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CN112822438A - 一种实时控制多路视频管理器 - Google Patents

一种实时控制多路视频管理器 Download PDF

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CN112822438A
CN112822438A CN202011559542.4A CN202011559542A CN112822438A CN 112822438 A CN112822438 A CN 112822438A CN 202011559542 A CN202011559542 A CN 202011559542A CN 112822438 A CN112822438 A CN 112822438A
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CN
China
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video signal
video
module
processing unit
signals
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Pending
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CN202011559542.4A
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English (en)
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林阳辉
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Shenzhen Beacon Display Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Beacon Display Technology Co ltd
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Publication date
Application filed by Shenzhen Beacon Display Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Beacon Display Technology Co ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/222Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/268Signal distribution or switching

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种实时控制多路视频管理器,包括N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元以及系统控制单元;N路视频信号接收单元,用于接收来自视频源输出的N路视频信号;视频信号处理单元,用于处理来自N路视频信号接收单元发送的信号;输出视频信号处理单元,用于接收来自视频信号处理单元的信号,同时识别输出端口连接的显示器的EDID,获取显示器分辨率大小,读取EDID的分辨率信息上传给系统控制单元,同时接收系统控制单元下发的控制信号;系统控制单元,用于对N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元进行控制。本发明避免了显示画面的延迟,所有功能均能正常的实现。

