专利名称：一种视频数据并行处理系统及其方法
技术领域：
本发明涉及视频处理领域，特别是一种视频数据并行处理系统及其方法。
背景技术：
图像与人们的生产生活息息相关，是人类获取和交换信息的主要来源，据统计人 类有80%以上的信息来自于图象。随着数字化进程的加速普及，人们对视频的需求提出了 更高的要求，电视、内容、数字摄像机等提供的各种形式视频正在向高清转变。高清晰度的 视频在各个领域的应用越来越广，3D技术也日趋成熟，需要对海量视频数据进行复杂处理 的应用越来越多，这个对视频处理技术提出了一个新的挑战。传统的视频处理多采用GPU( Graphic Processing Unit，中文翻译为“图形处理 器”)进行，限于目前单个显卡的处理能力有限，需要同时对一个大屏幕的高清视频数据进 行纹理映射、颜色混合、3D渲染等操作的场合已经很难胜任了。近年来，对于视频并行运算 的研究取得了很多进展，提出了很多的解决办法，但是这些办法都是仅仅解决了视频处理 中的某一个问题。例如目前利用网络进行并行运算的计算机系统，虽然其并行运算的能力 较强，但是对于海量的视频数据，其数据传输能力有很大的局限性；网络带宽不足以实时地 传输信号，这导致出现图像无法流畅显示的问题，随着目前需要处理的视频数据量的增加， 这种缺陷已越来越严重。
发明内容
本发明的第一个发明目的在于提供一种视频数据并行处理系统，以解决现有技术 处理海量视频数据时处理能力低下的技术问题。为了实现本发明的第一个发明目的，采用的技术方案如下
一种视频数据并行处理系统，所述系统包括多个视频处理系统和一个视频输出系统， 每个视频处理系统与非透明桥连接，多个视频处理系统之间通过非透明桥通讯，与显示设 备连接的视频输出系统与非透明桥连接，通过非透明桥与每个视频处理系统通讯。作为一种优选方案，所述视频处理系统通过PCI-E (Peripheral Component Interconnect Express)总线与非透明桥连接，所述视频输出系统通过PCI-E总线与非透明 桥连接。作为进一步的优选方案，所述视频处理系统包括依次连接的接收模块和处理模 块
所述接收模块用于接收图像处理数据包并发送到处理模块，所述图像处理数据包包括 视频流数据和视频处理命令；
所述处理模块根据视频处理命令对视频流数据进行处理，并输出处理后的图像处理数 据包。所述处理模块还包括检测子模块，用于检测图像处理数据包是否需要后续视频处 理，如果需要则修改视频处理命令为后续视频处理命令后输出处理后的图像处理数据包到后续视频处理系统，否则输出处理后的图像处理数据包到视频输出系统。作为再进一步的优选方案，所述系统还包括分别与多个视频处理系统连接的同步 模块
所述同步模块设有定时器，当达到预先设定的处理时间时，同步模块向多个视频处理 系统的处理模块发出同步信号，处理模块接收到同步信号后，输出处理后的图像处理数据 包。本发明的第二个发明目的在于提供一种视频数据并行处理方法，以应用本发明第 一个发明目的所提供的系统。为了实现本发明的第二个发明目的，采用的技术方案如下 一种视频数据并行处理方法，所述方法包括
(1)第一视频处理系统在第一处理时间内对第一图像处理数据包根据进行处理得到第 一视频处理系统第一图像处理数据包；
(2)第一视频处理系统把第一视频处理系统第一图像处理数据包发送到第二视频处理 系统；
(3)第一视频处理系统在第二处理时间内对第二图像处理数据包进行处理得到第一视 频处理系统第二图像处理数据包；
(4)第二视频处理系统中第二处理时间内对第一视频处理系统第一图像处理数据包进 行处理得到第二视频处理系统第一图像处理数据包，并把第二视频处理系统第一图像处理 数据包发送到视频输出系统进行输出；
(5)第一视频处理系统把第一视频处理系统第二图像处理数据包发送到第二视频处理 系统；
(6)第二视频处理系统在第三处理时间内对第一视频处理系统第二图像处理数据包进 行处理得到第二视频处理系统第二图像处理数据包并把第二视频处理系统第二图像处理 数据包发送到视频输出系统进行输出。作为一种优选方案
所述步骤(1)包括第一视频处理系统在第一处理时间内根据第一视频处理命令对第一 图像处理数据包根据进行处理得到第一视频处理系统第一图像处理数据包；
