CN112040148A - 视频增值服务方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种视频增值服务方法，该视频增值服务方法包括：图像处理模块获取视频数据并将视频数据存储到显存，CPU获取增值服务素材，CPU将增值服务素材传输至图像处理模块的显存，CPU向图像处理模块发送指令，以使图像处理模块将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频，图像处理模块将合成视频输出，其中，所有涉及高带宽数据的处理流程，均在图像处理模块上完成，CPU只处理低带宽数据，以及提供必要的流程处理和控制。极大节省了服务器平台的内存带宽，使得单台设备为多路超高清视频提供增值服务变得切实可行。
Description
技术领域
本公开涉及视频通信技术领域，尤其涉及一种视频增值服务方法、装置和存储介质。
背景技术
广播电视和新媒体应用领域，为了获得更好的用户体验，视频分辨率经历了从标清到高清，再到4K，8K的高速发展，以后还将进一步发展到16K或者更高分辨率，其中4K以上的分辨率，统称超高清。视频增值服务，包括：台标、字幕叠加；图片、动画叠加；视频叠加、视频插播等内容。传统的基于X86平台的视频增值服务***，将视频数据存储在计算机内存中，通过CPU运算将增值服务的相关素材叠加到视频数据上。整个过程需要对视频数据和叠加素材进行多次内存访问操作，随着视频分辨率的快速增长，这种内存访问操作需要消耗的内存带宽成几何级数增长，特别是视频分辨率增加到8K、16K以后，内存带宽不足将成为制约整个***性能的瓶颈。现有增值服务***，可以满足标清、高清视频的需求，但是对4K、8K、16K视频的处理，会非常吃力。对于16K以上分辨率，现有处理技术将变得不可行。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种视频增值服务方法，包括：
图像处理模块获取视频数据并将所述视频数据存储到显存；
CPU获取增值服务素材；
所述CPU将所述增值服务素材传输至所述图像处理模块的显存；
所述CPU向所述图像处理模块发送指令，以使所述图像处理模块将所述增值服务素材与所述视频数据进行叠加得到合成视频；
所述图像处理模块将所述合成视频输出。
在一种可能的实现方式中，所述CPU获取增值服务素材时，包括由网络获取和由存储设备中读取两种方式中的任意一种。
在一种可能的实现方式中，图像处理模块获取视频数据时包括：
在所述视频数据的格式为未压缩视频信号时，所述图像处理模块获取未压缩视频数据并将所述未压缩视频数据存储到显存；
在所述视频数据的格式为压缩视频信号时，所述CPU获取压缩视频数据；
所述CPU将所述压缩视频数据传输至所述图像处理模块。
在一种可能的实现方式中，所述CPU获取压缩视频数据，所述CPU将所述压缩视频数据传输至所述图像处理模块包括：
所述CPU获取压缩视频；
所述CPU将所述压缩视频通过PCIe接口传输至所述图像处理模块；
所述图像处理模块将所述压缩视频解码为未压缩视频；
并将所述未压缩视频存储到所述显存。
在一种可能的实现方式中，所述CPU将所述增值服务素材传输至所述图像处理模块的显存包括：
所述CPU对所述增值服务素材进行预处理；其中，所述预处理包括解压缩、缩放和宽高比调整中的至少一种；；
将预处理后的所述增值服务素材通过PCIe接口传输至所述图像处理模块的显存。
在一种可能的实现方式中，所述CPU向所述图像处理模块发送指令，以使所述图像处理模块将所述增值服务素材与所述视频数据进行叠加得到合成视频包括：
所述CPU向所述图像处理模块发送指令；
所述图像处理模块接收所述指令，从所述显存中读取所述视频数据和所述增值服务素材并将所述视频数据与所述增值服务素材进行叠加得到所述合成视频；
所述图像处理模块将所述合成视频存储到所述显存中。
在一种可能的实现方式中，所述图像处理模块将所述合成视频输出包括：
所述图像处理模块将所述合成视频进行编码得到压缩合成视频；
所述CPU通过PCIe接口读取所述压缩合成视频并将所述压缩合成视频进行输出。
根据本公开的另一方面，提供了一种视频增值服务装置，其特征在于，包括主板、CPU、内存和图像处理模块；
所述CPU和所述内存均与所述主板电连接；
所述图像处理模块与所述主板通过PCIe接口通信连接；
所述图像处理模块包括视频采集接口和视频输出接口；
所述图像处理模块通过视频采集接口获取视频数据并将所述视频数据存储到显存；
所述CPU将所述增值服务素材传输至所述图像处理模块的显存；
所述CPU向所述图像处理模块发送指令，以使所述图像处理模块将所述增值服务素材与所述视频数据进行叠加得到合成视频；
所述图像处理模块将合成视频通过所述视频输出接口进行输出。
在一种可能的实现方式中，所述图像处理模块包括GPU芯片和ASIC芯片中的任意一种；
所述主板为X86主板；
所述主板包括多个PCIe接口；其中，每个所述PCIe接口均可安装所述图像处理模块。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。
