一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備，該設備包括：網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊將解復用的多個單路視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至視頻解碼模塊；單路視頻數(shù)據(jù)對應視頻源，單路視頻數(shù)據(jù)包括一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)；視頻解碼模塊對單幀視頻數(shù)據(jù)進行解碼；每片數(shù)字信號處理器讀取并壓縮調度信息中指示的單幀視頻數(shù)據(jù)并存儲于相應的存儲塊中，存儲塊與視頻源存在一一對應關系；每片數(shù)字信號處理器分別讀取各存儲塊中壓縮的單幀視頻數(shù)據(jù)并由視頻編碼模塊編碼，輸出。本發(fā)明有效地解決了多畫面拼接技術實時性差、存儲容量不足以及處理能力差的問題，提升了多畫面拼接技術的實時性，提高了存儲容量以及對大量路數(shù)的視頻進行并行處理的能力。
【專利說明】一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像視頻處理【技術領域】，特別是涉及一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備。
【背景技術】
[0002]隨著數(shù)字化時代的到來，人類認知事物的深度和廣度進一步增加，對迅速獲取大信息量的需求也隨之加大。信號處理技術、網(wǎng)絡技術、通信技術的不斷成熟，使得視頻處理技術得到了廣泛發(fā)展，也使得視頻的使用成為了人類及時快速地獲取大量信息的有效手段。交互式網(wǎng)絡電視(IPTV, Interactive Personality TV)技術的逐漸普及與推廣,使得用戶可以得到高質量的數(shù)字媒體服務和獲得極為廣泛的自由度來選擇各類視頻節(jié)目。
[0003]視頻處理技術包括視頻信號的采集、處理和輸出。其中，最核心的部分是處理部分。具體而言，類似于IPTV的各類視頻節(jié)目的網(wǎng)絡視頻圖像的光纖多路復用是快速且有效的視頻采集方式。處理部分接收前端采集的視頻數(shù)據(jù)，針對視頻數(shù)據(jù)完成既定的處理算法，并將組織好的視頻數(shù)據(jù)傳送到下一步。輸出部分，按照設定好的視頻信號標準，將處理完的視頻數(shù)據(jù)輸出。輸出的目的端可以是電視信號、計算機視頻信號，也可以是各種視頻接口、顯示器和控制臺。
[0004]進一步地，在視頻處理技術中，實時性是非常重要的性能指標。早期的視頻處理系統(tǒng)，由于核心處理器件的性能限制，往往不能處理太大的視頻圖像，而對于如今分解力和中貞頻更大的VGA (Video Graphics Array,視頻圖形陣列)或者DVI (Digital VisualInterface，數(shù)字視頻接口)標準的RGB圖像，處理起來難度很大，特別是針對大量多路視頻信號的處理，處理速度和難度大大增加，因此對視頻處理的能力要求也大大增加。
[0005]為了使類似于IPTV的各類視頻節(jié)目更加直觀，進而產生了多畫面拼接技術，來實現(xiàn)多個視頻節(jié)目的多畫面顯示。多畫面拼接技術是將多個視頻源的不同分辨率的視頻圖像信號進行縮小處理之后，在同一個顯示終端上為用戶呈現(xiàn)多畫面效果，從而為用戶提供最大的信息量。其中，視頻源可以包括攝像機、計算機、電視機、網(wǎng)絡等。
[0006]但是，由于視頻處理技術所存在的問題，致使多畫面拼接技術具有以下幾個方面的局限性:1、實時處理能力差，由于多畫面拼接要同時采集多個視頻，因此，現(xiàn)有的設備很難滿足要求輸出時的實時性要求。2、對輸入的視頻質量有限制，由于傳統(tǒng)的多畫面拼接設備存儲容量有限，對高清大容量視頻無法處理。3、對多路視頻的路數(shù)有限制，僅能對幾路信號進行處理拼接，對過多的視頻路數(shù)無法處理。

【發(fā)明內容】

[0007]針對現(xiàn)有技術的多畫面拼接技術實時性差、存儲容量不足以及不能對過多的視頻路數(shù)進行處理的問題，本發(fā)明提出了一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備，以提升多畫面拼接技術的實時性，提高存儲容量以及對大量路數(shù)的視頻進行處理的能力。