專利名稱：視頻同步的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及來自多個輸入信道的多個視頻輸入信號的同步。
背景技術(shù)：
視頻同步系統(tǒng)接收多個信道的實況視頻并且將這多個信道的輸出混合在一起以產(chǎn)生可顯示在單個顯示器上的單個輸出信道。但是，通常存在有關(guān)輸入信道和顯示頻率的特殊要求，其限制視頻同步系統(tǒng)將完全未同步的視頻同步的能力。發(fā)明概述在一個實施方案中，一種用于處理來自多個視頻源的多個數(shù)字視頻信號的裝置包括存儲器，其包括對應(yīng)于顯示器內(nèi)的多個顯示位置中的一個的多個存儲器位置；寫入控制模塊，其包括寫指針；和讀取控制模塊，其包括讀指針。該裝置還包括幀頻控制模塊，該幀頻控制模塊，其被配置來基于讀指針與寫指針之間的關(guān)系控制寫入控制模塊的寫入操作和讀取控制模塊的讀取操作，其中根據(jù)顯示器內(nèi)的多個顯示位置的對應(yīng)的一個位置從存儲器中讀取第一視頻幀和第二視頻幀中的至少一個。附圖
簡述圖I圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的視頻系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的幀同步圖。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的控制器。圖4圖示了對應(yīng)于多個輸入信道的多個視頻幀。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的讀取控制模塊的輸出。圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的顯示器。圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的讀取過程。圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的寫入過程。圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的遠程處理和存儲裝置。
具體實施例方式在詳細說明本發(fā)明的任意實施方案之前，應(yīng)了解本發(fā)明的應(yīng)用不限于下列描述中所說明或下列附圖中所圖示的組件的結(jié)構(gòu)和配置的細節(jié)。本發(fā)明適用其它實施方案且可以多種方式實施或執(zhí)行。本文所述的本發(fā)明的實施方案涉及來自多個輸入信道的多個視頻輸入信號的同步和顯示。與每個信道相關(guān)的視頻輸入信號由控制器或另一個合適的處理裝置接收?？刂破鞅慌渲脕碛绕淇刂茖⒁曨l輸入信號寫入存儲器和控制從存儲器中讀取視頻輸入信號。逐個幀地執(zhí)行視頻輸入信號的讀取和寫入。通過幀頻控制模塊控制或調(diào)節(jié)寫入操作與讀取操作之間的幀級同步以確保例如不同時試圖從存儲器中讀取正寫入存儲器的幀。此外，控制器逐個信道地針對各輸入信道將視頻幀寫入存儲器以及針對各輸入信道從存儲器中讀取視頻幀。照此，對應(yīng)于各輸入信道的視頻幀的讀取與寫入彼此獨立。這允許視頻輸入信號彼此不同步而不影響寫入操作、讀取操作和視頻輸入信號至顯示器的最終映射。此外，對應(yīng)于各輸入信道的視頻幀存儲在存儲器內(nèi)對應(yīng)于輸出顯示器內(nèi)的位置的位置上。例如，輸出顯示器可劃分為對應(yīng)于輸入信道的數(shù)量的多個區(qū)段并且在存儲器中分配合適數(shù)量的存儲器以將各輸入信號的視頻幀寫入特定的存儲器位置。當(dāng)通過控制器讀取來自所分配的存儲器位置的幀時，幀映射并顯示在顯示器內(nèi)的相應(yīng)位置上。圖I圖示了(例如，用于安全應(yīng)用、多信道數(shù)字視頻錄像機[“DVR”]應(yīng)用等的)視頻系統(tǒng)100，其包括控制器105和多個視頻源110到125。控制器105電連接和/或可通信地連接到視頻源110到125以及視頻系統(tǒng)100的多種額外的模塊或組件。