所述步骤(3)包括第一视频处理系统在第二处理时间内根据第一视频处理命令对第二 图像处理数据包进行处理得到第一视频处理系统第二图像处理数据包；
所述步骤(4)包括第二视频处理系统中第二处理时间内根据第二视频处理命令对第 一视频处理系统第一图像处理数据包进行处理得到第二视频处理系统第一图像处理数据 包；
所述步骤(6)包括第二视频处理系统在第三处理时间内根据第二视频处理命令对第一 视频处理系统第二图像处理数据包进行处理得到第二视频处理系统第二图像处理数据包。作为进一步的优选方案
所述步骤(1)包括第一视频处理系统在第一处理时间内接收到包括第一视频流数据 和第一视频数据处理命令的第一图像处理数据包；
第一视频处理系统根据第一图像处理数据包的第一视频数据处理命令对第一视频流 数据进行处理；如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频流数据处理完毕后得到第一 视频处理系统第一视频流数据，第一视频处理系统第一视频流数据与第二视频数据处理命 令组合得到第一视频处理系统第一图像处理数据包，如果处理完毕后接收到同步信号，则 发送第一视频处理系统第一图像处理数据包到第二视频处理系统；
所述步骤(3)包括第一视频处理系统在第二处理时间内接收到包括第二视频流数据 和第一视频数据处理命令的第二图像处理数据包；
第一视频处理系统根据第二图像处理数据包的第一视频数据处理命令对第二视频流 数据进行处理；
如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频流数据处理完毕后得到第一 视频处理系统第二视频流数据，第一视频处理系统第二视频流数据与第二视频数据处理命 令组合得到第一视频处理系统第二图像处理数据包，如果处理完毕后接收到同步信号，则 发送第一视频处理系统第二图像处理数据包到第二视频处理系统；
所述步骤(4)包括第二视频处理系统在第二处理时间内接收到包括第一视频处理系 统第一视频流数据和第二视频数据处理命令的第一视频处理系统第一图像处理数据包；
第二视频处理系统根据第一视频处理系统第一图像处理数据包的第二视频数据处理 命令对第一视频处理系统第一视频流数据进行处理；
如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频处理系统第一视频流数据处 理完毕后得到第二视频处理系统第一视频流数据，作为第二视频处理系统第一图像处理数 据包，如果处理完毕后接收到同步信号且无需后续步骤，则输出第二视频处理系统第一图 像处理数据包到视频输出系统，如果处理完毕后接收到同步信号且需要后续步骤，则丢弃 第二视频处理系统第一图像处理数据包；
所述步骤(6)包括第二视频处理系统在第三处理时间内接收到包括第一视频处理系 统第二视频流数据和第二视频数据处理命令的第一视频处理系统第二图像处理数据包；
第二视频处理系统根据第一视频处理系统第二图像处理数据包的第二视频数据处理 命令对第一视频处理系统第二视频流数据进行处理；
如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频处理系统第二视频流数据处 理完毕后得到第二视频处理系统第二视频流数据，作为第二视频处理系统第二图像处理数 据包，如果处理完毕后接收到同步信号且无需后续步骤，则发送第二视频处理系统第二图 像处理数据包到视频输出系统，如果处理完毕后接收到同步信号且需要后续步骤，则丢弃 第二视频处理系统第二图像处理数据包。 作为更进一步的优选方案，所述步骤(1)还包括第一视频处理系统如果未完成 处理但接收到同步信号，则强制中断处理，将第一视频处理系统第一视频流数据设置为第 一视频流数据，将第二视频处理命令设置为第一视频处理命令，将第一视频处理系统第一 视频流数据和第二视频命令作为第一视频处理系统第一图像处理数据包发送到第二视频 处理系统；
所述步骤(3)还包括所述第一视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理，将第一视频处理系统第二视频流数据设置为第二视频流数据，将第二视频 处理命令设置为第一视频处理命令，将第一视频处理系统第二视频流数据和第二视频命令 作为第一视频处理系统第二图像处理数据包发送到第二视频处理系统；
