將高清視頻數據轉換為8路標清視頻數據的裝置和方法
2023-05-27 12:01:36
專利名稱：將高清視頻數據轉換為8路標清視頻數據的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及標清視頻傳輸的技術領域，尤其涉及一種將高清數據轉換為8路標清視頻數據的裝置，以及採用該裝置的方法。
背景技術：
現有的將高清數據轉換為8路標清視頻數據的裝置通過數字高清接口 BTl 120接口將標準模式1080P50的高清數據轉換為8路標清視頻數據，通過1個FPGA (現場可編程門陣列)存入到外部8路幀緩存器中，並採用時分復用的方式，將這8路幀緩存的標清視頻數據處理後發送給8個視頻編碼器。由於需要FPGA外部接幀緩存器才能實現高清數據轉換為8路標清視頻數據，所以這種裝置所需器件多、設計複雜、成本高。
發明內容
本發明的技術解決的問題是克服現有技術的不足，提供一種所需器件少、設計簡單、成本低的將高清數據轉換為8路標清視頻數據的裝置。本發明的技術解決方案是這種將高清視頻數據轉換為8路標清視頻數據的方法，利用高清視頻數據的第一幀傳送標清視頻數據的奇場，並且利用高清視頻數據的第二幀傳送標清視頻數據的偶場，設定共傳送8個標清視頻數據，其中標清視頻數據的組織形式為當傳送8個標清視頻數據的奇場時，先傳送標清視頻數據的第1路的第1行，再傳輸第2路的第1行，直到第8路的第1行，再傳送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8 路的第3行，直到傳完第8路的第575行；當傳送8個標清視頻數據的偶場時，先傳送標清視頻數據的第1路的第2行，再傳輸第2路的第2行，直到第8路的第2行，再傳送第1路的第4行，第2路的第4行，直到第8路的第4行，直到傳完第8路的第576行。還提供了採用該方法的裝置，包括BT1120數字高清接口、現場可編程門陣列 FPGA (Field-Programmable Gate Array)、視頻編碼器，標準模式1080P50的高清數據通過 BT1120數字高清接口後傳入FPGA，依次經FPGA的幀探測模塊、1至8路切換器、8個先進先出緩存器、8個幀產生器後得到8路標清數據，然後以BT656格式傳入8個視頻編碼器，FPGA 的鎖相環控制標準模式1080P50的高清數據的兩幀與標清數據的一幀嚴格地同步。由於標準模式1080P50的高清數據的兩幀與標清數據的一幀是嚴格地同步，也就是說當高清傳輸完成兩幀的時間點和各路標清傳輸完成一幀(包括逆程)的時間相位是固定不變的，這樣就免去了先進先出緩存端發送和接收速度匹配的問題，最大限度地減少了中間緩存的容量，得以使用一片FPGA就可以實現1080P50傳輸8個PAL (Phase Alternating Line，逐行倒相制式)標清視頻的功能。因此所需器件少、設計簡單、成本低。
圖1示出了標清視頻數據的一幀的幅面組成圖；圖2示出了高清視頻數據的一幀的幅面組成圖3示出了根據本發明的方法的高清視頻數據的一幀中傳送8個標清視頻數據的奇場的組織形式；圖4示出了根據本發明的裝置的電路方框圖。
具體實施例方式在標清視頻PAL格式下，整個一幀的幅面是864*625點，其中有效點是720*576 點，而一幀也是由奇場和偶場分別傳送來完成的，PAL標清視頻一幀周期是40ms，也就是幀頻是25Hz，場頻是50Hz。具體幅面組成見圖1。而1080P50高清的幀頻是50Hz，高清1080P50的兩幀正好是標清視頻一幀的時間， 都是40ms。具體幅面組織見圖2。本方法利用高清的第一幀傳送標清視頻的奇場，高清的第二幀傳送標清視頻的偶場，高清的一幀有效區域最多能傳送1920*1080/720拉88 = 10個PAL的標清視頻單場，這是這種傳輸方法的極限值。考慮到商業應用以及實現上的便利性，把指標確定為傳8個標清視頻。圖3示出了根據本發明的方法的高清視頻數據的一幀中傳送8個標清視頻數據的奇場的組織形式。