一种基于集群渲染的立体电视信号编辑系统技术领域
本发明涉及一种基于集群渲染的立体电视信号编辑系统，是一种计算机视频处理系统，是一种用于电视台的网络的视频编辑处理系统。
背景技术
在立体电视节目制作过程中，由于立体电视信号由多路摄像机拍摄完成，其摄像机的数量超过普通电视节目摄制的一倍以上，对一些复杂的编辑更需要大量的计算才能实现，视频编辑系统要在短时内同时处理多路信号，以使用实时播出的要求。现有的视频编辑系统都是为普通电视节目设计的，虽然也可以胜任一些立体电视节目的编辑，但在编辑过程中往往对一些略微复杂的情况就感到吃力，而对一些复杂的特效图像渲染时，由于渲染的计算量较大，甚至无法实现，以致只能用一些简化的手段替代，这就使播出的观赏性下降，影响了节目的质量。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提出一种基于集群渲染的立体电视信号编辑系统。所述的系统通过多台计算机（服务器）共同实现多路电视信号的渲染，然后再将多台计算机处理之后的视频传输给显示系统用于显示出立体效果。
本发明的目的是这样实现的：一种基于集群渲染的立体电视信号编辑系统，包括：通过网络相互连接的多个前端工作站、任务资源调度服务器、存储服务器、多个运算渲染服务器；
所述前端工作站包括：
工作站与任务调度服务器进行连接的装置；
如果调度服务器未启动，则前端工作站每间隔一定时间与调度服务器连接，直至连接成功的装置；
等待用户发起立体电视信号处理任务操作的装置；
用户处理任务后，前端工作站将本次任务相关信息发送给任务资源调度服务器，并接收来自任务资源调度服务器当前可用资源信息的装置；
前端工作站根据当前可用资源信息，依照特定策略将本次处理任务拆分，将部分任务或无任务留给前端工作站，其他任务分配给各个可用运算渲染服务器的装置；
前端工作站从运算渲染服务器获取该服务器运算任务的视频信息，作为最终的立体电视信号源的装置；
所述任务资源调度服务器包括：
启动任务资源调度服务器的装置；
监听指定网段中所有物理机，包括前端工作站和运算渲染服务器的连接的装置；
接收来自物理机的握手连接，有运算渲染服务器加入时，调度服务器会获取该运算渲染服务器的资源利用情况，并作记录的装置；
任务资源调度服务器会检测到有物理机退出时，移除该物理机机的记录的装置；
任务资源调度服务器接收立体电视信号处理任务，根据每台渲染服务器的繁忙程度得到当前系统最优可用资源返回给前端工作站供前端工作站进行任务分派的装置；
所述的运算渲染服务器包括：
启动一台或者多台运算渲染服务器，每台运算渲染服务器尝试与任务资源调度服务器进行连接，如果调度服务器未启动，则运算服务器每间隔一定时间尝试与调度服务器连接，直至连接成功的装置；
等待运算任务的装置；
接收来自于前端工作站的运算任务，任务信息中包含当前立体电视信号处理任务中需要本服务器处理部分的视频信息的装置；
从存储服务器获取当前运算任务所需原始视频数据和用户已经制定的参考视频，对视频数据进行解码运算，并通过图像处理算法校正原视频，将校正后的视频加入特技、合成运算作为最终计算结果的装置；
运算渲染服务器将计算结果存储于本服务器的缓冲队列，并传回至前端工作站的装置。
本发明产生的有益效果是：本发明通过设置多个运算渲染服务器和任务资源调度服务器。任务资源调度服务器根据各个运算渲染服务器的空闲情况，合理的分配渲染任务，充分利用各个运算渲染服务器的有效资源，实时快速的完成渲染任务，有效的避免了立体电视节目的编辑过程中出现的卡阻现象。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是发明实施例一所述系统的原理示意图。
具体实施方式
实施例：
本实施例是一种基于集群渲染的立体电视信号编辑系统，系统的原理示意图如图1所示。图1中的运算渲染服务器集群仅画出3个服务器，实际可以有4、5、6个，甚至更多，前端工作站有可以有2、3、4个甚至更多。
本实施例所述系统的结构分为前端工作站、任务资源调度服务器、存储服务器和运算渲染服务器集群四部分。前端工作站作为用户编辑操作的节点，主要负责人机交互界面的展示和响应。任务资源调度节点监控前端工作站和运算渲染服务器集群的工作状态、负载情况，根据任务的复杂度和系统可利用资源情况进行任务调度，充分利用整个系统资源完成编辑任务。存储服务器主要存储从摄像机导入的原始视频文件，其存储数据可以同时被前端工作站和运算渲染服务器访问。运算渲染服务器是整个系统的运算中心，负责完成编解码、视频校正和特效处理等计算工作，多台服务器并行工作，同时每台服务器还可以承接多个运算任务，运算服务器处理后的结果通过网络直接传回前端工作站。
