CN112995559B - 视频处理方法、装置及系统、显示控制器和显示控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种视频处理方法、装置及系统、显示控制器、显示控制系统和计算机可读存储介质。视频处理方法包括：包括：接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息；以及将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并输出。本发明实施例可减小系统资源的损耗，提升处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及视频处理与显示技术领域，尤其涉及一种视频处理方法、一种视频处理装置、一种显示控制器、一种显示控制系统和一种计算机可读存储介质。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，显示控制系统的应用场合越来越广。通常，显示控制系统例如包括显示控制器(或称发送卡)和显示控制卡(或称接收卡)。在对输入视频源的显示控制过程中，显示控制器通常是通过对输入视频源进行解析得到每帧视频中的有效图像数据，并检测输入视频源的场同步信号的时间获得每帧视频的有效图像数据的显示时间，进一步得到输入视频源的频率(帧频)。显示控制器将有效图像数据和帧频参数组包发送至显示屏显示相应画面。如此一来，显示控制器需要在接收输入视频源时来检测输入视频源的帧频，耗费系统资源，且显示控制器还必须在输入视频源的当前视频帧接收完成之后才能知道其帧频，处理效率较低。另外，目前的显示控制器通常只能显示单一帧频的视频和图像，当输入视频源为动态视频源例如其为帧频实时变化的输入视频源时，有可能会导致闪屏、花屏的现象，图像显示效果差，使人产生眩晕。
发明内容
本发明实施例提供了一种视频处理方法、一种视频处理装置、一种视频处理系统、一种显示控制器、一种显示控制系统和一种计算机可读存储介质，可减小系统资源的损耗，提升处理效率。
一方面，本发明实施例提供的一种视频处理方法，包括：接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息；以及将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并输出。
上述方案通过将帧频信息放入输入视频源的消隐期内、并通过解析输入视频源直接得到帧频信息，避免了在接收输入视频源时进行的输入视频源的帧频检测导致的系统资源耗费，且提升了处理效率。
在本发明的一个实施例中，所述输入视频源还包括依次位于所述第一有效图像区域之后的第二消隐期、与所述第二消隐期对应的第二有效图像区域，所述第二消隐期内包括第二帧频信息，所述第二有效图像区域内包括第二有效图像数据；其中，所述第二帧频信息与所述第一帧频信息不同；所述视频处理方法还包括：解析所述输入视频源得到所述第二有效图像数据和所述第二帧频信息；以及将所述第二帧频信息和所述第二有效图像数据组包成第二场包数据并输出。
在本发明的一个实施例中，所述第一帧频信息用于表征所述第一有效图像数据的显示时间；所述第二帧频信息用于表征所述第二有效图像数据的显示时间。
另一方面，本发明实施例提供的一种视频处理装置，包括：视频源接收模块，用于接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；视频源解析模块，用于解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息；以及数据组包输出模块，用于将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并输出。
在本发明的一个实施例中，所述输入视频源还包括依次位于所述第一有效图像区域之后的第二消隐期、与所述第二消隐期对应的第二有效图像区域，所述第二消隐期内包括第二帧频信息，所述第二有效图像区域内包括第二有效图像数据；其中，所述第二帧频信息与所述第一帧频信息不同；所述视频源解析模块还用于：解析所述输入视频源得到所述第二有效图像数据和所述第二帧频信息；所述数据组包输出模块具体用于：将所述第二帧频信息和所述第二有效图像数据组包成第二场包数据并输出。
在本发明的一个实施例中，所述第一帧频信息用于表征所述第一有效图像数据的显示时间；所述第二帧频信息用于表征所述第二有效图像数据的显示时间。
再一方面，本发明实施例提供的一种视频处理设备，包括：存储器和连接所述存储器的处理器，所述存储器存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如前述的视频处理方法。
又一方面，本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，其为非易失性存储器且存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如前述的视频处理方法
又一方面，本发明实施例提供的一种显示控制器，包括：视频接口；可编程逻辑器件，连接所述视频接口；数据输出接口，连接所述可编程逻辑器件；其中，所述视频接口用于接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；所述可编程逻辑器件用于解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息，以及将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并通过所述数据输出接口输出。
