CN104093005A - 用于分布式图像拼接系统的信号处理装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于分布式图像拼接系统的信号处理装置及其方法。该信号处理装置包括：信号采集接口，用于采集视频信号和音频信号；信号处理模块，用于对采集的视频信号和音频信号进行处理；编码模块，用于对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码，并得到一音视频码流；以及数据处理模块，用于将来自所述编码模块的所述音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。相比于现有技术，本发明支持音频信号和视频信号同时采集，可实现音频信号和视频信号完全同步，在编码处理后再通过网络接口将音视频码流传送给外部请求设备，从而解决高清视频信号在远距离、低带宽条件下进行图像拼接显示的难题。
Description
技术领域
本发明涉及分布式图像拼接控制领域，尤其涉及一种用于分布式图像拼接系统的信号处理装置及其方法。
背景技术
当前，拼接控制器与各种显示设备相配合，被广泛应用于各行各业的指挥中心，这些显示设备可以是诸如LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)、DLP(Digital Light Procession，数字光处理)、PDP(Plasma Display Panel，等离子显示面板)、LED(LightEmitting Diode，发光二极管)等等。随着应用规模不断扩大，一种基于网络交换架构、可突破地域限制的分布式图像拼接处理系统应运而生。由于该系统摒弃了传统的PCI总线结构、Fabric Switch结构，引入了网络交换技术，从而使得该架构的系统可做到规模无限扩展、全数字化处理、传输过程不会有信号损失等诸多特点。
然而，在现有的分布式图像拼接处理系统中，大多数采用了无压缩或者私有码流压缩技术，这样会使进行数据交换时所需的网络带宽非常大。例如，一个1080P 60帧的信号采用无压缩处理的带宽要求是3Gbps，而采用私有码流压缩技术的带宽要求约为100Mbps～300Mbps，这样会让多数产品仅限于局域网内使用，无法真正突破地域限制。在实际应用中，分布式图像拼接处理技术既需要进行图像拼接，又需要对信号源进行存储录制，然而现有的设备无法将这两种处理功能同时完成。即使可以实现这些功能，也会使系统架构变得复杂，不宜维护。
发明内容
针对现有技术中的分布式图像拼接处理系统的网络带宽要求过高、无法满足远程图像信号的拼接处理、无法满足一次信号采集就可进行录制的诸多缺陷，本发明提供了一种用于分布式图像拼接系统的信号处理装置。
依据本发明的一个方面，提供了一种用于分布式图像拼接系统的信号处理装置，包括：
信号采集接口，用于采集视频信号和音频信号；
信号处理模块，与所述信号采集接口相连，该信号处理模块用于对所采集的视频信号和音频信号进行处理；
编码模块，与所述信号处理模块相连，该编码模块用于对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码，并得到一音视频码流；以及
数据处理模块，与所述编码模块相连，该数据处理模块用于将来自所述编码模块的所述音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。
在其中的一实施例，所述信号处理装置还包括控制协议模块和RS232控制接口，所述控制协议模块与所述数据处理模块相连，所述RS232控制接口与所述控制协议模块相连，所述数据处理模块还经由所述网络接口来接收和解析外部的控制命令，所述控制协议模块接收所述控制命令从而驱动所述RS232控制接口。
在其中的一实施例，所述信号采集接口同步采集所述视频信号和所述音频信号。
在其中的一实施例，所述信号采集接口包括视频采集单元和音频采集单元，所述信号处理模块包括视频处理单元和音频处理单元，其中，所述视频采集单元用于采集所述视频信号，所述视频处理单元用于对所采集的视频信号进行图像处理；所述音频采集单元用于采集所述音频信号，所述音频处理单元用于接收所述音频信号。
在其中的一实施例，所述图像处理方式包括色彩空间转换、图像缩放、图像旋转或者图像分割。
在其中的一实施例，所述数据处理模块还经由所述网络接口接收音视频处理命令，并将音频处理命令传送至所述音频处理单元以及视频处理命令传送至所述视频处理单元。
在其中的一实施例，所述视频采集单元为DVI-I接口，用于采集DVI、VGA、HDMI或YPbPr视频信号类型。
在其中的一实施例，所述音频采集单元为双声道立体声。