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備包括:網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊、視頻解碼模塊、本地管理模塊、一片或多片數(shù)字信號處理器、視頻編碼模塊，顯示器；其中:網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊將接收到多路視頻數(shù)據(jù)解復用多個單路視頻數(shù)據(jù)，并將接收到的一個或多個單路視頻數(shù)據(jù)和解復用的所述多個單路視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至視頻解碼模塊；其中，每個所述單路視頻數(shù)據(jù)對應一個視頻源，所述單路視頻數(shù)據(jù)包括一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)；視頻解碼模塊對每個單幀視頻數(shù)據(jù)進行解碼；本地管理模塊根據(jù)每片數(shù)字信號處理器當前處理的單幀視頻數(shù)據(jù)量生成調度信息，以控制每片數(shù)字信號處理器讀取所述調度信息中所指示的單幀視頻數(shù)據(jù)；每片所述數(shù)字信號處理器對讀取的所述單幀視頻數(shù)據(jù)進行壓縮，并將壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)存儲于相應的存儲塊中；其中，所述存儲塊與視頻源存在一一對應關系，并且每個存儲塊對應顯示器中的一個顯示區(qū)域；每片所述數(shù)字信號處理器分別讀取各個存儲塊中壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)，并輸出給視頻編碼模塊；所述視頻編碼模塊分別編碼各個存儲快中壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)，并輸出給顯示器，以在對應的一個或多個顯示區(qū)域中并行顯示所述多路視頻數(shù)據(jù)。
[0009]其中，還可以包括:預先將所述一片或多片數(shù)字信號處理器共享的存儲單元劃分為一個或多個存儲塊；為每個存儲塊分配網(wǎng)絡地址；在所述每個存儲塊的網(wǎng)絡地址與一視頻源的網(wǎng)絡地址之間設置對應關系，以實現(xiàn)存儲塊與視頻源的一一對應。
[0010]其中，還可以包括:每片數(shù)字信號處理器與外部存儲器模塊相連接。
[0011]其中，所述每片數(shù)字信號處理器包括單幀視頻數(shù)據(jù)輸入口和先入先出隊列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；所述輸入口接收單幀視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)先入先出規(guī)則將接收到的單幀視頻數(shù)據(jù)存儲于先入先出隊列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。
[0012]其中，所述每片數(shù)字信號處理器還包括以太網(wǎng)媒體存取控制器，其中:以太網(wǎng)媒體存取控制器將先入先出隊列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的每個單幀視頻數(shù)據(jù)傳送到對應的外部存儲器模塊中，以便數(shù)字信號處理器對所述外部存儲器模塊中的單幀視頻數(shù)據(jù)進行壓縮、拼接操作。
[0013]本發(fā)明有益效果如下:
[0014]本發(fā)明利用DSP具有實時處理能力強的特點，來處理采集的多路視頻，使本發(fā)明提供的設備在視頻輸出上具有較好的實時性，提高了多畫面拼接的處理能力和實時性。并且，本發(fā)明利用DSP能夠擴展存儲單元的優(yōu)勢，進而提升了多畫面拼接的存儲容量，能夠對多路不同分辨率不同容量的視頻進行拼接處理，使多畫面拼接更具可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備的結構示意圖；
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備的工作流程圖；
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊的結構示意圖；
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的DSP的結構示意圖；
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施例的以太網(wǎng)媒體存取控制器的結構示意圖；
[0020]圖6是根據(jù)本發(fā)明一實施例的多路視頻數(shù)據(jù)拼接示意圖?！揪唧w實施方式】
[0021]為了解決現(xiàn)有技術多畫面拼接技術實時性差、不能對過多的視頻路數(shù)進行處理的問題，進一步地解決了存儲容量不足的問題。本發(fā)明提供了一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備。
[0022]數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor, DSP),是專門用于圖像處理、視頻處理的面向密集數(shù)據(jù)計算的一種處理器。DSP具有實時處理和容量可擴展等特點，利用DSP在圖像視頻處理中的優(yōu)勢，通過多片DSP來實現(xiàn)對多路視頻數(shù)據(jù)的處理與拼接有著高性能的優(yōu)勢。
[0023]以下結合附圖以及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
