视频信号处理方法、装置、处理器及视频处理系统与流程

1.本发明涉及图像显示领域，具体而言，涉及一种视频信号处理方法、装置、处理器及视频处理系统。


背景技术：

2.视频处理设备是用来控制输入、输出的信号或者数据的机器，视频处理设备除了可以在多路视频源中根据用户的指令切换选择使用哪一个视频源输出图像，还可以对多路视频源的图像数据进行分割、叠加、翻转、透明度处理等多种操作，然后将处理后的图像输出给显示屏进行显示。
3.相关技术中，当视频处理设备工作时，并不能保证视频输出的所有环节稳定不出错。例如，当某输入源掉线、某输出异常、某视频处理设备异常等问题出现时，用户在显示屏上看到的视频图像必然受到影响，出现窗口图像黑窗或者整个视频源图像断路不显示的问题，在某些重大场合，上述问题会造成严重后果。此时必须尽快进行视频信号的切换，将异常的视频信号切掉，采用备用的视频信号进行输出，但是该切换过程需要一定的时间，相关技术无法以最快的速度完成视频信号的切换以使用户对切换过程无感，无法避免用户发现进行了信号切换。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种视频信号处理方法、装置、处理器及视频处理系统，以至少解决当视频处理设备的视频信号掉源时切换其他信号源的速度不够快的技术问题。
6.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种视频信号处理方法，包括：第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，其中，所述第一输入子卡用于处理视频信号以生成所述输入子卡的输出数据流；在所述第一输入子卡监测到所述第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将所述第一视频信号失效的信息上报主控卡；在接收到所述主控卡的参数读取请求时，所述第一输入子卡检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与所述多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将所述多组视频信号参数封装成数据包后发送至所述主控卡，其中，所述视频信号参数至少包括分辨率参数。
7.通过上述步骤，达到了在第一输入子卡接入的第一视频信号失效时快速完成输入子卡与主控卡之间的信息交互的目的，从而实现了当视频处理设备中发生掉源现象时提高视频信号切换速度的技术效果，进而解决了当视频处理设备的视频信号掉源时切换其他信号源的速度不够快的技术问题。
8.可选地，所述第一输入子卡接收来自所述第一视频源设备的第二视频信号，其中，所述第二视频信号与所述第一视频信号相同且同步；在将所述第一视频信号失效的信息上报主控卡之前，所述第一输入子卡检测所述第二视频信号的分辨率；在所述第二视频信号的分辨率高于所述预设阈值的情况下，所述第一输入子卡由处理所述第一视频信号以生成
第一输出数据流切换为处理所述第二视频信号以生成第二输出数据流。
9.通过上述步骤，优先在第一输入子卡内部进行视频信号切换，缩短了视频信号切换的控制链路，提高了视频信号的切换速度，实现在用户处于无感知的状态下进行视频信号切换。
10.可选地，上述方法还包括：所述主控卡解封所述数据包，得到所述第一输入子卡的多个输入接口分别对应的所述多组视频信号参数；在根据所述多组视频信号参数确定接入所述第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，所述主控卡向第二输入子卡发送控制指令，其中，所述第二输入子卡用于接收来自第二视频源设备的备用视频信号，其中，所述第二视频源设备是所述第一视频源设备的备份设备，所述备用视频信号与所述第一视频信号相同且同步；所述第二输入子卡根据所述控制指令，处理所述备用视频信号，生成第三输出数据流。
11.上述步骤中，采用第二输入子卡作为第一输入子卡的备份，当主控卡发现第一输入子卡的所有视频信号都挂掉之后，快速切换使用第二输入子卡中接入的备用视频信号，提高了整个系统中视频信号的可靠性。
12.可选地，在所述主控卡接到所述第一视频信号失效的信息后，所述主控卡向第二输入子卡发送控制指令，包括：在接收到所述数据包之前，所述主控卡计算得到控制指令，其中，所述控制指令包括配置参数，所述配置参数用于配置所述第二输入子卡处理所述备用视频信号；在所述主控卡确定接入所述第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，向第二输入子卡发送所述控制指令。
13.上述步骤中，通过控制主控卡在接收到数据包之前开始进行控制指令的计算，将计算控制指令的时间节点提前，节省了计算控制指令导致的输入子卡切换工作的耗时，避免了主控卡确认第一输入子卡中的视频信号均失效后再开始计算控制指令，导致无法立刻控制第二输入子卡开始视频处理工作的问题，提高了由使用第一输入子卡处理视频信号切换为使用第二输入子卡处理视频信号这一过程的控制效率。
14.可选地，上述方法还包括：将所述输入子卡的输出数据流输入输出卡，其中，所述输出数据流包括所述第一输出数据流、所述第二输出数据流和所述第三输出数据流中的任意之一，所述输出卡包括第一输出接口和第二输出接口，所述第一输出接口和所述第二输出接口同时与目标设备连接，所述第一输入子卡、所述第二输入子卡、所述主控卡以及所述输出卡均位于第一视频处理设备中；通过所述第一输出接口和所述第二输出接口同时向所述目标设备发送目标视频流，其中，所述输出卡处理所述输入子卡的输出数据流得到所述目标视频流，所述第一输出接口和所述第二输出接口发送的两路所述目标视频流相同且同步。
