無(wú)人機(jī)地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了無(wú)人機(jī)地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示技術(shù)，本發(fā)明主要包括以下步驟：(1)創(chuàng)建多個(gè)圖像數(shù)據(jù)接收線程；(2)初始化GDI+資源；(3)將收到的多路壓縮圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行解壓；(4)初始化DirectDraw；(5)創(chuàng)建多個(gè)主表面；(6)創(chuàng)建多個(gè)YUV離屏表面；(7)初始化多媒體定時(shí)器；(8)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中將多組YV12圖像數(shù)據(jù)分別拷貝到對(duì)應(yīng)的YUV離屏表面；(9)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中逐個(gè)翻轉(zhuǎn)主表面和與對(duì)應(yīng)的離屏表面；(10)在定時(shí)器中采用GDI+雙緩沖機(jī)制進(jìn)行儀表或文字的視頻疊加；(11)任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后，關(guān)閉多媒體定時(shí)器，關(guān)閉所有的圖像數(shù)據(jù)接收線程，釋放GDI+資源。
【專利說(shuō)明】
無(wú)人機(jī)地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示方法，特別適用于多載荷、多圖像傳感器無(wú)人機(jī)系統(tǒng)地面控制站中的多路圖像顯示和視頻疊加。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)人機(jī)地面控制站需要實(shí)時(shí)獲取任務(wù)過(guò)程中的遙測(cè)參數(shù)和載荷圖像，其中載荷圖像可以實(shí)時(shí)、精確的反饋無(wú)人機(jī)當(dāng)前偵察區(qū)域的視頻信息，對(duì)于無(wú)人機(jī)成功執(zhí)行偵察任務(wù)和地面站獲取情報(bào)產(chǎn)品具有重要的意義。舊型無(wú)人機(jī)往往都是掛載單載荷的，僅能下傳一路圖像數(shù)據(jù)，這對(duì)于獲取偵察區(qū)域的詳細(xì)信息具有較大的局限性。例如，僅掛載可見光攝像機(jī)的無(wú)人機(jī)無(wú)法在晚上執(zhí)行偵察任務(wù)，僅掛載紅外攝像機(jī)的無(wú)人機(jī)在白天的紅外成像效果要次于可見光攝像機(jī)。隨著無(wú)人機(jī)研制技術(shù)和載荷設(shè)備的發(fā)展，可以同時(shí)掛載多載荷的無(wú)人機(jī)逐漸成為部隊(duì)裝備的主流，多載荷無(wú)人機(jī)可以同時(shí)下傳多路圖像數(shù)據(jù)，極大的提高了無(wú)人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)偵察能力。多載荷無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)要求地面控制站軟件可以實(shí)時(shí)顯示多路圖像數(shù)據(jù)，為了協(xié)助操作手全面了解無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)，往往還需要在圖像畫面上疊加文字、儀表等信息。以往的無(wú)人機(jī)地面控制站多路圖像顯示一般是基于位圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，基于位圖的圖像顯示技術(shù)一般直接在視頻窗口上顯示RGB格式的圖像數(shù)據(jù)，而機(jī)載設(shè)備下傳的壓縮圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解壓后一般為yuv格式的圖像數(shù)據(jù)，需要首先將yuv格式的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB格式的圖像數(shù)據(jù)才能進(jìn)行顯示，這就增加了 CPU負(fù)擔(dān)。基于位圖的圖像顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理為首先將位圖數(shù)據(jù)存入內(nèi)存中，然后將圖像數(shù)據(jù)內(nèi)存塊一次性刷到屏幕上，基于位圖的圖像顯示工作一般是由CPU完成的，所以基于位圖的圖像顯示技術(shù)CPU占用率高，難以支持多路圖像的實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)圖像分辨率與顯示窗口大小不一致時(shí)，基于位圖的圖像顯示技術(shù)需要將圖像進(jìn)行插值處理才可以進(jìn)行顯示，這進(jìn)一步增加了 CPU的負(fù)擔(dān)?；谖粓D的圖像顯示技術(shù)在圖像放大、縮小和窗口移動(dòng)等操作時(shí)，圖像顯示有明顯的卡頓現(xiàn)象，用戶體驗(yàn)較差?