例如，所圖示的控制器105連接到主用戶接口模塊130、副用戶接口模塊135、一個或多個監(jiān)視器140、電源、模塊145、一個或多個外部存儲器模塊150和網(wǎng)絡(luò)通信模塊155。控制器105包括可操作以尤其接收并且處理視頻輸入信號、控制提供到主用戶接口模塊130、副用戶接口模塊135、一個或多個監(jiān)視器140等的信息和數(shù)據(jù)的軟件與硬件的組合。在一些結(jié)構(gòu)中，控制器105包括為控制器和/或視頻系統(tǒng)內(nèi)的組件和模塊提供電力、操作控制和保護的多個電組件和電子組件。例如，控制器105尤其包括處理單元160(例如，微處理器、微控制器、或另一個合適的可編程裝置)、內(nèi)部存儲器165和輸入/輸出(“I/O”)系統(tǒng)170。如下文參考圖2和圖3所示和所述，控制器105還包括一個或多個寫入控制模塊、一個或多個讀取控制模塊和一個或多個幀頻控制模塊。在一些結(jié)構(gòu)中，控制器105部分或完整地實施在半導(dǎo)體(例如，現(xiàn)場可編程門陣列[“FPGA”半導(dǎo)體])芯片上，諸如通過寄存器傳輸級(“RTL”)設(shè)計方法開發(fā)的芯片。作為一個說明性實施例，控制器105可以是高級多信道HD顯示器/錄像/播放控制器集成電路(“1C”)。內(nèi)部存儲器165和/或外部存儲器150包括例如只讀存儲器(“ROM”)、隨機存儲器(“RAM”)(例如，動態(tài)RAM[ “DRAM”]、同步DRAM[ “SDRAM”]等)、電可擦可編程只讀存儲器(“EEPR0M”)、閃存、硬盤、SD卡或另一種合適的磁性、光學(xué)、物理或電子存儲器裝置。處理單元160連接到內(nèi)部存儲器165并執(zhí)行能夠(例如，在執(zhí)行期間)存儲在內(nèi)部存儲器165的RAM中、(例如，通常永久性地)存儲在內(nèi)部存儲器165的ROM或另一個非暫時性電腦可讀媒體(諸如另一個存儲器或光盤)中的軟件。在一些實施方案中，控制器105或網(wǎng)絡(luò)通信模塊155包括用于傳輸、提取或存儲與視頻系統(tǒng)相關(guān)的視頻幀或信息到控制器105外部的一個或多個裝置的一個或多個通信端口(例如，以太網(wǎng)、串行高級技術(shù)附件[“SATA”]、通用串行總線[“USB”]、電子集成驅(qū)動器[“IDE”]等)。視頻系統(tǒng)100的實施中所包括的軟件存儲在控制器105的存儲器165中。軟件包括例如固件、一個或多個應(yīng)用軟件、程序數(shù)據(jù)、一個或多個程序模塊和其它可執(zhí)行指令。控制器105被配置來尤其從存儲器中提取并執(zhí)行與本文所述控制過程和方法相關(guān)的指令。在其它結(jié)構(gòu)中，控制器105包括額外、更少或不同的組件。在一些結(jié)構(gòu)中，控制器105可實施為能夠接收并處理來自一個或多個輸入信道的視頻輸入信號的多種裝置的任意一種。例如，控制器105 (例如，F(xiàn)PGA半導(dǎo)體芯片)可與內(nèi)建8/16信道DVR、混合HD DVR、HD視頻多任務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機、電視(例如，智能TV)、智能電話、個人電腦(“PC”)、平板PC、膝上型電腦、個人數(shù)字助理(“PDA)或服務(wù)器。此外或或者，控制器105并入獨立于并可(例如，物理、電、可通信等)連接到上述裝置的裝置。電源模塊145供應(yīng)名義AC或DC電壓到視頻系統(tǒng)100的控制器105或其它組件或模塊。電源模塊145由例如具有100V與240V AC之間的名義線電壓和大約50到60Hz的頻率的主電源供電。電源模塊145還被配置來供應(yīng)較低電壓以運行控制器105或視頻系統(tǒng)100內(nèi)的電路和組件。在其它結(jié)構(gòu)中，視頻系統(tǒng)100內(nèi)的控制器105或其它組件和模塊由一個或多個電池或電池組或另一個獨立于電力網(wǎng)的電源(例如，發(fā)電機、太陽能面板等)供電。主用戶接口模塊130、副用戶接口模塊135和一個或多個監(jiān)視器140用于大致實時或基于所錄制的視頻監(jiān)視視頻系統(tǒng)100。例如，主用戶接口模塊130、副用戶接口模塊135和