15.上述步骤中，通过采用多输出接口的输出卡，实现了向目标设备发送目标视频流这一过程的目标视频流的多路备份，保证视频处理设备与目标设备之间进行数据传输时的安全和稳定。
16.可选地，上述方法还包括：接收第一控制台发送的第一控制台指令，其中，所述第一控制台与所述主控卡连接，用于调整所述第一视频处理设备的工作参数以及将将所述第一视频处理设备的工作参数与第二视频处理设备的工作参数同步；根据所述第一控制台指令，调整所述第一视频处理设备的工作参数；在所述第一视频信号、所述第二视频信号和所
述备用视频信号均失效的情况下，关闭所述第一视频处理设备的视频流输出；发送设备切换请求至所述第一控制台，其中，所述切换请求用于请求所述第一控制台从使用所述第一视频处理设备生成目标视频流切换为使用第二视频处理设备生成目标视频流，所述第二视频处理设备与所述第一视频处理设备相同。
17.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种视频信号处理装置，包括：接收模块，用于第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，其中，所述第一输入子卡用于处理视频信号以生成所述输入子卡的输出数据流；上报模块，用于在所述第一输入子卡监测到所述第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将所述第一视频信号失效的信息上报主控卡；检测模块，用于在接收到所述主控卡的参数读取请求时，所述第一输入子卡检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与所述多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将所述多组视频信号参数封装成数据包后发送至所述主控卡，其中，所述视频信号参数至少包括分辨率参数。
18.根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种视频处理设备，包括：第一输入子卡、第二输入子卡、主控卡和输出卡；其中，所述第一输入子卡，用于接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号以生成第一输出数据流；在监测到所述第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将所述第一视频信号失效的信息上报主控卡；以及在接收到所述主控卡的参数读取请求时，检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与所述多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将所述多组视频信号参数封装成数据包后发送至所述主控卡，其中，所述视频信号参数至少包括分辨率参数；所述第一输入子卡，还用于接收来自所述第一视频源设备的第二视频信号，其中，所述第二视频信号与所述第一视频信号相同且同步；在将所述第一视频信号失效的信息上报主控卡之前，检测所述第二视频信号的分辨率；在所述第二视频信号的分辨率高于所述预设阈值的情况下，所述第一输入子卡由处理所述第一视频信号以生成第一输出数据流切换为处理所述第二视频信号以生成第二输出数据流；所述主控卡，用于解封所述数据包，得到所述第一输入子卡的多个输入接口分别对应的所述多组视频信号参数；还用于在根据所述多组视频信号参数确定接入所述第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，向第二输入子卡发送控制指令，其中，所述第二输入子卡用于接收来自第二视频源设备的备用视频信号，其中，所述第二视频源设备是所述第一视频源设备的备份设备，所述备用视频信号与所述第一视频信号相同且同步；所述第二输入子卡，用于根据所述控制指令，处理所述备用视频信号，生成第三输出数据流；所述输出卡，用于接收所述输入子卡的输出数据流，其中，所述输出数据流包括所述第一输出数据流、所述第二输出数据流和所述第三输出数据流中的任意之一；所述输出卡，包括同时与目标设备连接的第一输出接口和第二输出接口，用于通过所述第一输出接口和所述第二输出接口同时向所述目标设备发送目标视频流，其中，所述输出卡处理所述输入子卡的输出数据流得到所述目标视频流，所述第一输出接口和所述第二输出接口发送的两路所述目标视频流相同且同步。
19.根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行上述任意一项所述视频信号处理方法。
20.根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，
其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述视频信号处理方法。
21.根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种视频处理系统，包括：第一视频处理设备、第二视频处理设备、第一控制台和第二控制台，其中，所述第一视频处理设备与第一视频源设备和第二视频源设备连接，包括第一输入子卡、第二输入子卡、主控卡和输出卡，用于运行程序以执行上述任意一项所述的视频信号处理方法；所述第二视频处理设备与所述第一视频源设备和所述第二视频源设备连接，其结构与所述第一视频处理设备相同，用于在接收到视频处理设备切换指令的情况下，运行程序以执行上述任意一项所述的视频信号处理方法；所述第一控制台，分别连接于所述第一视频处理设备和所述第二视频处理设备，用于在运行时控制所述第一视频处理设备处理视频信号，以及根据设备切换请求切换为控制所述第二视频处理设备处理视频信号；所述第二控制台，分别连接于所述第一视频处理设备和所述第二视频处理设备，所述第二控制台为所述第一控制台的备用控制台，用于在接收到控制台切换指令的情况下，运行以控制所述第一视频处理设备处理视频信号，以及根据所述设备切换请求切换为控制所述第二视频处理设备处理视频信号。
