從廣電制作到專(zhuān)業(yè)視聽(tīng)，音視頻的同步是很多方案設(shè)計(jì)中必須考慮的重要環(huán)節(jié)。以大屏顯示為例，當(dāng)多個(gè)屏幕通過(guò)拼接技術(shù)顯示同一個(gè)畫(huà)面時(shí)，如果屏幕接收到的畫(huà)面之間不做同步處理，最終呈現(xiàn)的視頻很可能出現(xiàn)畫(huà)面拉絲的結(jié)果。為了實(shí)現(xiàn)音視頻同步，解決各類(lèi)實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)，人們探索了很多種方法和技術(shù)。在廣電行業(yè)中，比較常用的是Genlock同步鎖相技術(shù)-通過(guò)生成統(tǒng)一的時(shí)間碼來(lái)同步信號(hào)源的時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)同步的目的；而PTP（精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議）則常用于同步整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘。然而在使用采集卡的方案中，有沒(méi)有更好的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻之間的同步呢？我們將在本文重點(diǎn)探討這個(gè)問(wèn)題。
首先我們來(lái)看一下使用采集卡方案的基本工作流。采集卡作為視頻源和電腦主機(jī)之間的橋梁，將外部的視頻信號(hào)以幀或場(chǎng)為單位采集到電腦的CPU后交給應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)后續(xù)操作。在這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)用程序需要依據(jù)視頻信號(hào)上的時(shí)間戳信息來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。研發(fā)人員都了解操作系統(tǒng)可以給進(jìn)入電腦的視頻打上時(shí)間信息，然而由系統(tǒng)打上的時(shí)間信息并不精確。如果采集卡硬件本身能給視頻打上時(shí)間戳將能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。美樂(lè)威的采集卡上都包含了板載晶振，能為每一個(gè)采集通道提供一個(gè)獨(dú)立的硬件時(shí)鐘，每一個(gè)音視頻幀到達(dá)采集卡的時(shí)間都會(huì)標(biāo)記一個(gè)以100納秒為單位的時(shí)間戳，時(shí)間戳就可以用來(lái)同步顯示多個(gè)采集通道采集的視頻畫(huà)面。
想要獲取由板載晶振打上精準(zhǔn)時(shí)間戳的視頻數(shù)據(jù)，軟件研發(fā)人員需要調(diào)用美樂(lè)威MWCapture SDK中的美樂(lè)威采集接口。此外由于各采集通道的時(shí)鐘相互獨(dú)立，要想實(shí)現(xiàn)多通道畫(huà)面的同步首先得讓各個(gè)采集通道的硬件時(shí)鐘同步，也就是要將其設(shè)置為相同的基準(zhǔn)值。在采集之前先獲取某一采集通道的當(dāng)前時(shí)鐘值，然后以該通道的時(shí)鐘值作為時(shí)鐘基準(zhǔn)值設(shè)置到其他采集通道中。比如有4路采集通道，可以通過(guò)接口讀取第1路通道的時(shí)鐘值，然后再將其時(shí)鐘值設(shè)置給2、3、4路通道。
待各路采集通道的硬件時(shí)鐘同步后各通道就能夠基于同一個(gè)時(shí)鐘來(lái)打時(shí)間戳。在做畫(huà)面同步時(shí)，可以以1通道的視頻時(shí)間戳為基準(zhǔn)，如果其它通道最近一幀的時(shí)間戳和其誤差在一定范圍內(nèi)，那么即可認(rèn)為四個(gè)通道最近采集的4幀視頻屬于同一個(gè)畫(huà)面。
對(duì)“如何采集多通道視頻并實(shí)現(xiàn)視頻的同步和拼接”感興趣的讀者，可以參考開(kāi)發(fā)人員文章。（https://cn.magewell.com/developer/14/detail）
美樂(lè)威（MAGEWELL）是一家專(zhuān)注于音視頻技術(shù)的設(shè)計(jì)研發(fā)型企業(yè)，于2011年成立，位于中國(guó)南京。
公司圍繞采集、編碼和傳輸三大核心技術(shù)推出了包括I/O、轉(zhuǎn)換和編碼三大產(chǎn)品系列。
產(chǎn)品服務(wù)于廣電制作和專(zhuān)業(yè)視聽(tīng)兩大核心領(lǐng)域，并廣泛應(yīng)用于視頻會(huì)議、醫(yī)療影像、教育培訓(xùn)、娛樂(lè)服務(wù)等眾多垂直行業(yè)。
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