CN103795994A - 一种视频图像的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频图像的处理方法及装置，以解决现有技术中，只能单一输出模拟标清视频图像信号或者单一输出高清数字视频图像信号的问题。本发明中，采集支持高速传输的数字视频图像数据；对所述数字视频图像数据进行视频分路处理，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据；对所述第一路高清数字视频图像数据进行编码，输出高清数字视频图像信号；对所述第二路标清数字视频图像数据进行编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。通过本发明最终实现同时支持高清数字视频图像信号与标清模拟视频图像信号的输出。

Description

一种视频图像的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及视频技术领域，尤其涉及一种视频图像的处理方法及装置。

背景技术

球型摄像机凭借高速旋转、大倍数变焦、监控范围广、操作方便等优势，应用范围越来越广。现有的球型摄像机主要有模拟球型摄像机和数字高清球型摄像机两大种类。

模拟球型摄像机可以直接通过同轴线接口输出标清模拟视频信号，在后端通过模数采样后解析出标清模拟视频图像，如图1所示为现有的模拟球型摄像机输出标清模拟视频图像信号的示意图，一体化机芯输出CVBS（CompositeVideo Broadcast Signal，复合视频广播信号）信号后，经过OSD（On ScreenDisplay，屏幕菜单显示）菜单叠加后经过同轴线直接输出标清模拟视频图像信号。

模拟球型摄像机输出的标清模拟视频图像信号基本无延时，后端采用同轴线输出，传输距离可达300m，后端接入简单，并且接口标准统一，但是模拟球型摄像机只支持标清模拟视频信号输出，图像输出分辨率较低，图像清晰度比较差。

数字高清球型摄像机可以通过以太网口输出高清H.264编码后的高清数字视频图像信号码流，后端根据协议从视频图像信号码流中解析出高清数字视频图像，如图2所示为现有的数字高清球型摄像机输出高清数字视频图像信号的示意图，一体化机芯输出YUV（欧洲电视装置采用的一种颜色编码方法）格式的信号后，经过OSD菜单叠加，以H.264（一种高性能的视频编码技术）编码对视频流进行编码，并通过网线输出高清数字视频图像。

数字高清球型摄像机可以输出高清数字视频图像信号，清晰度比较好，但是相比较模拟球型摄像机而言，具有图像延时大；编解码协议有差异，后端接入比较复杂，以太网线传输距离短的问题。

综上所述，现有的视频处理方法，只能单一输出标清模拟视频图像信号或者高清数字视频图像信号，若要实现标清模拟视频图像信号和高清数字视频图像信号的同时输出，需要同时使用两个摄像头，两路独立的视频处理装置，这样会造成电路复杂，元器件繁多，且难以保证视频取景内容完全一致。

发明内容

本发明的目的是提供一种视频图像的处理方法及装置，以解决现有的视频处理方法，只能单一输出标清模拟视频图像信号或者单一输出高清数字视频图像的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供了一种视频图像的处理方法，该方法包括：

采集支持高速传输的数字视频图像数据；

将所述数字视频图像数据分为两路，进行分辨率的调整，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据；

对所述第一路高清数字视频图像数据进行编码，输出高清数字视频图像信号；对所述第二路标清数字视频图像数据进行编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

本发明另一方面还提供了一种视频图像处理装置，该装置包括：

采集模块，用于采集支持高速传输的数字视频图像数据；

分路模块，用于将所述采集模块采集的所述数字视频图像数据分为两路，进行分辨率的调整，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据；

输出模块，用于对所述分路模块分路处理得到的所述第一路高清数字视频图像数据进行编码，输出高清数字视频图像信号；对所述分路模块分路处理得到的所述第二路标清数字视频图像数据进行编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

本发明中提供的视频图像处理方法及装置，通过采集支持高速传输的数字视频图像数据，并对采集到的数字视频图像数据进行视频分路处理，得到高清数字视频图像数据和标清数字视频图像数据，再分别对得到的高清数字视频图像数据和标清数字视频图像数据进行不同的编码处理，实现对同一视频源，同时支持输出高清数字视频图像信号和标清模拟视频图像信号。

附图说明

图1为现有的模拟球型摄像机输出标清模拟视频图像信号的示意图；

图2为现有的数字高清球型摄像机输出高清数字视频图像信号的示意图；

图3为本发明实施例一提供的视频图像处理方法流程图；

图4为本发明实施例二提供的视频图像处理示意图；

图5为本发明实施例三提供的视频图像处理装置的构成框图。

具体实施方式

本发明提供的视频图像传输方法，对采集的同一视频源的数字视频图像数据进行视频分路处理，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据，并对分路后的数字视频图像数据进行相应的编码处理，最终实现支持高清数字视频图像信号与标清模拟视频图像信号的同时输出。