通过图像处理模块获取视频数据并将视频数据存储到显存，CPU获取增值服务素材，CPU将增值服务素材传输至图像处理模块的显存，CPU向图像处理模块发送指令，以使图像处理模块将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频，图像处理模块将合成视频输出，其中，所有涉及高带宽数据的处理流程，均在图像处理模块上完成，CPU只处理低带宽数据，以及提供必要的流程处理和控制。极大节省了服务器平台的内存带宽，使得单台设备为多路超高清视频提供增值服务变得切实可行。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出本公开实施例的视频增值服务方法的流程图；
图2示出本公开实施例的视频增值服务装置的模块示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1示出根据本公开一实施例的视频增值服务方法的流程图。如图1所示，该视频增值服务方法包括：
步骤S100，图像处理模块获取视频数据并将视频数据存储到显存，步骤S200，CPU获取增值服务素材，CPU将增值服务素材传输至图像处理模块的显存，步骤S300，CPU向图像处理模块发送指令，以使图像处理模块将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频，步骤S400，图像处理模块将合成视频输出。
通过图像处理模块获取视频数据并将视频数据存储到显存，CPU获取增值服务素材，CPU将增值服务素材传输至图像处理模块的显存，CPU向图像处理模块发送指令，以使图像处理模块将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频，图像处理模块将合成视频输出，其中，所有涉及高带宽数据的处理流程，均在图像处理模块上完成，CPU只处理低带宽数据，以及提供必要的流程处理和控制。极大节省了服务器平台的内存带宽，使得单台设备为多路超高清视频提供增值服务变得切实可行。
具体的，参见图1，执行步骤S100，图像处理模块获取视频数据并将视频数据存储到显存。
在一种可能的实现方式中，视频数据分为压缩视频和未压缩视频，当处理的视频数据为未压缩视频的时候，图像处理模块直接获取视频数据，并将视频数据传输到显存进行存储，举例来说，图像处理模块为GPU模块，当输入的视频数据为未压缩视频时，未压缩视频直接接入GPU模块视频采集接口，GPU模块接收未压缩视频，接着将未压缩视频转换为视频数据，并且将视频数据存储到显存，供后续增值服务叠加使用。
在另一种可能的实现方式中，当处理的视频为压缩视频时，图像处理模块获取视频数据还包括：CPU获取压缩视频数据，CPU将压缩视频数据传输至图像处理模块，其中，CPU获取压缩视频数据，CPU将压缩视频数据传输至图像处理模块包括：CPU获取压缩视频，CPU将压缩视频通过PCIe接口传输至图像处理模块，图像处理模块将压缩视频解码为未压缩视频，并将未压缩视频存储到显存。举例来说，图像处理模块为GPU模块，视频数据为压缩视频，压缩视频以视频流的方式输入X86服务器平台，CPU将压缩视频存储到内存，在将视频数据送入GPU模块时，CPU将压缩视频从内存取出，通过PCI-E接口送入GPU模块的视频解码模块，GPU模块中的视频解码模块将压缩视频解码为未压缩视频信号，在解码完成后，未压缩视频以视频帧的方式存储到显存，供后续增值服务叠加使用。
需要说明的是，在本公开的实施例中，压缩视频以视频流的方式输入X86服务器平台，CPU将压缩视频存储到内存，在将视频数据送入GPU模块时，CPU在接收到视频数据时可以直接将视频数据发送到GPU模块的显存中去，可以不通过先由CPU将视频数据存储到内存中，再从内存中读取视频数据后传输至GPU模块的显存中。
进一步的，参见图1，执行步骤S200，CPU获取增值服务素材，CPU将增值服务素材传输至图像处理模块的显存。
在一种可能的实现方式中，在CPU获取增值服务素材时，包括网络和存储设备中的任意一种。CPU将增值服务素材传输至图像处理模块的显存包括：CPU对增值服务素材进行预处理，其中，预处理包括解压缩、缩放和宽高比调整中的至少一种，将预处理后的增值服务素材通过PCIe接口传输至图像处理模块的显存。举例来说，图像处理模块为GPU模块，CPU从网络或者磁盘等存储设备获取增值服务素材，其中，增值服务素材包括台标，动画，字幕和图片。示例性的，从硬盘中导入电视台台标，接着，CPU对增值服务素材进行预处理，其中，预处理包括图像解压缩、缩放、宽高比调整，示例性的，将视频数据中待添加电视台的台标进行宽高比的调整，以使电视台的台标适应视频数据的宽高比，在预处理完成后，CPU将预处理后的增值服务素材存储到内存，在将增值服务素材传输至GPU模块时，CPU从内存读取增值服务素材，通过PCI-E接口发送到GPU模块的显存。