；谖粓D的圖像顯示技術(shù)視頻疊加效果較差，在視頻上疊加的文字和儀表閃爍現(xiàn)象比較嚴(yán)重，用戶體驗(yàn)較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)多路圖像顯示方法中存在的不足，提出一種低CPU占用率且支持視頻疊加的多路圖像顯示方法。本發(fā)明在綜合分析、抽象出國(guó)內(nèi)外各種無(wú)人機(jī)地面控制站的基本操作要素的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示技術(shù)。本發(fā)明主要運(yùn)用DirectDraw技術(shù)進(jìn)行多路圖像的顯示,DirectDraw是DirectX中的關(guān)于視頻輸入輸出的基本部分,DirectDraw會(huì)最高程度的利用硬件執(zhí)行特定功能，使用DirectDraw可以方便的編制出高效的視頻處理程序。本發(fā)明主要運(yùn)用⑶I+接口來(lái)制作疊加在視頻上的儀表和文字信息，GDI+是微軟提供的圖形設(shè)備接口，負(fù)責(zé)在屏幕和打印機(jī)上繪制圖形圖像和顯示信息。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
[0005](I)創(chuàng)建多個(gè)圖像數(shù)據(jù)接收線程，線程個(gè)數(shù)等于同時(shí)顯示的圖像路數(shù)。
[0006](2)初始化⑶I+資源。
[0007](3)將通過(guò)圖像數(shù)據(jù)接收線程接收到的多路壓縮圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行解壓，解壓后圖像格式為YV12。
[0008](4)初始化 DirectDraw。
[0009](5)創(chuàng)建多個(gè)主表面，主表面?zhèn)€數(shù)等于同時(shí)顯示的圖像路數(shù)，主表面用于顯示視頻圖像。
[0010](6)創(chuàng)建多個(gè)YUV離屏表面，每一個(gè)離屏表面對(duì)應(yīng)一個(gè)步驟(5)中創(chuàng)建的主表面，離屏表面用于拷貝圖像數(shù)據(jù)。
[0011](7)初始化多媒體定時(shí)器，多媒體定時(shí)器用于定時(shí)的顯示視頻圖像。
[0012](8)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中將步驟(3)得到的多組圖像格式為YV12的圖像數(shù)據(jù)分別拷貝到對(duì)應(yīng)的YUV離屏表面。
[0013](9)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中通過(guò)逐個(gè)翻轉(zhuǎn)主表面和與對(duì)應(yīng)的離屏表面來(lái)實(shí)現(xiàn)多路圖像的顯示。
[0014](10)在定時(shí)器中采用GDI+雙緩沖機(jī)制進(jìn)行儀表或文字的視頻疊加，采用雙緩沖機(jī)制可以防止屏幕閃爍。
[0015](11)任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后，關(guān)閉多媒體定時(shí)器，關(guān)閉所有的圖像數(shù)據(jù)接收線程，釋放⑶I+資源。
[0016]其中，步驟(10)具體包括以下步驟:
[0017](10.1)針對(duì)每一路視頻創(chuàng)建一個(gè)純色畫刷，用該畫刷填充該路視頻顯示區(qū)域；
[0018](10.2)針對(duì)每一路視頻在中創(chuàng)建一個(gè)空白的內(nèi)存位圖，大小等同于該路視頻顯不區(qū)域；
[0019](10.3)針對(duì)每一個(gè)空白位圖，將待顯示的控件元素繪制到該內(nèi)存位圖上；
[0020](10.4)將(10.3)中繪制好的內(nèi)存位圖逐個(gè)刷新顯示在屏幕上。
[0021]本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0022](I)支持多路圖像同時(shí)顯示且CPU占用率較低，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求較低，避免了頻繁的升級(jí)硬件設(shè)備。
[0023](2)在圖像放大、縮小和窗口移動(dòng)等操作時(shí)視頻畫面運(yùn)行流暢，無(wú)卡頓現(xiàn)象，具有較好的用戶體驗(yàn)。
[0024](3)支持視頻疊加，可以根據(jù)需要在視頻畫面上疊加文字、儀表等信息，方便操作手全面了解無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
:
[0025]圖1是本發(fā)明支持視頻疊加的多路圖像顯示流程圖；

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖和實(shí)際對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明支持視頻疊加的多路圖像顯示方法主要包括以下步驟。
[0027](I)創(chuàng)建多個(gè)圖像數(shù)據(jù)接收線程，線程個(gè)數(shù)等于同時(shí)顯示的圖像路數(shù)。
[0028](2)初始化⑶I+資源。
[0029](3)將通過(guò)圖像數(shù)據(jù)接收線程接收到的多路壓縮圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行解壓，解壓后圖像格式為YV12。
[0030](4)初始化 DirectDraw。