本发明实施例一提供一种视频图像的处理方法，实现流程如图3所示。

步骤S101：采集支持高速传输的数字视频图像数据。

具体的，本发明实施例中采集高清摄像头输出的，并支持高速传输的数字视频图像数据，图像分辨率较高，使得后端解析并显示的数字视频图像与模拟视频图像清晰度比较好。

步骤S102：对步骤S101中采集的数字视频图像数据进行视频分路处理。

具体的，将采集到的数字视频图像数据分为两路，在不同的通道中进行分辨率的调整，可通过调整视频图像的尺寸来调整视频图像的分辨率，得到高清数字视频图像数据与标清数字视频图像数据。

步骤S103：对步骤S102中分路处理后得到的高清数字视频图像数据与标清数字视频图像数据进行编码处理，输出高清数字视频图像信号与标清模拟视频图像信号。

具体的，分路处理后得到的高清数字视频图像数据可以直接进行相应的编码后，网络输出高清数字视频图像信号。对于分路处理后得到的标清数字视频图像数据进行相应的编码后得到标清数字视频图像信号，通过数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

本发明实施例提供的视频图像处理方法，通过采集支持高速传输的数字视频图像数据，并对采集到的数字视频图像数据进行视频分路处理，再分别对得到的高清数字视频图像数据和标清数字视频图像数据进行不同的编码处理，实现对同一视频源，同时支持输出高清数字视频图像信号和标清模拟视频图像信号。

本发明实施例二将结合实际应用对实施例一中的视频图像处理方法，作更为详细的说明，当然并不引以为限。

步骤S201：图像采集，采集支持高速传输的数字视频图像数据。

优选的，本发明实施例中支持高速传输的数字视频图像数据采用LVDS（Low-Voltage Differential Signaling，低压差分）电平方式进行传输，采用该方式传输视频图像数据，传输速率高，并且抗干扰性比较好。

更为优选的，本发明实施例中可采用将LVDS电平转换为TTL（Transistor-Transistor Logic，晶体管-晶体管逻辑集成电路）电平的专用集成电路ASIC实现数字视频图像数据的采集，例如可采用THC63LVD104C芯片进行数字视频图像数据的采集，本发明实施例中还可以利用FPGA（FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列）采集数字视频图像数据，将以LVDS电平方式传输的数字视频图像数据转换为TTL电平的YUV数据格式图像数据。

上述YUV数据格式的图像数据仅仅包含原始的图像数据，并没有OSD菜单叠加，因此，为了提高视频图像的显示效果，本发明实施例中可对转换为YUV格式的图像数据进行菜单字符叠加，将叠加后的YUV图形数据作为分路处理的视频图像数据，进行后续的分路处理。

具体的，本发明实施例中在进行菜单字符叠加时，可应用FPGA实现数字OSD菜单叠加，最终仍以YUV格式的图像数据输出，并设计为白底黑框的字符显示效果。

步骤S202：图像优化处理。

具体的，本步骤是可选的，当用户需要的视频图像显示效果更好，则可对采集到的视频图像预先进行图像优化处理。

步骤S203：图像分路处理，分别调整分辨率，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据。

具体的，将OSD叠加后的YUV格式图像数据作为原始的视频图像数据，分为两路后分别进行分辨率的调整，以满足视频图像的高清与标清显示。

更为优选的，本发明实施例中将支持高速传输并具有高分辨率的高清数字视频图像数据作为分路处理前的原始数据，可使通过第一路分辨率调整通道后，仍保持原有的分辨率，并将其作为第一路高清数字视频图像数据；对于另一路分辨率调整通道中进行图像分辨率调整时，只需将原始视频图像进行缩放到所需的标清图像，即可得到标清数字视频图像数据。

例如，当采用上述分路处理方式时，输入的YUV格式的图像数据支持1280*720P或1920*1080P分辨率，通过调整通道一输出的高清数字视频图像数据，则保持原有的1280*720或1920*1080分辨率；而调整通道二，则对输入的数字高清视频图像进行缩放处理，将图像分辨率压缩至704*576，得到标清数字视频图像数据。

