[发明专利]一种用于频道包装背景处理的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及一种用于频道包装背景处理的系统和方法,是一种视频图像处理的系统和方法，是一种用于电视台播出的视频信号进行处理的系统和方法。

背景技术

随着高清电视的普及，电视节目越来越多的使用高清前期制作、高清播出、高清现场直播等高清节目的制造和播出。高清节目在画面质量上的提高得益于画面像素的成倍增加。像素的增加使视频数字运算量也成倍增加，这就为数字高清的制作和播出提出了新的课题。如果还沿用标清时代的设备，只是简单的增加设备的硬件容量和运算速度，是一种十分笨拙的办法。如果不计成本的上高清节目播出，这个办法只能使设备的成本成倍增加。

频道包装和资讯播出在现代电视台中是一个完整而独特的系统。这个系统根据频道的特点和观众需求对播出的中心节目内容进行附加编排和美化，以达到突出频道特色和风格的目的。频道包装和资讯播出通常有三种播出形式：包装为独立信号形式，这种播出方式下的输出内容是全屏信号（frame）输出，即全屏都是包装内容。作为独立信号源有还一种特殊方式，是包装播内容与中心内容分别占用屏幕的一部分或全部，组成播出全画面，例如：开出一两个窗口，播出主要新闻内容，画面的其他部分为包装和资讯画面（DVE包装）。第三种则是资讯方式，这种方式下资讯不占用独立的播出时间窗口，也不作为独立的信号源使用，图文字幕仅叠加到中心内容上播出，例如在中心内容的下方或上方成条的滚动播出简短新闻或股票等信息。

传统的频道包括和资讯播出方式会占用大量系统资源，随着目前高清，4K超高清视频的普遍应用，将每帧视频采集到内存中，并进行GPU渲染处理，会占用渲染播出服务器大量的系统资源，在占用大量系统内存资源以及GPU资源的同时，会极大的影响播出服务器的渲染能力。频道包装系统对于背景视频做DVE包装的播出方式仅仅是一小部分应用，而大部分情况下的播出只需要将图文叠加到背景视频上去，将每帧背景视频都采集到内存中，通过GPU进行渲染后返回IO卡再进行播出的方式，降低了整个播出系统的稳定性和可靠性。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种用于频道包装背景处理的系统和方法。所述的系统设和方法根据GPU渲染延迟时间设置I/O延时采集卡背景视频延迟帧数，I/O延时采集卡对背景视频（未渲染的主要节目内容，或称PGM信号）做指定帧（场）数的延迟缓存后不采集到内存而是直接输出，此时可同时叠加一般图文字幕。而当需要对背景视频做DVE包装时，每一帧背景视频进入I/O延时采集卡排队缓存的同时立即采集到内存，再经过GPU渲染后返送回I/O延时采集卡，如果这个渲染过程所需时间正好是背景视频排队缓存的时间，就可以实现整屏背景视频和背景视频DVE之间的无缝衔接。本发明通过I/O延时采集卡对背景视频进行延时，同时提供采集能力，使频道包装通道内串接图文渲染设备可以仅在需要对背景视频DVE时再采集到内存，平时只通过I/O延时采集卡延时处理后直接输出，降低了图文渲染播出设备系统资源的占用率，提高了频道包装图文播出系统的渲染播出能力和可靠性。

本发明的目的是这样实现的：一种用于频道包装背景处理的系统，包括: 设置在图文渲染服务器中的GPU，所述的图文渲染播出服务器中还设有I/O延时采集卡，所述的I/O延时采集卡上设置依此连接的用于接收包装前PGM信号的入卡缓存装置、延时装置、用于输出包装后PGM信号的出卡缓存装置；所述的图文渲染服务器中设有接收图文字幕包装素材的图文素材存储装置，所述的图文素材包装装置与所述的GPU连接，所述图文素材存储装置还与包装素材判断装置连接，所述的包装素材判断装置与所述的入卡缓存装置连接，所述入卡缓存装置还与背景存储装置连接，所述的背景视频存储装置与GPU连接，所述的GPU与渲染结果保存装置连接，所述的渲染结果保存装置与所述的出卡缓存装置连接。

一种使用上述系统的频道包装背景处理的方法，所述的方法的步骤如下：

获取渲染延迟图像单元数的步骤：用于根据图文渲染播出服务器渲染控制流程得到实时渲染延迟的图像单元数；

设置I/O延时采集卡采集延迟缓冲的步骤：用于根据实时渲染延迟图像单元数设置I/O延时采集卡的采集延时缓冲；

加载图文素材的步骤：用于打开频道包装播出执行单，根据频道包装播出执行单的内容加载图文字幕素材到图文素材存储装置中； 

节目信号进入的步骤：用于包装前PGM信号接入到图文渲染播出服务器，进入I/O延时采集卡的入卡缓存装置；

延迟处理的步骤：用于从入卡缓存装置中取出一个背景视频的图像单元，按照设定的延迟时间对背景视频图像进行延时处理；