需要说明的是，在本公开的实施例中，在预处理完成后，CPU将预处理后的增值服务素材存储到内存，在将增值服务素材传输至GPU模块时，CPU可以直接将预处理完成后的增值服务素材传输到GPU模块的显存中去，可以不通过先由CPU将预处理后的增值服务素材存储到内存中，再从内存中读取预处理后的增值服务素材后传输至GPU模块的显存中。
进一步的，参见图1，在图像处理模块的显存中已有增值服务素材和视频数据后，即可执行步骤S300，CPU向图像处理模块发送指令，以使图像处理模块将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频。
在一种可能的实现方式中，在图像处理模块的显存中已有增值服务素材和视频数据后，CPU向图像处理模块发送指令，以使图像处理模块将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频包括：CPU向图像处理模块发送指令，图像处理模块接收指令，从显存中读取视频数据和增值服务素材并将视频数据与增值服务素材进行叠加得到合成视频，图像处理模块将合成视频存储到显存中。举例来说，参见图2，图像处理模块为GPU模块，CPU控制GPU模块上的图像计算单元，即，CPU向GPU模块发送指令，GPU模块将显存内的视频数据和增值服务素材进行适当的叠加、合成运算，示例性的，增值服务素材为电视台台标，将视频数据上叠加电视台台标，叠加后的视频数据存储到显存即得到了合成视频，供后续信号输出使用。
进一步的，参见图1，执行步骤S400，图像处理模块将合成视频输出。
在一种可能的实现方式中，当要输出视频数据为未压缩视频时，图像处理模块直接从显存中将合成视频直接输出，举例来说，参见图2，图像处理模块为GPU模块，未压缩视频输出流程为，GPU模块中的视频显示模块从显存中读取叠加后的视频数据，即合成视频，视频显示模块将视频数据转换为未压缩视频输出格式后，将未压缩视频(合成视频)直接通过视频显示接口进行输出。
在另一种可能的实现方式中，当要输出视频数据为压缩视频时，图像处理模块将合成视频输出包括：图像处理模块将合成视频进行编码得到压缩合成视频，CPU通过PCIe接口读取压缩合成视频并将压缩合成视频进行输出。举例来说，参见图2，图像处理模块为GPU模块，压缩视频信号输出流程为：GPU模块上的视频编码模块从显存中读取叠加后的视频数据(合成视频)，视频编码模块将未压缩视频(合成视频)编码为压缩视频，接着CPU通过PCIe接口从GPU模块读取压缩视频，CPU将压缩视频存储到内存，当进行合成视频的输出时，CPU从内存读取压缩视频，然后将压缩视频转换为视频流，通过网络接口进行输出。
需要指出的是，在本公开的实施例中，CPU通过PCIe接口从GPU模块读取压缩视频，CPU将压缩视频存储到内存，当进行合成视频的输出时，CPU可以直接将压缩视频转换为视频流，通过网络接口进行输出，可以不将读取到的压缩视频先存入内存，再进行输出。另外的，通过网络接口进行压缩视频的输出仅为一种实施方式，还可以输出到硬盘的方式进行存储，本公开的实施例不进行限定。
需要说明的是，尽管以上述各个步骤作为示例介绍了视频增值服务方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定视频增值服务方法，只要达到所需功能即可。
这样，通过图像处理模块获取视频数据并将视频数据存储到显存，CPU获取增值服务素材，CPU将增值服务素材传输至图像处理模块的显存，CPU向图像处理模块发送指令，以使图像处理模块将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频，图像处理模块将合成视频输出，其中，所有涉及高带宽数据的处理流程，均在图像处理模块上完成，CPU只处理低带宽数据，以及提供必要的流程处理和控制。极大节省了服务器平台的内存带宽，使得单台设备为多路超高清视频提供增值服务变得切实可行。
进一步的，根据本公开的另一方面，还提供了一种视频增值服务装置100。由于本公开实施例的视频增值服务装置100的工作原理与本公开实施例的视频增值服务方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。图2示出根据本公开一实施例的视频增值服务装置100的主体结构示意图。如图2所示，该视频增值服务装置100包括主板110、CPU120、内存130和图像处理模块140。