在其中的一实施例，所述数据处理模块支持TCP/IP、UDP或RTSP网络协议。
在其中的一实施例，所述网络接口包括两个双千兆的RJ45接口，并支持POE供电方式。
在其中的一实施例，所述编码模块根据预设的码流要求，对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码处理。
依据本发明的另一个方面，提供了一种用于分布式图像拼接系统的信号处理方法，包括以下步骤：
信号采集接口采集视频信号和音频信号；
信号处理模块对所采集的视频信号和音频信号进行处理；
编码模块对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码，并得到一音视频码流；以及
将来自所述编码模块的所述音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。
在其中的一实施例，该信号处理方法还包括：经由所述网络接口来接收和解析外部的控制命令；以及根据解析后的所述控制命令驱动RS232控制接口。
在其中的一实施例，所述信号采集接口同步采集所述视频信号和所述音频信号。
在其中的一实施例，所述信号采集接口包括视频采集单元和音频采集单元，所述信号处理模块包括视频处理单元和音频处理单元，其中，上述信号采集接口采集视频信号和音频信号的步骤还包括：所述视频采集单元采集所述视频信号；所述视频处理单元对所采集的视频信号进行图像处理；所述音频采集单元采集所述音频信号；以及所述音频处理单元接收所述音频信号。
在其中的一实施例，所述图像处理方式包括色彩空间转换、图像缩放、图像旋转或者图像分割。
在其中的一实施例，所述编码模块根据预设的码流要求，对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码处理。
采用本发明的用于分布式图像拼接系统的信号处理装置及其方法，其信号采集接口用来采集视频信号和音频信号，信号处理模块用来对所采集的音视频信号进行处理，编码模块用来对处理后的音视频信号进行编码并得到音视频码流，数据处理模块用来将音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。相比于现有技术，本发明的信号采集接口支持音频信号和视频信号同时采集，可实现音频信号和视频信号完全同步，在编码处理后再通过网络接口将音视频码流传送给外部请求设备，从而解决高清视频信号在远距离、低带宽条件下进行图像拼接显示的难题。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出依据本发明的一实施方式，用于分布式图像拼接系统的信号处理装置的结构示意图；
图2示出图1的用于分布式图像拼接系统的信号处理装置的一较佳实施例；
图3示出图2的用于分布式图像拼接系统的信号处理装置的一可替换实施例；以及
图4示出依据本发明的又一实施方式，用于分布式图像拼接系统的信号处理方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出依据本发明的一实施方式，用于分布式图像拼接系统的信号处理装置的结构示意图。
参照图1，本发明的用于分布式图像拼接系统的信号处理装置包括一信号采集接口10、一信号处理模块12、一编码模块14和一数据处理模块16。具体而言，信号采集接口10用于采集视频信号和音频信号。信号处理模块12与信号采集接口10相连。信号处理模块12用于对所采集的视频信号和音频信号进行处理。编码模块14与信号处理模块12相连。编码模块14用于对处理后的视频信号和音频信号进行编码，并得到音视频码流。较佳地，编码模块14根据预设的码流要求(诸如，定码流、定画质等等)，对处理后的视频信号和音频信号进行编码处理。例如，编码模块14采用H.264算法对视频信号进行编码，其可接受外部命令对码率的控制，以选择定码流或定画质，从而适应实际应用的带宽要求。
数据处理模块16与编码模块14相连。数据处理模块16用于将来自编码模块14的音视频码流通过网络接口181发送给请求该音视频码流的其它外部设备。例如，数据处理模块16可支持TCP/IP、UDP或RTSP网络协议。此外，网络接口181包括两个双千兆的RJ45接口，并支持POE供电方式。
在一具体实施例，本发明的信号处理装置还包括控制协议模块183和RS232控制接口185。控制协议模块183与数据处理模块16相连。RS232控制接口185与控制协议模块183相连。其中，数据处理模块16还经由网络接口181来接收和解析外部的控制命令，控制协议模块183接收该控制命令从而驱动RS232控制接口185。此外，应当理解，RS232控制接口185的内部通过电平转换芯片与串口模块进行连接。在一些应用示例下，本发明可通过该RS232控制接口对外部设备进行控制。在另一些应用示例下，本发明也可通过该RS232控制接口来接收外部设备所发送的数据内容。
