CN113099184A - 兼容多种视频格式的图像拼接方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种兼容多种视频格式的图像拼接方法、装置及电子设备，属于视频监控的技术领域，解决了现有技术存在监控系统无法对多种视频格式的视频画面进行集中显示的技术问题。该兼容多种视频格式的图像拼接方法，包括以下步骤，通过数字通道接收多路数字视频流；通过FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流；将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，尤其是涉及一种兼容多种视频格式的图像拼接方法、装置及电子设备。
背景技术
随着人们对安全的重视程度不断提升，越来越多的监控相机被安装在不同场景下。为了管理监控相机和浏览监控画面，一系列的监控管理系统应运而生。
目前，监控视频领域对多通道的视频在有限数量屏幕上的集中显示存在需求，在有限的屏幕数量上，将视频进行集中显示，有利于降低监控作业的成本。但由于存在不同视频通道的信号可能会无法兼容，所以难以实现对所有视频画面的集中显示。
因此，现有技术存在监控系统无法对多种视频格式的视频画面进行集中显示的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼容多种视频格式的图像拼接方法、装置及电子设备，以缓解现有技术存在监控系统无法对多种视频格式的视频画面进行集中显示的技术问题。
第一方面，本发明提供的兼容多种视频格式的图像拼接方法，包括以下步骤：
通过数字通道接收多路数字视频流；
通过FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流；
将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；
利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；
将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
进一步的，所述将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流的步骤，包括：
将数字通道中的H264、H265、MJPEG或MPEG4格式的多路数字视频进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；
对多路数字视频帧进行裁剪或缩放。
进一步的，利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流的步骤之后，还包括：
分别对多路子视频帧进行裁剪或缩放。
进一步的，将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流的步骤，包括：
对数字通道视频流和模拟通道视频流进行帧ID一致性的校验；
若帧ID校验成功，则将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接。
进一步的，将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流的步骤之后，还包括：
将跨屏信息和单路拼接视频流中的视频帧发送至FPGA，由FPGA发送至视频显示设备。
进一步的，所述跨屏信息包括跨屏区域信息和帧ID信息。
进一步的，所述视频显示设备为电视墙或显示屏。
第二方面，本发明还提供一种兼容多种视频格式的图像拼接装置，包括：
数字视频接收模块：通过数字通道接收多路数字视频流；
模拟视频接收模块：通过FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流；
解码模块：将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；
拆分模块：利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；
拼接模块：将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面提供的方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行第一方面提供的方法。
本发明提供的兼容多种视频格式的图像拼接方法，包括以下步骤：
通过数字通道接收多路数字视频流。多路数字视频流通过数字通道进入系统。
通过FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流。模拟通道只能接收单路视频，因此需要先利用FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，也就是将多图合并为一图。
将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流。将视频的压缩格式进行解码。
利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流。将合并为多图的一图拆分为帧ID相同的多个单图，帧ID相同可保证视频的一致性。
将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
采用本发明提供的兼容多种视频格式的图像拼接方法，利用将FPGA将多路模拟视频转换为单路视频后，在使用图像处理单元将单路视频帧拆分为ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；将多路数字视频流进行解码后，得到数字通道视频流，将模拟通道视频流和数字通道视频流进行拼接，从而得到单路拼接视频流。此方法可同时兼容数字视频与模拟视频，实现了对不同格式的多通道视频流进行集中显示的需求，同时确保了跨屏显示视频的一致性，并能在监控视频数量一致的情况下，减少硬件的使用量，最大化降低了监控器材的成本，有效解决了监控系统无法对多种视频格式的视频画面进行集中显示的问题。
相应地，本发明提供的一种兼容多种视频格式的图像拼接装置、电子设备及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的兼容多种视频格式的图像拼接方法流程图；
图2为本发明实施例中兼容多种视频格式的图像拼接方法中步骤S3的详细流程图；
图3为本发明实施例中兼容多种视频格式的图像拼接方法中步骤S4之后的详细流程图；
图4为本发明实施例中兼容多种视频格式的图像拼接方法中步骤S5的详细流程图；
图5为本发明实施例中的兼容多种视频格式的图像拼接装置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
目前，监控视频领域对多通道的视频在有限数量屏幕上的集中显示存在需求，在有限的屏幕数量上，将视频进行集中显示，有利于降低监控作业的成本。但由于存在不同视频通道的信号可能会无法兼容，所以难以实现对所有视频画面的集中显示。
因此，现有技术存在监控系统无法对多种视频格式的视频画面进行集中显示的技术问题。
为解决以上问题，本发明实施例提供一种兼容多种视频格式的图像拼接方法。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例提供的兼容多种视频格式的图像拼接方法，包括以下步骤：
S1：通过数字通道接收多路数字视频流。
多路数字视频流通过数字通道进入系统。
S2：通过FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流。
模拟通道只能接收单路视频，因此需要先利用FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，也就是将多图合并为一图。
S3：将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流。将视频的压缩格式进行解码。
S4：利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流。
将合并为多图的一图拆分为帧ID相同的多个单图，帧ID相同可保证视频的一致性。
S5：将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