7所述步骤(4)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理；
所述步骤(6)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理。作为更进一步的优选方案，所述步骤(1)还包括第一视频处理系统如果未完成 处理但接收到同步信号，则强制中断处理并丢弃第一图像处理数据包；
所述步骤(3)还包括第一视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则强制 中断处理并丢弃第二图像处理数据包；
所述步骤(4)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理；
所述步骤(6)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理。作为更进一步的优选方案，所述同步模块在以下两种情况下向第一视频处理系统 和第二视频处理系统同时发出同步信号
(i )到达预先设置的同步时间，或者；
(ii)接收到第一视频处理系统发出的处理完成信息和第二视频处理系统发出的处理 完成信息。本发明提出了一种并行视频处理的方法，以及实现该方法的硬件基础一一基于 PCI-E 总线(Peripheral Component Interconnect Express)连接的并行视频处理系统。该 并行视频处理系统包括了多个视频处理系统，一个非透明桥和一个视频输出系统。多个视 频处理系统和视频输出系统通过PCI-E总线互联，在它们之间建立了高速的视频数据传输 通道。视频处理系统主要完成规定的各种视频处理，视频输出系统负责完成视频数据对屏 幕的输出。基于该并行视频处理系统的基础上，提出了一种并行视频处理的方法。该方法人 为地将需要使用的视频处理过程分为若干个步骤，每个步骤分块的原则是处理时间基本相 等；视频处理步骤的粒度可大可小，小至包括一个视频数据的深度缓冲或者对数变换，大至 视频数据的整个3D渲染过程；每个视频处理步骤由系统内的单个视频处理系统进行处理， 同时考虑到每个处理步骤的时间差异性问题，提出了一种同步机制；在处理过程中，同一个 时间内，每个视频处理步骤是同时在每个视频处理系统进行的，达到了并行处理的效果；最 后处理好的数据统一由高速的PCI-E通道送视频输出系统进行输出显示。本发明中采用了高速的PCI-E传输通道，如采用X4，通道的总带宽可以达到4GB/ s (每个字节10比特来计算)，单方向带宽可以达到2GB/s，该总线连接的架构解决了海量视 频数据传输的瓶颈问题，为并行处理提供了硬件基础。本发明突破了单个高性能CPU或GPU 的计算能力，大大提高了海量视频信号的处理能力；而且该处理方法不会单纯地依靠硬件 技术如CPU处理速度等的发展，可以通过合理调节视频处理步骤来实现快速视频处理的功 能。
图1为本发明实施例的系统结构图； 图2为本发明实施例的流程图；图3为本发明实施例的系统并行处理模式示意图； 图4为本发明实施例同步模块处理流程图； 图5为本发明实施例出错处理示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。如图1所示为本发明实施例的系统结构图。一种并行视频处理系统，包括至少一个非透明桥、多个视频处理系统和一个视频 输出系统，所述多个视频处理系统通过PCI-E总线和非透明桥相连接；一个视频输出系统 通过PCI-E总线和非透明桥相连接；多个视频处理系统和视频输出系统通过PCI-E总线连 接并进行高速视频数据交换。非透明桥用于连接视频处理系统和视频输出系统，通过非透明桥芯片实现。它为 系统之间提供一个高速的数据交换通道和通信的桥梁。视频处理系统至少包含了一个CPU、具有图像处理功能的设备、PCI-E总线控制器 以及输入输出设备，主要用于对视频数据进行处理，处理可以包括缩放、图象去噪优化、3D 渲染等细粒度的处理，也可以包括3D图像处理、GIS等大粒度的处理。视频输出系统至少包含了一个CPU、具有图像处理功能的设备、PCI-E总线控制器 以及输入输出设备，主要用于视频数据的输出，图像数据的后处理等，也可以实现对多个来 自视频处理系统的信号进行叠加输出。