在一种可能的实现方式中，CPU120和内存130均与主板110电连接，图像处理模块140与主板110通过PCIe接口通信连接，图像处理模块140包括视频采集接口和视频输出接口，图像处理模块140通过视频采集接口获取视频数据并将视频数据存储到显存，CPU120将增值服务素材传输至图像处理模块140的显存，CPU120向图像处理模块140发送指令，以使图像处理模块140将增值服务素材与视频数据进行叠加得到合成视频，图像处理模块140将合成视频通过视频输出接口进行输出。示例性的，参见图2，主板110为X86服务器平台，集成了CPU120和内存130，通过PCLe接口与图像处理模块140通信连接，其中，图像处理模块140为GPU模块。GPU模块还包括：视频解码模块、视频编码模块和图像计算单元。其中，视频解码模块，被配置为将压缩视频信号解码为未压缩视频信号，图像计算单元，被配置为将显存内的视频帧数据和增值服务素材进行适当的叠加、合成运算，视频编码模块，被配置为将未压缩视频信号编码为压缩视频信号。另外的，主板110还可以包括多个PCIe接口，其中，每个PCIe接口均可安装图像处理模块140，一个图像处理模块140处理一路超高清视频节目。示例性的，X86服务器平台包括三个PCIe接口，每个PCIe接口分别安装了一个GPU模块，每个GPU模块可以处理一路视频信号，一台X86服务器平台就可以同时处理三路视频信号，这样，所有涉及高带宽数据的处理流程，均在GPU模块上完成，CPU120只处理低带宽数据，以及提供必要的流程处理和控制。极大节省了X86服务器平台的内存130带宽，使得单台设备为多路超高清视频提供增值服务变得切实可行。
需要说明的是，图像处理模块140包括GPU芯片和ASIC芯片中的任意一种，本公开的实施例不进行限定。
根据本公开的另一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的视频增值服务方法。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种视频增值服务方法，其特征在于，包括：
图像处理模块获取视频数据并将所述视频数据存储到显存；
CPU获取增值服务素材；
所述CPU将所述增值服务素材传输至所述图像处理模块的显存；
所述CPU向所述图像处理模块发送指令，以使所述图像处理模块将所述增值服务素材与所述视频数据进行叠加得到合成视频；
所述图像处理模块将所述合成视频输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPU获取增值服务素材时，包括由网络获取和由存储设备中读取两种方式中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，图像处理模块获取视频数据时包括：
在所述视频数据的格式为未压缩视频信号时，所述图像处理模块获取未压缩视频数据并将所述未压缩视频数据存储到显存；
在所述视频数据的格式为压缩视频信号时，所述CPU获取压缩视频数据；
所述CPU将所述压缩视频数据传输至所述图像处理模块。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述CPU获取压缩视频数据，所述CPU将所述压缩视频数据传输至所述图像处理模块包括：
所述CPU获取压缩视频；
所述CPU将所述压缩视频通过PCIe接口传输至所述图像处理模块；
所述图像处理模块将所述压缩视频解码为未压缩视频；
并将所述未压缩视频存储到所述显存。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPU将所述增值服务素材传输至所述图像处理模块的显存包括：
所述CPU对所述增值服务素材进行预处理；其中，所述预处理包括解压缩、缩放和宽高比调整中的至少一种；
将预处理后的所述增值服务素材通过PCIe接口传输至所述图像处理模块的显存。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPU向所述图像处理模块发送指令，以使所述图像处理模块将所述增值服务素材与所述视频数据进行叠加得到合成视频包括：
所述CPU向所述图像处理模块发送指令；
所述图像处理模块接收所述指令，从所述显存中读取所述视频数据和所述增值服务素材并将所述视频数据与所述增值服务素材进行叠加得到所述合成视频；
所述图像处理模块将所述合成视频存储到所述显存中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像处理模块将所述合成视频输出包括：
所述图像处理模块将所述合成视频进行编码得到压缩合成视频；
所述CPU通过PCIe接口读取所述压缩合成视频并将所述压缩合成视频进行输出。
8.一种视频增值服务装置，其特征在于，包括主板、CPU、内存和图像处理模块；
所述CPU和所述内存均与所述主板电连接；
所述图像处理模块与所述主板通过PCIe接口通信连接；
所述图像处理模块包括视频采集接口和视频输出接口；
所述图像处理模块通过视频采集接口获取视频数据并将所述视频数据存储到显存；
所述CPU将所述增值服务素材传输至所述图像处理模块的显存；
所述CPU向所述图像处理模块发送指令，以使所述图像处理模块将所述增值服务素材与所述视频数据进行叠加得到合成视频；
所述图像处理模块将合成视频通过所述视频输出接口进行输出。
9.根据权利要求8所述的视频增值服务装置，其特征在于，所述图像处理模块包括GPU芯片和ASIC芯片中的任意一种；
所述主板为X86主板；
所述主板包括多个PCIe接口；其中，每个所述PCIe接口均可安装所述图像处理模块。
10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201204 |