CN104935923A - 信号编码方法及系统、信号解码方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号编码方法及系统、信号解码方法及系统，所述编码方法包括：首先根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个显示节点的输出通道对应的分块原始信号；然后分别将每一个显示节点的输出通道对应的分块原始信号编码为一路编码数据。本发明提高新开窗口的显示速度，降低编码端和解码端的资源消耗，适合实际应用。

Description

信号编码方法及系统、信号解码方法及系统

技术领域

本发明涉及信号编解码技术领域，特别是涉及一种信号编码方法及系统、信号解码方法及系统。

背景技术

目前，拼接墙系统已经应用到包括交通、电力、安保等多个系统领域。通过将各类应用软件及监控视频画面投放到拼接墙上大大方便了人们对各类数据的监控，为实现数据分析和资源的快速调配提供了可能。

如图1所示，拼接墙处理器由桌面服务器以及显示节点组成，其中桌面服务器负责信号的编码，显示节点负责信号的解码，一个显示节点可以提供一个或多个显示单元的信号输出，当拼接墙规模增大时只需增加显示节点即可满足系统显示要求。

现有桌面服务器在生成编码数据时会为每一个分块原始信号单独生成一个码流，多个分块码流从桌面服务器发送到对应的显示节点机后解码，然后显示节点按照具体的坐标信息将解码出来的分块原始信号在对应的显示单元上显示，从而实现桌面信号的整墙显示。现有技术中存在一些不足：编码端和解码端资源消耗严重，新开窗口的显示速度慢，特别是对于超大规模的拼墙系统如果需要显示全墙桌面信号的话则容易导致显示延迟，这对于用户来说是不能接受的。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种信号编码方法及系统、信号解码方法及系统，降低编码端和解码端的资源消耗，提高新开窗口的显示速度。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一种信号编码方法，包括以下步骤：

根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个所述显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个所述显示节点的输出通道对应的分块原始信号，所述显示节点的信息包括所述显示节点的IP地址和输出通道数量；

分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据。

本发明技术方案的实施例为：

一种信号解码方法，包括以下步骤：

接收服务器发送的编码数据、每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；

对所述编码数据进行解码；

根据每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，将解码完成后得到的各个分块原始信号输出到对应的显示单元显示

本发明技术方案的实施例为：

一种信号编码系统，包括：

处理模块一，用于根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个所述显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个所述显示节点的输出通道对应的分块原始信号，所述显示节点的信息包括所述显示节点的IP地址和输出通道数量；

编码模块，用于分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据。

本发明技术方案的实施例为：

一种信号解码系统，包括：

接收模块，用于接收服务器发送的编码数据、每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；

解码模块，对所述编码数据进行解码；

输出模块，用于根据每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，将解码完成后得到的各个分块原始信号输出到对应的显示单元显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明一种信号编码方法及系统、信号解码方法及系统，在生成编码数据时分别将拼接墙处理器中每一个显示节点的输出通道对应的分块原始信号编码为一路编码数据，解码时根据每一路编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序对编码数据进行解码，按照各个分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标将解码完成后得到的分块原始信号输出到对应的显示单元显示，提高新开窗口的显示速度，降低编码端和解码端的资源消耗，适合实际应用。

附图说明

图1为现有技术中分布式拼接墙处理器架构图；

图2为一个实施例中信号编码方法流程图；

图3为一个实施例中3x4拼接墙的显示单元位置坐标示意图；

图4为基于图2所示方法一个具体示例中信号编码方法流程图；

图5为一个实施例中信号解码方法流程图；

图6为一个实施例中信号编码系统结构示意图；

图7为一个实施例中信号解码系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

一个实施例中信号编码方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S201：根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个所述显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个所述显示节点的输出通道对应的分块原始信号，所述显示节点的信息包括所述显示节点的IP地址和输出通道数量；