参见图1，多个视频处理系统和一个视频输出系统通过PCI-E总线(Peripheral Component Interconnect Express，最新的总线和接口标准，该处采用2.0规范，随着规范 版本提升，带宽可以相应提升)和非透明桥(NTB)相连接，利用NTB的交换(switch)功能， 实现多个视频系统之间的点对点通信。连接方式见图1，各个视频处理系统之间相互连接， 每个视频处理系统都可以单独和任意一个视频处理系统之间通信和进行海量数据传输；视 频输出系统通过非透明桥的连接，也可以和任意一个视频处理系统连接，视频处理系统可 以将任意一个视频处理系统的数据输出给屏幕显示。每个视频处理系统具有一个或多个外围设备相关联的信息处理部件，外围设备信 息传输具有一个基础协议，即PCI-E。单通道的PCI-E总线带宽可以达到lGB/s，该总线有 X1、X2、X4、X8*X16、X32(X32目前还不支持)通道规格可选，如果采用X4，通道的总带宽可 以达到4GB/s (每个字节10比特来计算)，单方向带宽可以达到2GB/s，即20Gbit/s。超宽 的PCI-E数据传输通道为海量视频数据提供了高速通道。例如逐行扫描，帧率通常为60Hz 的1080P无压缩视频传输需要3Gbit/s的数据通道，采用PCI-E通道可以传输多个1080P 视频数据，保证了视频信号传输的流畅。有了这样的高速数据传输通道，就可以实现海量视 频数据的迅速传输，为并行视频处理提供了硬件基础。在图像处理的过程中，需要对图像进行纹理映射、颜色混合、深度缓冲、模板缓冲 等步骤。这些串行步骤的执行均需要非常大的计算量，并且耗时。因此，我们这里将视频图 像的处理分成若干个步骤，分别由不同的视频处理系统来处理，最后完成视频图像的处理 并通过视频输出系统进行输出显示。每个视频处理系统都具备任意一个图像处理步骤 功 能，它根据上一个数据流携带的处理命令来执行相应的处理。我们在传输过程中对视频流数据进行打包，一包数据可以包含一帧图像或者几十帧图像，这个可以根据实际的需求而 定，原则是数据交换的次数越少越好，但是数据包也不能太大而至于影响到图像处理的时 间。在数据包里边，我们专门指定了一个位置用于包含视频数据处理命令。该处理命令在 该包数据被成功处理后，该位置的处理命令改为下一个处理命令。若该包数据没有被成功 处理，该处理命令不变。因为有了各个视频处理系统间的高速PCI-E通道，所以数据包传送的时间相对与 图像处理步骤的时间来说非常少。每个图像处理步骤都包含了一个完整的流程，如图2所 示。首先，视频处理系统接收到图像处理数据包，然后读图像处理命令进行解析，明确需要 执行的是哪一步图像处理工作。完成命令解析后，开始执行图像步骤的处理。接着判断是 否处理完毕，如果没有处理完毕则进入判断同步信号是否到来的流程，如果同步信号没有 到来重新进入处理流程，如果同步信号到来则强制中断处理，将原来数据包发送到下一级 处理系统；如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，同时在已经处理完的数据包中 加入下一级处理命令。进入判断同步信号是否到来的流程，如果同步信号没有到来，进行等 待；如果同步信号到来，则发送新的数据包到下一级处理流程。下一级处理流程启动后，重 复如上的处理步骤。我们可以将图像处理过程的过程分为A、B、C、D四个步骤，每个步骤在一个视频处 理系统中执行。如图3所示，我们采用视频处理系统并行做图像处理。在Tl时间周期内， 由视频处理系统1发起图像处理的命令，并且将完成了图像处理步骤A后的数据打包，同时 加上图像处理步骤B的处理命令，发送到视频处理系统2。发送完数据以后，视频处理系统 1继续对后续进来的视频流信号做处理。在T2时间周期内，视频处理系统2接收到视频处 理系统1发送过来的数据包后，首先分析其图像处理命令，发现是图像处理的步骤B，便完 成步骤B，同时打包该处理完的数据并加上图像处理步骤C的处理命令，将数据发送到视频 处理系统3。发送完数据后视频处理系统2继续完成其后续视频流的处理。在T3时间周期 内，视频处理系统1和视频处理系统2在进行视频图像处理的同时，视频处理系统3接收到 发过来的视频数据包后，对处理步骤命令进行分析，完成步骤C的处理；处理完毕，数据打 包并添加步骤D的处理命令后发送到视频处理系统4。