[0024]如圖1所示，圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備的結構示意圖。
[0025]該設備可以包括網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101、視頻解碼模塊102、DSP核心處理模塊103、視頻編碼模塊104、電源模塊105、外部存儲器模塊106、本地管理模塊(LocalManagement Processor, LMP) 107、時鐘模塊108、存儲單兀109、顯不器(未不出)等等。
[0026]網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101可以用于通過網(wǎng)絡接口接收光纖多路復用網(wǎng)絡傳輸?shù)膯温芬曨l數(shù)據(jù)和多路視頻數(shù)據(jù)，并將多路視頻數(shù)據(jù)解復用，以及用于將經過DSP核心處理模塊103拼接處理的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡。其中，對多路視頻數(shù)據(jù)解復用是指將多路視頻數(shù)據(jù)解復用為多個單路視頻數(shù)據(jù)，并將接收的單路視頻數(shù)據(jù)和解復用后的單路視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至視頻解碼模塊102。具體的，可以通過網(wǎng)絡接口包含的以太網(wǎng)收發(fā)器件把網(wǎng)絡上接收的網(wǎng)絡物理層的比特流轉化成以太網(wǎng)幀數(shù)據(jù)，所以，每個單路視頻數(shù)據(jù)對應一個視頻源，每個單路視頻數(shù)據(jù)都包括一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)，每個單幀視頻數(shù)據(jù)包含其所屬的視頻源信息。該視頻源可以包括:攝像機、計算機、電視機、網(wǎng)絡等。
[0027]視頻解碼模塊102用于將接收到的單路視頻數(shù)據(jù)進行解碼。進一步地，視頻解碼模塊102可以用于對單路視頻數(shù)據(jù)中的一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)進行解碼，以提供給DSP核心處理模塊103進一步處理。
[0028]DSP核心處理模塊103可以包括一片或多片DSP，每片DSP可以用于將由視頻解碼模塊102解碼的單路視頻數(shù)據(jù)中的幀視頻數(shù)據(jù)進行壓縮、拼接等處理，并將壓縮、拼接后的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至視頻編碼模塊104進行編碼處理。
[0029]視頻編碼模塊104可以用于將視頻數(shù)據(jù)的壓縮、拼接后的視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理，然后通過網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101中的網(wǎng)絡接口進行網(wǎng)絡傳輸并顯示。
[0030]電源模塊105可以用于各個模塊的元器件供電，需要供電的模塊包括網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101、視頻解碼模塊102、DSP核心處理模塊103、視頻編碼模塊104、電源模塊105、外部存儲器模塊106、本地管理模塊107、時鐘模塊108等。
[0031]外部存儲器模塊106可以用于對DSP的存儲容量進行擴展。由于一幀視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較大，所以同時采集到的多幀視頻數(shù)據(jù)對容量需求較高，僅有DSP的片上存儲器是遠遠不夠的，為此系統(tǒng)需擴展外部存儲器。進一步地，每DSP與外部存儲器模塊106相連接以擴展DSP的存儲容量。
[0032]本地管理模塊107可以用于一片或多片DSP之間的任務調度。由于需要一片或多片DSP并行的處理多路視頻數(shù)據(jù)，所以本地管理模塊107可以根據(jù)一片或多片DSP當前處理單幀視頻數(shù)據(jù)量來生成調度信息，以控制每片DSP讀取調度信息中所指示的單幀視頻數(shù)據(jù)。調度信息可以包括DSP的基本信息、該DSP需要讀取的單幀視頻數(shù)據(jù)、該DSP需要寫入的單幀視頻數(shù)據(jù)等等。
[0033]時鐘模塊108可以用于本地管理模塊107與DSP核心處理模塊103之間的時鐘同步，以方便本地管理模塊107對DSP核心處理模塊103進行任務調度。
[0034]存儲單元109作為DSP核心處理模塊103的存儲單元，用于將每片DSP處理后的視頻數(shù)據(jù)進行存儲。
[0035]顯示器可以用于顯示多路視頻數(shù)據(jù)。
[0036]結合圖2-圖6對圖1中的各個模塊的功能以及本發(fā)明進行詳細說明。