22.在本发明实施例中，采用改变输入子卡与主控卡的信息交互流程的方式，第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，在第一输入子卡监测到第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将第一视频信号失效的信息上报主控卡，接收主控卡的参数读取请求，然后检测第一输入子卡自己的多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将多组视频信号参数封装成数据包后发送至主控卡，达到了在第一输入子卡接入的第一视频信号失效时快速完成输入子卡与主控卡之间的信息交互的目的，从而实现了当视频处理设备中发生掉源现象时提高视频信号切换速度的技术效果，进而解决了当视频处理设备的视频信号掉源时切换其他信号源的速度不够快的技术问题。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1是根据本发明实施例提供的视频信号处理方法的流程示意图；
25.图2是根据本发明可选实施方式提供的视频信号多路切换方法的示意图；
26.图3是根据本发明可选实施方式提供的双接口输出卡的示意图；
27.图4是根据本发明可选实施方式提供的关闭视频处理设备输出的示意图；
28.图5是根据本发明可选实施方式提供的视频传输全链路备份的示意图；
29.图6是根据本发明实施例提供的视频信号处理装置的结构框图；
30.图7是根据本发明实施例提供的视频处理设备的结构框图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范
围。
32.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.首先，对本技术实施例进行描述的过程中出现的部分名词或者术语适用于如下解释：
34.视频处理设备，用来控制视频输入、输出的信号或者数据的机器，视频处理设备除了可以在多路视频源中根据用户的指令切换选择使用哪一个视频源输出图像，还可以对多路视频源的图像数据进行分割、叠加、翻转、透明度处理等多种操作，然后将处理后的图像数据输出给显示屏进行显示。
35.输入卡，视频处理设备中的输入端的处理器，用于处理从视频源设备输入视频处理设备的视频信号，通常使用的输入卡类型为fpga。
36.主控卡，视频处理设备中的通常采用arm架构的处理器，通过背板与输入卡连接，用于将用户对视频处理设备的控制指令处理为机器语言以及输入卡的工作参数并发送给输入卡，以及进行基本的逻辑判断。
37.输出卡，视频处理设备中的输出端的处理器，用于在输出端对即将输出视频处理设备的视频数据进行进一步处理，通常使用的输出卡类型为fpga。
38.背板，视频处理设备中的“桥梁”，用于沟通输入卡、主控卡、输出卡之间的数据传输和参数传输。
39.实施例1
40.根据本发明实施例，提供了一种视频信号处理方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
41.图1是根据本发明实施例提供的视频信号处理方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
42.步骤s102，第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，其中，第一输入子卡用于处理视频信号以生成输入子卡的输出数据流。
43.可选的，第一输入子卡可以为fpga卡，用于处理视频信号。第一视频源设备可以为手提电脑、投影仪、网络设备等能够为视频处理设备提供视频信号的设备，在此不做限定。第一输入子卡可以包括多个接口，每个接口都可以连接一路视频信号，第一输入子卡可以对多路视频信号进行分割、拼接、翻转、透明度处理等。
44.步骤s104，在第一输入子卡监测到第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将第一视频信号失效的信息上报主控卡。
45.本步骤中，第一输入子卡可以实时监测第一视频信号的分辨率，当分辨率低于预
设阈值时，可以基于此判定第一视频信号对应的视频源已发生掉源现象，例如第一视频源设备被关闭，或者视频线与第一输入子卡的连接故障，此时第一输入子卡中无法得到有效的第一视频信号，因此将该信息上报主控卡，请求主控卡进行逻辑计算和指令控制。
46.步骤s106，在接收到主控卡的参数读取请求时，第一输入子卡检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将多组视频信号参数封装成数据包后发送至主控卡，其中，视频信号参数至少包括分辨率参数。
47.需要说明的是，主控卡可以为视频处理设备中采用的arm架构处理器，用于对第一输入子卡进行控制。当主控卡接收到第一视频信号失效的信息后，首先会向第一输入子卡发送参数读取请求，该请求用于指示第一输入子卡检测自己的接口的状态，并获取每一个接口的视频信号参数。当第一输入子卡的接口没有连接视频线，即该接口中没有接入视频信号时，第一输入子卡会检测到该接口对应的一组视频信号参数的参数值均为零。当第一输入子卡的接口中接入视频信号时，第一输入子卡检测该视频信号的视频信号参数，可选地，视频信号参数包括该接口中接入的视频信号的分辨率参数以及帧率、码率、色深等参数信息。