步骤S202：分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据；如显示节点A输出通道对应的分块原始信号为显示节点A输出通道对应的显示单元A1、A2、A3、A4显示的图像，将显示单元A1，A2，A3，A4显示的图像编码成一路编码数据；

从以上描述可知，对比专门为一块分块原始信号创建一路编码数据的方法，本发明信号编码方法大大降低编码端的资源消耗，有很高的实际应用价值。

作为一个实施例，在分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据之后，还包括步骤：

确定每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序，并记录各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；分块原始信号经过编码得到与之对应的分块压缩数据，确定各个分块压缩数据的编码先后顺序和对应的显示单元在拼接墙上的坐标，以便在解码时迅速对获取到的上述编码数据进行解码，提高解码速度，降低解码端的资源消耗。

作为一个实施例，所述分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据的步骤包括：

采用H.264标准分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据且将每一个所述显示节点的输出通道对应的第一个分块原始信号编码为I帧；

例如采用H.264标准对显示节点A的输出通道对应的分块原始信号进行编码，按照先后顺序将显示单元A1，A2，A3，A4对应的分块原始信号编码成一路编码数据，其中显示单元A1对应的桌面分块信号编码成I帧，显示单元A2、A3、A4对应的桌面分块信号编码成P帧；

H.264采用的是预测编码技术将视频流进行压缩，H.264码流的帧类型分为三种，分别是I帧、P帧以及B帧，其中I帧数据可以直接在解码器中解码显示，而P帧数据要依赖前面的I帧数据才能正常解码，B帧数据要依赖码流中的前后帧数据才能正常解码。对于实时性要求较高的IP视频来说，其码流大多由I帧和P帧组成，如一段H.264压缩数据其每一帧的帧类型可能如下：I P P P P P P PI P P P P P P P I P P P P P P P。两个I帧之间的P帧数量称为I帧间隔。一般来说同一个码流里面的P帧数据大小仅为I帧的1/20甚至更低。

对于拼接墙处理器来说，其每个显示单元可能对应着不同的显示节点，当在拼接墙上打开桌面信号的第一个窗口时正常来说都会很快地在节点上解码显示，因为从桌面服务器上获取到的第一帧都会是I帧；如果在同一套拼墙系统的其他显示单元或者不同拼墙上再打开同一个桌面信号时，桌面服务器将一份桌面数据发送到新开窗口对应的节点。由于不能保证新开窗口的一瞬间从桌面服务器获取到的码流刚好就是I帧，此时显示节点就不能迅速地对获取到的帧数据进行解码显示，要等到接收到码流中的下一个I帧才能开始显示。因此开桌面信号的第一个窗口都会很快显示，而在同一个拼墙的不同节点机或者不同拼墙上再开桌面信号窗口时会较慢显示，其快慢程度取决于I帧间隔。同时因为桌面服务器的性能限制，在每次对整屏桌面信号编码时都需要消耗较大的资源，导致从桌面服务器产生的桌面信号帧率不会太高，如200ms/帧。如此一来，对于一个I帧间隔为10帧的桌面码流来说，新开窗口最大的显示延迟将会2s。为了提高新开窗口的显示速度，可以将信号编码为全I帧数据，这样对于节点来说接收到第一帧数据即可解码显示。然而全I帧数据的码流非常大，特别是对于超大规模的拼墙系统如果需要显示全墙桌面信号的话则容易因为带宽不足问题导致网络拥堵。

采用H.264标准分别将每一个显示节点的输出通道对应的分块原始信号编码为一路编码数据且将每一个显示节点的输出通道对应的第一个分块原始信号编码为I帧，保证新开窗口的一瞬间从桌面服务器获取到的码流一定是I帧，提高新开窗口的显示速度。

