專利名稱：一種多屏處理器級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)的視頻流控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種多屏處理器級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)的視頻流 控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
單點(diǎn)采集系統(tǒng)是簡單的視頻圖像處理系統(tǒng)，由單臺處理器完成多個(gè)信號的采集、 視頻圖像的處理及最后有限數(shù)量大屏的顯示，如4屏，8屏，16屏等。單板設(shè)計(jì)復(fù)雜，背板要 求高，帶寬需求多，機(jī)箱大而復(fù)雜，應(yīng)用不靈活，單臺處理的屏幕越多，技術(shù)難度越大，要求 也越大。當(dāng)屏幕數(shù)量不斷增加，如超過32屏，有的甚至達(dá)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(fù)責(zé)的有限數(shù)量的屏幕 組合上顯示，不能把該臺處理器采集的視頻源送到其他處理器負(fù)責(zé)的屏幕組上去顯示。隨 著用戶對大屏數(shù)量的要求越來越多，就誕生了級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)，不光解決因單個(gè)信號處理器 屏幕數(shù)有限，輸出通道數(shù)量不足的問題，而且通過多個(gè)信號處理器同時(shí)工作來處理，還可以 讓任意視頻源信號可以在全拼接墻上任意漫游顯示。也就是說，一臺處理器采集的視頻源 可以在其他處理器負(fù)責(zé)的屏幕組上顯示，其中單臺處理器系統(tǒng)的輸出顯示通道不用于級聯(lián) 顯示，而是通過專用的視頻信號級聯(lián)通道來解決。在級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)中，因?yàn)榧壜?lián)交換擴(kuò)展器中交叉芯片通道數(shù)量的限制，分配給每 臺信號處理器的級聯(lián)數(shù)據(jù)通道數(shù)量就有限，一般為8個(gè)。在級聯(lián)數(shù)據(jù)通道中的視頻傳輸方 式是通過把RGB視頻數(shù)據(jù)編碼成特殊定義的krdes串行數(shù)據(jù)包，每一個(gè)串行數(shù)據(jù)包作為圖 像視頻的一幀，實(shí)時(shí)的在通道中串行傳輸，即每一個(gè)通道只能傳輸一組視頻，限制了視頻窗 口的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種多屏處理器級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)的視頻流 控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，采用如下的技術(shù)方案
一種多屏處理器級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)的視頻流控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的一個(gè)或多 個(gè)視頻輸入模塊、級聯(lián)交換擴(kuò)展器和一個(gè)或多個(gè)視頻輸出模塊，一個(gè)或多個(gè)視頻輸入模塊 通過視頻鏈路向級聯(lián)交換擴(kuò)展器傳輸輸入視頻流，級聯(lián)交換擴(kuò)展器通過視頻鏈路向一個(gè)或 多個(gè)視頻輸出模塊輸出視頻流。單個(gè)視頻輸入模塊接收一路或多路輸入視頻流，單個(gè)視頻輸出模塊輸出一路或多 路輸出視頻流；
所述系統(tǒng)還包括與視頻輸入模塊連接的微封包打包分配模塊，每個(gè)視頻輸入模塊設(shè)置 一個(gè)對應(yīng)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(jìn)行打包加入 用于標(biāo)識每一路輸入視頻流的標(biāo)記，并經(jīng)過視頻鏈路輸入到級聯(lián)交換擴(kuò)展器；所述系統(tǒng)還包括與視頻輸出模塊連接的微封包解碼組合模塊，每個(gè)視頻輸出模塊設(shè)置 一個(gè)對應(yīng)的微封包解碼組合模塊，微封包解碼組合模塊用于對從級聯(lián)交換擴(kuò)展器接收的打 包的視頻輸入流根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行解碼并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(gè)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(jìn)行微封包分割，得到每一路輸入視頻流的多個(gè)微封包，對每 一路輸入視頻流的每一個(gè)微封包增加用以標(biāo)識該路輸入視頻流的標(biāo)記，然后順序輸出每一 路輸入視頻流的每一個(gè)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(gè)微封包，把具有相同標(biāo)記的微封包組合 成一路輸出視頻流并通過與其對應(yīng)的視頻流輸出子模塊發(fā)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(jìn)行緩存，所述微封包解碼組合模塊還包括緩存子 模塊對經(jīng)過視頻流輸出子模塊輸出的輸出視頻流進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)化打包子模塊，用于把輸 入視頻流根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包，所述微封包解碼組合模塊還包括信號標(biāo)準(zhǔn)化解碼子模 塊，用于把輸出視頻流根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解碼。所述統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是指在傳統(tǒng)級聯(lián)系統(tǒng)中采用的同步化、格式化、串行化的標(biāo)準(zhǔn)。