一個或多個監(jiān)視器140可操作地耦合到控制器105以從多個視頻源110到125接收現(xiàn)場或大致實時視頻饋送、從多個視頻源110到125或存儲器150接收所錄制的視頻饋送等。主用戶接口模塊130、副用戶接口模塊135和一個或多個監(jiān)視器140可包括實現(xiàn)視頻系統(tǒng)100的所要控制和監(jiān)視水平所需的數(shù)字和模擬輸入或輸出裝置的組合。例如，主用戶接口模塊130、副用戶接口模塊135和一個或多個監(jiān)視器140可各包括顯示器(即針對主用戶接口模塊的主顯示器、針對副用戶接口模塊的副顯示器等)和輸入裝置，諸如觸屏顯示器、多個旋鈕、轉(zhuǎn)盤、開關(guān)、按鈕等。顯示器例如是液晶顯示器(“IXD”)、發(fā)光二極管(“LED”)、有機LED( “0LED”)顯示器、電致發(fā)光顯示器(“ELD”)、表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器(“SED”)、場發(fā)射顯示器(“FED”)和薄膜晶體管(“TFT”)LCD或類似的顯示器。顯示器被配置來顯示接收自控制器105的一個或多個視頻饋送。視頻饋送可對應(yīng)于多種格式或分辨率的任意一種，包括通用中間格式(“CIF”)、視頻圖形陣列(“VGA”)、合成視頻(“CVBS”)、紅綠藍(“RGB”)、高清晰度多媒體接口 ( “HDMI”)、BT. 1120( “ 1080i ”)、D1等。主用戶接口模塊130、副用戶接口模塊135和一個或多個監(jiān)視器140還可被配置來實時或大致實時顯示與視頻系統(tǒng)相關(guān)的情況或數(shù)據(jù)(例如，作為屏幕上顯示[“0SD])。例如，主用戶接口模塊130被配置來顯示視頻系統(tǒng)的狀態(tài)或特性、時戳等。在一些實施方案中，使用網(wǎng)絡(luò)通信模塊155將與視頻系統(tǒng)100的運行和狀態(tài)相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)(例如，視頻幀)發(fā)送、傳送或傳輸?shù)竭h程或移動處理和存儲裝置800 (見圖9)用于遠程監(jiān)視、遠程控制、數(shù)據(jù)記錄等。遠程裝置是例如個人電腦、膝上型電腦、移動電話、平板電腦、個人數(shù)字助理(“PDA”)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫或類似的裝置。在一些實施中，使用多種通信協(xié)議的任意一種(諸如Wi-Fi、藍牙、ZigBee或類似的協(xié)議)經(jīng)由無線局域網(wǎng)(“LAN”)、社區(qū)局域網(wǎng)(“MN”)、家庭局域網(wǎng)(“HAN”)或個人局域網(wǎng)(“PAN”)傳送數(shù)據(jù)。此外或或者，數(shù)據(jù)經(jīng)由廣域網(wǎng)(“WAN”)(例如，基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)、全球移動通信系統(tǒng)(“GSM”)網(wǎng)絡(luò)、通用分組無線業(yè)務(wù)(“GPRS”)網(wǎng)絡(luò)、碼分多址(“CDMA”)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)優(yōu)化演進(“EV-D0”)網(wǎng)絡(luò)、增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進(EDGE)網(wǎng)絡(luò)、3GSM網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字增強無線通信(“DECT”)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字AMPS( “IS-136/TDMA”)、集成數(shù)字增強網(wǎng)絡(luò)(“iDEN”)、數(shù)字高級移動電話系統(tǒng)(“D-AMPS”)網(wǎng)絡(luò)等)傳送到遠程或移動裝置。