视频处理系统3继续完成后续的视 频流的处理。在T4时间周期内，视频处理系统1和视频处理系统2在进行视频图像处理的 同时，视频处理系统3接收到发过来的视频数据包后，对处理步骤命令进行分析，完成步骤 C的处理；处理完毕，数据打包并添加步骤D的处理命令后发送到视频处理系统4。视频处 理系统3继续完成后续的视频流的处理。在T4的时间周期内，视频处理系统1、视频处理系 统2和视频处理系统3同时在做视频图像处理；视频处理系统4接收到数据后，判断处理命 令，完成步骤D的处理，此时该包图像全部处理完毕，便送视频输出系统进行显示。上述的处理过程只是一个基本视频数据并行处理方法，它的一个关键在于整个图 像处理步骤时间的合理安排，要求每个操作步骤的划分合理。如果前级操作时间恰好等于 后级的操作时间，则最为简单，前级的输出直接汇入后级的输入即可；如果前级操作时间大 于后级的操作时间，则需要对前级的输出数据适当缓存才能汇入到后级输入端；如果前级 操作时间恰好小于后级的操作时间，则必须通过复制逻辑，将数据流分流，或者在前级对数 据采用存储、后处理方式，否则会造成后级数据溢出。为了解决上述问题，我们在对图像处 理步骤进行划分时，尽量使得每个步骤的处理时间都相同，这样可以很大程度上缓解前后级之间处理时间不一致造成的矛盾；同时引入同步机制，在多个视频处理系统之间建立一 个同步信息传递机制，每个视频数据包被处理后往同步处理模块发送一个值，当在一个时 间周期内所有的处理步骤往同步处理模块发送了处理完毕的值后，由同步处理模块发送视 频数据流统一下传的命令。下图4为同步模块处理流程，每次进入一个新的视频图像处理流程后，同步模块 开始计数；在同步模块计数器件，图像处理的每个步骤处理完毕后，视频处理系统均会发出 处理完毕命令；同步模块接收该命令，并对此进行判断在该图像处理周期中所有的处理步 骤是否处理完毕；如果处理完毕则发出下个处理步骤的同步信号；若没有处理完毕则通过 计数器判断该次处理周期时间是否达到T，如果达到时间T则强制完成该处理周期，发出下 一个处理步骤的同步信号，如果没有达到时间T则转入判断所有步骤是否处理完毕的流程 中。当强制同步信号到来时，由于某种特殊情况，视频处理系统对于本系统的图像处 理步骤无法完成，如图5所示，在T3周期，视频处理系统3处理处错。此时，为了不影响整 个处理流程的时间，将数据包继续往下一级发送，并且执行相同的处理步骤。在T3时间周 期，本来由视频处理系统3完成的处理步骤C，出错后，在T4时间周期，由视频处理系统4完 成。上述提到图像处理步骤A、B、C、D可以根据不同的应用来定义，处理步骤的粒度可 大可小。对于一些比较大粒度的功能分工，如3D处理和GIS等，采用本发明实施例的方式 进行处理。如图3所示，可以用步骤A表示3D处理，步骤B表示GIS处理，由两个视频处理 系统分别完成，同时在视频输出进行叠加显示；并采用方法中提到的同步机制使得两个系 统处理后的图像能同时显示。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本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，例如增加多条传输线等， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种视频数据并行处理系统，其特征在于，所述系统包括多个视频处理系统和一个视频输出系统，每个视频处理系统与非透明桥连接，多个视频处理系统之间通过非透明桥通讯，与显示设备连接的视频输出系统与非透明桥连接，通过非透明桥与每个视频处理系统通讯。
2.根据权利要求1所述的视频数据并行处理系统，其特征在于，所述视频处理系统通 过PCI-E总线与非透明桥连接，所述视频输出系统通过PCI-E总线与非透明桥连接。
3.根据权利要求1或2所述的视频数据并行处理系统，其特征在于，所述视频处理系统 包括依次连接的接收模块和处理模块所述接收模块用于接收图像处理数据包并发送到处理模块，所述图像处理数据包包括 视频流数据和视频处理命令；所述处理模块根据视频处理命令对视频流数据进行处理，并输出处理后的图像处理数 据包；所述处理模块还包括检测子模块，用于检测图像处理数据包是否需要后续视频处理， 如果需要则修改视频处理命令为后续视频处理命令后输出处理后的图像处理数据包到后 续视频处理系统，否则输出处理后的图像处理数据包到视频输出系统。