48.相关技术中，fpga输入卡在接收到主控卡发出的参数读取请求后，fpga输入卡读取一个接口对应的视频信号的一组视频信号参数，就将该组参数返回给主控卡，主控卡需要等待接收到fpga输入卡的全部接口的参数后，才能判断该fpga卡中没有可用的视频信号，进而进行下一步控制指令的计算，该过程需要主控卡等待各个接口的参数数据，导致主控卡的判断决策较为耗时，减慢了视频信号故障时的故障修复速度，给用户带来不好的体验。
49.本技术提出的发明中，在接收到参数读取请求后，可以由第一输入子卡将自身所有的接口对应的视频信号参数封装打包，然后一次性直接发给主控卡，主控卡解包后即可获取第一输入子卡中所有接口各自对应的视频信号参数，通过改变数据处理流程，加快了主控卡与第一输入子卡之间的数据传输速度，为尽快处理视频信号故障争取了宝贵的时间，使得视频处理设备可以最快速地确定如何切换视频信号的方案并切换视频信号，争取让视频观看的用户在无感知的状态下完成视频信号切换。
50.在本发明实施例中，采用改变输入子卡与主控卡的信息交互流程的方式，第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，在第一输入子卡监测到第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将第一视频信号失效的信息上报主控卡，接收主控卡的参数读取请求，然后检测第一输入子卡自己的多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将多组视频信号参数封装成数据包后发送至主控卡，达到了在第一输入子卡接入的第一视频信号失效时快速完成输入子卡与主控卡之间的信息交互的目的，从而实现了当视频处理设备中发生掉源现象时提高视频信号切换速度的技术效果，进而解决了当视频处理设备的视频信号掉源时切换其他信号源的速度不够快的技术问题。
51.作为一种可选的实施例，还可以包括如下可选步骤：第一输入子卡接收来自第一视频源设备的第二视频信号，其中，第二视频信号与第一视频信号相同且同步；在将第一视频信号失效的信息上报主控卡之前，第一输入子卡检测第二视频信号的分辨率；在第二视频信号的分辨率高于预设阈值的情况下，第一输入子卡由处理第一视频信号以生成第一输
出数据流切换为处理第二视频信号以生成第二输出数据流。
52.本可选的实施例中，实现了视频信号的“卡内切换”，即在第一输入子卡的内部切换视频信号，而不是跨输入卡进行视频信号的切换。在第一输入子卡内实现视频信号的切换的过程中，第一输入子卡中接入的第一视频信号与第二视频信号相同且同步，都是来自于同一个第一视频源设备，第一输入子卡通过快速改变自身通道的逻辑开关即可实现使用的视频信号的切换，因此这个切换过程仅需要占用一帧的时间即可完成，实现视频信号的无缝切换，对用户而言是完全无感知的，整体画面流畅高清，用户根本察觉不到视频信号出现了异常，保证了呈现给用户的视频图像的稳定性。
53.作为一种可选的实施例，可以采用如下步骤优化视频信号处理流程：主控卡解封数据包，得到第一输入子卡的多个输入接口分别对应的多组视频信号参数；在根据多组视频信号参数确定接入第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，主控卡向第二输入子卡发送控制指令，其中，第二输入子卡用于接收来自第二视频源设备的备用视频信号，其中，第二视频源设备是第一视频源设备的备份设备，备用视频信号与第一视频信号相同且同步；第二输入子卡根据控制指令，处理备用视频信号，生成第三输出数据流。
54.本可选的实施例中，可以通过主控卡实现多个输入子卡之间的通道切换，将原本使用第一输入子卡处理视频信号切换为使用第二输入子卡处理视频信号。主控卡可以根据第一输入子卡中的所有输入接口的视频信号的视频信号参数是否失效来判断是否还能够使用第一输入子卡。当主控卡其判断第一输入子卡中的视频信号均出现问题无法使用时，主控卡可以发出切换设备内部码流通道的控制指令，由使用第一输入子卡处理第一或第二视频信号并得到处理后的输出数据流切换为使用第二输入子卡处理备用视频信号并得到第三输出数据流；该过程由于需要主控参与，因此比“卡内切换”的速度稍微慢一点，但是依然可以控制在3帧时间以内，因此可以做到用户几乎无感的视频信号切换，不影响用户观看视频的体验的同时提升视频信号的稳定性。
55.图2是根据本发明可选实施方式提供的视频信号多路切换方法的示意图，如图2所示，视频处理设备可以通过主控卡对多路视频信号进行切换选择。当第一输入子卡的第一视频信号发生掉源的时候，可以采用接入第一输入子卡的第二视频信号，当第一输入子卡的第一和第二视频信号均不能使用的时候，可以由第一输入卡通过背板将该掉源信息上报给主控卡，由主控卡发出换源指令并通过背板将指令传输给第二输入子卡，由第二输入子卡完成换源操作，切换为使用备用视频信号进行视频图像输入。
56.作为一种可选的实施例，在主控卡接到第一视频信号失效的信息后，主控卡向第二输入子卡发送控制指令，可以采用如下方式：在接收到数据包之前，主控卡计算得到控制指令，其中，控制指令包括配置参数，配置参数用于配置第二输入子卡处理备用视频信号；在主控卡确定接入第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，向第二输入子卡发送控制指令。