采用本发明实施例提供的兼容多种视频格式的图像拼接方法，利用将FPGA将多路模拟视频转换为单路视频后，在使用图像处理单元将单路视频帧拆分为ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；将多路数字视频流进行解码后，得到数字通道视频流，将模拟通道视频流和数字通道视频流进行拼接，从而得到单路拼接视频流。此方法可同时兼容数字视频与模拟视频，实现了对不同格式的多通道视频流进行集中显示的需求，从而有效解决了监控系统无法对多种视频格式的视频画面进行集中显示的问题。
如图2所示，在一种可能的实施方式中，上述步骤S3，包括：
S31：将数字通道中的H264(一种数字视频压缩格式)、H265(是继H.264之后所制定的新的视频编码标准。H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进。)、MJPEG(Motion Joint Photographic Experts Group，技术即运动静止图像压缩技术)或MPEG4(Moving Pictures Experts Group，动态图象专家组)格式的多路数字视频进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流，可实现对多种压缩格式视频流进行解码的功能。
S32：根据需要判断多路数字视频帧是否需要裁剪或缩放，若需要则执行S33。
S33：对多路数字帧进行裁剪或缩放。
为接下来将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接做准备。
如图3所示，在一种可能的实施方式中，上述步骤S4之后，还包括：
S401：根据需要判断多路子视频帧是否需要裁剪或缩放，若需要则执行S42。
S402：分别对多路子视频帧进行裁剪或缩放。
根据需要对多路子视频帧进行裁剪或缩放，为接下来将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接做准备。
如图4所示，在一种可能的实施方式中，上述步骤S5，包括：
S51：对数字通道视频流和模拟通道视频流进行帧ID一致性的校验。若帧ID校验成功，则执行S52。
S52：则将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接。帧ID一致可确保拼接后的视频的同步显示。
在一种可能的实施方式中，上述步骤S5之后，还包括：
S6：将跨屏信息和单路拼接视频流中的视频帧发送至FPGA，由FPGA通过高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，简称HDMI)发送至视频显示设备。高清多媒体接口是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。
在一种可能的实施方式中，跨屏信息包括跨屏区域信息和帧ID信息。跨屏信息主要为画面具体的分布区域，帧ID信息确保画面的一致性及同步性。
在一种可能的实施方式中，视频显示设备为电视墙或显示屏。
实施例2：
如图5所示，本发明实施例提供一种兼容多种视频格式的图像拼接装置，其特征在于，包括：
数字视频接收模块1：通过数字通道接收多路数字视频流；
模拟视频接收模块2：通过FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流；
解码模块3：将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；
拆分模块4：利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；
拼接模块5：将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
实施例3：
本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现实施例1提供的方法的步骤。
实施例4：
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，计算机可运行指令促使处理器运行实施例1提供的方法。
本发明实施例提供的一种兼容多种视频格式的图像拼接装置、电子设备及计算机可读存储介质与上述实施例提供的一种兼容多种视频格式的图像拼接方法具有相同的技术特征，因此也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
又例如，所述单元的划分，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，再例如，多个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通信接口，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个网络单元上。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。
另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.兼容多种视频格式的图像拼接方法，其特征在于，包括以下步骤，
通过数字通道接收多路数字视频流；
通过FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流；
将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；
利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；
将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
2.根据权利要求1所述的兼容多种视频格式的图像拼接方法，其特征在于，所述将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流的步骤，包括：
将数字通道中的H264、H265、MJPEG或MPEG4格式的多路数字视频进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；
对多路数字视频帧进行裁剪或缩放。
3.根据权利要求1所述的兼容多种视频格式的图像拼接方法，其特征在于，利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流的步骤之后，还包括：
分别对多路子视频帧进行裁剪或缩放。
4.根据权利要求1所述的兼容多种视频格式的图像拼接方法，其特征在于，将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流的步骤，包括：
对数字通道视频流和模拟通道视频流进行帧ID一致性的校验；
若帧ID校验成功，则将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接。
5.根据权利要求1所述的兼容多种视频格式的图像拼接方法，其特征在于，将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流的步骤之后，还包括：
将跨屏信息和单路拼接视频流中的视频帧发送至FPGA，由FPGA发送至视频显示设备。
6.根据权利要求5所述的兼容多种视频格式的图像拼接方法，其特征在于，所述跨屏信息包括跨屏区域信息和帧ID信息。
7.根据权利要求5所述的兼容多种视频格式的图像拼接方法，其特征在于，所述视频显示设备为电视墙或显示屏。
8.一种兼容多种视频格式的图像拼接装置，其特征在于，包括：
数字视频接收模块：通过数字通道接收多路数字视频流；
模拟视频接收模块：通过FPGA将多路模拟视频转换为单路视频，通过模拟通道接收单路视频流；
解码模块：将数字通道中的多路数字视频流进行解码，得到包括多路数字视频帧的数字通道视频流；
拆分模块：利用图像处理单元，将模拟通道中的单路视频流中的视频帧拆分为帧ID相同的多路子视频帧，得到模拟通道视频流；
拼接模块：将数字通道视频流与模拟通道视频流进行拼接，得到单路拼接视频流。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。
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