遠程或移動裝置800可包括例如以與上述視頻系統(tǒng)100的相應(yīng)組件類似的的方式運作的單獨的控制器805、用戶接口模塊(例如，顯示器)810、電源模塊815和通信模塊820。遠程裝置800還包括可操作以尤其控制視頻系統(tǒng)100的運作、控制展示在顯示器上的信息等的硬件與軟件的組合。例如，控制器805包括處理單元825 (例如，微處理器、微控制器或另一個合適的可編程裝置)、內(nèi)部存儲器830和輸入/輸出(“I/O”)系統(tǒng)835?？赏ㄟ^包括用于經(jīng)由一個或多個上述網(wǎng)絡(luò)的一個或多個天線、一個或多個網(wǎng)絡(luò)適配卡(“NIC”)或類似的物的通信模塊820接收接收自視頻系統(tǒng)100的信息。圖2是圖示了控制器105內(nèi)的一個或多個幀頻控制模塊中的一個的操作的圖200。幀頻控制模塊被配置來與例如與視頻系統(tǒng)100相關(guān)的讀取操作和寫入操作一起使用。針對讀取操作(即，針對多個視頻輸入信號的大致實時顯示)，各信道包括存儲在例如存儲器150(例如，SDRAM)中的完整視頻幀。在一些實施方案中，針對各輸入信道，四個完整視頻幀存儲在存儲器150中和/或針對各輸入信道，小于四個完整視頻幀存儲在存儲器150中。在其它實施方案中，針對各輸入信道，不同數(shù)量的完整視頻幀存儲在存儲器150中(例如，多于四個完整視頻幀)。幀頻控制模塊被配置來控制并且監(jiān)視讀指針和寫指針的位置。讀指針和寫指針用于確定分別(即通過讀取控制模塊)從哪些存儲器地址或存儲器地址塊讀取或(即，通過一個或多個寫入控制模塊)向哪些存儲器地址或存儲器地址塊寫入。在一些實施方案中，控制器中包括一個單個寫指針和一個單個讀指針或控制器中包括針對各輸入信道的寫指針和一個單個讀指針。在其它實施方案中，各輸入信道包括讀指針和寫指針以控制哪個與輸入信道相關(guān)的存儲器位置正寫入幀以及正讀取幀。幀頻控制模塊使用讀指針和寫指針的位置以確保從存儲器150讀取的幀與正寫入存儲器的幀相距預(yù)定數(shù)量的幀(例如，存儲器位置)。例如，如果控制器試圖從存儲器150中讀取同時正寫入存儲器150的幀，那么出現(xiàn)錯誤或故障。照此，幀頻控制模塊控制讀指針與寫指針相對于彼此的位置從而不出現(xiàn)一個幀的同時讀取與寫入(即，讀指針與寫指針不重疊)。此外，由于幀頻控制模塊控制讀指針和寫指針，所以可容易地增大或減小所讀取和所顯示的視頻信號的幀頻。參考圖2，圖示了對應(yīng)于一個或多個輸入信道的循環(huán)緩沖區(qū)配置。在所圖示的實施方案中，循環(huán)緩沖區(qū)對應(yīng)于存儲器150中的四個地址位置或地址塊。此等存儲器位置用數(shù)字1、2、3和4標(biāo)注。地址位置還被賦予時間符號Ni、Ni+1、Ni-I和Ni-2，其表示相對于當(dāng)前讀取操作的時間關(guān)系。符號‘R’指示從存儲器150的哪個地址位置讀取并且符號‘W1’和‘W2’指示已向存儲器150的哪個地址位置寫入視頻幀。當(dāng)將視頻幀寫入存儲器150時，逐行地將各視頻幀寫入相應(yīng)的存儲器位置。當(dāng)視頻幀的寫入完成時，基于接收自幀頻控制模塊的信號寫入新的視頻幀。如果新的視頻幀無法寫入，那么前一個視頻幀可重新寫入；可跳過新的視頻幀等。在時間Ni處，控制器讀取位于存儲器位置2的一個幀。從存儲器150讀取的幀是之前寫入存儲器150的一個幀。在從存儲器中讀取時間Ni和存儲器位置2處的幀后，幀頻控制模塊將讀指針推進到在時間Ni和存儲器位置2處的幀之后寫入存儲器150的下一個幀(即，時間Ni-I和存儲器位置3處的幀)。一旦已從存儲器150中讀取時間Ni-I和存儲器位置3處的幀，幀頻控制模塊即推進讀指針到存儲在時間Ni-2和存儲器位置4處的幀。在存儲在時間Ni-I和存儲器位置3處的幀之后存儲存儲在時間Ni-2和存儲器位置4處的幀。幀頻控制模塊基于讀指針與寫指針之間的關(guān)系繼續(xù)控制從存儲器150讀取哪些幀使得例如正從存儲器150讀取的幀保留在正寫入存儲器150的幀之后至少一個幀(例如，兩個幀)的位置。圖3圖示了用于控制多個視頻輸入信號的寫入操作與讀取操作的同步的控制器、300。多個視頻輸入信號305由控制器300接收為例如符合一種格式諸如BT. 601的模擬信號。