在一具体实施例，信号采集接口10同步采集视频信号和音频信号。容易知晓，本发明同时采集音频信号和视频信号时，可实现音频信号和视频信号完全同步，在编码处理后再通过网络接口将音视频码流传送给外部请求设备，从而能够解决高清视频信号在远距离、低带宽条件下进行图像拼接显示的难题。
图2示出图1的用于分布式图像拼接系统的信号处理装置的一较佳实施例。参照图2，在该实施例中，信号采集接口10包括视频采集单元102和音频采集单元104，相应地，信号处理模块12包括视频处理单元122和音频处理单元124。
其中，视频采集单元102用于采集视频信号，并对所采集的视频信号进行A/D转换。视频处理单元122连接至视频采集单元102的输出端，视频处理单元122用于对来自视频采集单元102的数字视频信号进行图像处理。例如，上述图像处理方式包括色彩空间转换、图像缩放、图像旋转或者图像分割。
其中，音频采集单元104用于采集音频信号，并对所采集的音频信号进行A/D转换。音频处理单元124连接至音频采集单元104的输出端，音频处理单元124用于对来自音频采集单元104的数字音频信号进行处理。例如音频采集单元124为双声道立体声。
在一具体实施例，视频采集单元102为DVI-I(Digital VisualInterface-Integrated，数字视频集成接口)，用于采集DVI、VGA、HDMI或YPbPr等多种不同的视频信号类型。
图3示出图2的用于分布式图像拼接系统的信号处理装置的一可替换实施例。
参照图3，在该可替换实施例中，数据处理模块16还经由网络接口181接收音视频处理命令，并将音频处理命令传送至音频处理单元124，且将视频处理命令传送至视频处理单元。
在一示意性实例中，数据处理模块16与外部设备双向连接，并经由网络接口181接收来自外部设备的音视频处理命令。在对该音视频处理命令进行解析后，将解析出的音频处理命令传送至音频处理单元且将解析出的视频处理命令传送至视频处理单元。
在一示意性实例中，数据处理模块16与控制协议模块双向连接，并经由RS232控制接口和控制协议模块来接收外部的音视频处理命令。在对该音视频处理命令进行解析后，将解析出的音频处理命令传送至音频处理单元且将解析出的视频处理命令传送至视频处理单元。
图4示出依据本发明的又一实施方式，用于分布式图像拼接系统的信号处理方法的流程框图。
参照图4，在该信号处理方法中，首先执行步骤S11，信号采集接口采集视频信号和音频信号。然后执行步骤S13，信号处理模块对所采集的视频信号和音频信号进行处理。接着，在步骤S15中，编码模块对处理后的视频信号和音频信号进行编码，并得到一音视频码流。最后，在步骤S17中，将来自编码模块的音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。
结合图4和图1，该信号处理装置在实际运作中，由信号采集接口10采集视频信号和音频信号。信号处理模块12对所采集的视频信号和音频信号进行处理。编码模块14与信号处理模块12相连，用来对处理后的视频信号和音频信号进行编码，并得到音视频码流。数据处理模块16连接至编码模块14，用来将编码模块14输出的音视频码流通过网络接口181发送给所需的外部设备。
在一具体实施例，信号采集接口10包括视频采集单元102和音频采集单元104，信号处理模块12包括视频处理单元122和音频处理单元124。视频采集单元102采集视频信号，视频处理单元122对所采集的视频信号进行图像处理。音频采集单元104采集音频信号，音频处理单元124接收音频信号。
采用本发明的用于分布式图像拼接系统的信号处理装置，其信号采集接口用来采集视频信号和音频信号，信号处理模块用来对所采集的音视频信号进行处理，编码模块用来对处理后的音视频信号进行编码并得到音视频码流，数据处理模块用来将音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。相比于现有技术，本发明的信号采集接口支持音频信号和视频信号同时采集，可实现音频信号和视频信号完全同步，在编码处理后再通过网络接口将音视频码流传送给外部请求设备，从而解决高清视频信号在远距离、低带宽条件下进行图像拼接显示的难题。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (17)
1.一种用于分布式图像拼接系统的信号处理装置，其特征在于，所述信号处理装置包括：
信号采集接口，用于采集视频信号和音频信号；
信号处理模块，与所述信号采集接口相连，该信号处理模块用于对所采集的视频信号和音频信号进行处理；
