专利名称：一种编码器时延检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频处理领域，特别是关于一种编码器时延检测方法及装置。
背景技术：
在现有的各种服务系统中，如数字电视\网络电视等，都包含编码器的环节.这些系统中存在很多设备，每个设备都有自己的时延，众多的时延叠加最终造成用户终端显示画面或者其它应用的时延，这些服务系统中很多应用都需要尽量减小设备的时延，以便于与用户终端之间的通信更加流畅，或者需要在设计应用时考虑不同设备的时延，以便于更好的为用户提供服务。编码器用于将原始的点阵视频进行压缩，获得更少的数据用于传输/保存。编码的过程包含了复杂的算法，会用到大量的缓存，导致产生较大的时延，而由于编码器的复杂性，使独立测试很困难。
发明内容
本发明实施例提供一种编码器时延检测方法及装置，采用与编码过程无关的时延测试方式独立测试各种编码器的时延。本发明实施例提供了一种编码器时延检测方法，包括生成图像数据，在所述图像数据中嵌入第一当前时间；利用待测编码器对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元；所述采样单元对所述编码后的图像数据进行采样，并记录下采样的第二当前时间，并将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元; 所述计算单元在编码后的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据，在所述编码后的图像数据中获得所述第一当前时间，将所述第二当前时间与所述第一当前时间做差，获得所述待测编码器的时延数据；将所述获取的待测编码器的时延数据输出。根据本发明实施例编码器时延检测方法的一个进一步的方面，在利用待测编码器对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元中，所述待测编码器通过分配器将所述编码后的图像数据同时发送给计算单元和采样单元。根据本发明实施例编码器时延检测方法的再一个进一步的方面，所述采样单元将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元中，所述采样单元通过用户数据包协议将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元。根据本发明实施例编码器时延检测方法的另一个进一步的方面，所述计算单元在编码后的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据中，所述计算单元利用所述采样图像数据中的若干连续的字节在所述接收到的图像数据中进行匹配，以获得编码后的图像数据中唯一与所述采样图像数据相同的图像数据。根据本发明实施例编码器时延检测方法的另一个进一步的方面，在输出待测编码器的时延数据后还包括，根据所述编码器的时延数据，对数字电视网络中的应用进行处理。本发明实施例还提供了一种编码器时延检测装置，包括，
图像数据生成单元，用于生成图像数据，在所述图像数据中嵌入第一当前时间；待测编码器，用于对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元；所述采样单元，用于在编码后的图像数据中进行采样，并记录下采样的第二当前时间，并将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元；所述计算单元，用于在编码后的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据，在所述图像数据中获得所述第一当前时间，将所述第二当前时间与所述第一当前时间做差，获得所述待测编码器的时延数据；输出单元，用于将所述获取的待测编码器的时延数据输出。根据本发明实施例所述装置的一个进一步的方面，所述图像生成单元和所述采样单元使用相同的时钟晶振。根据本发明实施例所述装置的再一个进一步的方面，还包括分配器，将待测编码器输出的编码后的图像数据同时发送给计算单元和采样单元。根据本发明实施例所述装置的另一个进一步的方面，所述计算单元利用所述采样图像数据中的若干连续的字节在所述接收到的图像数据中进行匹配，以获得编码后的图像数据中唯一与所述采样图像数据相同的图像数据。根据本发明实施例所述装置的另一个进一步的方面，所述图像生成单元和所述采样单元两者为一块具有数据处理能力的单片机芯片构成。通过本发明实施例，可以准确测量多种不同编码器的时延，确定了一帧图像从输入编码器到编码压缩输出的时间，而不改变编码器本身的编码过程的时间。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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1所示为本发明实施例一种编码器时延检测方法流程图；图2所示为本发明实施例一种编码器时延检测装置结构示意图；图3所示为本发明实施例一种编码器时延检测装置的另一结构示意图；图4所示为本发明实施例一种编码器时延检测方法的信号流图；图5所示为计算机在接收到采样结果和采样当前时间T2后获得Tl时间的画面流程图。
具体实施例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。如图1所示为本发明实施例一种编码器时延检测方法流程图。
包括，步骤101，生成图像数据，在所述图像数据中嵌入第一当前时间。所述第一当前时间可以精确到毫秒(ms)级别，从而可以更加准确的测定所述编码器的时延。 步骤102，利用待测编码器对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元，所述计算单元例如可以是计算机或者具有计算和解码能力的单片机。所述编码器的输入是各种图像格式，如HDMI/VGA/AV/DVI，输出是各种编码格式，目前主要是MPEG2与MPEG4(H. 264)。所述待测编码器将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元时可以通过分配器来实现同时发送，从而使得时延检测更加准确。步骤103，所述采样单元对所述编码后的图像数据进行采样，并记录下采样的第二当前时间，并将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元。可以定时进行采样，例如为1秒。由于采样时间很短，可以在微秒级即可完成一次采样，因此可以保证采样时记录的第二当前时间的准确性，所述采样图像数据可以为700个字节，或者其它长度的图像数据。所述采样单元可以通过例如用户数据包协议(UDP)协议发送给所述计算单元所述采样图像数据和第二当前时间。步骤104，所述计算单元在编码后的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据，在所述图像数据中获得所述第一当前时间，将所述第二当前时间与所述第一当前时间做差，获得所述待测编码器的时延数据。所述计算单元在接收到的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据时，利用所述采样图像数据中的若干连续的字节在所述接收到的图像数据中进行匹配，例如利用采样图像数据中的5个连续的字节在所述接收到的图像数据中进行匹配，通常在所述计算单元接收到几十兆图像数据中，5个字节的图像数据的码流序列是唯一的，如果不是唯一的可以增加匹配过程中的连续字节数。所述匹配的结果为找到包括所述若干连续字节的图像数据在码流中的地址，根据所述地址找到包含所述地址的帧，将该帧进行解码，获得该帧的画面，从而可以得到画面内显示的第一当前时间。所述计算单元例如可以通过Elecard工具分析所述图像数据的码流，所述Elecard工具可以分析出来一帧画面压缩后的地址及大小，并将画面显示出来。步骤105，将所述获取的待测编码器的时延数据输出。例如输出到显示装置或者其它应用中。作为本发明的一个实施例，在所述步骤105之后还包括，根据所述编码器的时延数据，对数字电视网络中的应用进行处理，例如在编码时参考编码器的时延数据，可以不产生B帧，这样只要收全一帧画面数据就进行解码，以降低在用户端的画面时延现象，这样可以尽量使得用户观看画面时不会感觉到时延。通过本发明实施例，可以准确测量多种不同编码器的时延，确定了一帧图像从输入编码器到编码压缩输出的时间，而不改变编码器本身的编码过程的时间。并且，可以将时延检测结果应用于各种系统中各种不同的应用中，以降低用户端画面的时延。如图2所示为本发明实施例一种编码器时延检测装置结构示意图。包括图像数据生成单元201，待测编码器202，采样单元203，计算单元204，输出单元 205。所述图像数据生成单元201，用于生成图像数据，在所述图像数据中嵌入第一当前时间。所述待测编码器202，用于对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元204和采样单元203。 所述采样单元203，用于在预定时间内对所述图像数据进行采样，并记录下采样的第二当前时间，并将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元204，例如可以通过UDP协议发送给所述计算单元所述采样图像数据和第二当前时间。所述采样单元203 与所述图像数据生成单元201的时钟为同一时钟晶振，从而保证了时钟的同步。所述计算单元204，用于在接收到的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据，在所述图像数据中获得所述第一当前时间，将所述第二当前时间与所述第一当前时间做差，获得所述待测编码器的时延数据。所述计算单元可以为计算机或者其它计算和解码能力的单片机。所述输出单元205，用于将所述获取的待测编码器的时延数据输出。还包括分配器206，通过该分配器所述待测编码器将将编码后的图像数据同时发送给计算单元和采样单元，作为优选的实施例，所述分配器包括交换机和异步串行接口 (ASI)分配器，通过分配器可以使得图像数据同时传送给计算单元和采样单元，从而使得时延检测更加准确。如图3所示为本发明实施例一种编码器时延检测装置的另一结构示意图。图像数据生成单元与采样单元都集成于电路装置301，所述电路装置301生成带有当前时间Tl画面的图像数据发送给待测编码器302，所述待测编码器302将经过编码压缩后的压缩码流发送给分配器303，所述分配器303将压缩码流同时发送给电路装置301和计算机304，所述电路装置301对发送给它的压缩码流进行采样，例如采集500字节的压缩码流，并记录采样的当前时间T2，该电路装置301将所述采样压缩码流和采样当前时间T2 通过UDP等协议发送给计算机304，所述计算机304对所述分配器303发送来的压缩码流进行存储，例如采用码流录制工具VLC(VLC Media player)，并接收所述电路装置301发送过来的采样压缩码流和采样的当前时间T2，利用所述发送过来的采样压缩码流的5个连续的字节，或者8个甚至更多的连续字节在所述存储的压缩码流中进行匹配，找到采样压缩码流在存储码流中的地址Al，再利用码流分析工具Elecard对所述存储码流进行分析，找到包含地址Al的帧，显示该帧的画面内容，通过图像分析或者人眼观察的方式获得该帧画面中的时间Tl，利用T2-T1获得该待测编码器302的时延，进行多次上述检测后，可以确定该待测编码器302的平均时延，所述计算机可以输出该检测结果。如图4所示为本发明实施例一种编码器时延检测方法的信号流图。