CN1457597A - 在视频监视系统中输出视频图像的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能显示高质量视频图像的方法，尽管视频捕捉设备和视频显示设备属于不同的扫描类型。比如，一种在视频监视系统中输出视频数据的方法，其中，由一个或多个摄像机获取的隔行扫描类型的通道视频信号通过所述视频监视系统输出到逐行扫描类型的视频显示设备，该方法包括以下步骤：以不同的水平和垂直缩放比缩放每个经过数字化转换的隔行扫描类型的通道视频数据；将经过缩放的用于配置一个显示屏的视频数据储存到存储器中；以及将储存的对应一个显示屏的视频数据输出并显示在逐行扫描类型的视频显示设备上。

Description

在视频监视系统中输出视频图像的方法
技术领域
本发明涉及视频监视系统，尤其涉及一种能显示高质量视频图像的方法，尽管视频捕捉设备和视频显示设备属于不同的扫描类型。
背景技术
传统视频监视系统捕捉多个视频信号，处理与该信号对应的视频数据并将经过处理的视频数据显示在一个监视器或显示屏内所分割成的多分割显示屏上。摄像机通常捕捉隔行扫描类型的视频信号。获取的隔行扫描类型的视频信号通过彼此具有相同缩放比的水平和垂直调节器输出到视频显示设备如电视机。
近年来，广泛使用一种基于PC(个人计算机)的DVR(数字录像机)来存储不断增加的大量视频数据。由于配有视频监视系统的作为视频显示设备的监视器属于逐行扫描类型，图像质量或分辨率会受到恶化。这将参照图1作详细说明。
首先，如图1(b)所示，由四个摄像机获取的隔行扫描类型的视频信号通过彼此具有相同缩放比的水平和垂直调节器进行缩小并显示在四分割显示屏上。如果获取的如图1(c)所示的隔行扫描类型的视频信号显示在如图1(d)所示的逐行扫描类型的显示设备上，会显示出如图1(e)所示的椭圆形视频图像。显示到显示屏上的椭圆形视频图像在垂直方向缩小了一半，这就会有一个问题，即视频图像被扭曲了。
为解决这个问题，对如图1(f)所示的分别由混合的奇数场和偶数场组成的四路视频数据进行如图1(g)所示的逐行扫描。这时，每路输入数据的纵横比等于每路输出数据的纵横比。因此，视频图像能正确地显示在显示屏上。然而，如果视频图像是动态图像而非静态图像，由于在奇偶数场之间存在1/60秒的扫描时间上的差异，这会出现分辨率的恶化和视频图像质量的恶化，从而会显示出模糊的动态图像。
名称为“使用扫描行变换显示分割显示屏的设备”(APPRATUS FORDISPLAYING DIVIDED DISPLAY SCREENS USING SCAN LINECONVERSION)的韩国专利申请No.10-1998-52991已经被授权和公开。在韩国专利申请No.10-1998-52991中披露的设备包括二个视频解码器、二个存储器以及用于扫描行变换的二个视频编码器。每个编码器的输出终端连接到电视监视器和计算机监视器上。韩国专利申请No.10-1998-52991的特征在于：该设备将视频数据记录在存储器中并以二倍于记录速度的读取速度来读取记录的视频数据以执行扫描行变换，其中存储器置于视频编码器的前级，而视频编码器连接到计算机编码器上。
在韩国专利申请No.10-1998-52991中，在第一视频解码器、第一视频编码器、第二视频解码器以及第二视频编码器中顺序处理获取的视频信号，从而使得由摄像机输入的隔行扫描类型的视频信号能输出到逐行扫描类型的计算机监视器中。然而，这就会有一个问题，即图片质量不可避免地受到恶化。而且，由于记录的视频数据是以记录速度二倍的读取速度进行读取的，这就会有另一个问题，即需要时钟来控制存储器，从而存储控制器的设计变的复杂。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，本发明的目的是提供一种能不恶化图像质量而显示最佳视频图像的方法，尽管视频信号输入设备和视频显示设备属于不同的扫描类型。