前端工作站的工作过程包括：启动前端工作站后，工作站尝试与任务调度服务器进行连接，如果未发现调度服务器，则定时重新连接，直至连接成功后，等待立体电视信号处理任务。用户发起立体电视信号处理任务后，前端工作站与任务资源调度工作站、运算渲染服务器进行通信，从资源调度工作站获取当前系统可用的最优资源，根据当前可利用资源，将此次处理任务依照一定策略拆分，将一部分任务（或无任务）留给前端工作站，其他任务分配给各个可用运算渲染服务器。前端工作站从每个运算渲染服务器获取该服务器的计算的结果作为立体电视的节目源。
所述前端工作站包括：
工作站与任务调度服务器进行连接的装置。
如果调度服务器未启动，则前端工作站每间隔一定时间与调度服务器连接，直至连接成功的装置。
等待用户发起立体电视信号处理任务操作的装置。
用户处理任务后，前端工作站将本次任务相关信息发送给任务资源调度服务器，并接收来自任务资源调度服务器当前可用资源信息的装置。
前端工作站根据当前可用资源信息，依照特定策略将本次处理任务拆分，将部分任务或无任务留给前端工作站，其他任务分配给各个可用运算渲染服务器的装置。
前端工作站从运算渲染服务器获取该服务器运算任务的视频信息，作为最终的立体电视信号源的装置。
任务资源调度服务器对指定网段物理机的连接进行监听，监听到物理机连接请求后与物理机建立连接（这些物理机包括前端工作站与运算渲染服务器），并保存连接相关信息，同时获取已经连接成功状态的运算渲染服务器的可用资源。同时，支持各物理机的随时加入和退出，当前端工作站或者运算渲染服务器发生变化时，该服务器依据前端工作站编辑任务和可用资源对运算渲染服务器进行动态任务分配与调度。
所述任务资源调度服务器包括：
启动任务资源调度服务器的装置。
监听指定网段中所有物理机，包括前端工作站和运算渲染服务器的连接的装置。
接收来自物理机的握手连接，有运算渲染服务器加入时，调度服务器会获取该运算渲染服务器的资源利用情况，并作记录的装置。
任务资源调度服务器会检测到有物理机退出时，移除该物理机机的记录的装置。
任务资源调度服务器接收立体电视信号处理任务，根据每台渲染服务器的繁忙程度得到当前系统最优可用资源返回给前端工作站供前端工作站进行任务分派的装置。
运算渲染服务器与任务资源调度服务器进行连接，如果未发现调度服务器，则定时重新连接，直至连接成功，再等待运算任务。运算渲染服务器与前端工作站、存储服务器进行通信，接收来自前端工作站运算任务之后，从存储服务器获取该任务需要处理的原始视频文件和参考视频文件，对视频文件进行解码运算，并对该路视频进行校正，将校正的视频进行特效处理、三维合成等渲染运算，将处理后的视频数据置于缓冲队列，当前端工作站获取数据时，服务器将从缓存中读取相应的视频数据发送给前端工作站，此过程直至运算任务结束。
所述的运算渲染服务器包括：
启动一台或者多台运算渲染服务器，每台运算渲染服务器尝试与任务资源调度服务器进行连接，如果调度服务器未启动，则运算服务器每间隔一定时间尝试与调度服务器连接，直至连接成功的装置。
等待运算任务的装置。
接收来自于前端工作站的运算任务，任务信息中包含当前立体电视信号处理任务中需要本服务器处理部分的视频信息的装置。
从存储服务器获取当前运算任务所需原始视频数据和用户已经制定的参考视频，对视频数据进行解码运算，并通过图像处理算法校正原视频，将校正后的视频加入特技、合成运算作为最终计算结果的装置。
运算渲染服务器将计算结果存储于本服务器的缓冲队列，并传回至前端工作站的装置。
存储服务器为该立体电视信号编辑系统提供统一的共享存储，它提供统一的存储空间，供系统中的工作站或服务器在存储空间内创建文件和写入数据，同时也提供文件的多终端共享访问，使得立体电视信号编辑所需的节目素材可以被前端工作站、运算渲染服务器等同时读写使用。
最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如各个服务器的硬件设施和设置、所使用的网络、各个装置的连接方式等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。本发明所述的方法可编制为应用于计算机系统的程序，并运行于本发明所述的计算机网络系统中。