CN101742220B - 一种基于串行差分交换器实现多画面的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于串行差分交换器实现多画面的系统和方法，在实现该方法的图像处理单元中包括通过串行差分接口互连的多个解码模块和编码模块；当每个解码模块通过串行差分接口与串行差分交换器相连时，由解码模块将接收的图像数据缩放至多画面图像数据中的小画面图像数据；通过串行差分交换器发送小画面图像数据给编码模块；由编码模块将多个小画面图像数据合成为多画面图像数据。由于通过串行差分交换器实现图像数据的传输，解决了视频带宽瓶颈问题，会议电视用户可清晰地接收高清多画面；同时，还可根据最大多画面数的需要选择数字信号处理器的个数，既节约底端用户的实施成本，又通过增加数字信号处理器的个数满足高端用户的需要。

Description

一种基于串行差分交换器实现多画面的系统和方法

技术领域

本发明涉及会议电视技术领域，尤其涉及的是一种基于串行差分交换器实现多画面系统和方法的改进。

背景技术

会议电视是近年兴起的一种通信方式，其问世大大缩短人与人之间通信的距离，改变以往的会议模式，不但可节省人力、财力，还能提高工作效率。一方面，会议电视的系统通过摄像头和麦克拾取图像和声音，经过编码器转化为数字信号并加以压缩，在通信网络中把信号传送出去；另一方面，参加会议方将接收到的数字信号解压缩还原为模拟信号，通过显示设备和扬声器播放出来；整个的过程基本上都是“同时”进行的。

随着会议电视系统的带宽逐渐增加，会议电视系统所提供的功能也随着技术的更新换代越来越丰富起来，它为用户提供了更为便捷、更为多样化和更为个性化的众多功能。其中，在现有的会议电视中，一般都会有多方参加会议。

一种情况是，在没有采用多画面技术的会议电视系统中，参会的一方仅能看到另外一方的图像，这样在一定程度上降低了会议电视的直观性，使得参会者感觉自己和对方的交流不是面对面的。

另一种情况是，如果采用传统的多画面技术，参会者可以同时看到多个会场的图像，一定程度上提高了直观性。但是传统的多画面技术最高支持的画面分辨率为4CIF(576*704)，这样，参会者看到的多个图像中的小画面最大分辨率为CIF(288*352)；此处的CIF(Common Intermediate Format)是常用的标准化图像格式，因为分辨率低，观看的效果也受到了影响。随着网络带宽的提高和图像处理技术的进步，用户对于会议电视图像的分辨率要求越来越高，以往HPI主机接口或者处理器总线、PCI总线和以太网互连的多画面合成技术，缺少很好的扩展性和裁剪性，已经不能满足用户的需求。

因此，现有技术尚有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种基于串行差分交换器实现多画面的系统和方法，可以有效地提高会议电视的直观性和清晰度，并具有很好的扩展性和裁剪性。

本发明的技术方案如下：

一种基于串行差分交换器实现多画面的系统，所述系统中的图像处理单元包括多个数字信号处理器和一串行差分交换器，每个数字信号处理器通过串行差分接口分别与相邻的两个数字信号处理器以及对角的一个数字信号处理器互相连接，其中，每个数字信号处理器通过串行差分接口还与所述串行差分交换器相连接，每个数字信号处理器连接其他数字信号处理器的指定内存，用于数字信号处理器相互之间读取图像数据。

所述的系统，其中，任意一个数字信号处理器设置为所述系统中的编码模块，其余的数字信号处理器设置为所述系统中多个解码模块。

所述的系统，其中，多个解码模块通过串行差分接口分别与所述编码模块的指定内存互连，用于将解码并缩放后的图像数据写入该指定内存中。

一种基于串行差分交换器实现多画面的方法，当每个解码模块通过串行差分接口与一串行差分交换器相连接时，所述方法包括以下步骤：

A、由所述解码模块将接收的图像数据缩放至多画面图像数据中的小画面图像数据；

B、通过所述串行差分交换器发送该小画面图像数据给所述编码模块；

C、由所述编码模块将多个小画面图像数据合成为多画面图像数据。所述的方法，其中，所述步骤A还包括：

A1、一网络设备捕捉图像视频码流并传送给一网络终端；

A2、由所述网络终端将该图像视频码流压缩成图像数据并发送给所述解码模块。

所述的方法，其中，所述步骤A1和A2之间还包括：

A3、所述解码模块在缩放多画面图像数据中的小画面图像数据前，先将已压缩的图像数据还原成解码后的图像数据。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括：

