CN102231808B - 将高清视频数据转换为8路标清视频数据的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种所需器件少、设计简单、成本低的将高清数据转换为8路标清视频数据的方法，利用高清视频数据的第一帧传送标清视频数据的奇场，并且利用高清视频数据的第二帧传送标清视频数据的偶场，设定共传送8个标清视频数据，其中标清视频数据的组织形式为：当传送8个标清视频数据的奇场时，先传送标清视频数据的第1路的第1行，再传输第2路的第1行，直到第8路的第1行，再传送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到传完第8路的575行；当传送8个标清视频数据的偶场时，与此类似。还提供了采用该方法的装置。

Description

将高清视频数据转换为8路标清视频数据的装置和方法
技术领域
本发明涉及标清视频传输的技术领域，尤其涉及一种将高清数据转换为8路标清视频数据的装置，以及采用该装置的方法。
背景技术
现有的将高清数据转换为8路标清视频数据的装置通过数字高清接口BT1120接口将标准模式1080P50的高清数据转换为8路标清视频数据，通过1个FPGA(现场可编程门阵列)存入到外部8路帧缓存器中，并采用时分复用的方式，将这8路帧缓存的标清视频数据处理后发送给8个视频编码器。由于需要FPGA外部接帧缓存器才能实现高清数据转换为8路标清视频数据，所以这种装置所需器件多、设计复杂、成本高。
发明内容
本发明的技术解决的问题是：克服现有技术的不足，提供一种所需器件少、设计简单、成本低的将高清数据转换为8路标清视频数据的装置。
本发明的技术解决方案是：这种将高清视频数据转换为8路标清视频数据的方法，利用高清视频数据的第一帧传送标清视频数据的奇场，并且利用高清视频数据的第二帧传送标清视频数据的偶场，设定共传送8个标清视频数据，其中标清视频数据的组织形式为：当传送8个标清视频数据的奇场时，先传送标清视频数据的第1路的第1行，再传输第2路的第1行，直到第8路的第1行，再传送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到传完第8路的第575行；当传送8个标清视频数据的偶场时，先传送标清视频数据的第1路的第2行，再传输第2路的第2行，直到第8路的第2行，再传送第1路的第4行，第2路的第4行，直到第8路的第4行，直到传完第8路的第576行。
还提供了采用该方法的装置，包括BT1120数字高清接口、现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmable Gate Array)、视频编码器，标准模式1080P50的高清数据通过BT1120数字高清接口后传入FPGA，依次经FPGA的帧探测模块、1至8路切换器、8个先进先出缓存器、8个帧产生器后得到8路标清数据，然后以BT656格式传入8个视频编码器，FPGA的锁相环控制标准模式1080P50的高清数据的两帧与标清数据的一帧严格地同步。
由于标准模式1080P50的高清数据的两帧与标清数据的一帧是严格地同步，也就是说当高清传输完成两帧的时间点和各路标清传输完成一帧(包括逆程)的时间相位是固定不变的，这样就免去了先进先出缓存端发送和接收速度匹配的问题，最大限度地减少了中间缓存的容量，得以使用一片FPGA就可以实现1080P50传输8个PAL(Phase Alternating Line，逐行倒相制式)标清视频的功能。因此所需器件少、设计简单、成本低。
附图说明
图1示出了标清视频数据的一帧的幅面组成图；
图2示出了高清视频数据的一帧的幅面组成图；
图3示出了根据本发明的方法的高清视频数据的一帧中传送8个标清视频数据的奇场的组织形式；
图4示出了根据本发明的装置的电路方框图。
具体实施方式
在标清视频PAL格式下，整个一帧的幅面是864*625点，其中有效点是720*576点，而一帧也是由奇场和偶场分别传送来完成的，PAL标清视频一帧周期是40ms，也就是帧频是25Hz，场频是50Hz。具体幅面组成见图1。
而1080P50高清的帧频是50Hz，高清1080P50的两帧正好是标清视频一帧的时间，都是40ms。具体幅面组织见图2。
