一种数据帧同步的信源端、主机端、同步装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种数据帧同步的信源端、主机端、同步装置及方法。其中，同步装置包括：主机端和信源端，主机端分别连接各个信源端；主机端的控制模式指令生成单元根据信源端的同步偏差值向信源端的模式调节单元发送控制模式的指令；模式调节单元根据控制模式指令生成单元的控制模式的指令调整信源端的可控时钟单元的时钟信号的频率；可控时钟单元能够生成多种频率的时钟信号；数据生成单元根据可控时钟单元的时钟信号生成数据帧并发送给主机端。本发明专利技术通过调节时钟频率逐渐逼近帧同步，能避免插入帧或丢弃帧的现象，视频流畅性好，观感佳，且不需要使用缓存，降低了成本。

A source, host, synchronizer and method of data frame synchronization

【技术实现步骤摘要】
一种数据帧同步的信源端、主机端、同步装置及方法
本专利技术属于视频处理
，尤其涉及一种数据帧同步的信源端、主机端、同步装置及方法。
技术介绍
多摄像机拍摄常常会因为各台摄像机传输线路的不同而导致视频不同步。目前，实现视频同步的方式主要有两种，一种是在主机端进行，另一种是在视频源端进行。在主机端进行视频同步需要利用缓存将各台摄像机拍摄到的视频进行储存，再进行同步输出，而因为存储元件比较贵，所以视频同步的成本也会随之上涨。在视频源端进行同步的方式主要有两种方案，一种是利用帧率转换(FRC，FrameRateConversion)技术改变摄像机输出的帧率，以达到同步，但由于摄像机的拍摄频率不变，通过这种技术改变帧率会出现插入帧或丢弃帧的现象，影响视频流畅性，观感差，且使用FRC技术同样要用到缓存，成本也高，另外，一般常规FRC使用三重缓存技术，会导致延时1-2帧，平均延时1.5帧；另一种是在主机端设置同步时钟，同步时钟根据各摄像机不同步的实际时间差生成时钟输出信号，视频源端的摄像机使用该时钟输出信号进行拍摄，这种方案下的摄像机一般是不设有本地时钟，一旦同步时钟输出信号出现故障，摄像机就无法运行，因此这种方案的稳定性低。
技术实现思路
为了克服多摄像机拍摄的现有技术中的视频同步方法成本高、流畅性差、有延时和稳定性低等的至少一种缺陷，本分明提供一种数据帧同步的信源端、主机端、同步装置及方法，本专利技术采用的技术方案如下。第一方面，本专利技术提供一种数据帧同步装置，包括：主机端及若干信源端；r>所述主机端包括：基准帧同步生成单元，用于确定基准帧；数据帧同步处理单元，用于接收来自于所述信源端的数据帧，并计算出接收到的数据帧与所述基准帧之间的同步偏差值；控制模式指令生成单元，用于根据所述同步偏差值向所述信源端发送控制模式的指令；所述信源端包括：可控时钟单元，用于在预设范围内生成多种频率的时钟信号；数据生成单元，用于根据所述可控时钟单元的时钟信号生成数据帧并发送至所述数据帧同步处理单元；模式调节单元，用于根据所述控制模式指令生成单元发出的控制模式的指令调整所述可控时钟单元的时钟信号的频率，以使得所述同步偏差值减小。进一步的，所述控制模式包括：逼近模式；所述逼近模式是指所述可控时钟单元采用正或负的频偏实现时钟输出，使所述同步偏差值减小；当所述同步偏差值大于第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述逼近模式的指令至所述模式调节单元。进一步的，所述主机端还包括：基准时钟单元，用于生成基准时钟信号；所述信源端还包括：上行时钟接收单元及比较滤波装置，所述上行时钟接收单元用于接收所述基准时钟单元生成的基准时钟信号，所述比较滤波装置用于对所述可控时钟单元输出的时钟信号的反馈与接收到的所述基准时钟信号进行计算对比；所述控制模式还包括：精确跟随模式，所述精确跟随模式是指所述比较滤波装置根据计算对比结果调节所述可控时钟单元生成的时钟信号；当所述同步偏差值不大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述精确跟随模式的指令至所述模式调节单元。进一步的，所述控制模式还包括：微调模式；所述微调模式是指所述可控时钟单元采用正或负的频偏实现时钟输出，使所述同步偏差值减小；当处于精确跟随模式时，若所述同步偏差值大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述微调模式的指令至所述模式调节单元。进一步的，预设所述可控时钟单元的第一频偏和第二频偏，所述第一频偏大于所述第二频偏；在所述逼近模式中，所述可控时钟单元采用正或负的所述第一频偏实现时钟输出；在所述微调模式中，所述可控时钟单元采用正或负的所述第二频偏实现时钟输出。进一步的，所述第一频偏为所述可控时钟单元在预设范围内的最大频偏。