[0037]如圖2所示，圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備的工作流程圖。
[0038]步驟S201，接收多路復用光纖網(wǎng)絡所傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)，并將多路視頻數(shù)據(jù)為多個單路視頻數(shù)據(jù)。其中，每個單路視頻數(shù)據(jù)對應一個視頻源，并且每個單路視頻數(shù)據(jù)都包括一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)。
[0039]具體而言，每個視頻源可以通過多路復用光纖網(wǎng)路向網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101傳輸一個或多個視頻數(shù)據(jù)流，網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101可以通過解析網(wǎng)絡協(xié)議對一個或多個視頻數(shù)據(jù)流進行解析，解析后的每個視頻數(shù)據(jù)流可以包括單路視頻數(shù)據(jù)和/或多路視頻數(shù)據(jù)。解析網(wǎng)絡協(xié)議例如是傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol, TCTIP)、用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(User Datagram Protocol, UDP)等。由網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101將接收到多路視頻數(shù)據(jù)解復用為多個單路視頻數(shù)據(jù)，并將單路視頻數(shù)據(jù)轉化成一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)。其中，多路視頻數(shù)據(jù)的視頻源是相同的，在未解復用之前，該多路視頻數(shù)據(jù)通過同一物理介質傳輸。例如有線電視線只有一根，但是可以同時傳輸多路電視信號，而且源頭都是播發(fā)節(jié)點。網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101將單路視頻數(shù)據(jù)中的一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)發(fā)送(輸出)至視頻解碼模塊102。
[0040]例如:如圖3所示，圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊的結構示意圖。視頻源I通過其發(fā)送端I將視頻數(shù)據(jù)I (單路視頻數(shù)據(jù))進行編碼形成視頻數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流1，并將視頻數(shù)據(jù)流I發(fā)送至網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101。視頻源2通過其發(fā)送端2，將視頻數(shù)據(jù)2至視頻數(shù)據(jù)m (m > 2)復合在一起后進行編碼形成視頻數(shù)據(jù)流2 (多路視頻數(shù)據(jù))，并將該視頻數(shù)據(jù)流2發(fā)送到網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101。網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101接收視頻數(shù)據(jù)流I和視頻數(shù)據(jù)流2，通過解析網(wǎng)絡協(xié)議對視頻數(shù)據(jù)流I和視頻數(shù)據(jù)流2進行解析，得到視頻數(shù)據(jù)流I中的有效數(shù)據(jù)，即視頻數(shù)據(jù)1，得到視頻數(shù)據(jù)流2中的有效數(shù)據(jù)，即視頻數(shù)據(jù)2至視頻數(shù)據(jù)m，該視頻數(shù)據(jù)2至視頻數(shù)據(jù)m是混合在一起的視頻數(shù)據(jù)。通過解復用將多路混合在一起的視頻數(shù)據(jù)分離為多個單路視頻數(shù)據(jù)，也即是將混合在一起的視頻數(shù)據(jù)2至視頻數(shù)據(jù)m進行分離。視頻數(shù)據(jù)I無需解復用可以直接做輸出處理，視頻數(shù)據(jù)2至視頻數(shù)據(jù)m需要解復用后可以做輸出處理。
[0041]步驟S202，對單路視頻數(shù)據(jù)進行解碼，也即是對單路視頻數(shù)據(jù)中的每個單幀視頻數(shù)據(jù)進行解碼。
[0042]具體而言，視頻解碼模塊102可以將每個單路視頻數(shù)據(jù)進行解碼。解碼后的視頻數(shù)據(jù)可以是具有標準格式的數(shù)字視頻流，例如是BT.656YUV4:2:2的標準數(shù)字視頻流。該解碼后視頻數(shù)據(jù)可以提供給DSP核心處理模塊103中的DSP進行處理。