Description

一种实时控制多路视频管理器
技术领域
本发明涉及视频管理,更具体地说是一种实时控制多路视频管理器。
背景技术
目前,多路视频管理系统的技术主要有两种处理方法:一种是采用计算机进行图像处理;这种方式中,处理≥8M大数据流的视频信号源时,由于CPU性能带宽限制和内存不足变得无法正常处理,造成帧频非常缓慢或延迟很多,而且很多其它的功能也无法实现,所以根本无法满足临床手术室对视频处理设备的需求;另一种是前级采用视频处理芯片,后端采用FPGA芯片进行拼接处理,这种方式中,两级视频处理都必需使用到存储器,使得叠加的延迟时间很高,普遍延迟时间大于3帧以上,而且很多功能无法实现,只能对一些功能要求比较单一的场合使用。
因此,目前两种方法都有很多缺陷,无法满足临床对手术室视频信号采集的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种实时控制多路视频管理器。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种实时控制多路视频管理器,包括N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元以及系统控制单元;
所述N路视频信号接收单元,用于接收来自视频源输出的N路视频信号;
所述视频信号处理单元,用于处理来自N路视频信号接收单元发送的信号;
所述输出视频信号处理单元,用于接收来自视频信号处理单元的信号,同时识别输出端口连接的显示器的EDID,获取显示器分辨率大小,读取EDID的分辨率信息上传给系统控制单元,同时接收系统控制单元下发的控制信号;
所述系统控制单元,用于对N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元进行控制。
其进一步技术方案为:所述N路视频信号接收单元包括统一格式转换模块以及视频信号筛选模块;
所述统一格式转换模块,用于对接收到的N路视频源输出的不同格式的视频信号统一转换为统一种格式的信号;
所述视频信号筛选模块,用于从经过统一格式转换模块处理过后的统一种格式的信号中选出M路视频信号,并输送至视频信号处理单元。
其进一步技术方案为:所述N路视频信中N大于等于1,且小于等于24。
其进一步技术方案为:所述M路视频信号中M大于等于1,且小于等于N。
其进一步技术方案为:所述视频信号处理单元包括缩放处理模块、图像数据处理模块、乒乓缓存模块以及总线控制模块;
所述缩放处理模块,用于获得每路视频信号输入分辨率大小与对应窗口输出分辨率大小的信息,将对应路的视频信号缩放至窗口输出分辨率大小,传送给图像数据处理模块;
所述图像数据处理模块,用于接收来自总线控制模块发送来的每路视频信号的坐标信息,将每路视频信号按照坐标信息划分的区域存储到乒乓缓存模块上;
所述乒乓缓存模块,用于对视频信号进行存储;
所述总线控制模块,用于接收系统控制单元发送的控制信号。
其进一步技术方案为:所述乒乓缓存模块包括两个大小相同用作读写操作的存储器,分别为储存器A和存储器B,当所述储存器A执行读操作时,同时存储器B执行写操作,或者当所述储存器B执行读操作时,同时存储器A执行写操作。
本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明可以有多路视频信号的输出,对应连接多个显示器,在任意的显示器上可以输出指定的多路画面,亦可以将两路输出视频信号源同时连接到一个8M的显示器上,作为单一的大显示屏同时显示多个画面,避免了画面的延迟,所有功能均能正常的实现。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明技术手段,可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一种实时控制多路视频管理器具体实施例的系统架构图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
本发明应用于视频处理设备,特别适用于临床手术室对多画面视频处理设备的需求。目前,多路视频管理系统的技术主要有两种处理方法:第一种是采用计算机进行图像处理;第二种是前级采用视频处理芯片,后端采用FPGA芯片进行拼接处理。第一种方式采用计算机处理视频信号方法是:第一级通过若干个视频采集卡采集多路图像信号,第二级通过CPU进行图像缩放和拼接处理等,由于CPU性能有限,一般处理低分辨率的图像信号可以,但处理≥8M大数据流的视频信号源,由于CPU性能带宽限制和内存不足变得无法正常处理了,造成帧频非常缓慢或延迟很多,而且很多其它的功能也无法实现,所以根本无法满足临床手术室对视频处理设备的需求。第二种方式是:最近这几年,很多利用两级视频处理来实现视频拼接处理,通常第一级采用专用视频处理芯片处理,第二级采用FGPA进行视频信号拼接处理,而这种方法是两级视频处理都必需使用到存储器,使得叠加的延迟时间很高,普遍延迟时间大于3帧以上,而且很多功能无法实现,只能对一些功能要求比较单一的场合使用。
为了解决上述的现有技术中存在的问题,提出了本发明,本发明第一是能对多路输入输出视频信号进行处理,最大限度的减少了延迟时间,视频处理的延迟时间对于人体的感官系统完全可以达到忽略的状态;第二是通过接入外面的互联网,登录WEB界面实现远程控制本设备的目的;第三是通过接入一套鼠标和键盘,达到透传控制(KVM)多个输入视频信号源设备;第四是有多路(两路或两路以上)的视频信号源输出,对应连接多个显示器,在任意的显示器上可以输出指定的多路画面,亦可以将两路输出视频信号源同时连接到一个8M的显示器上,作为单一的大显示屏同时显示多个画面。下面通过具体的实施例来介绍本发明。
请参考图1,一种实时控制多路视频管理器,包括N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元以及系统控制单元;
N路视频信号接收单元,用于接收来自视频源输出的N路视频信号;
视频信号处理单元,用于处理来自N路视频信号接收单元发送的信号;
输出视频信号处理单元,用于接收来自视频信号处理单元的信号,同时识别输出端口连接的显示器的EDID,获取显示器分辨率大小,读取EDID的分辨率信息上传给系统控制单元,同时接收系统控制单元下发的控制信号;
系统控制单元,用于对N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元进行控制。
进一步的,N路视频信号接收单元包括统一格式转换模块以及视频信号筛选模块;
统一格式转换模块,用于对接收到的N路视频源输出的不同格式的视频信号统一转换为统一种格式的信号;