进一步的，所述可控时钟单元在预设范围内设置一锁定频率；所述控制模式还包括：锁定模式，所述锁定模式是指所述可控时钟单元在所述锁定频率下进行时钟输出；所述模式调节单元还检测所述上行时钟接收单元是否接收到所述基准时钟信号；当处于精确跟随模式时，若所述模式调节单元检测到所述上行时钟接收单元未接收到所述基准时钟信号，则所述控制模式指令生成单元发送所述锁定模式的指令至所述模式调节单元。进一步的，所述信源端的数量至少为2个。进一步的，所述基准帧同步生成单元自身生成数据帧，并将自身生成的数据帧确定为所述基准帧。进一步的，所述信源端为视频源端，所述数据生成单元为视频生成单元，所述数据帧为视频帧。第二方面，本专利技术还提供一种数据帧同步的主机端，包括：基准帧同步生成单元，用于确定基准帧；数据帧同步处理单元，用于获取数据帧，并计算出获取到的数据帧与所述基准帧之间的同步偏差值；控制模式指令生成单元，用于根据所述同步偏差值发送控制模式的指令。进一步的，所述控制模式包括：逼近模式；当所述同步偏差值大于第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述逼近模式的指令；所述逼近模式是指所述主机端通知信源端加快或减慢时钟输出频率，使所述同步偏差值减小。进一步的，所述主机端还包括：基准时钟单元，用于生成基准时钟信号并发送；所述控制模式还包括：精确跟随模式；当所述同步偏差值不大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述精确跟随模式的指令；所述精确跟随模式是指所述主机端通知所述信源端对自身输出的时钟信号的反馈与所述基准时钟信号进行计算对比，调节信源端自身的时钟输出。进一步的，所述控制模式还包括：微调模式；当处于精确跟随模式时，若所述同步偏差值大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述微调模式的指令；所述微调模式是指所述主机端通知所述信源端采用正或负的频偏加快或减慢时钟输出频率，使所述同步偏差值减小。进一步的，在所述逼近模式中，所述主机端通知所述信源端采用正或负的第一频偏实现时钟输出；在所述微调模式中，所述主机端通知所述信源端采用正或负的第二频偏实现时钟输出；所述第一频偏大于所述第二频偏。进一步的，所述主机端包括至少2个连接信源端的接口。进一步的，所述基准帧同步生成单元自己生成数据帧，并将所述自己生成的数据帧确定为所述基准帧。第三方面，本专利技术提供一种数据帧同步的信源端，包括：可控时钟单元，用于在预设范围内生成多种频率的时钟信号；数据生成单元，用于根据所述可控时钟单元的时钟信号生成数据帧并发送；模式调节单元，用于接收控制模式的指令并根据所述控制模式的指令调整所述可控时钟单元的时钟信号的频率。进一步的，所述控制模式包括：逼近模式；所述逼近模式是指所述可控时钟单元采用正或负的频偏实现时钟输出。进一步的，所述信源端还包括：上行时钟接收单元，用于接收基准时钟信号；比较滤波装置，用于对所述可控时钟单元输出的时钟信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据帧同步装置，其特征在于，包括：主机端及若干信源端；/n所述主机端包括：/n基准帧同步生成单元，用于确定基准帧；/n数据帧同步处理单元，用于接收来自于所述信源端的数据帧，并计算出接收到的数据帧与所述基准帧之间的同步偏差值；/n控制模式指令生成单元，用于根据所述同步偏差值向所述信源端发送控制模式的指令；/n所述信源端包括：/n可控时钟单元，用于在预设范围内生成多种频率的时钟信号；/n数据生成单元，用于根据所述可控时钟单元的时钟信号生成数据帧并发送至所述数据帧同步处理单元；/n模式调节单元，用于根据所述控制模式指令生成单元发出的控制模式的指令调整所述可控时钟单元的时钟信号的频率，以使得所述同步偏差值减小。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据帧同步装置，其特征在于，包括：主机端及若干信源端；
所述主机端包括：
基准帧同步生成单元，用于确定基准帧；
数据帧同步处理单元，用于接收来自于所述信源端的数据帧，并计算出接收到的数据帧与所述基准帧之间的同步偏差值；
控制模式指令生成单元，用于根据所述同步偏差值向所述信源端发送控制模式的指令；
所述信源端包括：
可控时钟单元，用于在预设范围内生成多种频率的时钟信号；
数据生成单元，用于根据所述可控时钟单元的时钟信号生成数据帧并发送至所述数据帧同步处理单元；
模式调节单元，用于根据所述控制模式指令生成单元发出的控制模式的指令调整所述可控时钟单元的时钟信号的频率，以使得所述同步偏差值减小。


2.根据权利要求1所述的一种数据帧同步装置，其特征在于，所述控制模式包括：逼近模式；
所述逼近模式是指所述可控时钟单元采用正或负的频偏实现时钟输出，使所述同步偏差值减小；
当所述同步偏差值大于第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述逼近模式的指令至所述模式调节单元。