4.根据权利要求3所述的视频数据并行处理系统，其特征在于，所述系统还包括分别 与多个视频处理系统连接的同步模块所述同步模块设有定时器，当达到预先设定的处理时间时，同步模块向多个视频处理 系统的处理模块发出同步信号，处理模块接收到同步信号后，输出处理后的图像处理数据 包。
5.一种视频数据并行处理方法，其特征在于，所述方法包括(1)第一视频处理系统在第一处理时间内对第一图像处理数据包根据进行处理得到第 一视频处理系统第一图像处理数据包；(2)第一视频处理系统把第一视频处理系统第一图像处理数据包发送到第二视频处理 系统；(3)第一视频处理系统在第二处理时间内对第二图像处理数据包进行处理得到第一视 频处理系统第二图像处理数据包；(4)第二视频处理系统中第二处理时间内对第一视频处理系统第一图像处理数据包进 行处理得到第二视频处理系统第一图像处理数据包，并把第二视频处理系统第一图像处理 数据包发送到视频输出系统进行输出；(5)第一视频处理系统把第一视频处理系统第二图像处理数据包发送到第二视频处理 系统；(6)第二视频处理系统在第三处理时间内对第一视频处理系统第二图像处理数据包进 行处理得到第二视频处理系统第二图像处理数据包并把第二视频处理系统第二图像处理 数据包发送到视频输出系统进行输出。
6.根据权利要求5所述的视频数据并行处理方法，其特征在于所述步骤(1)包括第一视频处理系统在第一处理时间内根据第一视频处理命令对第一 图像处理数据包根据进行处理得到第一视频处理系统第一图像处理数据包；所述步骤(3)包括第一视频处理系统在第二处理时间内根据第一视频处理命令对第二图像处理数据包进行处理得到第一视频处理系统第二图像处理数据包；所述步骤(4)包括第二视频处理系统中第二处理时间内根据第二视频处理命令对第 一视频处理系统第一图像处理数据包进行处理得到第二视频处理系统第一图像处理数据 包； 所述步骤(6)包括第二视频处理系统在第三处理时间内根据第二视频处理命令对第一 视频处理系统第二图像处理数据包进行处理得到第二视频处理系统第二图像处理数据包。
7.根据权利要求6所述的视频数据并行处理方法，其特征在于 所述步骤(1)包括第一视频处理系统在第一处理时间内接收到包括第一视频流数据 和第一视频数据处理命令的第一图像处理数据包；第一视频处理系统根据第一图像处理数据包的第一视频数据处理命令对第一视频流 数据进行处理；如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频流数据处理完毕后得到第一 视频处理系统第一视频流数据，第一视频处理系统第一视频流数据与第二视频数据处理命 令组合得到第一视频处理系统第一图像处理数据包，如果处理完毕后接收到同步信号，则 发送第一视频处理系统第一图像处理数据包到第二视频处理系统；所述步骤(3)包括第一视频处理系统在第二处理时间内接收到包括第二视频流数据 和第一视频数据处理命令的第二图像处理数据包；第一视频处理系统根据第二图像处理数据包的第一视频数据处理命令对第二视频流 数据进行处理；如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频流数据处理完毕后得到第一 视频处理系统第二视频流数据，第一视频处理系统第二视频流数据与第二视频数据处理命 令组合得到第一视频处理系统第二图像处理数据包，如果处理完毕后接收到同步信号，则 发送第一视频处理系统第二图像处理数据包到第二视频处理系统；所述步骤(4)包括第二视频处理系统在第二处理时间内接收到包括第一视频处理系 统第一视频流数据和第二视频数据处理命令的第一视频处理系统第一图像处理数据包；第二视频处理系统根据第一视频处理系统第一图像处理数据包的第二视频数据处理 命令对第一视频处理系统第一视频流数据进行处理；如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频处理系统第一视频流数据处 