时钟同步的方法以及视频传输装置与流程

本发明涉及视频传输的，更具体地，涉及一种时钟同步的方法以及视频传输装置。

背景技术：

1、随着科技进步，在高精尖视频处理领域，保证视频同步至关重要。视频间的同步处理确保在播放时保持一致性和协调性，减少由于帧率不匹配导致的画面不同步问题，减少处理时延，提高观看体验。

2、在传统的视频同步处理方法中，先将目标端的基准时钟源通过高频或中频回传到源端并作为反馈时钟进入鉴相器处理调节源端的vcxo时钟源，从而达到同源处理过程。但在常见的视频裸数据的长线传输方式中，很少具备反向持续传输中频或高频时钟的链路。比如hdmi，dvi，mipi，vga，sdi等的传输线缆都不具备反向时钟的传输。而在长距离的传输中再另加单独的传输线路会复杂化现场布线难度和提高传输成本。即使是以太网这种具备双向高速传输方式的，当中间经过交换机设备后，也难以将反向时钟回传。在常见的视频裸数据的长线传输方式中，有部分传输方式又是支持低速的双向数据传输，即使传输方式不具备低速的双向数据传输，在实际应用中大多需要通过其他途径建立源端与目标端的通信，比如通过以太网，串口等方式。

技术实现思路

1、本发明为克服上述现有技术的视频同步处理中反向时钟回传困难的缺陷，提供一种时钟同步的方法以及视频传输装置，本发明采用的技术方案如下。

2、第一方面，本发明提供一种时钟同步的方法，包括：

3、接收目标端基准时钟信号、发送自源端的视频输入信号；

4、根据视频输入信号，度量出帧时长度；

5、用目标端基准时钟信号度量出输入视频信号两个特定位置间的目标端时钟度量数据，根据帧时长度求得输入视频信号两个特定位置间的源端时钟度量数据；

6、根据基准时钟信号生成与输入信号指定帧率、时序相同的基准视频时序；

7、计算出基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，并基于预设的模型，根据所述同步位置差值，生成控制指令，其中，所述预设的模型是关于同步位置差值与控制指令的对应关系的模型，所述控制指令包括：时钟正偏指令、时钟负偏指令、时钟微正偏指令、时钟微负偏指令、时钟锁定指令；

8、发送所述控制指令、目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据给源端，以指示源端根据目标端时钟度量数据和源端时钟度量数据求得时钟频偏差，并根据控制指令和时钟频偏差改变时钟频率。

9、一种时钟同步的方法，其特征在于，包括：

10、接收目标端基准时钟信号、发送自源端的视频输入信号；

11、根据视频输入信号，度量出帧时长度；

12、用目标端基准时钟信号度量出输入视频信号两个特定位置间的目标端时钟度量数据，根据帧时长度求得输入视频信号两个特定位置间的源端时钟度量数据；

13、根据目标端时钟度量数据和源端时钟度量数据求得当前源端与目标端时钟的时钟频偏差；

14、根据基准时钟信号生成与输入信号指定帧率、时序相同的基准视频时序；

15、计算出基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，并基于预设的模型，根据所述同步位置差值，生成控制指令，其中，所述预设的模型是关于同步位置差值与控制指令的对应关系的模型，所述控制指令包括：时钟正偏指令、时钟负偏指令、时钟微正偏指令、时钟微负偏指令、时钟锁定指令；