作为一个实施例，所述分块原始信号属于同一全屏桌面信号，符合实际需要，适合应用。

为了更好地理解本方法，以下详细阐述一个本发明信号编码方法应用实例，该应用实例在生成编码数据时采用H.264标准。

拼接墙处理器的每个显示节点都能提供一个或多个显示单元输出，如图3所示的3x4拼接墙，如果按照节点支持4通道输出来算，图中所示的12个显示单元的拼接屏只需要配置三台节点即可，在这里假设A、B、C三台4通道输出的节点分别对应输出到图3所示的显示单元上，其中节点A输出到A1，A2，A3，A4四个显示单元，B、C节点分别输出到图中编号为B1，B2，B3，B4以及C1，C2，C3，C4四个显示单元。

如图4所示，该应用实例可以包括以下步骤：

步骤S401：获取拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，其中显示节点的信息包括显示节点的IP地址和输出通道数量；显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标指显示节点的各个输出通道对应的显示单元在拼接墙上的横向、纵向坐标，如图3所示的A节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的行列坐标分别是(0,0)，(0,1)，(1,0)，(1,1)；

步骤S402：根据上述获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个显示节点的输出通道对应的分块原始信号；

步骤S403：采用H.264标准分别将每一个显示节点的输出通道对应的分块原始信号编码为一路编码数据且将每一个显示节点的输出通道对应的第一个分块原始信号编码为I帧；对于图3所示的拼接墙，在编码时将全屏分块原始信号中属于每一个显示节点的4块数据按顺序依次编码，总共创建3路编码数据，例如对显示节点A的输出通道对应的分块原始信号进行编码时，按照先后顺序将显示单元A1，A2，A3，A4对应的分块原始信号编码成一路编码数据，其中显示单元A1对应的桌面分块信号编码成I帧，显示单元A2、A3、A4对应的桌面分块信号编码成P帧，每一路编码数据的I帧间隔等于显示节点的输出通道数，即I帧间隔为4；

步骤S404：确定每一路上述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序，并记录各个分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；对于图3所示的拼接墙，确定3路编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序，例如确定显示节点A的输出通道对应的一路编码数据的编码先后顺序依次为显示单元A1，A2，A3，A4对应的分块压缩数据，记录该路编码数据中各个分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标为(0,0)，(0,1)，(1,0)，(1,1)。

本应用实例根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个显示节点的输出通道对应的分块原始信号，然后采用H.264标准按照先后顺序分别将每一个显示节点的输出通道对应的分块原始信号编码为一路编码数据，且将每一个显示节点的输出通道对应的第一个分块原始信号编码为I帧，每一路编码数据的I帧间隔等于显示节点的输出通道数，这样保证新开窗口的一瞬间从桌面服务器获取到的码流一定是I帧，提高新开窗口的显示速度，大大降低了编码端的资源消耗。

一个实施例中信号解码方法，如图5所示，包括以下步骤：

步骤S501：接收服务器发送的编码数据、每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；

步骤S502：对所述编码数据进行解码；通过解码得到与各个分块压缩数据对应的分块原始信号；

步骤S503：根据每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，将解码完成后得到的各个分块原始信号输出到对应的显示单元显示；在解码时将每个输出通道的数据都解码后才一起输出到各个通道显示，以达到显示同步。

从以上描述可知，本发明信号解码方法，同时对由多个分块压缩信号组成的编码数据进行解码，降低解码端的资源消耗，提高新开窗口的显示速度。

一个实施例中信号编码系统，如图6所示，包括：

处理模块一601，用于根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个所述显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个所述显示节点的输出通道对应的分块原始信号，所述显示节点的信息包括所述显示节点的IP地址和输出通道数量；

编码模块602，用于分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据。

如图6所示，首先处理模块一601根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个显示节点的输出通道对应的分块原始信号；然后编码模块602分别将每一个显示节点的输出通道对应的分块原始信号编码为一路编码数据。

从以上描述可知，本发明信号编码系统，将每一个显示节点的输出通道对应的分块原始信号编码为一路编码数据，大大降低编码端的资源消耗。

作为一个实施例，还包括处理模块二603，用于在所述编码模块602分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据后，确定每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序，并记录各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，以便在解码时迅速对获取到的上述编码数据进行解码，提高解码速度，降低解码端的资源消耗。