[0031](5)創(chuàng)建多個(gè)主表面，主表面?zhèn)€數(shù)等于同時(shí)顯示的圖像路數(shù)，主表面用于顯示視頻圖像。
[0032](6)創(chuàng)建多個(gè)YUV離屏表面，每一個(gè)離屏表面對(duì)應(yīng)一個(gè)步驟(5)中創(chuàng)建的主表面，離屏表面用于拷貝圖像數(shù)據(jù)。
[0033](7)初始化多媒體定時(shí)器，多媒體定時(shí)器用于定時(shí)的顯示視頻圖像。
[0034](8)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中將步驟(3)得到的多組圖像格式為YV12的圖像數(shù)據(jù)分別拷貝到對(duì)應(yīng)的YUV離屏表面。
[0035](9)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中通過(guò)逐個(gè)翻轉(zhuǎn)主表面和與對(duì)應(yīng)的離屏表面來(lái)實(shí)現(xiàn)多路圖像的顯示。
[0036](10)在定時(shí)器中采用GDI+雙緩沖機(jī)制進(jìn)行儀表或文字的視頻疊加，采用雙緩沖機(jī)制可以防止屏幕閃爍。在視頻畫面上可以疊加無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)儀表，飛行姿態(tài)儀表顯示無(wú)人機(jī)的俯仰角和橫滾角；在視頻畫面上還可以疊加無(wú)人機(jī)飛行速度、無(wú)人機(jī)飛行高度和無(wú)人機(jī)方位角等信息。
[0037](11)任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后，關(guān)閉多媒體定時(shí)器，關(guān)閉所有的圖像數(shù)據(jù)接收線程，釋放⑶I+資源。
[0038]其中，步驟(10)具體包括以下步驟:
[0039](10.1)針對(duì)每一路視頻創(chuàng)建一個(gè)純色畫刷，用該畫刷填充該路視頻顯示區(qū)域；
[0040](10.2)針對(duì)每一路視頻在中創(chuàng)建個(gè)空白的內(nèi)存位圖，大小等同于該路視頻顯不區(qū)域；
[0041](10.3)針對(duì)每一個(gè)空白位圖，將待顯示的控件元素繪制到該內(nèi)存位圖上；
[0042](10.4)將(10.3)中繪制好的內(nèi)存位圖逐個(gè)刷新顯示在屏幕上。
【權(quán)利要求】
1.無(wú)人機(jī)地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示方法，其特征在于包括以下步驟: (1)創(chuàng)建多個(gè)圖像數(shù)據(jù)接收線程，線程個(gè)數(shù)等于同時(shí)顯示的圖像路數(shù)； (2)初始化GDI+資源； (3)將通過(guò)圖像數(shù)據(jù)接收線程接收到的多路壓縮圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行解壓，解壓后圖像格式為YV12 ；
(4)初始化DirectDraw ； (5)創(chuàng)建多個(gè)主表面，主表面?zhèn)€數(shù)等于同時(shí)顯示的圖像路數(shù)，主表面用于顯示視頻圖像； (6)創(chuàng)建多個(gè)YUV離屏表面，每一個(gè)離屏表面對(duì)應(yīng)一個(gè)步驟(5)中創(chuàng)建的主表面，離屏表面用于拷貝圖像數(shù)據(jù)； (7)初始化多媒體定時(shí)器，多媒體定時(shí)器用于定時(shí)的顯示視頻圖像； (8)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中將步驟(3)得到的多組圖像格式為YV12的圖像數(shù)據(jù)分別拷貝到對(duì)應(yīng)的YUV離屏表面； (9)在定時(shí)器的響應(yīng)函數(shù)中通過(guò)逐個(gè)翻轉(zhuǎn)主表面和與對(duì)應(yīng)的離屏表面來(lái)實(shí)現(xiàn)多路圖像的顯示； (10)在定時(shí)器中采用用于防止屏幕閃爍的GDI+雙緩沖機(jī)制進(jìn)行儀表或文字的視頻疊加； (11)判斷多路圖像顯示任務(wù)是否完成，若完成，則任務(wù)結(jié)束；否則，轉(zhuǎn)入步驟(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示技術(shù)，其特征在于:步驟(10)具體包括以下步驟: (10.1)針對(duì)每一路視頻顯示區(qū)域創(chuàng)建一個(gè)純色畫刷，用該畫刷填充該路視頻顯示區(qū)域； (10.2)針對(duì)每一路視頻顯示區(qū)域創(chuàng)建一個(gè)空白的內(nèi)存位圖，大小等同于該路視頻顯示區(qū)域； (10.3)針對(duì)每一個(gè)空白位圖，將待顯示的控件元素繪制到該內(nèi)存位圖上； (10.4)將(10.3)中繪制好的內(nèi)存位圖逐個(gè)刷新顯示在屏幕上。
【文檔編號(hào)】H04N5/265GK104394387SQ201410764085
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】宗茂, 杜明, 李華偉, 胡佳, 劉廈, 雷耀麟 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所