则生成比对结果为图像相同。

可以理解的是，当差值信息大于预设误差阈值时，则表明两路图像数据在像素级别上存在明显差异，此时，生成的比对结果为图像不同，即表明两路信号在这一相同帧上存在较大的差异；当差值信息小于或等于预设误差阈值时，说明两路图像数据在像素级别上的差异较小或可以接受，此时，生成的比对结果为图像相同，即表明两路信号在这一相同帧上的差异可以忽略或处于可接受范围内。根据差值信息可以判断每一相同帧图像数据之间的差异大小。

需要说明的是，较小的预设误差阈值可以更敏锐地检测差异，但可能会增加误报率，较大的预设误差阈值则可能导致漏报或对差异的检测不够敏感。因此，预设误差阈值需要根据实际需求或特定场景进行预先设置:例如，不同的视频质量要求和视频内容，对应的误差阈值也不相同；例如，需要在实时监控场景下进行主备信号比对，可能需要更小的误差阈值以确保及时发现问题；而在一般视频制作环境下，可以容忍稍大的误差阈值。

另外，根据差值信息的不同表示方式（绝对差值、相对差值或差值向量），设置预设误差阈值的方式也会有所差异；例如：若差值信息以绝对差值的形式表示，即直接计算两个像素值之间的差异，预设误差阈值可以设置为两个像素值之间允许的最大差异量；若差值信息以相对差值的形式表示，即计算两个像素值之间的差异，并将其除以参考像素值的幅度，预设误差阈值即可以设置为允许的相对差异程度，该阈值可以是一个比例或一个百分比，用于衡量差异的相对大小；若差值信息是以差值向量的形式表示，即描述了像素之间的颜色差异及方向，预设误差阈值可以设置为允许的差值向量的大小或角度，该阈值可以是一个固定值，用于限制差异的幅度或方向。

上述实施方式中，设定预设的误差阈值，可以根据差值信息判断图像是否相同或不同，并生成相应的比对结果，该比对结果可以用于评估主备信号在像素级别上的一致性；在视频质量控制和信号检测中，通过判断图像是否相同，可以及时发现主备信号的不一致性或失真情况，便于进行问题诊断和处理。

参照图4，作为画面比对方法进一步的实施方式，步骤S202中将两路并行信号数据中相同帧序号的图像数据进行匹配的步骤之后，还包括：

步骤S401，分别判断两路并行信号数据是否存在掉帧情况；若是，则跳转至步骤S402；若否，则跳转至步骤S203；

其中，通过比较帧序号的连续性和一致性，可以判断是否有帧数据丢失；

步骤S402，确定并行信号数据的缺失帧位置，并记录掉帧时间点和对应帧序号；

其中，通过比对帧序号的连续性，可以确定并记录丢失帧的时间点和对应的帧序号，以便后续的处理和分析。

步骤S403，根据掉帧时间点和对应帧序号发送异常帧提示信息。

其中，异常帧提示信息可以用于向管理人员或监控系统发送异常提示，以提醒用户发现信号掉帧问题，方便及时采取相应的处理或修复措施。

上述实施方式中，判断两路并行信号数据是否存在掉帧情况，能够帮助检测信号传输过程中可能出现的问题，如带宽不足、信号中断或处理延迟等；通过异常帧提示信息通知用户或系统发现并解决掉帧问题，能够保证视频信号的连续性和稳定性。

参照图5，作为画面比对方法进一步的实施方式，在步骤S402中确定并行信号数据的缺失帧位置之后，还包括：

步骤S501，根据并行信号数据获取缺失帧位置处的前帧和后帧的图像数据；

其中，缺失帧位置处之前的一帧即为前帧，缺失帧位置处之后的一帧即为后帧；

步骤S502，根据前帧和后帧的图像数据进行差值计算，得到对应的差值图像；

其中，差值图像用于表示前帧到后帧之间的变化情况；

步骤S503，根据前帧、后帧和差值图像进行插值计算，得到缺失帧的图像数据；

需要说明的是，插值方法的选择会影响插值结果的质量和计算复杂度，因此根据具体需求和算法选择，可以采用不同的插值方法，例如常见的插值方法包括线性插值、双线性插值、三次样条插值等等。

步骤S504，将缺失帧的图像数据填补至并行信号数据的缺失帧位置。

上述实施方式中，当发现主路或备路存在掉帧情况时，在确定缺失帧位置后，根据已有的帧图像数据推测出缺失帧的图像数据，并利用该缺失帧的图像数据进行填补，进而与另一路的相同帧图像数据进行比对，保持了逐帧对比的连续性，同时实现了对主路或备路的掉帧补偿。