本发明的另一目的是提供一种在基于隔行扫描的显示设备上显示视频图像的方法，其中视频图像通过在水平和垂直方向上以不同的缩放比缩小获取的视频信号来取得，而获取的视频信号则通过一个或多个基于隔行扫描的摄像机取得。
根据本发明的一方面，通过提供的在视频监视系统中输出视频数据的方法可实现上述和其它目的，其中，由一个或多个摄像机获取的隔行扫描类型的通道视频信号通过所述视频监视系统输出到逐行扫描类型的视频显示设备，该方法包括以下步骤：
a)以不同的水平和垂直缩放比缩放每个经过数字化转换的隔行扫描类型的通道视频数据；
b)将经过缩放的用于配置一个显示屏的视频数据储存到存储器中；和
c)将储存的对应一个显示屏的视频数据输出并显示在逐行扫描类型的视频显示设备上。
附图的简要说明
结合附图阅读以下的详细说明将更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：
图1是一种典型的视频信号显示屏，说明了一种传统视频图像的输出方法；
图2是说明根据本发明一种实施方式的视频监视系统配置的视图；和
图3是一种典型的视频信号显示屏，说明了根据本发明的一种实施方式的视频图像输出方法。
实施本发明的最佳方式
现在，参照附图对本发明的优选实施方式作详细说明。在下面的说明中，当此处结合的已知功能和配置的详细说明会使得本发明的主题过于不清时将省略之。
图2是说明根据本发明的一种实施方式的视频监视系统配置的视图。
参照图2，由安装的摄像机10a-10c输入的模拟视频信号通过A/D(模/数)转换器20a-20c转换成数字视频数据。A/D转换器20a-20c的数量等于安装的摄像机的数量。根据监视面积可安装4、8或多个摄像机。
视频输入控制器30a-30c扩展由A/D转换器20a-20c输出的数字视频数据并分离和控制水平和垂直同步信号以将它们输出到存储控制器50中。视频输入控制器30a-30c的数量等于A/D转换器20a-20c的数量。
由视频输入控制器30a-30c输出的数字视频数据通过水平/垂直调节器40a-40c在水平方向或/和垂直方向进行缩小(或放大)，从而使得数字视频数据能被储存以显示在分割显示屏上。如本领域的技术人员所知，水平/垂直调节器40a-40c通过在相邻数字视频数据之间根据缩小比例执行插值法(interpolation)来缩小数字视频数据。在水平和垂直方向上的缩小比例(放大比例)可根据将要显示在视频显示设备90上的分割显示屏的数量而变化。而且，在水平和垂直方向上的缩小比例也可根据视频显示设备90的扫描类型而变化。至于其原因，下面将对其作详细说明。水平/垂直调节器40a-40c的数量等于摄像机10a-10c的数量。
由水平/垂直调节器40a-40c输出的缩小的(或放大的)视频数据通过存储控制器50一个通道一个通道地记录于指定的帧存储地址中。存储控制器50读取并输出记录的视频数据以使其能作为视频图像而得到实时显示。响应于水平和垂直同步信号，存储控制器50配置一帧的显示屏，其中所述显示屏包含“n”个分割显示屏，“n”为正整数。
存储控制器50控制对存储器60的访问。在处理由摄像机10a-10c输出的视频信号之后，存储器60暂存一帧的视频数据。视频输出控制器70将补充信息(包括时间信息、通道信息等)与由存储控制器50输出的一帧视频数据相结合并将其输出。由视频输出控制器70输出的视频数据通过D/A(数/模)转换器80转换成模拟视频信号。视频显示设备90可以是隔行或逐行扫描类型的显示设备。