所述解码模块分别通过串行差分接口将缩放后的小画面图像数据写入所述编码模块的指定内存中。

所述的方法，其中，所述步骤C还包括：

C1、由所述编码模块对指定内存中的图像数据进行搬移，合成为多画面图像数据；

C2、所述编码模块对合成后的多画面图像数据进行编码处理。

所述的方法，其中，所述步骤C后还包括：

D、将编码后的多画面图像数据发送至所述网络终端。

本发明所提供的一种基于串行差分交换器实现多画面的系统和方法，由于通过串行差分交换器实现图像数据的传输，解决了视频带宽瓶颈问题；使得会议电视用户在清晰地接收高清多画面的同时，还可根据最大多画面数的需要选择数字信号处理器的个数，具有很好的扩展性和裁剪性；既节约底端用户的实施成本，又通过增加数字信号处理器的个数满足高端用户的需要。

附图说明

图1是本发明多个DSP之间SRIO连接的拓扑示意图；

图2是本发明方法的SRIO传输处理流程示意图。

具体实施方式

以下将结合所示附图，对本发明基于串行差分交换器实现多画面的具体实施方式和实施例加以详细说明。

本发明基于小画面交换器实现多画面的系统和方法，主要核心点在于相邻及对角互连的多数字信号处理器同时与串行差分交换器连接实现图像数据的传输；至于DSP、SRIO或串行RapidIO等技术为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

本发明具体实施方式系统中的图像处理单元包括一串行差分交换器SRIO-SWITCH和多个数字信号处理器DSP，此处的SRIO指的是SerialRapidIO，即串行RapidIO，简称SRIO，是一种高性能嵌入式互连技术。

每个数字信号处理器通过串行差分接口分别与相邻的两个数字信号处理器以及对角的一个数字信号处理器互相连接，每个数字信号处理器通过串行差分接口还与所述串行差分交换器相连接，以便于每个数字信号处理器读写其他数字信号处理器。

较好的是，任意一个数字信号处理器均可设置为所述系统中的编码模块，其余的数字信号处理器则设置为所述系统中多个解码模块。

进一步地，多个解码模块通过串行差分接口分别与所述编码模块的指定内存互相连接，用于数字信号处理器相互之间读取图像数据。

本发明基于串行差分交换器实现多画面的具体实施方式，在实现该方法的一图像处理单元中包括：通过串行差分接口互连的多个解码模块和一编码模块；当每个解码模块通过串行差分接口与一串行差分交换器相连时，关键包括以下方面：

一、由所述解码模块将接收的图像数据缩放至多画面图像数据中的小画面图像数据；

二、通过所述串行差分交换器发送该小画面图像数据给所述编码模块；

三、由所述编码模块将多个小画面图像数据合成为多画面图像数据。

具体的讲，基于串行差分交换器实现多画面的方法，包括以下步骤：

第一步，网络设备终端压缩视频码流的图像数据，并发送给一高清图像处理单元上的解码模块。

第二步，所述解码模块将压缩后图像数据还原成解码后的图像数据。

第三步，所述解码模块将该图像数据缩放至多画面图像数据中小画面图像数据的大小。

第四步，将缩放后的小画面图像数据通过SRIO发送给一编码模块。

第五步，由该编码模块将多路小画面图像数据合成多画面图像数据。

第六步，由编码模块将多画面图像数据编码成压缩图像数据。

第七步，将压缩后的图像数据发送给网络终端。

下面结合附图以8片数字信号处理器DSP为例，进一步说明实现本发明具体实施方式的系统拓扑结构。图1所示一高清处理单元中中的DSP0、DSP1、DSP2、...、DSP7分别代表8片数字信号处理器DSP，每片DSP都可作为解码模块或者编码模块；SRIO-SWITCH代表SRIO的交换芯片，在本文中指串行差分交换器。