使用多個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(“ADC”) 310將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻協(xié)議(諸如針對串流未壓縮逐行倒相“PAL”或國家電視系統(tǒng)委員會(“NTSC”)的BT. 656)信號。ADC 310的輸出提供或傳輸?shù)綄懭肟刂颇K315。寫入控制模塊315包括例如先進先出(“FIFO”)隊列或緩沖區(qū)。寫入控制模塊315從尤其與存儲器中用于存儲視頻輸入信號的一個幀的地址位置相關(guān)的幀頻控制模塊320接收控制信號。雖然所圖示的控制器300的實施方案包括一個單個幀頻控制模塊，但是在一些實施方案中，控制器300包括多個幀頻控制模塊(例如，針對各輸入信道的幀頻控制模塊)。多個幀頻控制模塊的使用可允許獨立地控制對應(yīng)于各輸入信道的視頻幀的顯示。例如，對應(yīng)于一個單個輸入信道的視頻幀的顯示可暫停而不影響其它視頻幀的顯示；對應(yīng)于一個單個輸入信道的所錄制的視頻幀可回放而不影響來自其余輸入信道的視頻幀的大致實時顯示等 。在一些實施方案中，輸出視頻幀以諸如例如NTSC、PAL、NTSC和PAL等格式輸出到一個單個顯示器。寫入控制模塊315提供對應(yīng)于視頻輸入信號的視頻幀到寫入多任務(wù)器(“MUX”) 325用于隨后寫入存儲器150 (例如，SDRAM)。視頻幀存儲在存儲器150中對應(yīng)于視頻系統(tǒng)的輸出顯示器內(nèi)的一個位置的地址位置。例如，地址位置對應(yīng)于主用戶接口 130、副用戶接口 135或一個或多個監(jiān)視器140的顯示器內(nèi)的一個位置。對于每個視頻輸入信號，在存儲器150中分配預(yù)定或選擇的存儲器數(shù)或地址數(shù)以存儲來自各輸入信道的視頻輸入信號的幀。按各個信道存儲視頻輸入信號的幀。例如，第一視頻輸入信號的四個幀存儲在存儲器150中的四個相應(yīng)的地址塊中。當(dāng)接收到來自視頻輸入信號的一個新的幀時，用來自視頻輸入信號的新的幀寫入或重寫地址塊中的一個。在一些實施方案中，當(dāng)接收來自相應(yīng)的信道的視頻輸入信號時，連續(xù)重寫存儲器150內(nèi)的四個地址塊。在其它實施方案中，使用不同數(shù)量的地址塊(例如，2個、3個、5個、6個等)。由于按各個信道存儲視頻幀，所以(例如，當(dāng)來自輸入視頻信號的所有視頻幀連續(xù)寫入存儲器150時)對應(yīng)于各視頻輸入信號的一個視頻幀連續(xù)地寫入存儲器150或?qū)?yīng)于各視頻輸入信號的一個視頻幀繼續(xù)等待重寫。在一些實施方案中，幀頻插補用于在兩個所接收的視頻幀之間產(chǎn)生中間視頻幀。例如，當(dāng)視頻輸入信號具有低于其它視頻輸入信號的幀頻時，可在多個視頻輸入信號同步期間使用幀頻插補以減小或去除偽像的存在等。讀取控制模塊330針對各視頻輸入信號讀取所存儲的幀并提供所提取的視頻幀到顯示器。與寫入控制模塊315相同，讀取控制模塊330從幀頻控制模塊320接收信號。從幀頻控制模塊320提供到讀取控制模塊330的信號控制讀取控制模塊330從存儲器150讀取視頻幀的方式。如前所述，從存儲器中讀取的幀不同于寫入存儲器150的幀。在一些實施方案中，正從存儲器150讀取的幀(即，對應(yīng)于讀指針的位置)維持與目前正寫入存儲器150的幀相距兩個幀(即，對應(yīng)于寫指針的位置)。在其它實施方案中，正從存儲器150讀取的幀維持與目前正寫入存儲器150的幀相距至少一個幀或相距多于兩個幀(例如，在針對給定輸入信號的超過四個幀存儲在存儲器150中的一個實施方案中)。作為視頻幀寫入與讀取操作之間的同步的進一步說明，圖4圖示了針對第一輸入信道的第一組視頻幀400、針對第二輸入信道的第二組視頻幀405、針對第三輸入信道的第三組視頻幀410和針對第四輸入信道的第四組視頻幀415。雖然僅圖示了四個輸入信道，但是‘N’識別符用于說明可能存在任意數(shù)量的輸入信道(例如，16個輸入信道，等)。在所圖示的實施方案中，每個輸入信道包括四個所存儲的視頻幀。各視頻幀對應(yīng)于針對特定輸入信道分配的存儲器位置(例如，地址位置、地址位置塊等)。