在上述视频监视系统中，如果摄像机10a-10c属于隔行扫描类型，而视频显示设备90属于逐行扫描类型，可在图像质量不受恶化的情况下输出视频图像。这将参照图3在下面予以说明。下面将要说明的情况是在四分割显示屏上配置并显示四分割显示屏的一帧。
图3是一种典型的视频信号显示屏，说明了根据本发明一种实施方式的视频图像输出方法。
首先，由四个摄像机1-4获取的每路通道视频信号通过A/D转换器20a-20c转换成数字视频数据。水平/垂直同步信号从视频输入控制器30a-30c中分离。该视频输入控制器30a-30c扩展和控制用于后处理的数字视频数据并将其输出到水平/垂直调节器40a-40c。该水平/垂直调节器40a-40c位于视频输入控制器20a-20c的后级。如果水平/垂直调节器40a-40c设计成使视频数据在水平方向缩小一半而在垂直方向不缩放，则与获取的每路隔行扫描类型的通道信号相对应的“640×240”的视频数据将通过它们被缩小为“320×240”的视频数据。在存储控制器50的控制之下，存储器60储存该“320×240”的视频数据。
四分割显示屏包含了仅在水平方向缩小了一半的四路视频数据，如图3(b)所示。作为参考，图3(a)说明与获取的每路隔行扫描类型的视频信号相对应的“640×240”的视频数据。由于包含在“640×480”区域内的四路视频数据源于接收在隔行扫描类型的视频信号输入设备中的视频信号，如图3(b)所示，所以对应于每个分割显示屏的视频数据在垂直方向被扭曲。包含在隔行扫描类型的视频显示设备中的水平线之间的距离是包含在另一逐行扫描类型的视频显示设备中的水平线之间距离的两倍。因此，如果与获取的隔行扫描类型的视频信号相对应的视频数据在水平方向缩小了一半以配置四分割显示屏，那么显示的四分割显示屏如图3(b)所示。此外，与获取的隔行扫描类型的视频信号相对应的视频数据输出到逐行扫描类型的视频显示设备，缩小的视频数据在垂直方向会自然地缩小一半，这是因为包含在逐行扫描类型的视频显示设备中的水平线之间的距离是包含在隔行扫描类型的图像中的水平线之间距离的一半。结果，视频显示设备正常显示如图3(c)所示的四分割显示屏。
换句话说，对应四路隔行扫描类型的动态图像信号的动态图像数据在水平方向缩小了一半以配置四分割显示屏。然后，缩小的动态图像数据输出到逐行扫描类型的视频显示设备。因此，动态图像能被正确显示而不恶化动态图像的质量，如图3(c)所示。
另一方面，获取的四路隔行扫描类型的动态图像信号输出到另一个逐行扫描类型的视频显示设备，对应每个动态图像数据(图3(b)中)中的奇数行的视频数据仅在水平方向缩小了一半，作为对应奇数场的视频数据而输出。此外，对应每个动态图像数据中的偶数行的视频数据作为对应偶数场的视频数据而输出。此外，如图3(d)所示，对应所述二个场的二个屏显示在隔行扫描类型的视频显示设备上。结果，视频监视系统的管理员能观察到正常的清晰的视频图像。作为选择，对应奇数行的视频数据可作为对应偶数场的视频数据而输出，对应偶数行的视频数据也可作为对应奇数场的视频数据而输出。
从上述说明中可清楚地知道，存储控制器根据用于视频显示设备中的扫描类型来控制帧存储器60。该存储控制器从储存在帧存储器60中的四分割显示屏的视频数据中读出奇或偶数行。
尽管就一个显示屏配置四分割显示屏的情况对本发明作了说明，但一个显示屏配置九或十六分割显示屏同样可应用于本发明。
