一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流控制系統的製作方法
2023-07-15 17:33:36 1
專利名稱：一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及視頻圖像處理領域，尤其涉及一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流 控制系統。
背景技術：
單點採集系統是簡單的視頻圖像處理系統，由單臺處理器完成多個信號的採集、 視頻圖像的處理及最後有限數量大屏的顯示，如4屏，8屏，16屏等。單板設計複雜，背板要 求高，帶寬需求多，機箱大而複雜，應用不靈活，單臺處理的屏幕越多，技術難度越大，要求 也越大。當屏幕數量不斷增加，如超過32屏，有的甚至達到100多屏，如果只是簡單的用單 臺處理器去組合，這樣每臺處理器上的視頻源就只能在該臺處理器負責的有限數量的屏幕 組合上顯示，不能把該臺處理器採集的視頻源送到其他處理器負責的屏幕組上去顯示。隨 著用戶對大屏數量的要求越來越多，就誕生了級聯擴展系統，不光解決因單個信號處理器 屏幕數有限，輸出通道數量不足的問題，而且通過多個信號處理器同時工作來處理，還可以 讓任意視頻源信號可以在全拼接牆上任意漫遊顯示。也就是說，一臺處理器採集的視頻源 可以在其他處理器負責的屏幕組上顯示，其中單臺處理器系統的輸出顯示通道不用於級聯 顯示，而是通過專用的視頻信號級聯通道來解決。在級聯擴展系統中，因為級聯交換擴展器中交叉晶片通道數量的限制，分配給每 臺信號處理器的級聯數據通道數量就有限，一般為8個。在級聯數據通道中的視頻傳輸方 式是通過把RGB視頻數據編碼成特殊定義的krdes串行數據包，每一個串行數據包作為圖 像視頻的一幀，實時的在通道中串行傳輸，即每一個通道只能傳輸一組視頻，限制了視頻窗 口的數量。
發明內容
本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流 控制系統。為了實現上述的目的，採用如下的技術方案
一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流控制系統，所述系統包括依次連接的一個或多 個視頻輸入模塊、級聯交換擴展器和一個或多個視頻輸出模塊，一個或多個視頻輸入模塊 通過視頻鏈路向級聯交換擴展器傳輸輸入視頻流，級聯交換擴展器通過視頻鏈路向一個或 多個視頻輸出模塊輸出視頻流。單個視頻輸入模塊接收一路或多路輸入視頻流，單個視頻輸出模塊輸出一路或多 路輸出視頻流；
所述系統還包括與視頻輸入模塊連接的微封包打包分配模塊，每個視頻輸入模塊設置 一個對應的微封包打包分配模塊，微封包打包分配模塊對每一路輸入視頻流進行打包加入 用於標識每一路輸入視頻流的標記，並經過視頻鏈路輸入到級聯交換擴展器；所述系統還包括與視頻輸出模塊連接的微封包解碼組合模塊，每個視頻輸出模塊設置 一個對應的微封包解碼組合模塊，微封包解碼組合模塊用於對從級聯交換擴展器接收的打 包的視頻輸入流根據標記進行解碼並輸出到視頻輸出模塊。上述方案中，所述微封包打包分配模塊包括一路或多路的視頻流輸入子模塊，與 視頻流輸入子模塊連接的打包子模塊，每個視頻流輸入子模塊接收一路輸入視頻流，打包 子模塊對每一路輸入視頻流進行微封包分割，得到每一路輸入視頻流的多個微封包，對每 一路輸入視頻流的每一個微封包增加用以標識該路輸入視頻流的標記，然後順序輸出每一 路輸入視頻流的每一個微封包；
所述微封包解碼組合模塊包括一路或多路的視頻流輸出子模塊，與視頻流輸出子模塊 連接的解碼子模塊，解碼子模塊對接收到的每一個微封包，把具有相同標記的微封包組合 成一路輸出視頻流並通過與其對應的視頻流輸出子模塊發送到視頻輸出模塊。上述方案中，所述微封包打包分配模塊還包括緩存子模塊，緩存子模塊對視頻輸 入子模塊輸入的一路或多路輸入視頻流進行緩存，所述微封包解碼組合模塊還包括緩存子 模塊對經過視頻流輸出子模塊輸出的輸出視頻流進行緩存。上述方案中，所述微封包打包分配模塊還包括信號標準化打包子模塊，用於把輸 入視頻流根據統一標準進行打包，所述微封包解碼組合模塊還包括信號標準化解碼子模 塊，用於把輸出視頻流根據統一標準進行解碼。所述統一標準是指在傳統級聯繫統中採用的同步化、格式化、串行化的標準。上述方案中，所述的微封包打包分配模塊以一行或二分之一行圖像數據為單位組 合，再加上報頭打包後，進入分配邏輯進行各路視頻微封包在傳輸鏈路中的分配，按原則和 指令可在一條鏈路中傳輸2個以上的及時視頻文件，也可以在多條鏈路中只傳輸1個及時 視頻文件。上述方案中，所述微封包打包分配模塊的緩存子模塊為先進先出緩衝器，所述微 封包解碼組合模塊的緩存子模塊為先進先出緩衝器。上述方案中，所述微封包打包分配模塊的緩存子模塊還包括與先進先出緩衝器連 接的緩衝內存控制器，緩存內存控制器與緩衝內存連接；