[0043]步驟S203，根據(jù)調度信息，每片DSP對解碼后的視頻數(shù)據(jù)進行壓縮和拼接。
[0044]如圖4所示，是根據(jù)本發(fā)明一實施例的DSP的結構示意圖。
[0045]DSP內部集成了以太網(wǎng)媒體存取控制器(EMAC) 402、視頻口 403、外部存儲器擴展接口(EMIFA) 404。
[0046]其中，EMAC控制器402與網(wǎng)絡接口 407相連接，可以用于負責以太網(wǎng)網(wǎng)幀的收發(fā)和控制，EMAC控制器402可以接收按照網(wǎng)絡標準802.3打包成的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。該網(wǎng)絡接口 407可以是DSP外部網(wǎng)絡接口，EMAC控制器402接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可以是本地管理模塊107發(fā)送
的調度信息。
[0047]以太網(wǎng)媒體存取控制器402的結構示意圖如圖5所示。EMAC控制器402可以包括EMAC控制單元、輸入輸出管理單元(MDIO)和EMAC單元。EMAC控制單元可以用于控制MDIO單元和EMAC單元，例如單元的開啟、關閉等。EMAC單元提供了媒體獨立接口(Mil bus)，能夠和網(wǎng)絡接口 407中的以太網(wǎng)網(wǎng)絡收發(fā)器(物理層器件)連接并傳送網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。MDIO單元提供MDIO總線接口(MD10 bus)可以控制網(wǎng)絡接口 407中的以太網(wǎng)收發(fā)器件的配置和監(jiān)視該以太網(wǎng)收發(fā)器件的狀態(tài)。
[0048]視頻口 403可以包括3個可編程的子視頻口 VPO、VPU VP2，用于和各種視頻解碼芯片(視頻解碼模塊102)無縫連接，無需譯碼電路。DSP的視頻口 403還可以包括先入先出隊列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(First Input First Output，F(xiàn)IFO) 401，F(xiàn)IFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)401進一步可以被劃分為亮度信號Y緩沖器、藍色差信號Cb緩沖器和紅色差信號Cr緩沖器，用來接收來自視頻解碼模塊102輸出的視頻數(shù)據(jù)，并將其存儲的幀視頻數(shù)據(jù)輸送到DSP內存。
[0049]外部存儲器擴展接口(EMIFA) 404的數(shù)據(jù)總線寬度64位可劃分為4個存儲單元，每個空間的大小為256MB。本發(fā)明EMIFA接口 404的擴展包括外部存儲器模塊106，在該外部存儲器模塊106中包括同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM擴展406和程序存儲器FLASH擴展405。其中，同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM擴展406是對DSP內存的擴展，用于對多路大容量的視頻圖像數(shù)據(jù)的存儲。程序存儲器FLASH擴展405用于存儲程序的運行代碼，是數(shù)據(jù)掉電不消失的程序存儲器，該程序存儲器FLASH擴展405具有存儲數(shù)據(jù)快速、容量大、掉電不丟失數(shù)據(jù)、在線可編程、有足夠多的擦除次數(shù)等優(yōu)點。
[0050]基于具有上述結構的DSP，可以在一片或多片DSP中并行地處理多路視頻數(shù)據(jù)。為了降低多片DSP同時處理視頻數(shù)據(jù)容易造成數(shù)據(jù)沖突問題，本發(fā)明引入本地管理模塊107作為多片DSP之間的任務調度器，對不同的DSP分配任務，以防止多片DSP之間的沖突。例如，采用負載均衡技術，使每片DSP處理相應的一路或多路視頻數(shù)據(jù)，且每片DSP的處理數(shù)量均勻。本地管理模塊107還可以將DSP的讀出和寫入操作按任務進行分配，以防止沖突的發(fā)生。例如:可以使一片或多片DSP讀寫同步，以防止多片DSP同時讀寫同一內存空間而出現(xiàn)的錯屏現(xiàn)象。本地管理模塊107可以根據(jù)一片或多片DSP當前處理的任務生成針對各個DSP的調度信息并向各個DSP發(fā)送。此外，為了保證多片DSP和本地管理模塊107能夠在時間上的同步，因此，在多片DSP和本地管理模塊107的時鐘上引入時鐘模塊108，以保證時鐘信號的統(tǒng)一，也保證了任務分配和執(zhí)行的順序性。
