本發(fā)明涉及廣播和視頻制作，特別是涉及一種不限視頻信號數(shù)量的ip視頻切換臺的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的廣播和媒體制作環(huán)境通常依賴于專用的sdi(serial?digital?interface，串行數(shù)字接口)基礎(chǔ)設(shè)施，這種基礎(chǔ)設(shè)施在可靠性和信號質(zhì)量方面表現(xiàn)良好，但在靈活性、擴展性和成本效益方面存在限制。隨著視頻分辨率的提升(如4k和8k)和ip(internetprotocol)技術(shù)的成熟，媒體行業(yè)開始尋求一種更靈活、更經(jīng)濟(jì)且能夠利用現(xiàn)有it基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案。smpte?st?2110標(biāo)準(zhǔn)套件是由美國電影和電視工程師協(xié)會(society?ofmotion?picture?and?television?engineers，簡稱smpte)制定的一組標(biāo)準(zhǔn)，旨在為專業(yè)廣播和媒體行業(yè)定義一種新的基于ip網(wǎng)絡(luò)的實時媒體傳輸框架。這套標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)始于2016年，其主要目標(biāo)是解決傳統(tǒng)基于sdi的視頻和音頻信號傳輸系統(tǒng)的局限性。smpte?st?2110標(biāo)準(zhǔn)的引入標(biāo)志著廣播電視行業(yè)從傳統(tǒng)的sdi基礎(chǔ)設(shè)施向基于ip的媒體傳輸?shù)闹卮筠D(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變不僅提高了媒體制作的效率和靈活性，還降低了運營成本，促進(jìn)了媒體行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2、傳統(tǒng)的基于sdi的視頻切換臺是專業(yè)廣播和視頻制作領(lǐng)域中的一種核心設(shè)備，用于在多個視頻源之間進(jìn)行實時切換和混切，以創(chuàng)建復(fù)雜的視頻節(jié)目或現(xiàn)場直播?；趕di的視頻切換臺具有以下缺陷：(1)視頻信號輸入數(shù)量有限，視頻信號輸入的物理接口數(shù)量是固定的，一個物理接口對應(yīng)一路視頻信號，無法滿足有更多視頻信號源的應(yīng)用場景；(2)擴展性受限，sdi系統(tǒng)通常依賴于物理連接，這意味著增加輸入或輸出能力需要更多的sdi電纜和設(shè)備，這會導(dǎo)致布線復(fù)雜度增加和成本上升；(3)靈活性較低，sdi信號的傳輸距離有限，一般不超過100米，這限制了設(shè)備布局的靈活性，無法滿足在大型場所或遠(yuǎn)距離傳輸場景下的使用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種不限視頻信號數(shù)量的ip視頻切換臺的系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)不受視頻信號輸入數(shù)量限制的ip視頻切換功能，以滿足對更多視頻信號源進(jìn)行切換的應(yīng)用需求。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種不限視頻信號數(shù)量的ip視頻切換臺的系統(tǒng)，包括：切換控制面板、切換臺控制模塊、切換臺視頻輸入模塊、切換臺視頻切換模塊和切換臺視頻輸出模塊；

4、所述切換控制面板用于響應(yīng)用戶的一路視頻信號的切換操作，并將產(chǎn)生的切換指令發(fā)送到所述切換臺控制模塊；所述切換臺控制模塊用于對所述切換指令進(jìn)行解析，并將解析后的指令發(fā)送至所述切換臺視頻輸入模塊，以通知所述切換臺視頻輸入模塊進(jìn)行輸入信號配置變更；所述切換臺視頻輸入模塊用于向預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)交換機訂閱新的視頻源，并在收到新的完整一幀視頻信號后通知所述切換臺視頻切換模塊進(jìn)行視頻切換；所述切換臺視頻切換模塊用于完成視頻切換后將視頻信號通過切換臺視頻輸出模塊輸出到所述網(wǎng)絡(luò)交換機。

5、一種不限視頻信號數(shù)量的ip視頻切換臺的方法，應(yīng)用于上述一種不限視頻信號數(shù)量的ip視頻切換臺的系統(tǒng)，所述方法包括：

6、在切換控制面板上選擇一路的視頻信號進(jìn)行切換，并利用切換控制面板將一路的視頻信號的udp組播地址和端口號通過網(wǎng)絡(luò)tcp協(xié)議發(fā)送到切換臺控制模塊；