如上所述，通過寫入控制模塊315、寫指針和幀頻控制模塊320控制至存儲器150的視頻幀寫入。在一些實施方案中，視頻幀基于輸入信道(例如，輸入信道#1幀#1、輸入信道測_2幀#1、輸入信道測_1幀#1等)按順序?qū)懭氪鎯ζ鳌Ｔ谄渌鼘嵤┓桨钢?，視頻幀逐個信道地(例如，輸入信道#1幀#1、輸入信道#1幀#2、輸入信道#1幀#3等)按順序?qū)懭氪鎯ζ鳌Ｔ诖说葘嵤┓桨钢?，控制?00可包括多個巾貞頻控制t旲塊。如上所述存儲在存儲器150中的視頻幀與從存儲器150讀取視頻幀的順序相關(guān)。例如，圖5圖示了包括多個所存儲的視頻幀的視頻幀的輸出流420。在所圖示的實施方案中，如上所述，來自圖4的所存儲的視頻幀基于讀指針的位置按下列順序讀取輸入信道#1幀#1425 ;輸入信道謝-2幀#1430 ;輸入信道謝_1幀#1435 ;輸入信道#N幀#1440等。在視頻幀逐個信道地(例如，輸入信道#1幀#1、輸入信道#1幀#2、輸入信道#1幀#3等)寫入存儲器的本發(fā)明的實施方案中，針對各輸入信道，可相對于寫指針控制讀指針。例如，第一輸入信道的視頻幀#1可在不同輸入信道的視頻幀#3后從存儲器中讀取。照此，幀頻控制 模塊可監(jiān)視多個寫指針和一個或多個讀指針而非監(jiān)視一個單個讀指針和一個單個寫指針。如下文更詳細所述，從存儲器150中讀取視頻幀的順序還與顯示器內(nèi)的視頻幀的顯示位置相關(guān)。作為一個說明性實施例，圖6圖示了所存儲的視頻幀映射到以及顯示在視頻系統(tǒng)100的顯示器500上的方式。如上所述，與特定輸入信號或視頻輸入源相關(guān)的幀存儲在存儲器150內(nèi)的預(yù)定或所選擇的位置(例如，窗#1505、窗#2510等)上。此等位置對應(yīng)于視頻系統(tǒng)的顯示器內(nèi)的位置。例如，圖6中所示的顯示器500包括尺寸‘H’和‘V’。顯示器500的尺寸如此使得顯示器500能夠同時將來自每個輸入信道的一個幀顯示到視頻系統(tǒng)而無偽像。例如，如果視頻系統(tǒng)包括十六個輸入信道，那么顯示器可包括用于映射和顯示所存儲的視頻幀的十六個區(qū)段或窗。顯示器劃分為多個不同窗且各窗對應(yīng)于存儲器內(nèi)的一個位置或多個位置。當(dāng)通過讀取控制模塊330從存儲器150中讀取視頻幀時，所提取的幀被提供到顯示器500。視頻系統(tǒng)可視作多進單出(“MIS0”)系統(tǒng)，其中每次針對多個輸入信道和相應(yīng)的視頻源從存儲器150中讀取一個幀。對應(yīng)于例如(例如，數(shù)字上的)第一輸入信道顯示在顯示窗#1515中；第二輸入信道顯示在顯示窗#2520中；第N個輸入信道顯示在顯示窗#N 525中等。在一些實施方案中，基于窗數(shù)按順序從存儲器150中讀取各幀。在其它實施方案中，基于其它標(biāo)準(zhǔn)(諸如視頻輸入源的頻率、視頻輸入源的質(zhì)量等)從存儲器150中讀取每個幀。圖7是用于從存儲器中讀取一個視頻幀的過程600。本文針對過程600所述的各種步驟可同時執(zhí)行或按不同于所圖示的連續(xù)執(zhí)行方式的順序執(zhí)行。過程600從開啟或啟動開始(步驟605)。為描述的目的，假設(shè)存儲器包括足夠數(shù)量的所存儲的視頻幀以允許如前所述的同時讀取一個視頻幀和寫入另一個視頻幀。指派默認值給對應(yīng)于從其中讀取一視頻幀的存儲器中的一位置的讀指針(步驟610)。在步驟610之后，接收垂直同步(“Vsync”)信號(步驟615)。例如，Vsync信號由控制器、讀取控制模塊、幀頻控制模塊等接收。Vsync信號尤其指示顯示器已準(zhǔn)備好接收新的視頻幀用于顯示并且可以防止控制器按超過顯示器的刷新速率的速率提供幀到顯示器。
在步驟620中，針對讀指針是否應(yīng)被推進到存儲器中的下一個幀的位置進行確定。如上文針對幀頻控制模塊和圖2所述，確定是否應(yīng)從存儲器中讀取后續(xù)的幀尤其取決于讀指針與寫指針相距的幀或存儲器位置的數(shù)量。如果讀指針無法推進，那么過程600返回到步驟615并且接收另一個Vsync信號以指示顯示器已準(zhǔn)備好接收另一個視頻幀。在此情況下，讀取控制模塊可提供當(dāng)前幀(即，對應(yīng)于讀指針的當(dāng)前幀)到顯示器使得相同幀連續(xù)第二次顯示。如果在步驟620中讀指針可推進，那么讀指針遞增(步驟625)并且過程600返回到步驟615以從顯示器接收另一個Vsync信號。遞增讀指針包括例如在存儲器中遞增一個地址位置；將讀指針與存儲器中的新的地址塊相關(guān)聯(lián)；將讀指針與存儲器中所存儲的新的幀相關(guān)聯(lián)等。
