[发明专利]一种保证视音频正常播出的无缝切换系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保证视音频正常播出的无缝切换系统及方法，是一种数字处理技术，是一种用于计算机视频处理的方法，是一种保证视音频正常播出的播出系统及保护方法。

背景技术

电视台在正常播出的时候常常会因为某种原因播出信号突然中断。使用传统的电视台播出设备，出现这种情况的原因最常见的是断电。解决也比较简单，可以使用备份电源或使用一套另外供电的备份演播设备，一旦断电，进行电源切换或者切换至备份的演播设备上。随着电视台演播设备的数字化，计算机成为演播设备的主角，而计算机出现播出信号突然中断的原因更为复杂。除了断电以外，计算机还有因某种原因出现死机，而无法正常工作。当前通用的解决办法就是在视音频I/O板卡上加入继电器，在播出系统正常时继电器断开，信号播出端口输出的是来自播出系统自身的视音频信号；一旦出现断电情况，继电器自动吸合，将来自播出系统外的一路备播信号环通到信号输出端口，以保证信号的正常播出。但是这种解决方案存在一定的局限性，因为使用继电器切换属于机械切换，在切换瞬间会造成输出信号出现闪烁、绿屏，实为有缝切换。因此，需要一种较好的解决机械切换时产生的不良后果的技术方案，最终解决计算机为中心的演播系统突然中断的问题。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种保证视音频正常播出的无缝切换系统及方法，所述的系统和方法解决了现有视音频播出过程中当出现故障时有缝切换所带来的闪烁、绿屏等问题，做到在不需要人工干预的情况下，快速、无缝的将备份播出信号切换到播出系统的信号输出端口上，以实现整个播出过程的稳定、安全。

本发明的目的是这样实现的：一种保证视音频正常播出的无缝切换系统，所述系统包括2台视音频播出服务器，所述的视音频播出服务器包括视音频I/O板卡、板卡驱动程序、故障检测装置、操作系统以及视音频播出应用程序，其特征在于：

所述的2台视音频播出服务器互为主、备；

所述的视音频服务器还包括，主播出通道、备播出通道、采集通道，且每一台视音频服务器的备播出通道与另一台视音频服务器的采集通道连接；其中，主播出通道用于视音频播出信号的输出，备播出通道用于备份播出信号的输出，采集通道用于采集备份的播出信号；主播出通道和备播出通道在系统运行时都进行信号输出，且视音频正常播出时输出的信号在内容上相同；

所述的视音频I/O板卡还包括：板卡硬件缓存区、板卡硬件寄存器、板卡硬件控制模块、信号输入接口、信号主输出端口、信号备输出端口；

其中：

板卡硬件缓存区：用于缓存通过采集通道采集的备份播出信号的数据和视音频播出应用程序传送的数据；

板卡硬件寄存器：用于分别记录缓存于板卡硬件缓存区的通过采集通道采集的备份播出信号的数据的存储地址、主播出通道和备播出通道所用数据的读取地址，以及由故障检测装置设置的无缝切换状态值；其中，无缝切换状态初始值为FALSE，系统运行后，当故障检测装置检测到故障发生时立即将无缝切换状态值置为TRUE；

板卡硬件控制模块：用于定期查询无缝切换状态值，当无缝切换状态值为TRUE时，控制主播出通道使用缓存于板卡硬件缓存区的通过采集通道采集的备份播出信号的数据作为数据源；当无缝切换状态值为FALSE时，控制主播出通道和备播出通道使用缓存于板卡硬件缓存区的视音频播出应用程序传送的数据作为数据源；

信号输入接口：用于作为采集通道输入接口；

信号主输出端口：用于作为主播出通道输出接口；

信号备输出端口：用于作为备播出通道输出接口。

进一步，所述的系统包括板卡硬件缓存区、视音频播出应用程序、板卡驱动程序、板卡硬件寄存器、板卡硬件控制模块，其中：

板卡硬件缓存区，包含两个缓存队列：播出队列，用于缓存视音频播出应用程序传送的数据；采集队列，用于缓存通过采集通道采集的备份播出信号的数据；两个队列中单元的个数一致，每个单元可以存储以1帧为单位的视音频数据，队列单元数大于2，两个队列是被循环使用的，循环存储或循环读取是：

判断上一次存储或读取的目标单元所在队列位置序号+1是否等于队列单元数，是，本次存储或读取的目标单元为位置序号为0的单元；否，本次存储或读取的目标单元为上一次目标单元所在队列位置序号+1的单元；

视音频播出应用程序，用于向板卡驱动程序发出视音频数据播出请求，每次送出以一帧为单位的视音频数据；