[0051]根據(jù)上述內容，針對每片DSP對解碼后的視頻數(shù)據(jù)進行處理和拼接的步驟，具體而言，視頻解碼模塊102將解碼后的一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)提供給各個DSP，每片DSP根據(jù)本地管理模塊107發(fā)送的調度信息，讀取該調度信息中所指示的單路視頻數(shù)據(jù)中的單幀視頻數(shù)據(jù)。進一步地，可以預先將視頻口 403的VPO 口和VP2 口配置為單幀視頻數(shù)據(jù)輸入口，可以實現(xiàn)單片DSP并行處理多路視頻數(shù)據(jù)。并將讀取的單幀視頻數(shù)據(jù)通過子視頻口VP0、VP2置于FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)401。進一步地，兩個單幀視頻數(shù)據(jù)輸入口可以分別接收2路單幀視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)先入先出規(guī)則將接收到的單幀視頻數(shù)據(jù)存儲于FIFP數(shù)據(jù)緩沖區(qū)401中。VPO 口可以負責接收2路單幀視頻數(shù)據(jù)，VP2 口可以負責接收另外2路單幀視頻數(shù)據(jù)。并按照先進先出的規(guī)則，將單幀視頻數(shù)據(jù)的亮度信號Y、藍色差信號Cb和紅色差信號Cr，自動被分配到FIFO緩沖區(qū)401中的各自的緩沖區(qū)，以方便DSP核心的進一步處理。其中，亮度信號Y、藍色差信號Cb和紅色差信號Cr三者的采樣比率關系為4:2:2的關系。
[0052]根據(jù)先入先出規(guī)則，EDMA控制器402將FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)401中的每個單幀視頻數(shù)據(jù)傳送到對應的外部存儲器模塊中，以便DSP對外部存儲器模塊中的單幀視頻數(shù)據(jù)進行壓縮、拼接操作。具體而言，EDMA控制器402不斷的將FIFO緩沖區(qū)401中的每個單幀視頻數(shù)據(jù)的亮度信號Y、藍色差信號Cb和紅色差信號Cr，并傳送到同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM擴展406中。DSP將同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM擴展406的單幀視頻數(shù)據(jù)進行壓縮、拼接，以實現(xiàn)多畫面顯示多路視頻數(shù)據(jù)。壓縮方法可以包括:行程長度編碼、熵編碼等。
[0053]如圖6所示，是根據(jù)本發(fā)明一實施例的多路視頻數(shù)據(jù)拼接示意圖。
[0054]具體而言，預先將一片或多片DSP所共享的存儲單元109劃分為一個或多個存儲塊，如，存儲塊1、存儲塊2、存儲塊3……、存儲塊η (η > 0)，且各個存儲塊的存儲空間可以相等。為每個存儲塊分配網(wǎng)絡地址，在每個存儲塊的網(wǎng)絡地址與一視頻源的網(wǎng)絡地址之間設置對應關系，使每個網(wǎng)絡地址對應一個視頻源，即存儲塊與視頻源存在一一對應關系。此外，本發(fā)明的多畫面拼接顯示設備，還可以包括一個顯示器，顯示器包括一個或多個顯示區(qū)域，用于顯示拼接好的多路視頻數(shù)據(jù)。預先設置虛擬的視頻拼接區(qū)域，該視頻拼接區(qū)域可以與顯示器相對應。將視頻拼接區(qū)域劃分為若干個視頻源子塊，圖6中子塊1、子塊2、子塊3……、子塊η。一個子塊與一個存儲塊對應，也即是說，一個存儲塊對應顯示器中的一個顯示區(qū)域，以用來顯示一個視頻源的視頻數(shù)據(jù)，這樣將各個子塊的視頻數(shù)據(jù)拼接在一起，來顯示多個視頻源的視頻數(shù)據(jù)。
[0055]DSP確定同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM擴展406中的單幀視頻數(shù)據(jù)所屬的視頻源。例如，單幀視頻數(shù)據(jù)與所屬的視頻源具有相同的網(wǎng)絡地址，則查找與單幀視頻數(shù)據(jù)具有相同網(wǎng)絡地址的視頻源，進而確定該單幀視頻數(shù)據(jù)所屬的視頻源。DSP采用對單幀視頻數(shù)據(jù)進行縮放的方式，來將不同分辨率的單幀視頻數(shù)據(jù)壓縮為目標圖像。各個存儲塊中的目標圖像具有相同的分辨率。針對目標圖像，DSP將每個目標圖像寫入該目標圖像(單幀視頻數(shù)據(jù))所屬的視頻源所對應的存儲塊中。從而完成了對多路視頻數(shù)據(jù)的壓縮和拼接。
[0056]步驟S204:將壓縮、拼接后的視頻數(shù)據(jù)進行編碼，并輸出給顯示器進行多畫面顯
/Jn ο
[0057]視頻編碼模塊分別編碼各個存儲快中壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)，并輸出給顯示器，以在對應的一個或多個顯示區(qū)域中并行顯示所述多路視頻數(shù)據(jù)。