圖8是用于將一個視頻幀寫入存儲器的過程700。本文針對過程700所述的各種步驟可同時執(zhí)行或按不同于所圖示的連續(xù)執(zhí)行方式的順序執(zhí)行。過程700從開啟或啟動開始(步驟705)。為描述的目的，假設(shè)存儲器包括足夠數(shù)量的所存儲的視頻幀以允許如前所述的同時讀取一個視頻幀和寫入另一個視頻幀。指派默認值給對應(yīng)于寫入一個視頻幀的存儲器中的一個位置的寫指針(步驟710)。在步驟715中，評估所接收的輸入信號以確定是否接收到異常信號(例如，無法同步的弱信號等)。如果所接收的輸入信號不異常，那么過程700進入步驟720，其中接收并且確定輸入同步信號。如果在步驟715中接收到異常信號，那么可執(zhí)行自動校正(步驟725)。例如，控制器內(nèi)的測試信號產(chǎn)生器產(chǎn)生自由運行測試同步信號。將測試同步信號與輸入同步信號作比較。如果輸入同步信號與測試同步信號之間的誤差大于或等于閾值，那么測試同步信號可用于同步視頻輸入信號。在步驟725中進行自動校正之后，過程700帶著所選擇的同步信號進入步驟720。在步驟730中，可選擇第二校正循環(huán)。例如，如果滿足一個或多個預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)表明寫入操作需要校正，那么過程700進入校正模塊(步驟735)。例如，當(dāng)已發(fā)生預(yù)定數(shù)量的再同步(例如，寫指針無法行進達預(yù)定次數(shù))，那么可選擇第二校正循環(huán)。在此情況下，控制器可評估寫指針的位置以防止或降低后續(xù)再同步的可能性。此外或或者，可基于異常信號或弱信號(其中未收到同步信號或同步信號受損)選擇第二校正循環(huán)。在此情況下，控制器可使用讀指針的位置以針對寫指針確定合適的同步位置。如果在步驟730中，無需額外的校正循環(huán)，那么過程700進入步驟740。在步驟740中，針對寫指針是否應(yīng)如上所述推進進行確定。如果控制器確定寫指針不應(yīng)推進，那么過程700返回到步驟720并且接收另一個同步信號。如果寫指針可推進，那么寫指針遞增(步驟745)且過程700進入步驟720并且等待另一個同步信號。遞增寫指針包括例如在存儲器中遞增一個地址位置；將寫指針與存儲器中的新的地址塊相關(guān)聯(lián)。因此，本發(fā)明尤其提供用于同步多個視頻輸入信號的顯示的系統(tǒng)、方法和電腦可讀媒體。下列申請專利范圍說明本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種視頻系統(tǒng)，其包括 多個視頻源，其對應(yīng)于多個輸入信道，所述多個視頻源被配置來產(chǎn)生與多個視頻幀相關(guān)的多個視頻信號； 顯示器，其包括多個顯示位置； 存儲器，其包括被配置來存儲所述多個視頻幀的多個存儲器位置，每個所述存儲器位置對應(yīng)于所述顯示器內(nèi)的所述多個顯示位置中的ー個； 和 控制器，其連接到所述多個視頻源、所述顯示器和所述存儲器，所述控制器被配置來接收所述多個視頻幀，所述控制器包括 寫入控制模塊，其包括寫指針，所述寫入控制模塊被配置來將第一視頻幀寫入所述存儲器、將第二視頻幀寫入所述存儲器和將第三視頻幀寫入所述存儲器， 讀取控制模塊，其包括讀指針，所述讀取控制模塊被配置來從所述存儲器中讀取所述第一視頻幀、所述第二視頻幀和所述第三視頻幀中的至少ー個，和 幀頻控制模塊，其被配置來基于所述讀指針相對于所述寫指針的寫入存儲器位置的讀取存儲器位置控制所述寫入控制模塊的寫入操作和所述讀取控制模塊的讀取操作， 