57.可选地，配置参数可以由主控卡发送至输入子卡对应的mcu，由mcu对输入子卡进行参数配置。配置参数可以包括主控卡要求第二输入子卡如何处理备用视频信号的参数，例如将根据备用视频信号生成的视频设置为多少分辨率等。
58.需要说明的是，相关技术中主控卡只有在解析数据包并确定第一输入子卡不可用之后，才会开始计算包括配置参数的控制指令，该计算过程通常耗时50ms左右，会给视频信
号的切换工作带来一定地迟延。本可选的实施例提供的数据交互流程中，可以在主控卡接收到第一视频信号失效的信息后，主控卡就开始对第二输入子卡的控制指令和配置参数进行计算，等待数据包的送达。若主控卡发现第一输入子卡实现了卡内切换，不需要使用第二输入子卡，则主控卡将计算结果清除；若通过解析数据包发现第一输入子卡的视频信号均不可用，则主控卡直接将已经计算好的包括配置参数的控制指令发送至第二输入子卡，而不需要再等待完成50ms左右的计算时间，加快了视频信号的卡间切换速度。
59.作为一种可选的实施例，将输入子卡的输出数据流输入输出卡，其中，输出数据流包括第一输出数据流、第二输出数据流和第三输出数据流中的任意之一，输出卡包括第一输出接口和第二输出接口，第一输出接口和第二输出接口同时与目标设备连接，第一输入子卡、第二输入子卡、主控卡以及输出卡均位于第一视频处理设备中；通过第一输出接口和第二输出接口同时向目标设备发送目标视频流，其中，输出卡处理输入子卡的输出数据流得到目标视频流，第一输出接口和第二输出接口发送的两路目标视频流相同且同步。
60.图3是根据本发明可选实施方式提供的双接口输出卡的示意图，如图3所示，第一视频处理设备的所有输出视频流均可以通过输出卡1进行输出，输出卡可以包括主输出口和备输出口，即第一输出接口和第二输出接口，两个输出口输出的两路视频数据流完全相同且时序同步，将视频数据流输出至需要使用视频流的目标设备例如显示屏幕，当需要使用视频流的目标设备检测到主输出口或者备输出口视频数据流出现问题时，可以随时切换到使用另一个接口的数据流，保证了第一视频处理设备输出的数据流的稳定性。
61.作为一种可选的实施例，还可以通过如下方式对第一视频处理设备进行备份。接收第一控制台发送的第一控制台指令，其中，第一控制台与主控卡连接，用于调整第一视频处理设备的工作参数以及将将第一视频处理设备的工作参数与第二视频处理设备的工作参数同步；根据第一控制台指令，调整第一视频处理设备的工作参数；在第一视频信号、第二视频信号和备用视频信号均失效的情况下，关闭第一视频处理设备的视频流输出；发送设备切换请求至第一控制台，其中，切换请求用于请求第一控制台从使用第一视频处理设备生成目标视频流切换为使用第二视频处理设备生成目标视频流，第二视频处理设备与第一视频处理设备相同。
62.第一控制台将控制台指令发送到第一视频处理设备的主控卡后，主控卡可以将指令“翻译”为机器语言以及输入卡、输出卡等的工作参数，并发送给对应的卡，调控对应的卡的工作过程。
63.作为一种可选的实施例，第一输入子卡和第二输入子卡接入的视频信号均失效的情况下，还可以通过如下方式切换使用第二视频处理设备：关闭第一视频处理设备的数据流输出；发送切换请求至第一控制台，其中，切换请求用于第一控制台从使用第一视频处理设备处理视频源的输入数据切换为使用第二视频处理设备，第二视频处理设备与第一视频处理设备相同，第一控制台实时监控第一视频处理设备和第二视频处理设备，并向两台视频处理设备同步更新工作参数。
64.可选的，由于第一输入子卡和第二输入子卡均可以包括多个接口，每张卡可以分别连接多个视频信号，因此本可选实施例中的第一输入子卡和第二输入子卡的输入数据均失效的情况，可以包括第一视频源设备与备用源设备的相同且同步的一组视频信号均失效，但是第一视频源设备和第二视频源设备中的其他视频信号没有问题的情况。由于第一
视频处理设备中无法获得某一特定路的视频信号，此时即使其他路的视频信号是正常的，用户看到的显示屏中也会出现黑屏窗口或者其他问题，此时可以完全弃用第一视频处理设备，而采用第二视频处理设备进行视频信号的处理。第二视频处理设备与第一视频处理设备在硬件结构以及控制系统上可以完全相同，作为第一视频处理设备的备用，当第一视频处理设备出现无法解决的问题时，切换使用备用的视频处理设备。
65.图4是根据本发明可选实施方式提供的关闭视频处理设备输出的示意图，如图4所示，当视频源1的主源(即第一视频源设备)和备用源(即备用源设备)均无法输出有效的视频信号时，可以完全关闭第一视频处理设备的输出，将其n个输出卡的输出均掐断，然后由主控台控制视频传输链路切换到使用第二视频处理设备进行视频信号的处理。
66.作为一种可选的实施例，还可以提供主控制台的备份即第二控制台，来应对第一控制台出现故障的情况：连接第二控制台，其中，第二控制台与第一控制台相同；实时同步地向第一控制台和第二控制台更新第一视频处理设备的数据和工作参数；在第一控制台失控的情况下，根据第二控制台的第二控制台指令，调整第一视频处理设备的工作参数。可选的，两个控台可以同时连接同一个视频处理设备，在视频处理设备内部和控台软件程序中增加对多控制台控制单一视频处理设备的支持，保证操作任意一个控制台时数据有效、一致，避免两个控制台的数据不一致、不同步带来的切换控制台时的问题。
67.具体操作过程中，一旦正在使用的控制台失效，则可立即在另一个控制台上快速接管操作，无需用户进行手动换线等硬件操作。