理完毕后得到第二视频处理系统第一视频流数据，作为第二视频处理系统第一图像处理数 据包，如果处理完毕后接收到同步信号且无需后续步骤，则输出第二视频处理系统第一图 像处理数据包到视频输出系统，如果处理完毕后接收到同步信号且需要后续步骤，则丢弃 第二视频处理系统第一图像处理数据包；所述步骤(6)包括第二视频处理系统在第三处理时间内接收到包括第一视频处理系 统第二视频流数据和第二视频数据处理命令的第一视频处理系统第二图像处理数据包；第二视频处理系统根据第一视频处理系统第二图像处理数据包的第二视频数据处理 命令对第一视频处理系统第二视频流数据进行处理；如果处理完毕则发送处理完成信息给同步模块，第一视频处理系统第二视频流数据处 理完毕后得到第二视频处理系统第二视频流数据，作为第二视频处理系统第二图像处理数 据包，如果处理完毕后接收到同步信号且无需后续步骤，则发送第二视频处理系统第二图像处理数据包到视频输出系统，如果处理完毕后接收到同步信号且需要后续步骤，则丢弃 第二视频处理系统第二图像处理数据包。
8.根据权利要求7所述的视频数据并行处理方法，其特征在于，所述步骤(1)还包括 第一视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则强制中断处理，将第一视频处理 系统第一视频流数据设置为第一视频流数据，将第二视频处理命令设置为第一视频处理命 令，将第一视频处理系统第一视频流数据和第二视频命令作为第一视频处理系统第一图像 处理数据包发送到第二视频处理系统；所述步骤(3)还包括所述第一视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理，将第一视频处理系统第二视频流数据设置为第二视频流数据，将第二视频 处理命令设置为第一视频处理命令，将第一视频处理系统第二视频流数据和第二视频命令 作为第一视频处理系统第二图像处理数据包发送到第二视频处理系统；所述步骤(4)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理；所述步骤(6)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理。
9.根据权利要求7所述的视频数据并行处理方法，其特征在于，所述步骤(1)还包括 第一视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则强制中断处理并丢弃第一图像处 理数据包；所述步骤(3)还包括第一视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则强制 中断处理并丢弃第二图像处理数据包；所述步骤(4)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理；所述步骤(6)还包括所述第二视频处理系统如果未完成处理但接收到同步信号，则 强制中断处理。
10.根据权利要求7所述的视频数据并行处理方法，其特征在于，所述同步模块在以下 两种情况下向第一视频处理系统和第二视频处理系统同时发出同步信号(i )到达预先设置的同步时间，或者；(ii)接收到第一视频处理系统发出的处理完成信息和第二视频处理系统发出的处理 完成信息。
全文摘要
本发明涉及视频处理领域，特别是一种视频数据并行处理系统及其方法，所述系统包括多个视频处理系统和一个视频输出系统，每个视频处理系统与非透明桥连接，多个视频处理系统之间通过非透明桥通讯，与显示设备连接的视频输出系统与非透明桥连接，通过非透明桥与每个视频处理系统通讯。本发明突破了单个高性能CPU或GPU的计算能力，大大提高了海量视频信号的处理能力；而且该处理方法不会单纯地依靠硬件技术如CPU处理速度等的发展，可以通过合理调节视频处理步骤来实现快速视频处理的功能。
文档编号H04N7/24GK101969552SQ20101054696
公开日2011年2月9日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者刘伟俭, 景博, 林文富 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司