包括步骤401，电路装置生成图像数据并在图像中嵌入当前时间Tl，将该图像数据发送给待测编码器。步骤402，所述待测编码器对所述图像数据进行编码压缩，将该编码压缩后的码流同时发送给电路装置和计算机，当然不同时发送也可以实现本发明的目的，由于是根据地址对图像数据进行匹配，所以同时发送只是优选的实施例。步骤403，所述电路装置对接收到的码流进行采样，并记录采样当前时间T2，将该采样结果和采样当前时间T2发送给计算机。步骤404，在于上述步骤403同时，计算机接收到码流进行存储。步骤405，计算机在接收到电路装置发送来的采样结果和采样当前时间T2后，在所述存储的码流中匹配采样结果，得到码流中的具有Tl时间的画面，进行Tl与T2的差值运算，获得该待测编码器的时延。图5所示为计算机在接收到采样结果和采样当前时间T2后获得Tl时间的画面流程图。通过上述实施例，能够精确(1毫秒之内)并且独立的测量编码器时延，为端到端时延提供编码器这一个环节的时延，能够为编码器生产者和开发者提供独立的时延数据， 为改进编码器的时延提供依据。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种编码器时延检测方法，其特征在于，生成图像数据，在所述图像数据中嵌入第一当前时间；利用待测编码器对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元；所述采样单元对所述编码后的图像数据进行采样，并记录下采样的第二当前时间，并将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元；所述计算单元在编码后的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据，在所述编码后的图像数据中获得所述第一当前时间，将所述第二当前时间与所述第一当前时间做差，获得所述待测编码器的时延数据；将所述获取的待测编码器的时延数据输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用待测编码器对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元中，所述待测编码器通过分配器将所述编码后的图像数据同时发送给计算单元和采样单元。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样单元将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元中，所述采样单元通过用户数据包协议将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算单元在编码后的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据中，所述计算单元利用所述采样图像数据中的若干连续的字节在所述接收到的图像数据中进行匹配，以获得编码后的图像数据中唯一与所述采样图像数据相同的图像数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在输出待测编码器的时延数据后还包括， 根据所述编码器的时延数据，对数字电视网络中的应用进行处理。
6.一种编码器时延检测装置，其特征在于包括，图像数据生成单元，用于生成图像数据，在所述图像数据中嵌入第一当前时间；待测编码器，用于对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元；所述采样单元，用于在编码后的图像数据中进行采样，并记录下采样的第二当前时间， 并将所述采样图像数据和第二当前时间发送给所述计算单元；所述计算单元，用于在编码后的图像数据中匹配与所述采样图像数据相同的图像数据，在所述图像数据中获得所述第一当前时间，将所述第二当前时间与所述第一当前时间做差，获得所述待测编码器的时延数据；输出单元，用于将所述获取的待测编码器的时延数据输出。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像生成单元和所述采样单元使用相同的时钟晶振。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像生成单元和所述采样单元两者为一块具有数据处理能力的单片机芯片构成。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括分配器，将待测编码器输出的编码后的图像数据同时发送给计算单元和采样单元。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元利用所述采样图像数据中的若干连续的字节在所述接收到的图像数据中进行匹配，以获得编码后的图像数据中唯一与所述采样图像数据相同的图像数据。
全文摘要
本发明涉及视频处理领域，特别是关于一种编码器时延检测方法及装置。采用与编码过程无关的时延测试方式独立测试各种编码器的时延，所述方法包括在所述图像数据中嵌入第一当前时间；利用待测编码器对所述图像数据进行编码，并将编码后的图像数据发送给计算单元和采样单元；计算单元在编码后的图像数据中匹配与采样图像数据相同的图像数据，在所述编码后的图像数据中获得所述第一当前时间，将所述第二当前时间与所述第一当前时间做差，获得所述待测编码器的时延数据，可以准确测量多种不同编码器的时延，确定了一帧图像从输入编码器到编码压缩输出的时间，而不改变编码器本身的编码过程的时间。
文档编号H04N17/00GK102158726SQ20111003167
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者余志勇, 包天珍 申请人:北京视博云科技有限公司