7、在切換臺控制模塊收到udp組播地址和端口號后，判斷一路的視頻信號是否在a路，若是，則修改b路的配置為收到的udp組播地址和端口號，并通知切換臺視頻輸入模塊進(jìn)行b路配置變更，否則，修改a路的配置，并通知切換臺視頻輸入模塊進(jìn)行a路配置變更；

8、當(dāng)切換臺視頻輸入模塊收到a路配置變更或b路配置變更的指令后，向網(wǎng)絡(luò)交換機訂閱相應(yīng)的udp組播地址和端口號的視頻信號；

9、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)交換機收到訂閱信息后，將相應(yīng)udp組播地址和端口號的視頻數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到切換臺視頻輸入模塊；

10、判斷所述切換臺視頻輸入模塊是否收到完整的一幀視頻數(shù)據(jù)，若收到完整一幀的視頻數(shù)據(jù)，則通知所述切換臺視頻切換模塊進(jìn)行視頻信號切換，否則，繼續(xù)接收視頻數(shù)據(jù)包，直到接收到完整的一幀視頻數(shù)據(jù)；

11、利用切換臺視頻切換模塊對視頻信號進(jìn)行切換，若當(dāng)前的切換臺視頻輸出模塊的視頻輸出被配置在a路，則將切換臺視頻輸出模塊的視頻輸出切換到b路，否則將視頻輸出切換到a路；

12、將切換臺視頻輸出模塊的視頻數(shù)據(jù)通過udp組播的方式發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)交換機。

13、優(yōu)選地，判斷所述切換臺視頻輸入模塊是否收到完整的一幀視頻數(shù)據(jù)的步驟包括：

14、從一路的視頻信號的每個rtp數(shù)據(jù)包中讀取視頻幀時間戳timestamp，并從sdp配置中讀取視頻格式和分辨率；

15、當(dāng)timestamp與前一個rtp數(shù)據(jù)包的timestamp不同時，則表示新的一幀視頻，并設(shè)置framelength＝0；framelength為記錄的已收到的一幀視頻數(shù)據(jù)的總字節(jié)數(shù)；

16、繼續(xù)接收rtp數(shù)據(jù)包，累加每個rtp數(shù)據(jù)包中攜帶的視頻數(shù)據(jù)長度，即framelength＝framelength+datalength；datalength為記錄的當(dāng)前接收到的rtp數(shù)據(jù)包中攜帶的視頻數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)

17、直到新的rtp數(shù)據(jù)包的timestamp與之前不同時，表示另外新的一幀視頻，開始判斷收到的視頻數(shù)據(jù)是否完整。

18、優(yōu)選地，判斷收到的視頻數(shù)據(jù)是否完整，包括：

19、計算收到的一幀視頻是否完整，即framelength是否等于width*height*pixellength，若是，則表示收到完整的一幀數(shù)據(jù)，并通知視頻切換模塊進(jìn)行切換，否則返回步驟“從一路的視頻信號的每個rtp數(shù)據(jù)包中讀取視頻幀時間戳timestamp，并從sdp配置中讀取視頻格式和分辨率”；其中，width和height分別表示一幀視頻的寬度和高度；pixellength表示一個像素的字節(jié)數(shù)。

20、優(yōu)選地，width的值為3940，height的值為2180。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

22、本發(fā)明提供了一種不限視頻信號數(shù)量的ip視頻切換臺的系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括：切換控制面板、切換臺控制模塊、切換臺視頻輸入模塊、切換臺視頻切換模塊和切換臺視頻輸出模塊；所述切換控制面板用于響應(yīng)用戶的一路視頻信號的切換操作，并將產(chǎn)生的切換指令發(fā)送到所述切換臺控制模塊；所述切換臺控制模塊用于對所述切換指令進(jìn)行解析，并將解析后的指令發(fā)送至所述切換臺視頻輸入模塊，以通知所述切換臺視頻輸入模塊進(jìn)行輸入信號配置變更；所述切換臺視頻輸入模塊用于向預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)交換機訂閱新的視頻源，并在收到新的完整一幀視頻信號后通知所述切換臺視頻切換模塊進(jìn)行視頻切換；所述切換臺視頻切換模塊用于完成視頻切換后將視頻信號通過切換臺視頻輸出模塊輸出到所述網(wǎng)絡(luò)交換機。本發(fā)明中，基于ip的視頻切換臺可以接收和處理來自網(wǎng)絡(luò)中的任何視頻流，理論上沒有信號數(shù)量的限制。這使得系統(tǒng)可以輕松地擴展以適應(yīng)更多的視頻源，而不像基于sdi的系統(tǒng)那樣受到物理接口數(shù)量的限制。