所述微封包解碼組合模的緩存子模塊還包括與先進先出緩衝器連接的緩衝內存控制 器，緩存內存控制器與緩衝內存連接。與現有技術相比，本發明的有益效果是
(1)採用微封包的形式，在一條傳輸鏈路中傳輸多個視頻組，從而避免了因級聯通道的 限制導致視頻窗口數量的限制；
(2)比傳統的級聯傳輸方式提供更多的功能和更廣的上升空間；
(3)比傳統的級聯傳輸方式有更好的傳輸數據完整性，可達到更優的1E-12等級。
圖1為本發明的系統結構示意圖2為本發明的微封包打包分配模塊結構示意圖； 圖3為傳統的級聯數據傳輸方式示意圖； 圖4為本發明微封包形式的級聯數據傳輸方式示意圖；圖5為本發明的微封包解碼組合模塊結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的描述。本發明為了實現微封包的傳輸方式，在信號到達信號交換前實現微封包的打包， 在信號標準化打包模塊中，在傳統Wkrdes標準打包後，再通過邏輯晶片實現微封包功 能，按需把多個視頻源組合到一個通道中，傳輸到交換晶片，然後再通過級聯通道傳輸到其 他信號處理單元。本發明的系統結構如圖1所示。一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流控制系 統，包括依次連接的一個或多個視頻輸入模塊、級聯交換擴展器和一個或多個視頻輸出模 塊，一個或多個視頻輸入模塊通過視頻鏈路向級聯交換擴展器傳輸輸入視頻流，級聯交換 擴展器通過視頻鏈路向一個或多個視頻輸出模塊輸出視頻流。單個視頻輸入模塊接收一路或多路輸入視頻流，單個視頻輸出模塊輸出一路或多 路輸出視頻流；
所述系統還包括與視頻輸入模塊連接的微封包打包分配模塊，每個視頻輸入模塊設置 一個對應的微封包打包分配模塊，微封包打包分配模塊對每一路輸入視頻流進行打包加入 用於標識每一路輸入視頻流的標記，並經過視頻鏈路輸入到級聯交換擴展器；
所述系統還包括與視頻輸出模塊連接的微封包解碼分配模塊，每個視頻輸出模塊設置 一個對應的微封包解碼分配模塊，微封包解碼分配模塊用於對從級聯交換擴展器接收的打 包的視頻輸入流根據標記進行解碼並輸出到視頻輸出模塊。所述微封包打包分配模塊包括一路或多路的視頻流輸入子模塊，與視頻流輸入子 模塊連接的打包子模塊，每個視頻流輸入子模塊接收一路輸入視頻流，打包子模塊對每一 路輸入視頻流進行微封包分割，得到每一路輸入視頻流的多個微封包，對每一路輸入視頻 流的每一個微封包增加用以標識該路輸入視頻流的標記，然後順序輸出每一路輸入視頻流 的每一個微封包。本發明的打包分配模塊如圖2所示。前面採集的多路視頻RGB信號經過FIFO， DDR2的幀緩存處理後，再到標準化邏輯進行視頻信號的標準化處理，最後在微封包邏輯模 塊裡先進行微封包的分割，以一行或二分之一行圖像數據為單位組合，再加上報頭打包後 進入分配邏輯進行各路視頻微封包在傳輸鏈路中的分配，按原則和指令可在一條鏈路中傳 輸2個以上的及時視頻文件，也可以在多條鏈路中只傳輸1個及時視頻文件。傳統的級聯數據傳輸方式如圖3所示，一個視頻文件享有一條專門的傳輸鏈路， 這樣視頻文件的傳輸流量和實時性得到了充分的保證。本發明實施例的微封包形式的級聯 數據傳輸方式如圖4所示，可在一條鏈路中傳輸多個視頻，雖然較難保證視頻傳輸的實時 性和傳輸流量，但是通過適當增加帶寬和加強流量管理控制，能比傳統的級聯傳輸方式提 供更多的功能和更廣的上升空間。為了保證傳輸的實時性和傳輸流量，除了可以利用交換晶片本身未被使用的帶 寬，還可以選用更高帶寬的交換晶片，在單板、背板的PCB布線上和傳輸線纜上也可以提升 帶寬。採用微封包形式的傳輸方式還比傳統的級聯傳輸方式有著更好的傳輸數據完整性， 可以達到更優的1E-12等級。