本方法利用高清的第一帧传送标清视频的奇场，高清的第二帧传送标清视频的偶场，高清的一帧有效区域最多能传送1920*1080/720*288＝10个PAL的标清视频单场，这是这种传输方法的极限值。考虑到商业应用以及实现上的便利性，把指标确定为传8个标清视频。图3示出了根据本发明的方法的高清视频数据的一帧中传送8个标清视频数据的奇场的组织形式。其中标清视频数据的组织形式为：当传送8个标清视频数据的奇场时，先传送标清视频数据的第1路的第1行，再传输第2路的第1行，直到第8路的第1行，再传送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到传完第8路的第575行；当传送8个标清视频数据的偶场时，先传送标清视频数据的第1路的第2行，再传输第2路的第2行，直到第8路的第2行，再传送第1路的第4行，第2路的第4行，直到第8路的第4行，直到传完第8路的第576行。
图4示出了根据本发明的装置的电路方框图。采用该方法的装置，包括BT1120数字高清接口(每帧总像素点为2200*1125，有效像素点为1920*1080，信号线为17根，其中16根为数据线，一根为时钟线，时钟频率为148.5MHz。)、现场可编程门阵列FPGA、视频编码器，FPGA的数量是一个，无需外接存储器，标准模式1080P50的高清数据通过BT1120数字高清接口后传入FPGA，依次经FPGA的帧探测模块、1至8路切换器、8个先进先出缓存器、8个帧产生器后得到8路标清数据，然后以BT656格式传入8个视频编码器，FPGA的锁相环控制标准模式1080P50的高清数据的两帧与标清数据的一帧严格地同步。
优选地，还包括内集成电路I2C，其与FPGA的寄存器相连以便控制FPGA。该方法使用数字高清接口BT1120，传输8个标清视频给FPGA，FPGA负责把8个标清视频数据摘出来，分别发给8个视频encoder。该专利的要点在于1120接口中的数据组织方式，每路之间的数据是行交错的，这样的好处是FPGA在显示8个标清视频时无需外接帧缓存。只需进行行缓存即可，而FPGA片上的RAM即可满足要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.将高清视频数据转换为8路标清视频数据的方法，其特征在于，利用高清视频数据的第一帧传送标清视频数据的奇场，并且利用高清视频数据的第二帧传送标清视频数据的偶场，设定共传送8个标清视频数据，其中标清视频数据的组织形式为：当传送8个标清视频数据的奇场时，先传送标清视频数据的第1路的第1行，再传输第2路的第1行，直到第8路的第1行，再传送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到传完第8路的第575行；当传送8个标清视频数据的偶场时，先传送标清视频数据的第1路的第2行，再传输第2路的第2行，直到第8路的第2行，再传送第1路的第4行，第2路的第4行，直到第8路的第4行，直到传完第8路的第576行。
2.将高清视频数据转换为8路标清视频数据的装置，包括BT1120数字高清接口、现场可编程门阵列FPGA、视频编码器，其特征在于，标准模式1080P50的高清数据通过BT1120数字高清接口后传入FPGA，依次经FPGA的帧探测模块、1至8路切换器、8个先进先出缓存器、8个帧产生器后得到8路标清数据，然后以BT656格式传入8个视频编码器，FPGA的锁相环控制标准模式1080P50的高清数据的两帧与标清数据的一帧严格地同步，利用高清视频数据的第一帧传送标清视频数据的奇场，并且利用高清视频数据的第二帧传送标清视频数据的偶场，设定共传送8个标清视频数据，其中标清视频数据的组织形式为：当传送8个标清视频数据的奇场时，先传送标清视频数据的第1路的第1行，再传输第2路的第1行，直到第8路的第1行，再传送第1路的第3行，第2路的第3行，直到第8路的第3行，直到传完第8路的第575行；当传送8个标清视频数据的偶场时，先传送标清视频数据的第1路的第2行，再传输第2路的第2行，直到第8路的第2行，再传送第1路的第4行，第2路的第4行，直到第8路的第4行，直到传完第8路的第576行。
3.根据权利要求2所述的将高清视频数据转换为8路标清视频数据的装置，其特征在于，还包括内集成电路I2C，其与FPGA的寄存器相连以便控制FPGA。
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