本申请实施例还公开一种主备信号画面比对系统。

参照图6，一种主备信号画面比对系统，画面比对系统包括：

视频信号接收模块101，用于接收待比对的主备两路SDI视频信号；

串并转换模块102，用于将两路SDI视频信号进行串并转换，得到两路并行信号数据；

帧缓存模块103，用于将两路并行信号数据进行图像帧缓存；

图像比对模块104，用于将图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息；

串并转换模块102，还用于将两路并行信号数据转换为两路串行信号数据；

画面比对结果生成模块105，用于根据两路串行信号数据与每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果；

画面比对结果输出模块106，将画面比对结果进行输出。

上述实施方式中，在将主备两路视频信号转换为并行信号数据后，通过逐帧比对主备两路视频信号的差异，实现了对主备信号快速准确的画面比对，同时，根据画面比对结果能够实时监测主备信号之间的差异情况，以确保视频传输和显示的可靠性，确保播出信号的质量和稳定性，满足了播出安全监看需求。

作为画面比对系统进一步的实施方式，画面比对系统还包括第一处理模块，第一处理模块被配置为：

分别判断两路并行信号数据是否存在掉帧情况；若是，则确定并行信号数据的缺失帧位置，并记录掉帧时间点和对应帧序号，根据掉帧时间点和对应帧序号发送异常帧提示信息。

上述实施方式中，通过异常帧提示信息通知用户或系统发现并解决掉帧问题，能够保证视频信号的连续性和稳定性。

作为画面比对系统进一步的实施方式，画面比对系统还包括第二处理模块，第二处理模块被配置为：

根据并行信号数据获取缺失帧位置处的前帧和后帧的图像数据；

根据前帧和后帧的图像数据进行差值计算，得到对应的差值图像；

根据前帧、后帧和差值图像进行插值计算，得到缺失帧的图像数据；

将缺失帧的图像数据填补至并行信号数据的缺失帧位置。

上述实施方式中，当发现主路或备路存在掉帧情况时，利用该缺失帧的图像数据进行填补，进而与另一路的相同帧图像数据进行比对，保持了逐帧对比的连续性，同时实现了对主路或备路的掉帧补偿。

本申请实施例的画面比对系统能够实现上述画面比对方法的任一种方法，且画面比对系统中各个模块的具体工作过程可参考上述方法实施例中的对应过程。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所提供的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的；例如，某个模块的划分，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，例如多个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。

本申请实施例还公开一种主备信号画面比对装置。

参照图7，一种主备信号画面比对装置，画面比对装置包括FPGA芯片和ARM芯片，FPGA芯片与ARM芯片连接；

其中，FPGA芯片包括如上述的视频信号接收模块101、串并转换模块102、帧缓存模块103和图像比对模块104；ARM芯片包括如上述的画面比对结果生成模块105和画面比对结果输出模块106。

在本申请的其中一个实施例中，视频信号接收模块101可以为SDI视频信号接口，串并转换模块102为FAGA架构里的（Serdes）串并转换器，帧缓存模块103可以为FPGA架构下的（Frame Buffer）帧缓冲器，图像比对模块104可以为FPGA架构下的SCl（Slice）核心，画面比对结果生成模块105可以为ARM芯片里的CPU单元，画面比对结果输出模块106可以为HDMI输出接口。

上述实施方式中，本申请利用FPGA的高并发数量及内部的高速串并转换模块102，将输入的主备两路视频信号进行串并转换后，在一帧的时间内对两组对并行数据的画面一致性进行像素级比对，利用ARM芯片对画面比对结果和图像数据进行输出，实现了对主备信号快速准确的画面比对，满足了播出安全监看需求。

本申请提出的一种基于FPGA架构的像素级主备信号画面比对方法，较传统基于X86架构的AI画面比对，在识别精度、报警准确率和比对效率上均有提升，该方法目前已应用在相关设备中，并已在相关项目中通过论证，参照图8、图9所示即为本申请实现后画面比对结果输出后的显示效果图。

其中，参照图8所示为主备两路SDI视频信号有偏差时输出的“图像不同”的画面比对结果，由两组相同帧的画面内容拼接而成，“图像不同”的比对结果显著显示；参照图9所示为主备两路SDI视频信号无偏差时输出的“图像相同”的画面比对结果，由两路相同帧的画面内容拼接而成，“图像相同”的比对结果不显示。