3.根据权利要求2所述的一种数据帧同步装置，其特征在于，所述主机端还包括：基准时钟单元，用于生成基准时钟信号；
所述信源端还包括：上行时钟接收单元及比较滤波装置，所述上行时钟接收单元用于接收所述基准时钟单元生成的基准时钟信号，所述比较滤波装置用于对所述可控时钟单元输出的时钟信号的反馈与接收到的所述基准时钟信号进行计算对比；
所述控制模式还包括：精确跟随模式，所述精确跟随模式是指所述比较滤波装置根据计算对比结果调节所述可控时钟单元生成的时钟信号；
当所述同步偏差值不大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述精确跟随模式的指令至所述模式调节单元。


4.根据权利要求3所述的数据帧同步装置，其特征在于，所述控制模式还包括：微调模式；
所述微调模式是指所述可控时钟单元采用正或负的频偏实现时钟输出，使所述同步偏差值减小；
当处于精确跟随模式时，若所述同步偏差值大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述微调模式的指令至所述模式调节单元。


5.根据权利要求4所述的数据帧同步装置，其特征在于，预设所述可控时钟单元的第一频偏和第二频偏，所述第一频偏大于所述第二频偏；
在所述逼近模式中，所述可控时钟单元采用正或负的所述第一频偏实现时钟输出；
在所述微调模式中，所述可控时钟单元采用正或负的所述第二频偏实现时钟输出。


6.根据权利要求5所述的数据帧同步装置，其特征在于，所述第一频偏为所述可控时钟单元在预设范围内的最大频偏。


7.根据权利要求3-6任一项所述的数据帧同步装置，其特征在于，所述可控时钟单元在预设范围内设置一锁定频率；
所述控制模式还包括：锁定模式，所述锁定模式是指所述可控时钟单元在所述锁定频率下进行时钟输出；
所述模式调节单元还检测所述上行时钟接收单元是否接收到所述基准时钟信号；
当处于精确跟随模式时，若所述模式调节单元检测到所述上行时钟接收单元未接收到所述基准时钟信号，则所述控制模式指令生成单元发送所述锁定模式的指令至所述模式调节单元。


8.根据权利要求1-6任一项所述的数据帧同步装置，其特征在于，所述信源端的数量至少为2个。


9.根据权利要求1-6任一项所述的数据帧同步装置，其特征在于，所述基准帧同步生成单元自身生成数据帧，并将自身生成的数据帧确定为所述基准帧。


10.根据权利要求1-6任一项所述的数据帧同步装置，其特征在于，所述信源端为视频源端，所述数据生成单元为视频生成单元，所述数据帧为视频帧。


11.一种数据帧同步的主机端，其特征在于，包括：
基准帧同步生成单元，用于确定基准帧；
数据帧同步处理单元，用于获取数据帧，并计算出获取到的数据帧与所述基准帧之间的同步偏差值；
控制模式指令生成单元，用于根据所述同步偏差值发送控制模式的指令。


12.根据权利要求11所述的一种数据帧同步的主机端，其特征在于，所述控制模式包括：逼近模式；
当所述同步偏差值大于第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述逼近模式的指令；
所述逼近模式是指所述主机端通知信源端加快或减慢时钟输出频率，使所述同步偏差值减小。


13.根据权利要求12所述的一种数据帧同步的主机端，其特征在于，所述主机端还包括：基准时钟单元，用于生成基准时钟信号并发送；
所述控制模式还包括：精确跟随模式；
当所述同步偏差值不大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述精确跟随模式的指令；
所述精确跟随模式是指所述主机端通知所述信源端对自身输出的时钟信号的反馈与所述基准时钟信号进行计算对比，调节信源端自身的时钟输出。


14.根据权利要求13所述的一种数据帧同步的主机端，其特征在于，所述控制模式还包括：微调模式；
当处于精确跟随模式时，若所述同步偏差值大于所述第一阈值时，所述控制模式指令生成单元发送所述微调模式的指令；
所述微调模式是指所述主机端通知所述信源端采用正或负的频偏加快或减慢时钟输出频率，使所述同步偏差值减小。


15.根据权利要求14所述的一种数据帧同步的主机端，其特征在于，在所述逼近模式中，所述主机端通知所述信源端采用正或负的第一频偏实现时钟输出；在所述微调模式中，所述主机端通知所述信源端采用正或负的第二频偏实现时钟输出；所述第一频偏大于所述第二频偏。


16.根据权利要求11-15任一项所述的数据帧同步的主机端，其特征在于，所述主机端包括至少2个连接信源端的接口。


17.根据权利要求11-15任一项所述的数据帧同步的主机端，其特征在于，所述基准帧同步生成单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧俊文，关本立，
申请(专利权)人：广州市奥威亚电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44