又一方面，本发明实施例提供的一种显示控制系统，包括：显示控制器，其为如前述的显示控制器；以及显示屏，连接所述显示控制器的所述输出接口以获取所述场包数据、并对所述场包数据进行解码、输出以供显示。
上述一个或多个技术方案可以具有如下优点或有益效果：例通过将帧频信息放入输入视频源的消隐期内、并通过解析输入视频源直接得到帧频信息，避免了在接收输入视频源时进行的输入视频源的帧频检测导致的系统资源耗费，且提升了处理效率。另外，通过将不同的帧频信息放入输入视频源的消隐期内、并通过解析输入视频源直接得到帧频信息，解决了现有技术中显示帧频变化的输入视频源产生的闪屏、花屏等现象，提升了显示效果和用户体验度。
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为本发明第一实施例提供的显示控制系统的结构示意图。
图2为图1中的显示控制器的结构示意图。
图3为图1中的显示控制卡的结构示意图。
图4a为VESA标准的视频输出时序的一维示意图。
图4b为VESA标准的视频输出时序的二维示意图。
图4c为消隐期包括帧频信息的输入视频源的数据结构示意图。
图5为本发明第一实施例提供的一种视频处理方法的流程示意图。
图6为动态输入视频源的频率变化示意图。
图7为动态输入视频源的数据结构示意图。
图8为本发明第二实施例提供的一种视频处理装置的模块示意图。
图9为本发明第三实施例提供的一种视频处理系统的结构示意图。
图10为本发明第四实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。
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。
【第一实施例】
如图1所示，本发明第一实施例提供了一种显示控制系统100。具体地，如图1所示，显示控制系统100例如包括：显示控制器110和连接显示控制器110的显示控制卡130。
如图2所示，显示控制器110例如包括微控制器111、可编程逻辑器件113、视频接口115、数据输出接口117。可编程逻辑器件113连接在视频接口115和数据输出接口117之间。微控制器111连接可编程逻辑器件113。视频接口115例如为HDMI接口、DVI接口、DP接口等标准视频接口。此处的数据输出接口117例如包括依次连接的以太网物理层收发器、网络变压器和网口。以太网物理层收发器连接可编程逻辑器件113。网口例如为RJ45网口。当然，数据输出接口117还可以例如为其它接口例如光纤输出接口等。微控制器111例如为MCU或者ARM，其主要用于加载可编程逻辑器件程序、收发控制指令等。可编程逻辑器件113例如为FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，其主要用于解析从视频接口115接收的输入视频源、对输入视频源进行处理、组包得到场包数据并通过数据输出接口117输出至显示控制卡130。另外，显示控制器110还可以包括其他外围电路例如易失性存储器(图中未示出)和非易失性存储器(图中未示出)。易失性存储器可例如为DDR，其可用于缓存显示控制器110运行过程中的数据。非易失性存储器例如为EMMC，其可用于保存FPGA程序及其他重要数据或文件。
如图3所示，显示控制卡130例如包括图像数据输入接口131、可编程逻辑器件133、微控制器135、显示数据及控制信号输出接口137。可编程逻辑器件133连接在图像数据输入接口131和显示数据及控制信号输出接口137之间，可编程逻辑器件133还连接微控制器135。可编程逻辑器件133例如为现场可编程门阵列(FPGA)器件，其主要用于进行图像数据的处理以生成显示数据及控制信号。微控制器154例如为ARM或MCU，其主要用于加载FPGA程序、甚至通过连接传感器来进行温湿度检测和电压检测等。显示数据及控制信号输出接口137用于向LED灯板提供显示数据和控制信号以在LED灯板上显示相应的画面。显示控制卡130还可以包括非易失性存储器(图中未示出)例如EMMC，其用于保存显示控制卡130的数据，避免显示控制卡130掉电后的数据丢失。此外，显示控制卡130还包括易失性存储器(图中未示出)例如DDR，其用于提供数据缓存空间。图像数据输入接口131可例如包括网口、以太网物理层收发器和网络变压器芯片。网络变压器芯片连接在网口和以太网物理层收发器之间。网口例如为RJ45网口。
承上述，输入到显示控制器110的输入视频源通常为符合VESA标准的视频源(参见图4a和图4b)。输入视频源通常包括场同步信号(VSync)、行同步信号、图像数据有效信号(DE)。当DE为高电平时的图像数据为有效图像数据。由于前肩、后肩、行同步期、左边框、右边框等的存在，有效图像数据仅占整个输入视频源数据的部分带宽。DE为低电平时的时间，为输入视频源的消隐期。通常，消隐期内不包括有帧频信息，也即没有帧频信息。因此，当输入视频源为单一帧频输入视频源时，显示控制器110通常是通过对输入视频源进行解析得到有效图像数据，并检测输入视频源的场同步信号(VSync)的时间获得每帧视频的有效图像数据的显示时间，以确定输入视频源的频率(或称帧频)，最后将有效图像数据和帧频输出至显示控制卡130。这样就存在着显示控制器110需要在接收输入视频源时来检测输入视频源的帧频，耗费了系统资源，且显示控制器110还必须在输入视频源接收完成之后才能确定其帧频，其处理效率较低。