[0058]具體而言，DSP從存儲單元109的各個存儲塊中分別讀取目標圖像，即壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)，輸出給視頻編·碼模塊104，以將目標圖像編碼為可以多路視頻數(shù)據(jù)一同顯示的視頻數(shù)據(jù)。更具體地，具體而言，可以將視頻口 403中的VPl 口作為視頻輸出口，將目標圖像通過VPl 口輸出至視頻編碼模塊104進行編碼。該編碼例如是:將BT.656格式的視頻數(shù)據(jù)重新編碼為其他格式。在編碼過程中將來自同一存儲塊的目標圖像編碼為視頻數(shù)據(jù)，并且在該編碼后的視頻數(shù)據(jù)中可以包括其在視頻拼接區(qū)域中的位置，即所處的子塊。視頻編碼模塊104通過網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊101的網(wǎng)絡接口將編碼后的視頻數(shù)據(jù)輸出給顯示器，以在顯示器中實時地顯示多路視頻數(shù)據(jù)。
[0059]以上所述，僅為本發(fā)明的一種方案設計而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0060]盡管為示例目的，已經公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應當不限于上述實施例。
【權利要求】
1.一種基于數(shù)字信號處理器的多畫面拼接顯示設備，其特征在于，所述設備包括:網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊、視頻解碼模塊、本地管理模塊、一片或多片數(shù)字信號處理器、視頻編碼模塊，顯示器；其中: 網(wǎng)絡接口數(shù)據(jù)傳輸模塊將接收到多路視頻數(shù)據(jù)解復用多個單路視頻數(shù)據(jù)，并將接收到的一個或多個單路視頻數(shù)據(jù)和解復用的所述多個單路視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至視頻解碼模塊；其中，每個所述單路視頻數(shù)據(jù)對應一個視頻源，所述單路視頻數(shù)據(jù)包括一個或多個單幀視頻數(shù)據(jù)； 視頻解碼模塊對每個單幀視頻數(shù)據(jù)進行解碼； 本地管理模塊根據(jù)每片數(shù)字信號處理器當前處理的單幀視頻數(shù)據(jù)量生成調度信息，以控制每片數(shù)字信號處理器讀取所述調度信息中所指示的單幀視頻數(shù)據(jù)； 每片所述數(shù)字信號處理器對讀取的所述單幀視頻數(shù)據(jù)進行壓縮，并將壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)存儲于相應的存儲塊中；其中，所述存儲塊與視頻源存在一一對應關系，并且每個存儲塊對應顯示器中的一個顯示區(qū)域； 每片所述數(shù)字信號處理器分別讀取各個存儲塊中壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)，并輸出給視頻編碼模塊； 所述視頻編碼模塊分別編碼各個存儲快中壓縮后的單幀視頻數(shù)據(jù)，并輸出給顯示器，以在對應的一個或多個顯示區(qū)域中并行顯示所述多路視頻數(shù)據(jù)。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括: 預先將所述一片或多片數(shù)字信號處理器共享的存儲單元劃分為一個或多個存儲塊； 為每個存儲塊分配網(wǎng)絡地址； 在所述每個存儲塊的網(wǎng)絡地址與一視頻源的網(wǎng)絡地址之間設置對應關系，以實現(xiàn)存儲塊與視頻源的 對應。
3.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，還包括:每片數(shù)字信號處理器與外部存儲器模塊相連接。
4.如權利要求3所述的設備，其特征在于: 所述每片數(shù)字信號處理器包括單幀視頻數(shù)據(jù)輸入口和先入先出隊列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)； 所述輸入口接收單幀視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)先入先出規(guī)則將接收到的單幀視頻數(shù)據(jù)存儲于先入先出隊列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。
5.如權利要求4所述的設備，其特征在于:所述每片數(shù)字信號處理器還包括以太網(wǎng)媒體存取控制器，其中: 以太網(wǎng)媒體存取控制器將先入先出隊列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的每個單幀視頻數(shù)據(jù)傳送到對應的外部存儲器模塊中，以便數(shù)字信號處理器對所述外部存儲器模塊中的單幀視頻數(shù)據(jù)進行壓縮、拼接操作。
【文檔編號】H04N21/431GK103686307SQ201310722270
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】伊然, 韓暋, 龔飛, 賈凡, 王宗超, 黨靜雅, 張麗君, 熊永革, 楊陟, 李新生 申請人:北京航天測控技術有限公司