16、发送所述控制指令和时钟频偏差给源端，以指示源端根据控制指令和时钟频偏差改变时钟频率。

17、在一种实施方式中，所有第一特定位置取帧起始位置。

18、在一种实施方式中，所有第二特定位置取帧起始位置。

19、在一种实施方式中，在远端与目标端为非背对背连接时，所述根据视频输入信号，度量出帧时长度的过程，包括：

20、根据视频输入信号，度量出最近期若干帧的帧时长度，并且取这若干帧的帧时长度的平均值作为最终的帧时长度。

21、在一种实施方式中，所述基于预设的模型，根据所述同步位置差值，生成控制指令的过程，包括：

22、当所述判断距离在趋近范围内时，生成时钟锁定指令；其中，所述趋近范围的取值范围是[a,b]，基准点在所述趋近范围内；

23、当所述判断距离在第一趋近范围内时，生成时钟微正偏指令；其中，所述第一趋近范围是[c,a)；

24、当所述判断距离在第二趋近范围内时，生成时钟微负偏指令；其中，所述第二趋近范围是(b,d]；

25、当所述判断距离在第一节点区域范围内时，生成时钟正偏指令；其中，所述第一节点区域范围是[e,c)；

26、当所述判断距离在第二节点区域范围内时，生成时钟负偏指令；其中，所述第二节点区域范围是(d,f]。

27、在一种实施方式中，所述基于预设的模型，根据所述同步位置差值，生成控制指令的过程，包括：

28、当所述判断距离在趋近范围内时，生成时钟锁定指令；其中，所述趋近范围的取值范围是[a,b]，基准点在所述趋近范围内；

29、当所述判断距离在第一趋近范围内时，生成时钟微正偏指令；其中，所述第一趋近范围是[c1,a)；

30、当所述判断距离在第二趋近范围内时，生成时钟微负偏指令；其中，所述第二趋近范围是(b,d1]；

31、当所述判断距离在第一节点区域范围内时，生成时钟正偏指令；其中，所述第一节点区域范围是[e,c2)，c2＞c1；

32、当所述判断距离在第二节点区域范围内时，生成时钟负偏指令；其中，所述第二节点区域范围是(d2,f]，d2＜d1；

33、若非第一次生成控制指令，当所述判断距离在正偏缓冲带内时，生成与上一次生成的控制指令相同的控制指令，其中，所述正偏缓冲带的范围是[c1,c2]；

34、若非第一次生成控制指令，当所述判断距离在负偏缓冲带内时，生成与上一次生成的控制指令相同的控制指令，其中，所述负偏缓冲带的范围是[d2,d1]。

35、在一种实施方式中，时钟正偏指令、时钟负偏指令为第一阶段指令，时钟微正偏指令、时钟微负偏指令、时钟锁定指令为第二阶段指令；

36、所述第一阶段指令用于指示源端将时钟频率改变为对应的预设频率；

37、所述第二阶段指令用于指示源端根据时钟频偏差改变时钟频率。

38、第二方面，本发明提供一种视频传输装置，其特征在于，包括：源端和目标端；

39、其中，所述源端包括：

40、压控晶振源，受输入电压控制从而影响输出频偏的电压受控源器件，用于提供时钟源信号；

41、视频源模块，用于根据压控晶振提供的时钟源信号，并按指定帧率、时序，生成视频输入信号；

42、源端接口模块，用于将视频输入信号发送给目标端，以及接收目标端发出的通信信息；

43、源端通信模块，用于解码出目标端发出的通信信息，并提取出控制指令、目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据；

44、压控模块，用于根据目标端时钟度量数据和源端时钟度量数据得出源端与目标端基准时钟间的时钟频偏差，并根据时钟频偏差与控制指令生成控制压控电压，以作为压控晶振源的输入电压，从而控制压控晶振源；

45、所述目标端包括：

46、目标端接口模块，用于接收源端的视频输入信号和将通信信息发送给源端；

47、基准时钟，用于为目标端提供基准时钟信号；

48、同步处理模块，用于根据基准时钟信号生成与输入信号指定帧率、时序相同的基准视频时序，计算出基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，并根据基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，生成控制指令；

49、度量模块，用于根据基准时钟信号与视频输入信号，得出目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据；

50、目标端通信模块，用于将所述控制指令、目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据编码为通信信息；

51、其中，所述目标端采用上述实施方式所述的时钟同步的方法。

52、一种视频传输装置，包括：源端和目标端；

53、其中，所述源端包括：

54、压控晶振源，受输入电压控制从而影响输出频偏的电压受控源器件，用于提供时钟源信号；

55、视频源模块，用于根据压控晶振提供的时钟源信号，并按指定帧率、时序，生成视频输入信号；

56、源端接口模块，用于将视频输入信号发送给目标端，以及接收目标端发出的通信信息；

57、源端通信模块，用于解码出目标端发出的通信信息，并提取出控制指令和时钟频偏差；

58、压控模块，用于根据时钟频偏差与控制指令生成控制压控电压，以作为压控晶振源的输入电压，从而控制压控晶振源；

59、所述目标端包括：

60、目标端接口模块，用于接收源端的视频输入信号和将通信信息发送给源端；

61、基准时钟，用于为目标端提供基准时钟信号；

62、同步处理模块，用于根据基准时钟信号生成与输入信号指定帧率、时序相同的基准视频时序，计算出基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，并根据基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，生成控制指令；

63、度量模块，用于用于根据基准时钟信号与视频输入信号，得出目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据，并根据目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据求得当前源端与目标端时钟的时钟频偏差；

64、目标端通信模块，用于将所述控制指令和时钟频偏差编码为通信信息；

65、其中，所述目标端采用上述实施方式所述的时钟同步的方法。

66、一种视频传输装置，其特征在于，包括：源端和目标端；

67、其中，所述源端包括：

68、压控晶振源，受输入电压控制从而影响输出频偏的电压受控源器件，用于提供时钟源信号；

69、视频源模块，用于根据压控晶振提供的时钟源信号，并按指定帧率、时序，生成视频输入信号；

70、源端接口模块，用于将视频输入信号发送给目标端，以及接收目标端发出的通信信息；

71、源端通信模块，用于解码出目标端发出的通信信息，并提取出控制指令和时钟频偏差；

72、压控模块，用于根据时钟频偏差与控制指令生成控制压控电压，以作为压控晶振源的输入电压，从而控制压控晶振源；

73、所述目标端包括：

74、目标端接口模块，用于接收源端的视频输入信号和将通信信息发送给源端；

75、基准时钟，用于为目标端提供基准时钟信号；

76、同步处理模块，用于根据基准时钟信号生成与输入信号指定帧率、时序相同的基准视频时序，计算出基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，并根据基准视频时序与输入视频信号的同步位置差值，生成控制指令；

77、度量模块，用于用于根据基准时钟信号与视频输入信号，得出目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据，并根据目标端时钟度量数据、源端时钟度量数据求得当前源端与目标端时钟的时钟频偏差；

78、目标端通信模块，用于将所述控制指令和时钟频偏差编码为通信信息；

79、其中，所述目标端采用上面所述的时钟同步的方法；

80、所述压控模块接收到的控制指令是从同步第一阶段指令切换到同步第二阶段指令时，当根据时钟频偏差计算得到的控制压控电压大于预设阈值时，以预设阈值作为生成的控制压控电压。

81、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施方式的方法。

82、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述任一实施方式的方法。

83、本发明中，利用多数视频裸数据的传输方式都由固定时序传输，即每两帧的帧起始位置都是按源发送固定位置出现这个特性，用目标端的基准时钟去度量源视频一帧的时长时，就可以实现目标端与源端的时钟比对，得出时钟的偏差，进而实现两个端的时钟同步。本发明能够在常见的视频传输方式中实现视频同步，并且不增加成本，不破坏传输链路，支持非直连可经中继器，更优的同步精度，更低的电磁辐射。