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(shù)據(jù)為單位組 合，再加上報(bào)頭打包后，進(jìn)入分配邏輯進(jìn)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(gè)以上的及時(shí)視頻文件，也可以在多條鏈路中只傳輸1個(gè)及時(shí) 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(jìn)先出緩沖器，所述微 封包解碼組合模塊的緩存子模塊為先進(jìn)先出緩沖器。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(jìn)先出緩沖器連 接的緩沖內(nèi)存控制器，緩存內(nèi)存控制器與緩沖內(nèi)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(jìn)先出緩沖器連接的緩沖內(nèi)存控制 器，緩存內(nèi)存控制器與緩沖內(nèi)存連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
(1)采用微封包的形式，在一條傳輸鏈路中傳輸多個(gè)視頻組，從而避免了因級聯(lián)通道的 限制導(dǎo)致視頻窗口數(shù)量的限制；
(2)比傳統(tǒng)的級聯(lián)傳輸方式提供更多的功能和更廣的上升空間；
(3)比傳統(tǒng)的級聯(lián)傳輸方式有更好的傳輸數(shù)據(jù)完整性，可達(dá)到更優(yōu)的1E-12等級。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的微封包打包分配模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為傳統(tǒng)的級聯(lián)數(shù)據(jù)傳輸方式示意圖； 圖4為本發(fā)明微封包形式的級聯(lián)數(shù)據(jù)傳輸方式示意圖；圖5為本發(fā)明的微封包解碼組合模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)微封包的傳輸方式，在信號到達(dá)信號交換前實(shí)現(xiàn)微封包的打包， 在信號標(biāo)準(zhǔn)化打包模塊中，在傳統(tǒng)Wkrdes標(biāo)準(zhǔn)打包后，再通過邏輯芯片實(shí)現(xiàn)微封包功 能，按需把多個(gè)視頻源組合到一個(gè)通道中，傳輸?shù)浇粨Q芯片，然后再通過級聯(lián)通道傳輸?shù)狡?他信號處理單元。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。一種多屏處理器級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)的視頻流控制系 統(tǒng)，包括依次連接的一個(gè)或多個(gè)視頻輸入模塊、級聯(lián)交換擴(kuò)展器和一個(gè)或多個(gè)視頻輸出模 塊，一個(gè)或多個(gè)視頻輸入模塊通過視頻鏈路向級聯(lián)交換擴(kuò)展器傳輸輸入視頻流，級聯(lián)交換 擴(kuò)展器通過視頻鏈路向一個(gè)或多個(gè)視頻輸出模塊輸出視頻流。單個(gè)視頻輸入模塊接收一路或多路輸入視頻流，單個(gè)視頻輸出模塊輸出一路或多 路輸出視頻流；
所述系統(tǒng)還包括與視頻輸入模塊連接的微封包打包分配模塊，每個(gè)視頻輸入模塊設(shè)置 一個(gè)對應(yīng)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(jìn)行打包加入 用于標(biāo)識每一路輸入視頻流的標(biāo)記，并經(jīng)過視頻鏈路輸入到級聯(lián)交換擴(kuò)展器；
所述系統(tǒng)還包括與視頻輸出模塊連接的微封包解碼分配模塊，每個(gè)視頻輸出模塊設(shè)置 一個(gè)對應(yīng)的微封包解碼分配模塊，微封包解碼分配模塊用于對從級聯(lián)交換擴(kuò)展器接收的打 包的視頻輸入流根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行解碼并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(gè)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(jìn)行微封包分割，得到每一路輸入視頻流的多個(gè)微封包，對每一路輸入視頻 流的每一個(gè)微封包增加用以標(biāo)識該路輸入視頻流的標(biāo)記，然后順序輸出每一路輸入視頻流 的每一個(gè)微封包。本發(fā)明的打包分配模塊如圖2所示。前面采集的多路視頻RGB信號經(jīng)過FIFO， DDR2的幀緩存處理后，再到標(biāo)準(zhǔn)化邏輯進(jìn)行視頻信號的標(biāo)準(zhǔn)化處理，最后在微封包邏輯模 塊里先進(jìn)行微封包的分割，以一行或二分之一行圖像數(shù)據(jù)為單位組合，再加上報(bào)頭打包后 進(jìn)入分配邏輯進(jìn)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(gè)以上的及時(shí)視頻文件，也可以在多條鏈路中只傳輸1個(gè)及時(shí)視頻文件。傳統(tǒng)的級聯(lián)數(shù)據(jù)傳輸方式如圖3所示，一個(gè)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(shí)時(shí)性得到了充分的保證。本發(fā)明實(shí)施例的微封包形式的級聯(lián) 數(shù)據(jù)傳輸方式如圖4所示，可在一條鏈路中傳輸多個(gè)視頻，雖然較難保證視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí) 性和傳輸流量，但是通過適當(dāng)增加帶寬和加強(qiáng)流量管理控制，能比傳統(tǒng)的級聯(lián)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?shù)膶?shí)時(shí)性和傳輸流量，除了可以利用交換芯片本身未被使用的帶 寬，還可以選用更高帶寬的交換芯片，在單板、背板的PCB布線上和傳輸線纜上也可以提升 帶寬。采用微封包形式的傳輸方式還比傳統(tǒng)的級聯(lián)傳輸方式有著更好的傳輸數(shù)據(jù)完整性， 可以達(dá)到更優(yōu)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(gè)微封包，把具有相同標(biāo)記的微封包 組合成一路輸出視頻流并通過與其對應(yīng)的視頻流輸出子模塊發(fā)送到視頻輸出模塊。本發(fā)明的微封包解碼組合模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示，數(shù)據(jù)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后，根據(jù)報(bào)頭把一組視頻文件的數(shù)據(jù)組合 在一起送往后續(xù)的處理模塊進(jìn)行處理。
