一種基于集群渲染的多鏡頭編輯方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于集群渲染的多鏡頭編輯方法，是一種計(jì)算機(jī)視頻處理方法，是一種用于電視臺的網(wǎng)絡(luò)的視頻編輯處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大型演唱會或者晚會錄制現(xiàn)場一般采用多機(jī)位拍攝，通常是在不同角度配置多臺攝像機(jī)，這樣就會產(chǎn)生大量同一時間、不同角度的視頻音頻文件。一般處理過程是將視頻信號同步在監(jiān)視器上播放，導(dǎo)播通過監(jiān)視器監(jiān)看多路畫面，而最終播放時由工作人員對畫面進(jìn)行切換。而剪輯多機(jī)位的素材時，編導(dǎo)需要在保證時間碼同步的情況下，從這些不同角度、不同場景的視音頻文件中選擇合適的鏡頭呈現(xiàn)給觀眾。編導(dǎo)在監(jiān)看多路視頻過程中，會通過鼠標(biāo)或者其他設(shè)備選擇視頻剪輯點(diǎn)，所以需要記錄編導(dǎo)的選擇(時間與文件)信息。而實(shí)時播放多路高清文件(幾路至幾十路)時，尤其是在幾十路時，超多視頻鏡頭的選擇與切換時需要進(jìn)行大量計(jì)算，現(xiàn)有的單個計(jì)算機(jī)渲染和處理的系統(tǒng)已無法完成這種大計(jì)算量的渲染，而造成視頻在編輯過程中發(fā)生卡頓，影響了編輯的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出一種基于集群渲染的多鏡頭編輯方法。所述的方法通過多臺服務(wù)器共同實(shí)現(xiàn)多路電視信號的渲染，然后再將多臺計(jì)算機(jī)處理之后的視頻傳輸給顯示系統(tǒng)用于顯示出效果。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于集群渲染的多鏡頭編輯方法，所述方法使用的系統(tǒng)包括:通過網(wǎng)絡(luò)相互連接的多個前端工作站、任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器、存儲服務(wù)器、多個運(yùn)算渲染服務(wù)器，其特征在于，所述方法的步驟如下:
對多鏡頭信號的采集存儲準(zhǔn)備的步驟:用于將多個攝像機(jī)的各路視頻信號同時采集保存下來，對采集的各路視頻，對每一幀視頻畫面按照統(tǒng)一的時間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行時碼的標(biāo)記，采集得到的各路原始視頻文件統(tǒng)一存儲到存儲服務(wù)器中；
對計(jì)算環(huán)境準(zhǔn)備的步驟:前端工作站、任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器、渲染服務(wù)器、存儲服務(wù)器之間建立連接，任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器實(shí)時監(jiān)測可用的渲染服務(wù)器數(shù)量；任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器實(shí)時監(jiān)聽到物理機(jī)連接請求后與前端工作站或運(yùn)算渲染服務(wù)器建立連接，并保存連接相關(guān)信息，同時獲取已經(jīng)連接成功狀態(tài)的運(yùn)算渲染服務(wù)器的可用資源；任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器支持各前端工作站與運(yùn)算渲染服務(wù)器的隨時加入和退出，當(dāng)前端工作站或者運(yùn)算渲染服務(wù)器發(fā)生變化時，任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器依據(jù)前端工作站編輯任務(wù)和可用資源對運(yùn)算渲染服務(wù)器進(jìn)行動態(tài)任務(wù)分配與調(diào)度；
發(fā)起多鏡頭處理任務(wù)操作的步驟:用于前端工作站選擇待編輯的視頻畫面，將多鏡頭編輯任務(wù)相關(guān)信息傳遞給任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器，任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器將系統(tǒng)中可用的運(yùn)算渲染服務(wù)器的信息傳遞給前端工作站；
對待編輯視頻畫面預(yù)處理的步驟:用于前端工作站對待編輯根據(jù)節(jié)目制作的需要，對待編輯的視頻畫面選擇進(jìn)行校正、特效處理、三維合成處理；
分配任務(wù)的步驟:用于前端工作站或者任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器根據(jù)事先確定的分配策略為一個或多個可用的運(yùn)算渲染服務(wù)器和前端工作站分派解碼及校正、特效處理、三維合成處理運(yùn)算渲染任務(wù)；
運(yùn)算渲染的步驟:用于運(yùn)算渲染服務(wù)器或前端工作站根據(jù)被分配的運(yùn)算渲染任務(wù)，到存儲服務(wù)器中讀取各路原始視頻文件，并對原始視頻文件進(jìn)行解碼和校正、特效處理、三維合成的渲染處理運(yùn)算，之后將處理運(yùn)算后的視頻圖像緩存在本地；在運(yùn)算渲染服務(wù)器或前端工作站對原始視頻文件進(jìn)行解碼和校正、特效處理、三維合成處理運(yùn)算的過程中，動態(tài)分配和調(diào)整混合使用CPU和GPU編解碼和處理；在編輯過程中，前端工作站將選擇不同段落的待編輯視頻畫面的時碼的入點(diǎn)和出點(diǎn)，并記錄針對該段視頻的校正、特效處理、三維合成、拼接指令；
