專利名稱：用于通過多線程縮放進行數(shù)字視頻信號壓縮和多屏幕處理的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過多線程縮放(multi-thread scaling)進行數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
數(shù)字視頻信號的壓縮/多屏幕處理可以用于數(shù)字錄像機(DVR)中，其把模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像并且記錄/存儲這種圖像，或者實時地顯示這種圖像。
通常，DVR必須壓縮和記錄從多個錄像機輸入的多頻道視頻信號，并且必須在多個屏幕上顯示這種信號。
在構(gòu)成這種DVR系統(tǒng)的各個模塊中，壓縮單元和多屏幕處理器是最重要的模塊。在常規(guī)的多頻道DVR系統(tǒng)中，這種壓縮單元和多屏幕處理器被作為獨立的模塊分開設(shè)置。
多線程縮放意味著處理交替改變偶數(shù)場和奇數(shù)場的不同分辨率的屏幕。


圖1為示出具有獨立壓縮單元和獨立多屏幕處理器的常規(guī)DVR系統(tǒng)的示意圖。
在下文中說明在圖1中所示的壓縮單元(10)的操作。首先，中央處理單元(CPU)(13)按照預定的次序?qū)δ?數(shù)轉(zhuǎn)換器(11)和壓縮FIFO(先進先出存儲器)(12)進行初始化。初始化的模/轉(zhuǎn)換器(11)在壓縮FIFO(12)中存儲數(shù)字數(shù)據(jù)，并且把中斷異常處理請求發(fā)送到CPU(13)。盡管CPU(13)在輪詢模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(11)之后可以取得視頻數(shù)據(jù)，但是采用壓縮FIFO(12)是為了降低CPU(13)的負載，以提高視頻數(shù)據(jù)傳輸效率，并且減小傳輸錯誤。CPU(13)的異常處理例程通過直接存儲器訪問方法把來自壓縮FIFO(12)的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲器(RAM)(30)，利用例如MPEG、JPEG和H.26x等等壓縮算法來編碼這些數(shù)據(jù)，然后把該數(shù)據(jù)存儲在例如硬盤這樣的存儲器中。
圖1中所示的多屏幕處理器(20)按照如下方式工作。在該多屏幕處理器中，視頻處理器(23)根據(jù)為多屏幕處理設(shè)置的規(guī)則把來自多屏幕FIFO(22)的數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到視頻存儲器(31)。然后，這種數(shù)據(jù)被處理以在TV或VGA監(jiān)視器上構(gòu)成多個屏幕，例如4/8/16個屏幕。
如上文所述，常規(guī)的系統(tǒng)具有用于壓縮單元(10)和多屏幕處理器(20)的非獨立模塊，因為壓縮單元(10)和多屏幕處理器(20)被編程以用不同的分辨率來處理視頻數(shù)據(jù)。換句話說，壓縮單元(10)只有被編程為采用352×240的分辨率的30幀傳輸模式，它才可以實時地處理視頻數(shù)據(jù)。并且，例如用于16個屏幕的多屏幕處理器(20)，只有編程為采用180×120的分辨率的30幀傳輸模式才可以實時的處理視頻數(shù)據(jù)。因此，具有獨立的壓縮單元(10)和多屏幕處理器(20)的常規(guī)N頻道DVR需要2×N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。
但是，普通的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器消耗大量的電流和大量的電能。相應地，它能產(chǎn)生大量的熱量，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，常規(guī)的多頻道DVR系統(tǒng)是昂貴的，因為，需要(N頻道)×2個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是通過多線程縮放來在偶數(shù)場和奇數(shù)場的交叉中交替地處理不同分辨率的屏幕，提供僅僅利用N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器來進行數(shù)據(jù)視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備集成該常規(guī)壓縮單元和需要2×N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的多屏幕處理器。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的通過多線程縮放對多屏幕數(shù)字視頻信號進行壓縮和處理的方法采用一個為每個頻道進行壓縮/多屏幕處理的單個集成的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明的方法包括(a)根據(jù)所輸入視頻信號的奇/偶數(shù)場來縮放從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字視頻信號的分辨率的步驟；以及(b)根據(jù)在所述步驟(a)中縮放的分辨率對多個屏幕的縮放數(shù)字視頻信號進行壓縮或處理的步驟。本發(fā)明的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號的壓縮和多屏幕處理的設(shè)備包括多頻道模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)所輸入多頻道視頻信號的場產(chǎn)生偶/奇數(shù)場指示符，并且對每個頻道的視頻信號的分辨率進行縮放，用于壓縮或者用于多屏幕處理，并且根據(jù)該信號的偶/奇數(shù)場把這種信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；壓縮FIFO，其根據(jù)這種模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的偶/奇數(shù)場指示符存儲從每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的視頻信號，用于壓縮；多屏幕FIFO，其根據(jù)這種模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的偶/奇數(shù)場指示符存儲從每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的視頻信號，用于多屏幕處理；CPU，其對每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、壓縮FIFO和多屏幕FIFO進行初始化，并且控制每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，使得所轉(zhuǎn)換的數(shù)字視頻信號可以根據(jù)所輸入多屏幕視頻信號的場縮放為各種分辨率；以及視頻處理器，其根據(jù)為多屏幕處理預定的規(guī)則，把輸入到所述多屏幕FIFO的視頻信號發(fā)送到視頻存儲器。
附圖簡述下面參照附圖通過實施例進一步描述本發(fā)明，其中圖1為視出具有獨立的壓縮單元和獨立的多屏幕處理器的常規(guī)DVR系統(tǒng)的示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明使用N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器用于N頻道數(shù)字視頻信號的壓縮/多屏幕處理方法的流程圖。
圖3為示出作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的示意圖，是一種用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的集成該壓縮單元和多屏幕處理器的設(shè)備。
圖4為示出本發(fā)明的方法和設(shè)備的多線程縮放的工作原理的示意圖。
在下文中參照附圖提供通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法和設(shè)備的優(yōu)選實施例的詳細說明。
具體實施例方式
圖2為根據(jù)本發(fā)明的利用N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器用于N頻道數(shù)字視頻信號的壓縮/多屏幕處理方法的流程圖。
輔助設(shè)備的初始化(S100)是這樣一個步驟，其中CPU對每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、壓縮FIFO和多屏幕FIFO進行初始化。
偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符的產(chǎn)生(S110)是這樣一個步驟，其中每個頻道的初始化的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符，圖4示出這樣產(chǎn)生的對應于時間軸上所示的時間的偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符。
如果所產(chǎn)生的偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符是偶數(shù)，則352×240縮放(S120)是這樣一個步驟，其中輸出數(shù)字化視頻信號被縮放到352×240，并且所述輸出的數(shù)字視頻信號被發(fā)送到該壓縮FIFO(S130)。
如果所產(chǎn)生的偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符是奇數(shù)，則輸出用于16個屏幕縮放到180×120的、用于9個屏幕縮放到240×160的、或者用于4個屏幕縮放到360×240的數(shù)字化視頻信號(S140)，并且所輸出的數(shù)字視頻信號被發(fā)送到多屏幕FIFO(S150)。在步驟S140，該CPU被編程為控制每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的操作寄存器，使得在該場指示符為奇數(shù)的情況下，該視頻信號可以縮放為用于16個屏幕的180×120、用于9個屏幕的240×160或者用于4個屏幕的360×240大小。
圖3為示出作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的在N頻道DVR系統(tǒng)中具有N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的設(shè)備的示意圖。
如圖3中所示，該設(shè)備具有集成的壓縮/多屏幕處理器(40)。在下文中，說明了偶數(shù)場中對所輸入模擬視頻信號的壓縮以及在奇數(shù)場中對所輸入信號的用于4/9/16個屏幕的多屏幕處理。
在由CPU(44)初始化之后，N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(41)產(chǎn)生偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符，對每個頻道的視頻信號進行數(shù)字化，并且把它們縮放到用于16個屏幕的180×120、用于9個屏幕的240×160、用于4個屏幕的360×240或者用于正常屏幕的352×240大小的分辨率。如果偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符為偶數(shù)，則被縮放到352×240的分辨率的數(shù)字化視頻信號被存儲在壓縮FIFO(42)中。如果偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符為奇數(shù)，則被縮放到用于16個屏幕的180×120、用于9個屏幕的240×160、用于4個屏幕的360×240分辨率的數(shù)字化視頻信號被存儲在多屏幕FIFO(43)中。
如果偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符為偶數(shù)，則壓縮FIFO(42)中存儲來自每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(41)的視頻信號。盡管CPU(44)可以在輪詢所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組(41)之后能獲取數(shù)字化的視頻信號，但是本發(fā)明采用壓縮FIFO(42)來減小CPU(44)上的負擔，以提高視頻信號的傳輸效率并且減少傳輸錯誤。
如果偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符為奇數(shù)，則多屏幕FIFO(43)存儲從每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的縮放視頻信號。
CPU(44)對每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組(41)、壓縮FIFO和多屏幕FIFO進行初始化。另外，CPU(44)控制所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組(41)，使得根據(jù)在每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符可以把數(shù)字化的視頻信號縮放到各種分辨率。CPU(44)被編程為控制每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組(41)的操作寄存器，使得在該場指示符為奇數(shù)的情況下，可以把該視頻信號縮放為用于16個屏幕的180×120、用于9個屏幕的240×160或者用于4個屏幕的360×240的大小。
視頻處理器(45)根據(jù)為多屏幕處理預定的規(guī)則把輸入到多屏幕FIFO的視頻信號發(fā)送到視頻存儲器。
圖4為示出本發(fā)明的多線程縮放的工作原理的示意圖。
圖4示出由每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生對應于在時間軸上表示的時間的偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符。根據(jù)這種偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符，CPU(44)控制每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組(41)的操作寄存器。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮和多屏幕處理的方法和設(shè)備，用于壓縮/多屏幕處理的處理器可以根據(jù)該信號的偶/奇數(shù)場依次地從壓縮FIFO和多屏幕FIFO進行壓縮和多屏幕處理。因此，與采用用于N個頻道的2×N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的常規(guī)多頻道DVR系統(tǒng)相比，本發(fā)明的方法和設(shè)備采用用于同樣N個頻道的N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且提供與常規(guī)系統(tǒng)相同的功能。