權(quán)利要求
1.一種多屏處理器級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)的視頻流控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的一個(gè)或 多個(gè)視頻輸入模塊、級聯(lián)交換擴(kuò)展器和一個(gè)或多個(gè)視頻輸出模塊，一個(gè)或多個(gè)視頻輸入模 塊通過視頻鏈路向級聯(lián)交換擴(kuò)展器傳輸輸入視頻流，級聯(lián)交換擴(kuò)展器通過視頻鏈路向一個(gè) 或多個(gè)視頻輸出模塊輸出視頻流，其特征在于單個(gè)視頻輸入模塊接收一路或多路輸入視頻流，單個(gè)視頻輸出模塊輸出一路或多路輸 出視頻流；所述系統(tǒng)還包括與視頻輸入模塊連接的微封包打包分配模塊，每個(gè)視頻輸入模塊設(shè)置 一個(gè)對應(yīng)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(jìn)行打包加入 用于標(biāo)識每一路輸入視頻流的標(biāo)記，并經(jīng)過視頻鏈路輸入到級聯(lián)交換擴(kuò)展器；所述系統(tǒng)還包括與視頻輸出模塊連接的微封包解碼組合模塊，每個(gè)視頻輸出模塊設(shè)置 一個(gè)對應(yīng)的微封包解碼組合模塊，微封包解碼組合模塊用于對從級聯(lián)交換擴(kuò)展器接收的打 包的視頻輸入流根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行解碼并輸出到視頻輸出模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻流控制系統(tǒng)，其特征在于，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(gè)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(jìn)行微封包分割，得到每一路輸入視頻流的多個(gè)微封包，對每一路輸入視頻 流的每一個(gè)微封包增加用以標(biāo)識該路輸入視頻流的標(biāo)記，然后順序輸出每一路輸入視頻流 的每一個(gè)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(gè)微封包，把具有相同標(biāo)記的微封包組合 成一路輸出視頻流并通過與其對應(yīng)的視頻流輸出子模塊發(fā)送到視頻輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻流控制系統(tǒng)，其特征在于，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(jìn)行緩存， 所述微封包解碼組合模塊還包括緩存子模塊對經(jīng)過視頻流輸出子模塊輸出的輸出視頻流 進(jìn)行緩存。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微封包打包分配模塊還 包括信號標(biāo)準(zhǔn)化打包子模塊，用于把輸入視頻流根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包，所述微封包解碼 組合模塊還包括信號標(biāo)準(zhǔn)化解碼子模塊，用于把輸出視頻流根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的微封包打包分配模塊 以一行或二分之一行圖像數(shù)據(jù)為單位組合，再加上報(bào)頭打包后，進(jìn)入分配邏輯進(jìn)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(gè)以上的及時(shí)視頻文 件，也可以在多條鏈路中只傳輸1個(gè)及時(shí)視頻文件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微封包打包分配模塊的 緩存子模塊為先進(jìn)先出緩沖器，所述微封包解碼組合模塊的緩存子模塊為先進(jìn)先出緩沖器ο
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微封包打包分配模塊的 緩存子模塊還包括與先進(jìn)先出緩沖器連接的緩沖內(nèi)存控制器，緩存內(nèi)存控制器與緩沖內(nèi)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(jìn)先出緩沖器連接的緩沖內(nèi)存控制器，緩存內(nèi)存控制器與緩沖內(nèi)存連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多屏處理器級聯(lián)擴(kuò)展系統(tǒng)的視頻流控制系統(tǒng)，把視頻數(shù)據(jù)流分別打包成n個(gè)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，通過解碼后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(gè)視頻組，表現(xiàn)在大屏上即一條傳輸通道可以開多個(gè)窗口。本發(fā)明比傳統(tǒng)的級聯(lián)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(shù)據(jù)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(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者劉偉儉, 曹捷, 楊燈 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司