68.根据本发明实施例，提供了一种视频处理系统，系统中可以包括第一视频处理设备、第二视频处理设备、第一控制台和第二控制台。其中，第一视频处理设备与第一视频源设备和第二视频源设备连接，包括第一输入子卡、第二输入子卡、主控卡和输出卡，用于运行程序以执行上述的视频信号处理方法；第二视频处理设备与第一视频源设备和第二视频源设备连接，其结构与第一视频处理设备相同，用于在接收到视频处理设备切换指令的情况下，运行程序以执行上述的视频信号处理方法；第一控制台，分别连接于第一视频处理设备和第二视频处理设备，用于在运行时控制第一视频处理设备处理视频信号，以及根据设备切换请求切换为控制第二视频处理设备处理视频信号；第二控制台，分别连接于第一视频处理设备和第二视频处理设备，第二控制台为第一控制台的备用控制台，用于在接收到控制台切换指令的情况下，运行以控制第一视频处理设备处理视频信号，以及根据设备切换请求切换为控制第二视频处理设备处理视频信号。
69.通过本实施例提供的视频处理系统，从通过视频源设备获取视频信号开始，到向显示屏幕或者其他需要使用视频信号的设备进行信号输出为止的整个视频处理过程，本视频处理系统进行了视频传输的全链路备份，在视频传输、处理、设备控制等各方面均进行了处理加速以及备份保障，保证任何环节出现故障时均可以通过设备的切换快速进行视频流的切换，且通过提高切换的速度，保证切换过程对观看视频的用户来说完全无感知或者几乎无感知，实现了安全、可靠地进行视频传输的技术效果。
70.图5是根据本发明可选实施方式提供的视频传输全链路备份的示意图，如图5所示，两个媒体服务器对应于上述第一和第二视频源设备，可以分别提供完全相同且同步的两套视频信号，每套视频信号中可以包括多路视频信号。两套视频源均分别接入两套视频处理设备(对应图中的主切换器和备切换器)，且每套视频处理设备中均接入了两套视频信
号。两套视频处理设备中可以通过主控台和备用控台连接，当主控台出现故障时，可以及时切换到备用控台。此外，每套视频处理设备中可以同时采用主备两个输出接口，用于向发送设备发送输出视频流。发送设备同样可以采用主备两套设备，每套发送设备中可以包括多个发送卡，当一套发送设备出现故障时，切换到使用另一套发送设备，将视频处理设备中的输出视频流发送到没有故障的发送设备中，将其处理为视频传输信号并输出至显示屏幕，为用户呈现完美的视频图像。本可选的实施例通过上述多重备份方式，实现了为一些可靠性要求较高的应用场景提供一套完整的全链路备份的解决方案与设备连接方式，全备份过程无需人工识别操作，也无需额外设备，整体的设备成本和人工成本低，效果很好。
71.实施例2
72.根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述视频信号处理方法的视频信号处理装置，图6是根据本发明实施例提供的视频信号处理装置的结构框图，如图6所示，该视频信号处理装置60包括：接收模块62，上报模块64和检测模块66，下面对该视频信号处理装置60进行说明。
73.接收模块62，用于第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，其中，第一输入子卡用于处理视频信号以生成输入子卡的输出数据流；
74.上报模块64，连接于上述接收模块62，用于在第一输入子卡监测到第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将第一视频信号失效的信息上报主控卡；
75.检测模块66，连接于上述上报模块64，用于在接收到主控卡的参数读取请求时，第一输入子卡检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将多组视频信号参数封装成数据包后发送至主控卡，其中，视频信号参数至少包括分辨率参数。
76.此处需要说明的是，上述接收模块62，上报模块64和检测模块66对应于实施例1中的步骤s102至步骤s106，多个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
77.图7是根据本发明实施例提供的视频处理设备的结构框图，如图7所示，该视频处理设备70包括：第一输入卡72，第二输入子卡74，主控卡76和输出卡78；其中，
78.第一输入子卡72，用于接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号以生成第一输出数据流；在监测到第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将第一视频信号失效的信息上报主控卡；以及在接收到主控卡的参数读取请求时，检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将多组视频信号参数封装成数据包后发送至主控卡，其中，视频信号参数至少包括分辨率参数；
79.第一输入子卡72，还用于接收来自第一视频源设备的第二视频信号，其中，第二视频信号与第一视频信号相同且同步；在将第一视频信号失效的信息上报主控卡之前，检测第二视频信号的分辨率；在第二视频信号的分辨率高于预设阈值的情况下，第一输入子卡由处理第一视频信号以生成第一输出数据流切换为处理第二视频信号以生成第二输出数据流；
80.主控卡76，用于解封数据包，得到第一输入子卡的多个输入接口分别对应的多组视频信号参数；还用于在根据多组视频信号参数确定接入第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，向第二输入子卡发送控制指令，其中，第二输入子卡用于接收来自第二视频源设
备的备用视频信号，其中，第二视频源设备是第一视频源设备的备份设备，备用视频信号与第一视频信号相同且同步；
81.第二输入子卡74，用于根据控制指令，处理备用视频信号，生成第三输出数据流；
82.输出卡78，用于接收输入子卡的输出数据流，其中，输出数据流包括第一输出数据流、第二输出数据流和第三输出数据流中的任意之一；