如图4c所示，当输入视频源的消隐期内包括帧频信息时，显示控制器110对输入视频源进行处理的处理方法则与现有技术中的视频处理方法不同。具体地，如图5所示，显示控制器110的视频处理方法例如包括：
S11：接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；
S13：解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息；以及
S15：将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并输出。
具体地，在微控制器111的控制下，可编程逻辑器件113从视频接口115获取第一消隐期内包括第一帧频信息的输入视频源，然后解析输入视频源得到输入视频源中的第一有效图像数据和第一帧频信息。由于第一消隐期位于第一有效图像区域之前，可编程逻辑器件113可以在接收完消隐期的第一帧频信息后就将其解析出来以进行后续处理，然后在接收完第一有效图像数据后再将第一有效图像解析出来；当然，其顺序也可以反过来，本发明不以此为限。最后将第一帧频信息与第一有效图像数据组包成第一场包数据、并输出第一场包数据至显示控制卡130。此处的帧频信息可例如用于表征有效图像数据的显示时间，如表示接下来要显示的一帧有效图像数据的显示时间。而有效图像数据的帧频等于显示时间的倒数。帧频信息可例如采用16位的数据来表示。此处的场包数据可例如为用于网络传输的数据包，其结构此处不再赘述。如此一来，通过将帧频信息放入输入视频源的消隐期内、并通过解析输入视频源直接得到帧频信息，避免了显示控制器110在接收输入视频源时进行的输入视频源的帧频检测导致的系统资源耗费，且提升了显示控制器110的处理效率。此处值得一提的是，显示控制器110还可以包括视频解码电路(图中未示出)。所述视频解码电路位于视频接口115和可编程逻辑器件117之间，用于解析输入视频源得到有效图像数据和帧频信息，此时，可编程逻辑器件113则不再对输入视频源进行解析，另外可编程逻辑器件113还可对有效图像数据进行其它处理例如图像缩放等，本发明不以此为限。
进一步地，输入视频源还可以为帧频变化的动态输入视频源(参见图6)，也即前后两帧图像数据的帧频信息不相同，或者说前后两帧图像数据的帧频不相等。举例来说，如图7所示，所述输入视频源还包括依次位于所述第一有效图像区域之后的第二消隐期、与所述第二消隐期对应的第二有效图像区域，所述第二消隐期内包括第二帧频信息，所述第二有效图像区域内包括第二有效图像数据；其中，所述第二帧频信息与所述第一帧频信息不同，也即第二有效图像数据的帧频与第一有效图像数据的帧频不同。可编程逻辑器件113解析动态输入视频源得到所述第二有效图像数据和所述第二帧频信息；以及将所述第二帧频信息和所述第二有效图像数据组包成第二场包数据并输出。如此一来，通过将不同的帧频信息放入输入视频源的消隐期内、并通过解析输入视频源直接得到帧频信息，解决了现有技术中显示帧频变化的输入视频源产生的闪屏、花屏等现象，提升了显示效果和用户体验度。
之后，显示控制卡130获取显示控制器110输出的场包数据、对所述场包数据进行解码得到所述有效图像数据和所述帧频信息，最后基于所述帧频信息输出有效图像数据以供显示。
综上所述，本发明实施例通过将帧频信息放入输入视频源的消隐期内、并通过解析输入视频源直接得到帧频信息，避免了显示控制器110在接收输入视频源时进行的输入视频源的帧频检测导致的系统资源耗费，且提升了显示控制器110的处理效率。另外，通过将不同的帧频信息放入输入视频源的消隐期内、并通过解析输入视频源直接得到帧频信息，解决了现有技术中显示帧频变化的输入视频源产生的闪屏、花屏等现象，提升了显示效果和用户体验度。
【第二实施例】
如图8所示，本发明第二实施例提供了一种视频处理装置300。视频处理装置300例如包括视频源接收模块310、视频源解析模块330、数据组包输出模块350。
视频源接收模块310，用于接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；
视频源解析模块330，用于解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息；以及
数据组包输出模块350，用于将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并输出。
进一步地，所述输入视频源还包括依次位于所述第一有效图像区域之后的第二消隐期、与所述第二消隐期对应的第二有效图像区域，所述第二消隐期内包括第二帧频信息，所述第二有效图像区域内包括第二有效图像数据；其中，所述第二帧频信息与所述第一帧频信息不同；所述视频源解析模块还用于：解析所述输入视频源得到所述第二有效图像数据和所述第二帧频信息；所述数据组包输出模块具体用于：将所述第二帧频信息和所述第二有效图像数据组包成第二场包数据并输出。
本实施例中的视频处理装置300中的各模块之间的具体工作过程和技术效果参见前述第一实施例的描述，此处不再赘述。
【第三实施例】
如图9所示，本发明第三实施例提供了一种视频处理系统500。视频源状态检测系统500例如包括存储器510和与存储器510连接的处理器530。存储器510可例如为非易失性存储器，其上存储有计算机程序511。处理器530可例如为嵌入式处理器。处理器530运行计算机程序511时执行前述第一实施例中的视频处理方法。
本实施例中的视频处理系统500的具体工作过程和技术效果参见前述第一实施例的描述。
【第四实施例】