比如，可设想在一个显示屏内配置并显示九分割显示屏。这时，水平/垂直调节器40a-40c对通道视频数据执行3∶1缩放，从而包含在一幅通道视频图像中的一条水平线所配置的象素数量被缩小到214象素。然后，水平/垂直调节器40a-40c对通道视频数据执行3∶2缩放，从而包含在一幅通道视频图像中的一条垂直线所配置的象素数量被缩小到160象素。结果，在一个显示屏内配置并显示了包含在“640×480”区域内的九分割显示屏。如果逐行扫描类型的视频显示设备显示九分割显示屏，视频图像被正常显示。若在隔行扫描类型的视频显示设备中显示九分割显示屏，与九分割显示屏中视频数据的一条奇数行相对应的视频数据可被正确地显示在一个奇数场上，如同上述四分割显示屏的配置那样。此外，与九分割显示屏中视频数据的一条偶数行相对应的视频数据可被正确地显示在一个偶数场上，如同上述四分割显示屏的配置那样。
此外，设想在一个显示屏上配置并显示十六分割显示屏。这时，水平/垂直调节器40a-40c对与获取的隔行扫描类型的视频信号相对应的十六路视频数据在水平方向执行4∶1缩放。换句话说，含于十六幅视频图像中的每一幅中的一条水平线中的四个象素被施以内插法而变成了一个象素。然后，水平/垂直调节器40a-40c对经过水平缩放的十六路视频数据在垂直方向执行2∶1缩放。结果，包含在“640×480”区域内的十六分割显示屏显示在隔行或逐行扫描类型的视频显示设备上，如同上述四分割显示屏的配置那样。
根据本发明的另一种实施方式，获取的逐行扫描类型的视频信号可被输出到隔行扫描类型的视频显示设备。当捕捉逐行扫描类型视频信号的视频捕捉设备为PC(个人计算机)摄像机时，该PC摄像机产生获取的“640×480”的视频信号。如果该“640×480”的视频信号被输出到能显示“640×240”视频图像的隔行扫描类型的视频显示设备，视频数据在水平和垂直方向都没有被缩放(或被分流)。此外，与储存在帧存储器60中的视频数据中的奇数行相对应的视频数据作为对应奇数场的视频数据而输出，与储存在帧存储器60中的视频数据中的偶数行相对应的另一视频数据作为对应偶数场的视频数据而输出。这时，输入信号的纵横比可被保留并等于视频显示设备的纵横比。
根据本发明，尽管视频信号输入设备和视频信号显示设备属于不同的扫描类型，还是能显示出正常的清晰的视频图像。作为选择，输入信号的纵横比可被保留并等于视频显示设备的纵横比而不被缩放，从而可显示出正常的视频图像。
工业实用性
从上述描述可清楚看出，尽管视频信号输入设备和视频信号显示设备属于不同的扫描类型，本发明还是通过使用这样一种事实，即隔行扫描类型的图像中水平线之间的距离是逐行扫描类型中的两倍，而提供了一种能显示最佳视频图像而不恶化图片质量的方法。
此外，获取的隔行扫描类型的视频信号输出并显示在隔行扫描类型的视频显示设备上，因为视频图像能以与原始视频图像的纵横比相同的纵横比显示，从而能显示出逼真的视频图像而不恶化垂直分辨率或图片质量。
尽管对本发明的特定优选实施方式作了说明，本领域的技术人员还可以对特定元素进行各种改进、增加、及替换，而不脱离如附属权利要求所公开的本发明的范围和精神。因此，本发明不限于上述实施方式，而是由后面的权利要求连同其等价物的全部范围来限定。

Claims (12)

1.一种在视频监视系统中输出视频数据的方法，其中，由一个或多个摄像机获取的隔行扫描类型的通道视频信号通过所述视频监视系统输出到逐行扫描类型的视频显示设备，该方法包括以下步骤：
a)以不同的水平和垂直缩放比缩放每个经过数字化转换的隔行扫描类型的通道视频数据；
b)将经过缩放的用于配置一个显示屏的视频数据储存到存储器中；和
c)将储存的对应一个显示屏的视频数据输出并显示在逐行扫描类型的视频显示设备上。