結(jié)果傳輸?shù)牟襟E:用于運(yùn)算渲染服務(wù)器將處理運(yùn)算的結(jié)果傳輸給前端工作站，如果運(yùn)算渲染任務(wù)是在前端工作站中進(jìn)行的則跳過傳輸；前端工作站根據(jù)各路運(yùn)算渲染服務(wù)期傳遞回的運(yùn)算結(jié)果和多路渲染后的視頻畫面信息根據(jù)其各自對應(yīng)的位置信息進(jìn)行處理，生成并記錄視頻文件；
顯示的步驟:用于前端工作站將運(yùn)算結(jié)果和多路渲染后的視頻畫面信息根據(jù)其各自對應(yīng)的位置信息進(jìn)行處理，并將各路的視頻畫面通過顯示設(shè)備顯示；
任務(wù)的完成與結(jié)束的步驟:用于對于某一臺前端工作站，當(dāng)前的視頻畫面編輯完成后，記錄完整的不同段落的待編輯視頻畫面的時碼的入點(diǎn)和出點(diǎn)，并記錄針對該段視頻的校正、特效處理、三維合成、拼接等指令，形成最終的視頻編輯文件；在整個編輯過程中，對生成的視頻進(jìn)行完整的編碼和記錄，形成最終的視頻文件；前端工作站通知任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器本次編輯任務(wù)完成，任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器將本任務(wù)占用的運(yùn)算渲染服務(wù)器釋放到資源池中，等待被別的任務(wù)使用。
[0005]進(jìn)一步的，所述的結(jié)果傳輸?shù)牟襟E中運(yùn)算渲染服務(wù)器每完成一幀視頻畫面就及時傳送給前端工作站，前端工作站對運(yùn)算結(jié)果和多路渲染后的視頻畫面信息每一個相同的時碼幀的各路視頻及時解碼及校正、處理完成后就可以送交顯示，而提前解碼及校正、處理的視頻畫面信息會被緩存在前端工作站本機(jī)內(nèi)存中，在合適的時刻送交顯示設(shè)備顯示出來。
[0006]進(jìn)一步的，所述的結(jié)果傳輸?shù)牟襟E中前端工作站判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)速度和帶寬是否滿足各路無壓縮視頻畫面的傳送需求，如果滿足，就向當(dāng)前負(fù)責(zé)解碼處理該路畫面視頻的運(yùn)算渲染服務(wù)器索要無壓縮視頻數(shù)據(jù)；如果網(wǎng)絡(luò)速度和帶寬不滿足無壓縮視頻畫面的傳送需求，則前端工作站向當(dāng)前負(fù)責(zé)解碼處理該路畫面視頻的運(yùn)算渲染服務(wù)器索要壓縮后的視頻數(shù)據(jù)，并將接收到的該路壓縮后的視頻數(shù)據(jù)解碼。
[0007]進(jìn)一步的，所述的運(yùn)算渲染的步驟中任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器動態(tài)調(diào)整CPU、GPU的資源的方式為:
任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器獲取每一臺運(yùn)算渲染服務(wù)器的各個CPU、GPU的資源占用率，并根據(jù)資源占用率決定將某一臺運(yùn)算渲染服務(wù)器的狀態(tài)置為“繁忙”、“較繁忙”、“較空閑”或者“空閑”;每當(dāng)有新的編輯任務(wù)等待分配時，優(yōu)先分配給“空閑”和“較空閑”的，然后分配給“較繁忙”的，最后當(dāng)所有的運(yùn)算渲染服務(wù)器都不在“較繁忙”以下時，才對“繁忙”的運(yùn)算渲染服務(wù)器也分配新的任務(wù)。
[0008]進(jìn)一步的，所述的對計(jì)算環(huán)境準(zhǔn)備的步驟中任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器對渲染服務(wù)器和前端工作站的渲染任務(wù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整的方式為:
渲染服務(wù)器啟動后向任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器開啟通信聯(lián)系并注冊；任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器將一些渲染任務(wù)放到新注冊的渲染服務(wù)器中；
渲染服務(wù)器主動或被動停止時通知任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器，任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器將該渲染服務(wù)器正在運(yùn)行的任務(wù)重新分配給其它渲染服務(wù)器，之后，注銷該渲染服務(wù)器；
任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器不斷查詢渲染服務(wù)器，如果某個渲染服務(wù)器死機(jī)時，任務(wù)資源調(diào)度服務(wù)器將該渲染服務(wù)器上的任務(wù)重新分配給其它渲染服務(wù)器，之后，注銷或遠(yuǎn)程重啟該清染服務(wù)器。
[0009]進(jìn)一步的，所述的分配任務(wù)的步驟中，所述的校正包括對各路視頻的匯聚調(diào)整、變形調(diào)整、變焦調(diào)整、顏色調(diào)整、位置調(diào)整、旋轉(zhuǎn)調(diào)整。
[0010]進(jìn)一步的，所述的分配任務(wù)的步驟中，所述的校正，被校正對象為正在進(jìn)行處理的本路視頻