如图10所示，本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质600。计算机可读存储介质600例如为非易失性存储器，其例如为：磁介质(如硬盘、软盘和磁带)，光介质(如CDROM盘和DVD)，磁光介质(如光盘)以及专门构造为用于存储和执行计算机可执行指令的硬件装置(如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。计算机可读存储介质600上存储有计算机可执行指令610。计算机可读存储介质600可由一个或多个处理器或处理装置来执行计算机可执行指令610，以实施前述第一实施例中的视频处理方法。
此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，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，单元的划分，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，例如多路单元或组件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。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元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 (10)
1.一种视频处理方法，其特征在于，包括：
接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；
解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息；以及
将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并输出；
其中，所述第一帧频信息用于表征所述第一有效图像数据的显示时间。
2.如权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，所述输入视频源还包括依次位于所述第一有效图像区域之后的第二消隐期、与所述第二消隐期对应的第二有效图像区域，所述第二消隐期内包括第二帧频信息，所述第二有效图像区域内包括第二有效图像数据；其中，所述第二帧频信息与所述第一帧频信息不同；所述视频处理方法还包括：
解析所述输入视频源得到所述第二有效图像数据和所述第二帧频信息；以及
将所述第二帧频信息和所述第二有效图像数据组包成第二场包数据并输出。
3.如权利要求2所述的视频处理方法，其特征在于，所述第二帧频信息用于表征所述第二有效图像数据的显示时间。
4.一种视频处理装置，其特征在于，包括：
视频源接收模块，用于接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；
视频源解析模块，用于解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息；以及
数据组包输出模块，用于将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并输出；
其中，所述第一帧频信息用于表征所述第一有效图像数据的显示时间。
5.如权利要求4所述的视频处理装置，其特征在于，所述输入视频源还包括依次位于所述第一有效图像区域之后的第二消隐期、与所述第二消隐期对应的第二有效图像区域，所述第二消隐期内包括第二帧频信息，所述第二有效图像区域内包括第二有效图像数据；其中，所述第二帧频信息与所述第一帧频信息不同；
所述视频源解析模块还用于：解析所述输入视频源得到所述第二有效图像数据和所述第二帧频信息；
所述数据组包输出模块具体用于：将所述第二帧频信息和所述第二有效图像数据组包成第二场包数据并输出。
6.如权利要求5所述的视频处理装置，其特征在于，所述第二帧频信息用于表征所述第二有效图像数据的显示时间。
7.一种视频处理设备，其特征在于，包括：存储器和连接所述存储器的处理器，所述存储器存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如权利要求1至3中任意一项所述的视频处理方法。
8.一种计算机可读存储介质，其为非易失性存储器且存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至3中任意一项所述的视频处理方法。
9.一种显示控制器，其特征在于，包括：
视频接口；
可编程逻辑器件，连接所述视频接口；
数据输出接口，连接所述可编程逻辑器件；
其中，所述视频接口用于接收输入视频源，所述输入视频源包括第一消隐期和位于所述第一消隐期之后且与所述第一消隐期对应的第一有效图像区域，所述第一消隐期包括第一帧频信息，所述第一有效图像区域内包括第一有效图像数据；
所述可编程逻辑器件用于解析所述输入视频源得到所述第一有效图像数据和所述第一帧频信息，以及将所述第一帧频信息和所述第一有效图像数据组包成场包数据并通过所述数据输出接口输出；
其中，所述第一帧频信息用于表征所述第一有效图像数据的显示时间。
10.一种显示控制系统，其特征在于，包括：
显示控制器，其为如权利要求9所述的显示控制器；以及
显示接收卡，连接所述显示控制器的所述输出接口以获取所述场包数据、并对所述场包数据进行解码、输出以供显示。
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