83.输出卡78，包括同时与目标设备连接的第一输出接口和第二输出接口，用于通过第一输出接口和第二输出接口同时向目标设备发送目标视频流，其中，输出卡处理输入子卡的输出数据流得到目标视频流，第一输出接口和第二输出接口发送的两路目标视频流相同且同步。
84.可选的，视频处理设备70中还可以包括：背板，mcu；输出卡78可以包括：第一输出接口，第二输出接口。主控卡可以进行逻辑仲裁，确定是否改变输入卡的运行参数，或者切换输入卡中的子卡的使用，将指令通过背板发送给输入卡的mcu，由mcu配置每个输入子卡的具体参数并下发给输入子卡，改变输入子卡的动作。
85.实施例3
86.本发明的实施例可以提供一种计算机设备，可选地，在本实施例中，上述计算机设备可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。该计算机设备包括存储器和处理器。
87.其中，存储器可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的视频信号处理方法和装置对应的程序指令/模块，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的视频信号处理方法。存储器可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
88.处理器可以通过传输装置调用存储器存储的信息及应用程序，以执行下述步骤：第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，其中，第一输入子卡用于处理视频信号以生成输入子卡的输出数据流；在第一输入子卡监测到第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将第一视频信号失效的信息上报主控卡；在接收到主控卡的参数读取请求时，第一输入子卡检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将多组视频信号参数封装成数据包后发送至主控卡，其中，视频信号参数至少包括分辨率参数。
89.可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：第一输入子卡接收来自第一视频源设备的第二视频信号，其中，第二视频信号与第一视频信号相同且同步；在将第一视频信号失效的信息上报主控卡之前，第一输入子卡检测第二视频信号的分辨率；在第二视频信号的分辨率高于预设阈值的情况下，第一输入子卡由处理第一视频信号以生成第一输出数据流切换为处理第二视频信号以生成第二输出数据流。
90.可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：主控卡解封数据包，得到第一输入子卡的多个输入接口分别对应的多组视频信号参数；在根据多组视频信号参数确定接入第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，主控卡向第二输入子卡发送控制指令，其
中，第二输入子卡用于接收来自第二视频源设备的备用视频信号，其中，第二视频源设备是第一视频源设备的备份设备，备用视频信号与第一视频信号相同且同步；第二输入子卡根据控制指令，处理备用视频信号，生成第三输出数据流。
91.可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在主控卡接到第一视频信号失效的信息后，主控卡向第二输入子卡发送控制指令，包括：在接收到数据包之前，主控卡计算得到控制指令，其中，控制指令包括配置参数，配置参数用于配置第二输入子卡处理备用视频信号；在主控卡确定接入第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，向第二输入子卡发送控制指令。
92.可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：将输入子卡的输出数据流输入输出卡，其中，输出数据流包括第一输出数据流、第二输出数据流和第三输出数据流中的任意之一，输出卡包括第一输出接口和第二输出接口，第一输出接口和第二输出接口同时与目标设备连接，第一输入子卡、第二输入子卡、主控卡以及输出卡均位于第一视频处理设备中；通过第一输出接口和第二输出接口同时向目标设备发送目标视频流，其中，输出卡处理输入子卡的输出数据流得到目标视频流，第一输出接口和第二输出接口发送的两路目标视频流相同且同步。
93.可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：接收第一控制台发送的第一控制台指令，其中，第一控制台与主控卡连接，用于调整第一视频处理设备的工作参数以及将将第一视频处理设备的工作参数与第二视频处理设备的工作参数同步；根据第一控制台指令，调整第一视频处理设备的工作参数；在第一视频信号、第二视频信号和备用视频信号均失效的情况下，关闭第一视频处理设备的视频流输出；发送设备切换请求至第一控制台，其中，切换请求用于请求第一控制台从使用第一视频处理设备生成目标视频流切换为使用第二视频处理设备生成目标视频流，第二视频处理设备与第一视频处理设备相同。
94.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一非易失性存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取器(random access memory，ram)、磁盘或光盘等。
95.实施例4