目前，常见的AI图像识别通常使用CPU或GPU进行并行计算，而本申请利用FPGA芯片的特性，在硬件层面上进行优化，实现了更高的并发数量和更快的处理速度；此外，通过使用内部高速串并转换模块102进行数据传输，可以提高数据的传输速率，进一步加快了比对速度。

作为画面比对装置进一步的实施方式，FPGA芯片还包括如上述的第一处理模块和第二处理模块。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质。

计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述的主备信号画面比对方法中任一种方法的计算机程序。

其中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用；计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种主备信号画面比对方法，其特征在于，所述画面比对方法包括：

接收待比对的主备两路SDI视频信号；

将所述两路SDI视频信号进行串并转换，得到两路并行信号数据；

将所述两路并行信号数据进行图像帧缓存；

将所述图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息；

将所述两路并行信号数据转换为两路串行信号数据；

根据所述两路串行信号数据与所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果并输出。

2.根据权利要求1所述的一种主备信号画面比对方法，其特征在于，将所述图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对的步骤包括：

分别读取所述图像帧缓存的两路并行信号数据中的每一帧图像数据；

将两路并行信号数据中相同帧序号的图像数据进行匹配，作为相同帧图像数据；

按照时间序列逐帧比对所述每一相同帧图像数据的对应位置的像素值，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息。

3.根据权利要求1所述的一种主备信号画面比对方法，其特征在于，根据所述两路串行信号数据与所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果并输出的步骤包括：

分别将所述两路串行信号数据进行重绘制，得到所述两路串行信号数据的每一相同帧图像数据；

根据所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成每一相同帧图像数据对应的比对结果；

根据所述比对结果对所述两路串行信号数据的每一相同帧图像数据进行逐帧标记，得到画面比对结果并输出。

4.根据权利要求3所述的一种主备信号画面比对方法，其特征在于，根据所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成每一相同帧图像数据对应的比对结果的步骤包括：

根据所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，判断所述差值信息是否大于预设误差阈值，若是，则生成比对结果为图像不同；若否，则生成比对结果为图像相同。

5.根据权利要求2所述的一种主备信号画面比对方法，其特征在于，将两路并行信号数据中相同帧序号的图像数据进行匹配的步骤之后，还包括：

分别判断两路并行信号数据是否存在掉帧情况；

若是，则确定所述并行信号数据的缺失帧位置，并记录掉帧时间点和对应帧序号；

根据所述掉帧时间点和对应帧序号发送异常帧提示信息。

6.根据权利要求5所述的一种主备信号画面比对方法，其特征在于，在确定所述并行信号数据的缺失帧位置之后，还包括：

根据所述并行信号数据获取所述缺失帧位置处的前帧和后帧的图像数据；

根据所述前帧和后帧的图像数据进行差值计算，得到对应的差值图像；

根据所述前帧、后帧和差值图像进行插值计算，得到所述缺失帧的图像数据；

将所述缺失帧的图像数据填补至所述并行信号数据的缺失帧位置。

7.一种主备信号画面比对系统，其特征在于，所述画面比对系统包括：

视频信号接收模块（101），用于接收待比对的主备两路SDI视频信号；

串并转换模块（102），用于将所述两路SDI视频信号进行串并转换，得到两路并行信号数据；

帧缓存模块（103），用于将所述两路并行信号数据进行图像帧缓存；

图像比对模块（104），用于将所述图像帧缓存的两路并行信号数据按照时间序列进行逐帧比对，得到每一相同帧图像数据之间的差值信息；

串并转换模块（102），还用于将所述两路并行信号数据转换为两路串行信号数据；

画面比对结果生成模块（105），用于根据所述两路串行信号数据与所述每一相同帧图像数据之间的差值信息，生成画面比对结果；

画面比对结果输出模块（106），将所述画面比对结果进行输出。

8.一种主备信号画面比对装置，其特征在于：所述画面比对装置包括FPGA芯片和ARM芯片，所述FPGA芯片与所述ARM芯片连接；

所述FPGA芯片包括如权利要求7所述的视频信号接收模块（101）、串并转换模块（102）、帧缓存模块（103）和图像比对模块（104）；

所述ARM芯片包括如权利要求7所述的画面比对结果生成模块（105）和画面比对结果输出模块（106）。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1到6中任意一种方法的计算机程序。