并且，本发明实施例中采用对采集到的数字视频图像数据，为同一视频源的视频图像数据，对同一视频源的视频图像数据进行分路处理，能够保证视频取景内容一致，图像延时小。

步骤S204：对分路处理后得到的第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据分别进行编码处理。

具体的，对于分路处理后得到的第一路高清数字视频图像数据，可按照H.264格式进行编码，并根据相应的网络协议进行压缩编码，最终输出高清数字视频图像信号。

对于分路处理后得到的第二路标清数字视频图像数据，可根据用户当前选择的视频制式，包括PAL、NTSC等，调整行同步时间宽度、色同步时间宽度、整行时间宽度等参数，进行对应的CVBS时序编码，得到标清数字视频信号，然后再进行相应的数模转换，最终输出标清模拟视频图像信号。

优选的，本发明实施例中，还可将第二路标清数字视频图像数据，进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码，作为辅码流输出标清数字视频图像信号，而将第一路高清数字视频图像数据，进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码后，作为主码流输出高清数字视频图像信号；

步骤S205：输出高清和/或标清数字视频图像信号与标清模拟视频图像信号。

具体的，输出的高清数字视频图像信号通过以太网接口输出，进行网络传输，后端根据协议从视频图像信号码流中解析出高清数字视频图像。

标清模拟视频图像信号通过同轴线接口输出，在后端通过模数采样后解析出标清模拟视频图像。

优选的，当有标清数字视频图像信号输出时，同样采用与输出的高清数字视频图像信号相同类型的接口进行输出，即以太网接口。

进一步优选的，标清模拟视频图像信号通过同轴线接口输出之前，可对数模转换后得到的模拟视频图像信号进行相应的视频运放处理，一方面增大驱动能力，另一方面缓冲外部干扰对模拟视频图像的干扰。

本发明实施例二中提供的视频图像处理过程示意图，如图4所示，对经过OSD菜单叠加后的YUV图像数据，进行分路处理，得到第一路高清数字视频数据与第二路标清数字视频数据后，进行不同的编码处理，最终实现基于同一视频源，并支持同时输出高清数字视频图像信号和标清模拟视频图像信号。

本发明实施例三提供了一种视频图像处理装置，该装置构成框图如图5所示，包括：

采集模块10，用于采集支持高速传输的数字视频图像数据。

分路模块11，用于对采集模块10采集的数字视频图像进行视频分路处理，将采集模块10采集的数字视频图像数据分为两路，进行分辨率的调整，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据；

输出模块12，用于对分路模块11分路处理后得到的第一路高清数字视频图像数据进行编码，输出高清数字视频图像信号；对分路模块11分路处理后得到的第二路标清数字视频图像数据进行编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

其中，采集模块10采集的数字视频图像数据采用低压差分LVDS电平方式进行传输，并且采用THC63LVD104C芯片或FPGA芯片采集该采用LCDS电平方式传输的数字视频图像数据。

输出模块12，具体用于：

对第一路高清数字视频图像数据进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码，输出高清数字视频图像信号；

对第二路标清数字视频图像数据进行复合视频广播信号CVBS时序编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

输出模块12，还用于：

将第二路标清数字视频图像数据进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码，输出标清数字视频图像信号。

优选的，输出模块包括以太网接口120和同轴线接口121，以太网接口120，用于输出高清数字视频图像信号和/或标清数字视频图像信号；同轴线接口121，用于输出标清模拟视频图像信号。

优选的，该装置还包括一视频运放处理模块13，与同轴线接口121相连，用于在标清模拟视频图像信号通过同轴线接口输出之前，对标清模拟视频图像信号进行视频运放处理。

优选的，该装置还包括一转换模块14，用于在采集模块10采集数字视频图像数据之后，转换采集模块10采集的数字视频图像的图像数据为YUV格式图像数据，并对转换得到的YUV格式图像数据进行菜单字符叠加，得到叠加后的YUV图像数据；将该叠加后的YUV图像数据，作为分路模块11进行视频分路处理的视频图像数据。

更为优选的，本发明实施例提供的视频图像处理装置，还包括一图像优化模块15，用于对转换模块14对转换得到的YUV格式图像数据进行菜单字符叠加后，对叠加后的YUV图像数据进行图像优化处理，以提高视频图像显示效果。

本发明实施例提供的视频图像处理装置，同时支持标清模拟视频图像信号输出和高清数字视频图像信号输出，并且在视频传输过程中支持OSD菜单叠加，提高后端视频图像的显示效果。