编码模块，与所述信号处理模块相连，该编码模块用于对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码，并得到一音视频码流；以及数据处理模块，与所述编码模块相连，该数据处理模块用于将来自所述编码模块的所述音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述信号处理装置还包括控制协议模块和RS232控制接口，所述控制协议模块与所述数据处理模块相连，所述RS232控制接口与所述控制协议模块相连，
其中，所述数据处理模块还经由所述网络接口来接收和解析外部的控制命令，所述控制协议模块接收所述控制命令从而驱动所述RS232控制接口。
3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述信号采集接口同步采集所述视频信号和所述音频信号。
4.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述信号采集接口包括视频采集单元和音频采集单元，所述信号处理模块包括视频处理单元和音频处理单元，其中，
所述视频采集单元用于采集所述视频信号，所述视频处理单元用于对所采集的视频信号进行图像处理；
所述音频采集单元用于采集所述音频信号，所述音频处理单元用于接收所述音频信号。
5.根据权利要求4所述的信号处理装置，其特征在于，所述图像处理方式包括色彩空间转换、图像缩放、图像旋转或者图像分割。
6.根据权利要求4所述的信号处理装置，其特征在于，所述数据处理模块还经由所述网络接口接收音视频处理命令，并将音频处理命令传送至所述音频处理单元以及视频处理命令传送至所述视频处理单元。
7.根据权利要求4所述的信号处理装置，其特征在于，所述视频采集单元为DVI-I接口，用于采集DVI、VGA、HDMI或YPbPr视频信号类型。
8.根据权利要求4所述的信号处理装置，其特征在于，所述音频采集单元为双声道立体声。
9.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述数据处理模块支持TCP/IP、UDP或RTSP网络协议。
10.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述网络接口包括两个双千兆的RJ45接口，并支持POE供电方式。
11.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述编码模块根据预设的码流要求，对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码处理。
12.一种用于分布式图像拼接系统的信号处理方法，其特征在于，该信号处理方法包括以下步骤：
信号采集接口采集视频信号和音频信号；
信号处理模块对所采集的视频信号和音频信号进行处理；
编码模块对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码，并得到一音视频码流；以及
将来自所述编码模块的所述音视频码流通过网络接口发送给所需的外部设备。
13.根据权利要求12所述的信号处理方法，其特征在于，该信号处理方法还包括：
经由所述网络接口来接收和解析外部的控制命令；以及
根据解析后的所述控制命令驱动RS232控制接口。
14.根据权利要求12所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号采集接口同步采集所述视频信号和所述音频信号。
15.根据权利要求12所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号采集接口包括视频采集单元和音频采集单元，所述信号处理模块包括视频处理单元和音频处理单元，其中，上述信号采集接口采集视频信号和音频信号的步骤还包括：
所述视频采集单元采集所述视频信号；
所述视频处理单元对所采集的视频信号进行图像处理；
所述音频采集单元采集所述音频信号；以及
所述音频处理单元接收所述音频信号。
16.根据权利要求15所述的信号处理方法，其特征在于，所述图像处理方式包括色彩空间转换、图像缩放、图像旋转或者图像分割。
17.根据权利要求12所述的信号处理方法，其特征在于，所述编码模块根据预设的码流要求，对处理后的所述视频信号和所述音频信号进行编码处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141008 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |