CN112188118B - 视频切换器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种视频切换器，包括：选择模块；输入模块，连接选择模块且用于输入多路视频源至选择模块；在播画面处理模块，连接选择模块获取部分路视频源并处理得到在播画面信号；预览画面处理模块，连接选择模块获取部分路视频源并进行处理得到预览画面信号；多画面预览处理模块，连接在播画面处理模块、预览画面处理模块和输入模块，以用于获取在播画面信号、预览画面信号和多路视频源并进行处理得到多画面预览信号；预览画面放大模块，连接预览画面处理模块以用于获取预览画面信号并得到放大后预览画面信号；以及在播画面输出模块，连接在播画面处理模块和预览画面缩放模块得到输出画面信号。本发明实施例的视频切换器节省了成本。

Description

视频切换器
技术领域
本发明涉及视频处理及显示控制技术领域，尤其涉及一种视频切换器。
背景技术
视频切换器主要用于舞台演出、演唱会和大型晚会等现场活动的视频播放控制，一般配合前端的视频服务器和摄像机等视频源设备，以及配合后端的视频拼接器、发送卡以及LED显示屏完成视频播放控制及显示。在实际应用中，视频切换器可以为现场的导播人员提供便捷的视频效果编辑和预览，从而配合现场的活动进度或控制视频播放。
现有视频切换器主要资源消耗包括在播画面(PGM画面)处理模块和预览画面(PVW画面)处理模块两部分。然而，在实际产品使用时，对于预览画面处理模块的性能要求并不高，只是用作预览输出而已。由于现有的视频切换器，其内部设置的在播画面处理模块和预览画面处理模块两者规格性能一样，自然就需要较大的资源消耗。那么，如何减少产品的资源消耗和节约成本是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
因此，本发明实施例提供一种视频切换器，用于解决已有技术中的资源消耗较大等问题。
具体地，本发明实施例公开的一种视频切换器，包括：选择模块；输入模块，连接所述选择模块的输入端，且用于输入多路视频源至所述选择模块；在播画面处理模块，连接所述选择模块的第一输出端以用于获取所述多路视频源中的部分路视频源并进行处理得到在播画面信号；预览画面处理模块，连接所述选择模块的第二输出端以用于获取所述多路视频源中的部分路视频源并进行处理得到预览画面信号；多画面预览处理模块，连接所述在播画面处理模块的输出端、所述预览画面处理模块的输出端和所述输入模块，以用于获取所述在播画面信号、所述预览画面信号和所述多路视频源并进行处理得到多画面预览信号；预览画面放大模块，连接所述预览画面处理模块的所述输出端以用于获取所述预览画面信号并进行放大处理得到放大后预览画面信号；以及在播画面输出模块，连接所述在播画面处理模块的所述输出端和所述预览画面放大模块的输出端，以用于获取所述在播画面信号和所述放大后预览画面信号，并根据所述在播画面信号和所述放大后预览画面信号得到输出画面信号。
在现有技术中，视频切换器内部设置的在播画面处理模块和预览画面处理模块的规格性能相同，如此一来产生较大的资源消耗。本发明实施例提供的视频切换器的在播画面处理模块和预览画面处理模块的规格性能不相同，且通过设置预览画面放大模块，将预览画面信号的分辨率放大至与在播画面信号的分辨率一致，从而能够使得在播画面输出模块可以对在播画面信号和放大后预览画面信号进行切换输出，能够很大的降低资源消耗、节省硬件成本以及提升产品的性价比。
在本发明的一个实施例中，所述在播画面处理模块包括多个第一处理通道和第一叠加模块，且所述多个第一处理通道分别连接在所述选择模块的所述第一输出端和所述第一叠加模块之间；所述预览画面处理模块包括多个第二处理通道和第二叠加模块，且所述多个第二处理通道分别连接在所述选择模块的所述第二输出端和所述第二叠加模块之间；每个所述第一处理通道的最大输出分辨率大于每个所述第二处理通道的最大输出分辨率。
在本发明的一个实施例中，每个所述第一处理通道为视频缩放和帧率调整通道，每个所述第二处理通道为视频缩放和帧率调整通道。
在本发明的一个实施例中，包括相互连接的第一可编程逻辑器件和第二可编程逻辑器件；所述在播画面处理模块整合于所述第一可编程逻辑器件，所述预览画面处理模块整合于所述第二可编程逻辑器件。
在本发明的一个实施例中，所述在播画面输出模块整合于所述第一可编程逻辑器件，所述预览画面放大模块整合于所示第二可编程逻辑器件。
在本发明的一个实施例中，所述多画面预览处理模块整合于所述第一可编程逻辑器件或所述第二可编程逻辑器件。
在本发明的一个实施例中，所述选择模块包括相互连接的第一选择单元和第二选择单元，所述第一选择单元整合于所述第一可编程逻辑器件，所述第二选择单元整合于所述第二可编程逻辑器件；所述第一选择单元和所述第二选择单元中的每一者连接所述输入模块，所述在播画面处理模块连接所述第一选择单元，所述预览画面处理模块连接所述第二选择单元。
在本发明的一个实施例中，还包括：控制模块，连接所述选择模块、所述在播画面处理模块、所述预览画面处理模块、所述多画面预览处理模块、所述预览画面放大模块和所述在播画面输出模块。
在本发明的一个实施例中，所述在播画面信号的分辨率大于所述预览画面信号的分辨率，且所述在播画面信号的分辨率大于所述多画面预览信号的分辨率。
在本发明的一个实施例中，所述放大后预览画面信号的分辨率和所述在播画面信号的分辨率一致。
上述技术方案可以具有如下优点或有益效果：本视频切换器通过设置预览画面放大模块，将预览画面信号的分辨率放大至与在播画面信号的分辨率一致，从而能够使得在播画面输出模块可以对在播画面信号和放大后预览画面信号进行切换输出；如此一来，相较于已有技术，本发明实施例的的预览画面处理模块可以选用具有较低最大输出分辨率规格的处理通道，再通过设置预览画面放大模块来将预览画面处理模块输出的预览画面信号的分辨率放大至与在播画面信号的分辨率一致，从而能够起到降低资源消耗的效果节省硬件成本，提升产品的性价比。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种视频切换器的结构示意图。
图2为图1所示视频切换器的在播画面处理模块的一种实施方式的结构示意图。
图3为图1所示视频切换器的预览画面处理模块的一种实施方式的结构示意图。
图4为本发明另一实施例的一种视频切换器的结构示意图。
图5为本发明再一实施例的一种视频切换器的的结构示意图。
图6为本发明又一实施例的一种视频切换器的的结构示意图。
图7为本发明又再一实施例的一种视频切换器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种视频切换器，包括：输入模块10、选择模块20、在播画面处理模块30、预览画面处理模块40、多画面预览处理模块50、预览画面放大模块60和在播画面输出模块70。
其中，输入模块10连接选择模块20的输入端，且用于输入多路视频源至选择模块20。本实施例的输入模块10例如包括多个视频输入接口例如HDMI接口、DVI接口、DP接口等，选择模块20例如为多路选择器(MUX)。在播画面处理模块30、预览画面处理模块40、多画面预览处理模块50、预览画面放大模块60和在播画面输出模块70例如分别由可编程逻辑器件或其它具有图像处理功能的器件来实现，但本发明并不以此为限。
在本实施例中，在播画面处理模块30连接选择模块20的输出端以用于获取多路视频源中的部分路视频源并进行处理得到在播画面(PGM画面)信号。请结合图2所示，在播画面处理模块30包括多个处理通道例如四个处理通道301、302、303、304和叠加模块311，而且这四个处理通道301、302、303、304分别连接在选择模块20的输出端和叠加模块311之间。其中，这四个处理通道301、302、303、304分别为视频缩放和帧率调整通道，四个处理通道301、302、303、304对各自从选择模块20分配进来的视频源进行缩小或放大以及帧率调整等一系列视频处理操作，然后送入叠加模块311进行进一步处理；叠加模块311用于进行视频源优先级排序、图层叠加以及图层位置关系调节等操作。
在本实施例中，预览画面处理模块40连接选择模块20的输出端以用于获取多路视频源中的部分路视频源并进行处理得到预览画面(PVW画面)信号。请结合图3所示，预览画面处理模块40包括多个处理通道例如四个处理通道401、402、403、404和叠加模块411，而且这四个处理通道401、402、403、404分别连接在选择模块20的输出端和叠加模块411之间。其中，这四个处理通道301、302、303、304分别为视频缩放和帧率调整通道，四个处理通道401、402、403、404对各自从选择模块20分配进来的视频源进行缩小或放大以及帧率调整等一系列视频处理操作，然后送入叠加模块411进行进一步处理；叠加模块411用于进行视频源优先级排序、图层叠加以及图层位置关系调节等操作。
需要说明的是，本实施例的在播画面处理模块30的四个处理通道301、302、303、304和预览画面处理模块40的四个处理通道401、402、403、404这两组处理通道不同的是：前者的最大输出分辨率大于后者的最大输出分辨率，从而使得在播画面信号的最大分辨率大于预览画面信号的最大分辨率。本实施例的四个处理通道301、302、303、304的最大输出分辨率例如为4K2K；本实施例的四个处理通道401、402、403、404的最大输出分辨率例如为1080P，在其它实施例中还可以更小。
基于上述方案，在本发明的一个示意性实施例中，在播画面处理模块30输出的在播画面信号的分辨率为4K2K，而预览画面处理模块40输出的预览画面信号的分辨率为1080P。为实现在播画面信号和预览画面信号的切换输出，本实施例通过设置预览画面放大模块60来将预览画面信号的分辨率为1080P调节为与在播画面信号的分辨率4K2K一致。具体地，预览画面放大模块60连接预览画面处理模块40的输出端以用于获取预览画面信号并进行放大处理得到放大后预览画面信号，预览画面放大模块60具有对视频信号的分辨率进行放大的功能。因此，本实施例的预览画面放大模块60将预览画面信号的分辨率1080P处理为放大后的预览画面信号，放大后的预览画面信号的分辨率为4K2K，其与在播画面信号的分辨率一致，以方便后续在播画面信号与放大后预览画面信号的切换输出，例如使用淡入淡出等特效进行切换输出。
进一步地，本实施例还设置有多画面预览处理模块50，其连接在播画面处理模块30的输出端、预览画面处理模块40的输出端和输入模块10，以用于获取在播画面信号、预览画面信号和多路视频源并进行处理得到多画面预览(MVR)信号。具体地，多画面预览处理模块50用于整合并处理所有视频源，例如将各个视频进行缩放、位置调节等操作，并将其集中于一起输出，便于实现全面预监。再者，多画面预览信号的分辨率例如是1080P，但本发明并不以此为限。
再者，本实施例的在播画面输出模块70连接在播画面处理模块30的输出端和预览画面放大模块60的输出端，以用于获取在播画面信号和放大后预览画面信号，并根据在播画面信号和放大后预览画面信号得到输出画面信号。具体地，通过在播画面输出模块70将在播画面信号和放大后预览画面信号做叠加特效，例如淡出淡入特效。其中，本实施例的在播画面输出模块70输出的输出画面信号的分辨率例如为4K2K。
承上述，参考下表1关于各个功能模块的资源消耗，并对比已有技术中相同规格的视频切换器产品的配置情况。列举其中一组对比：已有技术中的预览画面处理模块采用的是4K2K预览画面处理模块；而本实施例采用的预览画面处理模块40采用的是1080P预览画面处理模块，而且相比还加设了预览画面放大模块60。本实施例的预览画面处理模块40的四个处理通道401、402、403、404的最大输出分辨率分别为1080P，而已有技术中的预览画面处理模块的四个处理通道的最大输出分辨率分别为4K2K。
表1
功能模块 LUT资源 BRAM资源
4K2K在播画面处理模块 80K 300
4K2K预览画面处理模块 80K 300
1080P预览画面处理模块 20K 70
预览画面放大模块 5K 20
为了进一步理解本发明的技术方案具有节省资源消耗的作用，下表2给出了本实施例与相同规格的已有技术产品所需要消耗的资源数据对比。
表2
方案对比 LUT资源 BRAM资源
已有技术 160K 600
本实施例 105K 390
由上表易知，与已有技术的架构相比，本实施例的视频切换器的设计架构资源消耗降低了大约40％，其节省资源的效果非常明显。需要说明的是，在一些其它实施例中，通过降低预览画面处理模块40的处理通道的最大输出分辨率(比1080P更小)，可以进一步节省资源消耗。由于本发明实施例相比已有技术大大节省了资源消耗，从而节省了硬件成本，提高了产品性价比。
另外，在其他实施例中，输入模块10、选择模块20、在播画面处理模块30、预览画面处理模块40、多画面预览处理模块50、预览画面放大模块60和在播画面输出模块70等功能模块还可以通过程序来指令相关的硬件来完成；相应地，本发明实施例的视频切换器例如包括相互连接的可编程逻辑器件100和可编程逻辑器件200，其中可编程逻辑器件100和可编程逻辑器件200例如分别为FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)器件。
更具体地，在一个具体实施例中，如图4所示，在播画面处理模块30、在播画面输出模块70和多画面预览处理模块50整合于可编程逻辑器件100上；预览画面处理模块40和预览画面放大模块60整合于可编程逻辑器件200上。
在另一个具体实施例中，如图5所示，在播画面处理模块30和在播画面输出模块70整合于可编程逻辑器件100上；预览画面处理模块40、预览画面放大模块60和多画面预览处理模块50整合于可编程逻辑器件200上。