作为一个实施例，所述编码模块602包括：

编码单元6021，用于采用H.264标准分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据且将每一个所述显示节点的输出通道对应的第一个分块原始信号编码为I帧；

例如采用H.264标准对显示节点A的输出通道对应的分块原始信号进行编码，按照先后顺序将显示单元A1，A2，A3，A4对应的分块原始信号编码成一路编码数据，其中显示单元A1对应的桌面分块信号编码成I帧，显示单元A2、A3、A4对应的桌面分块信号编码成P帧，保证新开窗口的一瞬间从桌面服务器获取到的码流一定是I帧，提高新开窗口的显示速度。

作为一个实施例，所述分块原始信号属于同一全屏桌面信号，符合实际需要，适合应用。

一个实施例中信号解码系统，如图7所示，包括：

接收模块701，用于接收服务器发送的编码数据、每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；

解码模块702，对所述编码数据进行解码；通过解码得到与各个分块压缩数据对应的分块原始信号；

输出模块703，用于根据每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，将解码完成后得到的各个分块原始信号输出到对应的显示单元显示；在解码时将每个输出通道的数据都解码后才一起输出到各个通道显示，以达到显示同步。

如图7所示，首先接收模块701接收服务器发送的编码数据、每一路编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，然后解码模块702根据每一路编码数据中各个分块压缩信号的编码先后顺序对上述编码数据进行解码，最后输出模块703，用于根据每一路编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，将解码完成后得到的各个分块原始信号输出到对应的显示单元显示。

从以上描述可知，本发明信号解码系统，同时对由多个分块压缩信号组成的编码数据进行解码，提高新开窗口的显示速度，降低解码端的资源消耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种信号编码方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个所述显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个所述显示节点的输出通道对应的分块原始信号，所述显示节点的信息包括所述显示节点的IP地址和输出通道数量；

分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据。

2.根据权利要求1所述的信号编码方法，其特征在于，在分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据之后，还包括步骤：

确定每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序，并记录各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标。

3.根据权利要求1或2所述的信号编码方法，其特征在于，所述分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据的步骤包括：

采用H.264标准分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据且将每一个所述显示节点的输出通道对应的第一个分块原始信号编码为I帧。

4.根据权利要求1所述的信号编码方法，其特征在于，所述分块原始信号属于同一全屏桌面信号。

5.一种信号解码方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收服务器发送的编码数据、每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；

对所述编码数据进行解码；

根据每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，将解码完成后得到的各个分块原始信号输出到对应的显示单元显示。

6.一种信号编码系统，其特征在于，包括：

处理模块一，用于根据获取的拼接墙处理器中各个显示节点的信息和各个所述显示节点的输出通道对应的显示单元在拼接墙上的坐标，得到各个所述显示节点的输出通道对应的分块原始信号，所述显示节点的信息包括所述显示节点的IP地址和输出通道数量；

编码模块，用于分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据。

7.根据权利要求6所述的信号编码系统，其特征在于，还包括处理模块二，用于在所述编码模块分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据后，确定每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序，并记录各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标。

8.根据权利要求6或7所述的信号编码系统，其特征在于，所述编码模块包括：

编码单元，用于采用H.264标准分别将每一个所述显示节点的输出通道对应的所述分块原始信号编码为一路编码数据且将每一个所述显示节点的输出通道对应的第一个分块原始信号编码为I帧。

9.根据权利要求6所述的信号编码系统，其特征在于，所述分块原始信号属于同一全屏桌面信号。

10.一种信号解码系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收服务器发送的编码数据、每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标；

解码模块，对所述编码数据进行解码；

输出模块，用于根据每一路所述编码数据中各个分块压缩数据的编码先后顺序和各个所述分块压缩数据对应的显示单元在拼接墙上的坐标，将解码完成后得到的各个分块原始信号输出到对应的显示单元显示。