96.本发明的实施例还提供了一种非易失性存储介质。可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以用于保存上述实施例1所提供的视频信号处理方法所执行的程序代码。
97.可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。
98.可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：第一输入子卡接收并处理来自第一视频源设备的第一视频信号，其中，第一输入子卡用于处理视频信号以生成输入子卡的输出数据流；在第一输入子卡监测到第一视频信号的分辨率低于预设阈值的情况下，将第一视频信号失效的信息上报主控卡；在接收到主控卡的参数读取请求时，第一输入子卡检测其多个输入接口各自的视频信号接入情况，得到与多个输入接口一一对应的多组视频信号参数，并将多组视频信号参数封装成数据包后发送至主控卡，其中，视频信号参数至少包括分辨率参数。
99.可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：第一输入子卡接收来自第一视频源设备的第二视频信号，其中，第二视频信号与第一视频信号相同且同步；在将第一视频信号失效的信息上报主控卡之前，第一输入子卡检测第二视频信号的分辨率；在第二视频信号的分辨率高于预设阈值的情况下，第一输入子卡由处理第一视频信号以生成第一输出数据流切换为处理第二视频信号以生成第二输出数据流。
100.可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：主控卡解封数据包，得到第一输入子卡的多个输入接口分别对应的多组视频信号参数；在根据多组视频信号参数确定接入第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，主控卡向第二输入子卡发送控制指令，其中，第二输入子卡用于接收来自第二视频源设备的备用视频信号，其中，第二视频源设备是第一视频源设备的备份设备，备用视频信号与第一视频信号相同且同步；第二输入子卡根据控制指令，处理备用视频信号，生成第三输出数据流。
101.可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在主控卡接到第一视频信号失效的信息后，主控卡向第二输入子卡发送控制指令，包括：在接收到数据包之前，主控卡计算得到控制指令，其中，控制指令包括配置参数，配置参数用于配置第二输入子卡处理备用视频信号；在主控卡确定接入第一输入子卡的视频信号均失效的情况下，向第二输入子卡发送控制指令。
102.可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：将输入子卡的输出数据流输入输出卡，其中，输出数据流包括第一输出数据流、第二输出数据流和第三输出数据流中的任意之一，输出卡包括第一输出接口和第二输出接口，第一输出接口和第二输出接口同时与目标设备连接，第一输入子卡、第二输入子卡、主控卡以及输出卡均位于第一视频处理设备中；通过第一输出接口和第二输出接口同时向目标设备发送目标视频流，其中，输出卡处理输入子卡的输出数据流得到目标视频流，第一输出接口和第二输出接口发送的两路目标视频流相同且同步。
103.可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：接收第一控制台发送的第一控制台指令，其中，第一控制台与主控卡连接，用于调整第一视频处理设备的工作参数以及将将第一视频处理设备的工作参数与第二视频处理设备的工作参数同步；根据第一控制台指令，调整第一视频处理设备的工作参数；在第一视频信号、第二视频信号和备用视频信号均失效的情况下，关闭第一视频处理设备的视频流输出；发送设备切换请求至第一控制台，其中，切换请求用于请求第一控制台从使用第一视频处理设备生成目标视频流切换为使用第二视频处理设备生成目标视频流，第二视频处理设备与第一视频处理设备相同。
104.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
105.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，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。
106.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可
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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
107.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元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个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
108.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
109.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
110.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。