其中標清視頻數據的組織形式為當傳送8個標清視頻數據的奇場時，先傳送標清視頻數據的第1路的第1行，再傳輸第2路的第1行，直到第8路的第1行，再傳送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到傳完第8路的第575行；當傳送8個標清視頻數據的偶場時，先傳送標清視頻數據的第1路的第2行，再傳輸第2路的第2行，直到第8路的第2行，再傳送第1路的第4行，第2路的第4行，直到第8路的第4 行，直到傳完第8路的第576行。圖4示出了根據本發明的裝置的電路方框圖。採用該方法的裝置，包括BT1120數字高清接口(每幀總像素點為2200*1125，有效像素點為1920*1080，信號線為17根，其中 16根為數據線，一根為時鐘線，時鐘頻率為148. 5MHz。)、現場可編程門陣列FPGA、視頻編碼器，FPGA的數量是一個，無需外接存儲器，標準模式1080P50的高清數據通過BTl 120數字高清接口後傳入FPGA，依次經FPGA的幀探測模塊、1至8路切換器、8個先進先出緩存器、8 個幀產生器後得到8路標清數據，然後以BT656格式傳入8個視頻編碼器，FPGA的鎖相環控制標準模式1080P50的高清數據的兩幀與標清數據的一幀嚴格地同步。優選地，還包括內集成電路I2C，其與FPGA的寄存器相連以便控制FPGA。該方法使用數字高清接口 BTl 120，傳輸8個標清視頻給FPGA，FPGA負責把8個標清視頻數據摘出來，分別發給8個視頻encoder。該專利的要點在於1120接口中的數據組織方式，每路之間的數據是行交錯的，這樣的好處是FPGA在顯示8個標清視頻時無需外接幀緩存。只需進行行緩存即可，而FPGA片上的RAM即可滿足要求。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
1.將高清視頻數據轉換為8路標清視頻數據的方法，其特徵在於，利用高清視頻數據的第一幀傳送標清視頻數據的奇場，並且利用高清視頻數據的第二幀傳送標清視頻數據的偶場，設定共傳送8個標清視頻數據，其中標清視頻數據的組織形式為當傳送8個標清視頻數據的奇場時，先傳送標清視頻數據的第1路的第1行，再傳輸第2路的第1行，直到第 8路的第1行，再傳送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到傳完第 8路的第575行；當傳送8個標清視頻數據的偶場時，先傳送標清視頻數據的第1路的第2 行，再傳輸第2路的第2行，直到第8路的第2行，再傳送第1路的第4行，第2路的第4行， 直到第8路的第4行，直到傳完第8路的第576行。
2.將高清視頻數據轉換為8路標清視頻數據的裝置，包括BT1120數字高清接口、現場可編程門陣列FPGA、視頻編碼器，其特徵在於，標準模式1080P50的高清數據通過BT1120數字高清接口後傳入FPGA，依次經FPGA的幀探測模塊、1至8路切換器、8個先進先出緩存器、 8個幀產生器後得到8路標清數據，然後以BT656格式傳入8個視頻編碼器，FPGA的鎖相環控制標準模式1080P50的高清數據的兩幀與標清數據的一幀嚴格地同步。
3.根據權利要求2所述的將高清視頻數據轉換為8路標清視頻數據的裝置，其特徵在於，還包括內集成電路I2C，其與FPGA的寄存器相連以便控制FPGA。
全文摘要
公開了一種所需器件少、設計簡單、成本低的將高清數據轉換為8路標清視頻數據的方法，利用高清視頻數據的第一幀傳送標清視頻數據的奇場，並且利用高清視頻數據的第二幀傳送標清視頻數據的偶場，設定共傳送8個標清視頻數據，其中標清視頻數據的組織形式為當傳送8個標清視頻數據的奇場時，先傳送標清視頻數據的第1路的第1行，再傳輸第2路的第1行，直到第8路的第1行，再傳送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到傳完第8路的575行；當傳送8個標清視頻數據的偶場時，與此類似。還提供了採用該方法的裝置。
文檔編號H04N5/268GK102231808SQ20111018596
公開日2011年11月2日 申請日期2011年7月5日 優先權日2011年7月5日
發明者楊曄, 趙佳明 申請人:北京漢邦高科數位技術有限公司