所述微封包解碼分配模塊包括一路或多路的視頻流輸出子模塊，與視頻流輸出子 模塊連接的解碼子模塊，解碼子模塊對接收到的每一個微封包，把具有相同標記的微封包 組合成一路輸出視頻流並通過與其對應的視頻流輸出子模塊發送到視頻輸出模塊。本發明的微封包解碼組合模塊結構如圖5所示，數據流向與圖2的微封包打包邏 輯相反，把傳輸鏈中的視頻文件微封包提取出來後，根據報頭把一組視頻文件的數據組合 在一起送往後續的處理模塊進行處理。
權利要求
1.一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流控制系統，所述系統包括依次連接的一個或 多個視頻輸入模塊、級聯交換擴展器和一個或多個視頻輸出模塊，一個或多個視頻輸入模 塊通過視頻鏈路向級聯交換擴展器傳輸輸入視頻流，級聯交換擴展器通過視頻鏈路向一個 或多個視頻輸出模塊輸出視頻流，其特徵在於單個視頻輸入模塊接收一路或多路輸入視頻流，單個視頻輸出模塊輸出一路或多路輸 出視頻流；所述系統還包括與視頻輸入模塊連接的微封包打包分配模塊，每個視頻輸入模塊設置 一個對應的微封包打包分配模塊，微封包打包分配模塊對每一路輸入視頻流進行打包加入 用於標識每一路輸入視頻流的標記，並經過視頻鏈路輸入到級聯交換擴展器；所述系統還包括與視頻輸出模塊連接的微封包解碼組合模塊，每個視頻輸出模塊設置 一個對應的微封包解碼組合模塊，微封包解碼組合模塊用於對從級聯交換擴展器接收的打 包的視頻輸入流根據標記進行解碼並輸出到視頻輸出模塊。
2.根據權利要求1所述的視頻流控制系統，其特徵在於，所述微封包打包分配模塊包括一路或多路的視頻流輸入子模塊，與視頻流輸入子 模塊連接的打包子模塊，每個視頻流輸入子模塊接收一路輸入視頻流，打包子模塊對每一 路輸入視頻流進行微封包分割，得到每一路輸入視頻流的多個微封包，對每一路輸入視頻 流的每一個微封包增加用以標識該路輸入視頻流的標記，然後順序輸出每一路輸入視頻流 的每一個微封包；所述微封包解碼組合模塊包括一路或多路的視頻流輸出子模塊，與視頻流輸出子模塊 連接的解碼子模塊，解碼子模塊對接收到的每一個微封包，把具有相同標記的微封包組合 成一路輸出視頻流並通過與其對應的視頻流輸出子模塊發送到視頻輸出模塊。
3.根據權利要求2所述的視頻流控制系統，其特徵在於，所述微封包打包分配模塊還 包括緩存子模塊，緩存子模塊對視頻輸入子模塊輸入的一路或多路輸入視頻流進行緩存， 所述微封包解碼組合模塊還包括緩存子模塊對經過視頻流輸出子模塊輸出的輸出視頻流 進行緩存。
4.根據權利要求2所述的視頻流控制系統，其特徵在於，所述微封包打包分配模塊還 包括信號標準化打包子模塊，用於把輸入視頻流根據統一標準進行打包，所述微封包解碼 組合模塊還包括信號標準化解碼子模塊，用於把輸出視頻流根據統一標準進行解碼。
5.根據權利要求2所述的視頻流控制系統，其特徵在於，所述的微封包打包分配模塊 以一行或二分之一行圖像數據為單位組合，再加上報頭打包後，進入分配邏輯進行各路視 頻微封包在傳輸鏈路中的分配，按原則和指令可在一條鏈路中傳輸2個以上的及時視頻文 件，也可以在多條鏈路中只傳輸1個及時視頻文件。
6.根據權利要求3所述的視頻流控制系統，其特徵在於，所述微封包打包分配模塊的 緩存子模塊為先進先出緩衝器，所述微封包解碼組合模塊的緩存子模塊為先進先出緩衝器ο
7.根據權利要求5所述的視頻流控制系統，其特徵在於，所述微封包打包分配模塊的 緩存子模塊還包括與先進先出緩衝器連接的緩衝內存控制器，緩存內存控制器與緩衝內存 連接；所述微封包解碼組合模的緩存子模塊還包括與先進先出緩衝器連接的緩衝內存控制器，緩存內存控制器與緩衝內存連接。
全文摘要
本發明公開了一種多屏處理器級聯擴展系統的視頻流控制系統，把視頻數據流分別打包成n個微傳輸單元，再把它們混在一起傳輸，在接收端，只需把微封包提取出來，通過解碼後再組合成各自的視頻。這樣就可以在一條傳輸鏈路中傳輸多個視頻組，表現在大屏上即一條傳輸通道可以開多個窗口。本發明比傳統的級聯傳輸方式提供更多的功能和更廣的上升空間，有更好的傳輸數據完整性。
文檔編號H04N5/268GK102098453SQ20101058508
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月13日 優先權日2010年12月13日
發明者劉偉儉, 曹捷, 楊燈 申請人:廣東威創視訊科技股份有限公司