如图1所示，该高清处理单元中每片DSP都有4个1x接口，且每个1x接口可支持2.5Gbps的数据带宽。每片DSP通过SRIO接口与相邻的两片DSP以及对角的一片DSP相互连接，同时也与SRIO-SWITCH相连。这样，每片DSP都可以通过SRIO接口读写其他DSP的内存。

仍以8片DSP为例，进一步说明本发明具体实施方式的实现方法，如图2所示，假设会议的多画面配置为7画面，其中7片DSP0～DSP6均设为解码模块，第8片DSP7为编码模块。

步骤S201、7片解码模块从网络设备中接收视频码流的压缩图像数据。

步骤S202、分别进行解码处理以后，7片解码模块将各自的视频码流还原成图像原始数据。

步骤S203、7片解码模块根据配置分别将各自的图像原始数据缩放成指定大小。

步骤S204、7片解码模块分别通过SRIO接口将各自缩放后的图像数据写入编码模块的指定内存中。

步骤S205、由编码模块对所述指定内存中的数据进行搬移，合成7画面图像数据。

步骤S206、该编码模块对合成后的7画面图像数据进行编码。

步骤S207、将编码后的7画面图像数据发送至网络设备。

以上具体实施方式中SRIO技术根据实际应用可以采用现有各种可能的方案，为本领域技术人员所熟知，在此也不再赘述。

本发明具体实施方式以及实施例中所提供的基于串行差分交换器实现多画面的系统和方法，由于通过串行差分交换器实现图像数据的传输，解决了视频带宽瓶颈问题；使得会议电视用户在清晰地接收高清多画面的同时，还可根据最大多画面数的需要选择数字信号处理器的个数，具有很好的扩展性和裁剪性；既节约底端用户的实施成本，又通过增加数字信号处理器的个数满足高端用户的需要。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述方案的说明加以改进或变换，例如变换多DSP的拓扑架构，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于串行差分交换器实现多画面的系统，所述系统中的图像处理单元包括多个数字信号处理器和一串行差分交换器，每个数字信号处理器通过串行差分接口分别与相邻的两个数字信号处理器以及对角的一个数字信号处理器互相连接，其特征在于，每个数字信号处理器通过串行差分接口还与所述串行差分交换器相连接，每个数字信号处理器连接其他数字信号处理器的指定内存，用于数字信号处理器相互之间读取图像数据；

任意一个数字信号处理器设置为所述系统中的编码模块，其余的数字信号处理器设置为所述系统中多个解码模块；

多个解码模块通过串行差分接口分别与所述编码模块的指定内存互连，用于将解码并缩放后的图像数据写入该指定内存中；所述编码模块，用于将所述指定内存中的图像数据合成为多画面图像数据并进行编码。

2.一种基于串行差分交换器实现多画面的方法，应用于一种基于串行差分交换器实现多画面的系统，所述系统中的图像处理单元包括多个数字信号处理器和一串行差分交换器，每个数字信号处理器通过串行差分接口分别与相邻的两个数字信号处理器以及对角的一个数字信号处理器互相连接，每个数字信号处理器通过串行差分接口还与所述串行差分交换器相连接；任意一个数字信号处理器设置为所述系统中的编码模块，其余的数字信号处理器设置为所述系统中多个解码模块；

所述方法包括以下步骤：

A、由所述解码模块将接收的图像数据缩放至多画面图像数据中的小画面图像数据；

B、通过所述串行差分交换器发送该小画面图像数据给所述编码模块；

C、由所述编码模块将多个小画面图像数据合成为多画面图像数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：

A1、一网络设备捕捉图像视频码流并传送给一网络终端；

A2、由所述网络终端将该图像视频码流压缩成图像数据并发送给所述解码模块。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A2之后还包括：

A3、所述解码模块在缩放多画面图像数据中的小画面图像数据前，先将已压缩的图像数据还原成解码后的图像数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

所述解码模块分别通过串行差分接口将缩放后的小画面图像数据写入所述编码模块的指定内存中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤C还包括：

C1、由所述编码模块对指定内存中的图像数据进行搬移，合成为多画面图像数据；

所述步骤C之后包括：

C2、所述编码模块对合成后的多画面图像数据进行编码处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤C2后还包括：

D、将编码后的多画面图像数据发送至所述网络终端。

Images