2.如权利要求1所述的方法，其中每个通道视频数据在水平方向以2∶1的缩放比进行缩放，然后在垂直方向不缩放或被分流，从而能缩小每个通道视频数据。
3.如权利要求1所述的方法，其中每个通道视频数据在水平方向以3∶1的缩放比进行缩放，然后在垂直方向以3∶2的缩放比进行缩放，从而能缩小每个通道视频数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中每个通道视频数据在水平方向以4∶1的缩放比进行缩放，然后在垂直方向以2∶1的缩放比进行缩放，从而能缩小每个通道视频数据。
5.一种在视频监视系统中输出视频数据的方法，其中，由一个或多个摄像机获取的隔行扫描类型的通道视频信号通过所述视频监视系统输出到隔行扫描类型的视频显示设备，该包括以下步骤：
a)以不同的水平和垂直缩放比缩放每个经过数字化转换的隔行扫描类型的通道视频数据；
b)将经过缩放的用于配置一个显示屏的视频数据储存到存储器中；和
c)将与储存的视频数据中的偶数行相对应的视频数据作为对应偶数场的视频数据而输出并显示，将与储存的视频数据中的奇数行相对应的视频数据作为对应奇数场的视频数据而输出并显示。
6.如权利要求5所述的方法，其中每个通道视频数据在水平方向以2∶1的缩放比进行缩放，然后在垂直方向不缩放或被分流，从而能缩小每个通道视频数据。
7.如权利要求5所述的方法，其中每个通道视频数据在水平方向以3∶1的缩放比进行缩放，然后在垂直方向以3∶2的缩放比进行缩放，从而能缩小每个通道视频数据。
8.如权利要求5所述的方法，其中每个通道视频数据在水平方向以4∶1的缩放比进行缩放，然后在垂直方向以2∶1的缩放比进行缩放，从而能缩小每个通道视频数据。
9.一种在视频监视系统中输出视频数据的方法，其中，由一个或多个摄像机获取的隔行扫描类型的通道视频信号通过所述视频监视系统输出到隔行扫描类型的视频显示设备，该方法包括以下步骤：
a)以不同的水平和垂直缩放比缩放每个经过数字化转换的隔行扫描类型的通道视频数据；
b)将经过缩放的用于配置一个显示屏的视频数据储存到存储器中；和
c)将与储存的视频数据中的偶数行相对应的视频数据作为对应奇数场的视频数据输出并显示，将与储存的视频数据中的奇数行相对应的另一视频数据作为对应偶数场的视频数据输出并显示。
10.如权利要求9所述的方法，其中每个通道视频数据在水平方向以2∶1的缩放比进行缩放，然后在垂直方向不缩放或被分流，从而能缩小每个通道视频数据。
11.一种在视频监视系统中输出视频数据的方法，其中，由摄像机获取的逐行扫描类型的通道视频信号通过所述视频监视系统输出到隔行扫描类型的视频显示设备，该方法包括以下步骤：
a)将每个经过数字化转换的用于配置一个显示屏的隔行扫描类型的通道视频数据储存到存储器中；和
b)将与储存的视频数据中的偶数行相对应的视频数据作为对应奇数场的视频数据输出并显示，将与储存的视频数据中的奇数行相对应的视频数据作为对应偶数场的视频数据输出并显示。
12.一种在视频监视系统中输出视频数据的方法，其中，由摄像机获取的逐行扫描类型的通道视频信号通过所述视频监视系统输出到隔行扫描类型的视频显示设备，该方法包括以下步骤：
a)将每个经过数字化转换的用于配置一个显示屏的逐行扫描类型的通道视频数据储存到存储器中；和
b)将与储存的视频数据中的偶数行相对应的视频数据作为对应偶数场的视频数据输出并显示，与储存的视频数据中的奇数行相对应的视频数据作为对应奇数场的视频数据输出并显示。
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