视频信号筛选模块,用于从经过统一格式转换模块处理过后的统一种格式的信号中选出M路视频信号,并输送至视频信号处理单元。
进一步的,视频信号处理单元包括缩放处理模块、图像数据处理模块、乒乓缓存模块以及总线控制模块;
缩放处理模块,用于获得每路视频信号输入分辨率大小与对应窗口输出分辨率大小的信息,将对应路的视频信号缩放至窗口输出分辨率大小,传送给图像数据处理模块;
图像数据处理模块,用于接收来自总线控制模块发送来的每路视频信号的坐标信息,将每路视频信号按照坐标信息划分的区域存储到乒乓缓存模块上;
乒乓缓存模块,用于对视频信号进行存储;
总线控制模块,用于接收系统控制单元发送的控制信号。
进一步的,乒乓缓存模块包括两个大小相同用作读写操作的存储器,分别为储存器A和存储器B,当储存器A执行读操作时,同时存储器B执行写操作,或者当储存器B执行读操作时,同时存储器A执行写操作。
具体的,N路视频信号接收单元接收来自视频源输出设备输出的视频信号,假设输入的N路视频信号(N≥1的整数)最大的数量为24路,则N路视频信号接收单元可以接收24路视频源输出的不同格式的视频信号,同时将接收的信号统一转换为一种标准(这里以TMDS信号为例)格式的信号,并通过系统控制单元上安装的APP软件,在人机交互界面上选出需要的M路(1≤M≤N的整数)视频信号,输送到下一级模块进行分析和处理。
缩放处理模块获得每路视频信号输入分辨率大小与对应窗口输出分辨率大小的信息,将对应路视频信号缩放至窗口输出分辨率大小,传送给图像数据处理模块。图像处理模块接收来自总线控制模块发送来的每路视频信号的坐标信息,将每路信号按照坐标信息划分的区域存储到乒乓缓存器模块上。假设存储的是一帧,先将第一次送来的信息存储在存储器A上,当存储器A获得写控制器的指令后开始对存储器A进行写的操作,当存储器A存储完成后,总线控制立即启动对读控制器的操作,则对存储器A的存储信息进行读取,而在存储器A读取的同一时刻,将第二次送来的信息存储在存储器B上,总线控制以相同的时间发送信息给写控制器,写控制器则将写控制信息发送给存储器B,进行写的操作。当存储器A读取完成后,则又开始写的操作,则存储器B则开始读的操作,它们之间总是进行乒乓切换操作,不断的重复读写视频信息的操作,图像数据处理模块将读取出的视频信号不断传送给下一级处理模块。
总线控制模块接收来自上一级系统控制单元的控制信号,它分别包含缩放控制,写控制器,读控制器等单元。乒乓缓存有两个相同大小的存储器,分别是存储器A和存储器B,作为读写操作,以达到快速实时的目的。这里的存储时间可以是一帧,也可以是半帧,亦可以根据系统设计的需要来设定线缓存的时间,达到视频信号处理实时输送的目的。
输出视频信号处理单元接收来自上一级视频信号处理单元的信号,同时识别输出端口连接的显示器的EDID,获取显示器分辨率大小,读取EDID的分辨率信息上传给系统控制单元,同时接收系统控制单元下发的控制信号。假设现在有两个显示器,分别是显示器A和显示器B,首先,将上一级模块传送来的视频信号分为A、B两路视频驱动信号,将显示器A的视频信号定为A路视频信号,将显示器B的视频信号定为B路视频信号,并根据控制信号对视频信号数据进行重新排列和组合,输出给相对应的显示器显示。如果A路和B路信号需要合路驱动一个8M显示器,则A路和B路的视频信号必需使用相同的像素时钟,才能将两路的视频信号保持同步。如果需要连接多个显示器,则在输出视频信号处理模块要有M路(1≤M≤N的整数)视频驱动信号,同时要有与之对应的M路像素时钟,保持与视频驱动信号同步。
系统控制单元为本系统的控制中心,主要对N路视频信号接收单元,视频信号处理单元、输出视频信号处理单元进行控制,以及通过在系统控制单元上安装操作系统,将APP软件安装在操作系统上,在本地控制或Web界面上,进行人机交互,选择出相应的信号源放置在对应的窗口上,并生成对应的每路信号源的坐标,传送给视频信号处理单元的总线控制单元。同时可以将输入的鼠标和键盘数据进行合成,再通过USB口传送给多路视频信号输入源系统,对多路视频信号输入源的控制,从而实现KVM功能。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种实时控制多路视频管理器,其特征在于,包括N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元以及系统控制单元;
所述N路视频信号接收单元,用于接收来自视频源输出的N路视频信号;
所述视频信号处理单元,用于处理来自N路视频信号接收单元发送的信号;
所述输出视频信号处理单元,用于接收来自视频信号处理单元的信号,同时识别输出端口连接的显示器的EDID,获取显示器分辨率大小,读取EDID的分辨率信息上传给系统控制单元,同时接收系统控制单元下发的控制信号;
所述系统控制单元,用于对N路视频信号接收单元、视频信号处理单元、输出视频信号处理单元进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种实时控制多路视频管理器,其特征在于,所述N路视频信号接收单元包括统一格式转换模块以及视频信号筛选模块;
所述统一格式转换模块,用于对接收到的N路视频源输出的不同格式的视频信号统一转换为统一种格式的信号;
所述视频信号筛选模块,用于从经过统一格式转换模块处理过后的统一种格式的信号中选出M路视频信号,并输送至视频信号处理单元。
3.根据权利要求2所述的一种实时控制多路视频管理器,其特征在于,所述N路视频信中N大于等于1,且小于等于24。
4.根据权利要求3所述的一种实时控制多路视频管理器,其特征在于,所述M路视频信号中M大于等于1,且小于等于N。
5.根据权利要求1所述的一种实时控制多路视频管理器,其特征在于,所述视频信号处理单元包括缩放处理模块、图像数据处理模块、乒乓缓存模块以及总线控制模块;
所述缩放处理模块,用于获得每路视频信号输入分辨率大小与对应窗口输出分辨率大小的信息,将对应路的视频信号缩放至窗口输出分辨率大小,传送给图像数据处理模块;
所述图像数据处理模块,用于接收来自总线控制模块发送来的每路视频信号的坐标信息,将每路视频信号按照坐标信息划分的区域存储到乒乓缓存模块上;
所述乒乓缓存模块,用于对视频信号进行存储;
所述总线控制模块,用于接收系统控制单元发送的控制信号。
6.根据权利要求5所述的一种实时控制多路视频管理器,其特征在于,所述乒乓缓存模块包括两个大小相同用作读写操作的存储器,分别为储存器A和存储器B,当所述储存器A执行读操作时,同时存储器B执行写操作,或者当所述储存器B执行读操作时,同时存储器A执行写操作。
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