进一步地，如图6所示，选择模块20包括相互连接的选择单元201和选择单元203。需要说明的是，选择单元201用于接收来自输入模块10的一部分视频源，选择模块203用于接收来自输入模块10的另一部分视频源；且选择单元201和选择单元203相互连接，从而选择单元201将来自输入模块10的所述一部分视频源的部分或全部共享给选择单元203，类似地，选择单元203将来自输入模块10的所述另一部分视频源的部分或全部共享给选择单元201。具体地，选择单元201整合于可编程逻辑器件100上；选择单元203整合于可编程逻辑器件200上。其中，选择单元201和选择单元203中的每一者连接输入模块10，在播画面处理模块30连接选择单元201，预览画面处理模块40连接选择单元203。
在再一个具体实施例中，如图7所示，视频切换器还包括：控制模块80，其连接选择模块20、在播画面处理模块30、预览画面处理模块40、多画面预览处理模块50、预览画面放大模块60和在播画面输出模块70。可以理解的是，本实施例的控制模块80可以为微控制器，例如MCU(Micro Controller Unit)。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和/或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种视频切换器，其特征在于，包括：
选择模块；
输入模块，连接所述选择模块的输入端，且用于输入多路视频源至所述选择模块；
在播画面处理模块，连接所述选择模块的第一输出端以用于获取所述多路视频源中的部分路视频源并进行处理得到在播画面信号；
预览画面处理模块，连接所述选择模块的第二输出端以用于获取所述多路视频源中的部分路视频源并进行处理得到预览画面信号；
多画面预览处理模块，连接所述在播画面处理模块的输出端、所述预览画面处理模块的输出端和所述输入模块，以用于获取所述在播画面信号、所述预览画面信号和所述多路视频源并进行处理得到多画面预览信号；
预览画面放大模块，连接所述预览画面处理模块的所述输出端以用于获取所述预览画面信号并进行放大处理得到放大后预览画面信号；以及
在播画面输出模块，连接所述在播画面处理模块的所述输出端和所述预览画面放大模块的输出端，以用于获取所述在播画面信号和所述放大后预览画面信号，并根据所述在播画面信号和所述放大后预览画面信号得到输出画面信号；
其中，所述在播画面处理模块包括多个第一处理通道和第一叠加模块，且所述多个第一处理通道分别连接在所述选择模块的所述第一输出端和所述第一叠加模块之间；所述预览画面处理模块包括多个第二处理通道和第二叠加模块，且所述多个第二处理通道分别连接在所述选择模块的所述第二输出端和所述第二叠加模块之间；每个所述第一处理通道的最大输出分辨率大于每个所述第二处理通道的最大输出分辨率。
2.根据权利要求1所述的视频切换器，其特征在于，每个所述第一处理通道为视频缩放和帧率调整通道，每个所述第二处理通道为视频缩放和帧率调整通道。
3.根据权利要求1所述的视频切换器，其特征在于，包括相互连接的第一可编程逻辑器件和第二可编程逻辑器件；所述在播画面处理模块整合于所述第一可编程逻辑器件，所述预览画面处理模块整合于所述第二可编程逻辑器件。
4.根据权利要求3所述的视频切换器，其特征在于，所述在播画面输出模块整合于所述第一可编程逻辑器件，所述预览画面放大模块整合于所示第二可编程逻辑器件。
5.根据权利要求4所述的视频切换器，其特征在于，所述多画面预览处理模块整合于所述第一可编程逻辑器件或所述第二可编程逻辑器件。
6.根据权利要求5所述的视频切换器，其特征在于，所述选择模块包括相互连接的第一选择单元和第二选择单元，所述第一选择单元整合于所述第一可编程逻辑器件，所述第二选择单元整合于所述第二可编程逻辑器件；所述第一选择单元和所述第二选择单元中的每一者连接所述输入模块，所述在播画面处理模块连接所述第一选择单元，所述预览画面处理模块连接所述第二选择单元。
7.根据权利要求1所述的视频切换器，其特征在于，还包括：
控制模块，连接所述选择模块、所述在播画面处理模块、所述预览画面处理模块、所述多画面预览处理模块、所述预览画面放大模块和所述在播画面输出模块。
8.根据权利要求1所述的视频切换器，其特征在于，所述在播画面信号的分辨率大于所述预览画面信号的分辨率，且所述在播画面信号的分辨率大于所述多画面预览信号的分辨率。
9.根据权利要求1所述的视频切换器，其特征在于，所述放大后预览画面信号的分辨率和所述在播画面信号的分辨率一致。
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