需要说明的是，为了简化视频传输过程中的视频处理流程以及使后端显示视频图像时，有更好的图像显示效果，本发明实施例中采用支持高速传输的高清数字视频图像作为视频源，而采用其他的视频源，例如高清模拟视频图像、标清数字视频图像等，并基于与本发明相同理念进行视频传输的方法，同样都在本发明的保护范围内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种视频图像的处理方法，其特征在于，该方法包括：

采集支持高速传输的数字视频图像数据；

将所述数字视频图像数据分为两路，进行分辨率的调整，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据；

对所述第一路高清数字视频图像数据进行编码，输出高清数字视频图像信号；对所述第二路标清数字视频图像数据进行编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一路高清数字视频图像数据进行编码，输出高清数字视频图像信号；对所述第二路标清数字视频图像数据进行编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号，具体包括：

对所述第一路高清数字视频图像数据进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码，输出高清数字视频图像信号；

对所述第二路标清数字视频图像数据进行复合视频广播信号CVBS时序编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

将所述第二路标清数字视频图像数据进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码，输出标清数字视频图像信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高清数字视频图像信号和/或所述标清数字视频图像信号，通过以太网接口输出。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标清模拟视频图像信号，通过同轴线接口输出。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标清模拟视频图像信号，通过同轴线接口输出之前，还包括：

对所述标清模拟视频图像信号进行视频运放处理。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采集支持高速传输的数字视频图像数据后，还包括：

转换所述数字视频图像数据为YUV格式图像数据，并对所述YUV格式图像数据进行菜单字符叠加，得到叠加后的YUV图像数据；

将所述叠加后的YUV图像数据，作为分路处理的数字视频图像数据。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数字视频图像数据采用低压差分LVDS电平方式进行传输。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，采用专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA采集所述数字视频图像数据。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述YUV格式图像数据进行菜单字符叠加后，还包括：

对所述叠加后的YUV图像数据进行图像优化处理。

11.一种视频图像处理装置，其特征在于，该装置包括：

采集模块，用于采集支持高速传输的数字视频图像数据；

分路模块，用于将所述采集模块采集的所述数字视频图像数据分为两路，进行分辨率的调整，得到第一路高清数字视频图像数据与第二路标清数字视频图像数据；

输出模块，用于对所述分路模块分路处理得到的所述第一路高清数字视频图像数据进行编码，输出高清数字视频图像信号；对所述分路模块分路处理得到的所述第二路标清数字视频图像数据进行编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

12.如权利要求11所述的视频图像处理装置，其特征在于，所述输出模块具体用于：

对所述第一路高清数字视频图像进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码，输出高清数字视频图像信号；

对所述第二路标清数字视频图像数据进行复合视频广播信号CVBS时序编码得到标清数字视频图像信号，并进行数模转换，输出标清模拟视频图像信号。

13.如权利要求12所述的视频图像处理装置，其特征在于，所述输出模块还用于：

将所述第二路标清数字视频图像数据进行H.264编码，并根据网络协议进行压缩编码，输出标清数字视频图像信号。

14.如权利要求13所述的视频图像处理装置，其特征在于，所述输出模块包括：以太网接口和同轴线接口，具体的，

所述以太网接口，用于输出所述高清数字视频图像信号和/或所述标清数字视频图像信号；

所述同轴线接口，用于输出所述标清模拟视频图像信号。

15.如权利要求14所述的视频图像处理装置，其特征在于，该装置还包括一视频运放处理模块，用于在所述标清模拟视频图像信号通过同轴线接口输出之前，对所述标清模拟视频图像信号进行视频运放处理。

16.如权利要求12所述的视频图像处理装置，其特征在于，该装置还包括：

转换模块，用于在所述采集模块采集所述数字视频图像数据之后，转换所述数字视频图像数据为YUV格式图像数据，并对所述YUV格式图像数据进行菜单字符叠加，得到叠加后的YUV图像数据；将所述叠加后的YUV图像数据，作为分路处理的数字视频图像数据。

17.如权利要求16所述的视频图像处理装置，其特征在于，所述采集模块采集的所述数字视频图像数据采用低压差分LVDS电平方式进行传输。

18.如权利要求17所述的视频图像处理装置，其特征在于，所述采集模块采用专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA采集所述数字视频图像数据。

19.如权利要求17所述的视频图像处理装置，其特征在于，该装置还包括：

图像优化模块，用于对所述转换模块对所述YUV格式图像数据进行菜单字符叠加后，对所述叠加后的YUV图像数据进行图像优化处理。

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