通過采用與需要2×N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的常規(guī)系統(tǒng)等效的僅僅需要N個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)，本發(fā)明與常規(guī)系統(tǒng)相比節(jié)約了100％的電力和費用。除了節(jié)約系統(tǒng)消耗的電力的效果之外，本發(fā)明還通過減少所需的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)目而且增加多頻道DVR系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種通過多線程縮放對多屏幕數(shù)字視頻信號進行壓縮和處理的方法，其采用用于為每個頻道進行壓縮/多屏幕處理的單個集成的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中包括(a)根據(jù)所輸入視頻信號的奇/偶數(shù)場來縮放從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字視頻信號的分辨率的步驟；以及(b)根據(jù)在所述步驟(a)中縮放的分辨率對多個屏幕的縮放數(shù)字視頻信號進行壓縮或處理的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法，其特征在于在步驟(a)中，該視頻信號被縮放到具有用于在偶數(shù)場中壓縮的分辨率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法，其特征在于用于壓縮的分辨率是352×240。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法，其特征在于在步驟(a)中，該視頻信號被縮放到具有用于在奇數(shù)場中進行多屏幕處理的分辨率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法，其特征在于多屏幕處理是用于4個屏幕、9個屏幕或16個屏幕的處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮/多屏幕處理的方法，其特征在于用于4個屏幕的分辨率是360×240；用于9個屏幕的分辨率是240×160；用于16個屏幕的分辨率是180×120。
7.一種通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號的壓縮和多屏幕處理的設(shè)備包括多頻道模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)所輸入多頻道視頻信號的場產(chǎn)生偶/奇數(shù)場指示符，并且對每個頻道的視頻信號的分辨率進行縮放，用于壓縮或者用于多屏幕處理，并且根據(jù)偶/奇數(shù)場把每個頻道的視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；壓縮FIFO，其根據(jù)所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的偶/奇數(shù)場指示符存儲從每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的視頻信號，用于壓縮；多屏幕FIFO，其根據(jù)所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的偶/奇數(shù)場指示符存儲從每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的視頻信號，用于多屏幕處理；CPU，其對每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、壓縮FIFO和多屏幕FIFO進行初始化，并且控制每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，使得所轉(zhuǎn)換的數(shù)字視頻信號可以根據(jù)所輸入多屏幕視頻信號的場縮放為各種分辨率；以及視頻處理器，其把根據(jù)為多屏幕處理預定的規(guī)則，把輸入到所述多屏幕FIFO的視頻信號發(fā)送到視頻存儲器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮和多屏幕處理的方法，其特征在于，該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器在由所述CPU初始化之后產(chǎn)生偶數(shù)場/奇數(shù)場指示符；如果該場是偶數(shù)場，則把縮放到具有352×240分辨率的數(shù)字視頻信號存儲到該壓縮FIFO中；如果該場是奇數(shù)場，則把縮放到具有用于16個屏幕的180×120分辨率、用于9個屏幕的240×160分辨率或用于4個屏幕的360×240分辨率的數(shù)字視頻信號存儲到該多屏幕FIFO中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通過多線程縮放用于數(shù)字視頻信號壓縮和多屏幕處理的方法，其特征在于所述CPU被編程為控制模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的操作寄存器，使得在該場指示符為奇數(shù)的情況下，該視頻信號可以縮為用于16個屏幕的180×120、用于9個屏幕的240×160或者用于4個屏幕的360×240分辨率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過多線程縮放進行數(shù)字視頻信號的壓縮和多屏幕處理的方法和設(shè)備。該方法包括:(a)縮放數(shù)字視頻信號的分辨率的步驟;以及(b)對多個屏幕的縮放數(shù)字視頻信號進行壓縮或處理的步驟。該設(shè)備包括:多頻道模/數(shù)轉(zhuǎn)換器;壓縮FIFO;多屏幕FIFO;CPU,其對每個頻道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器進行初始化;以及把視頻信號發(fā)送到視頻存儲器的視頻處理器。用于壓縮/多屏幕處理的處理器可以根據(jù)該信號的偶/奇數(shù)場對順序來自壓縮FIFO和多屏幕FIFO的視頻信號進行壓縮和多屏幕處理。因此,該方法和設(shè)備對于同樣N個頻道使用N個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,并且提供與常規(guī)系統(tǒng)相同的功能。
文檔編號H04N5/45GK1383676SQ01801649
公開日2002年12月4日 申請日期2001年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月9日
發(fā)明者鄭車均 申請人:Posdata株式會社