其中由所述讀取控制模塊從所述存儲器中讀取的所述第一視頻幀、所述第二視頻幀和所述第三視頻幀中的所述至少一個顯示在所述顯示器內(nèi)的所述多個顯示位置中對應(yīng)的一個上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻系統(tǒng)，其中與各個所述多個視頻源相關(guān)的所述多個視頻幀逐個信道地獨立寫入所述存儲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻系統(tǒng)，其中所述讀指針的所述讀取存儲器位置維持在所述寫指針的所述寫入存儲器位置之后至少ー個幀的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中所述讀指針的所述讀取存儲器位置維持在所述寫指針的所述寫入存儲器位置之后兩個幀的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻系統(tǒng)，其中所述第一視頻幀、所述第二視頻幀和所述第三視頻幀中的每ー個顯示在所述顯示器內(nèi)的所述多個顯示位置中對應(yīng)的ー個上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻系統(tǒng)，其中從所述存儲器中讀取的所述第一視頻幀、所述第二視頻幀和所述第三視頻幀中的所述至少ー個對應(yīng)于通用中間格式(“CIF”)、視頻圖形陣列(“VGA”)、合成視頻(“CVBS”)、紅綠藍(“RGB”)、高清晰度多媒體接ロ( “HDMI”)、BT. 1120( “1080i”)或 Dl 信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻系統(tǒng)，還包括被配置來接收所述多個視頻信號的遠程裝置。
8.ー種同步視頻信號的方法，所述方法包括 接收包括多個視頻幀的多個視頻信號； 基于寫指針的寫入存儲器位置將第一視頻幀、第二視頻幀和第三視頻幀寫入存儲器，多個存儲器位置的每ー個與顯示器內(nèi)的多個顯示位置中的ー個相關(guān)； 基于讀指針的讀取存儲器位置從所述存儲器中讀取所述第一視頻幀、所述第二視頻幀和所述第三視頻幀中的至少ー個； 基于所述讀指針相對于所述寫指針的所述寫入存儲器位置的所述讀取存儲器位置控制寫入操作和讀取操作；和將從所述存儲器中讀取的所述第一視頻幀、所述第二視頻幀和所述第三視頻幀中的所述至少一個顯示在所述顯示器內(nèi)的所述多個顯示位置中對應(yīng)的ー個上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中每個所述多個視頻源對應(yīng)于輸入信道并且與每個所述多個視頻源相關(guān)的所述多個視頻幀逐個信道地獨立寫入所述存儲器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述讀指針的所述讀取存儲器位置維持在所述寫指針的所述寫入存儲器位置之后至少ー個幀的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述讀指針的所述讀取存儲器位置維持在所述寫指針的所述寫入存儲器位置之后兩個幀的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一視頻幀、所述第二視頻幀和所述第三視頻幀中的每ー個顯示在所述顯示器內(nèi)的所述多個顯示位置中對應(yīng)的ー個上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括顯示與所述視頻系統(tǒng)相關(guān)的一組數(shù)據(jù)為屏幕上顯示。
14.一種用于處理來自多個視頻源的多個數(shù)字視頻信號的裝置，所述裝置包括 存儲器，其包括對應(yīng)于顯示器內(nèi)的多個顯示位置中的一個的多個存儲器位置； 寫入控制模塊，其包括寫指針； 讀取控制模塊，其包括讀指針；和 幀頻控制模塊，其基于所述讀指針與所述寫指針之間的關(guān)系控制所述寫入控制模塊的寫入操作和所述讀取控制模塊的讀取操作， 其中根據(jù)所述顯示器內(nèi)的所述多個顯示位置中對應(yīng)的一個從所述存儲器中讀取第一視頻幀和第二視頻幀中的至少ー個。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述幀頻控制器被配置來修改從所述存儲器中讀取所述第一視頻幀和所述第二視頻幀中的所述至少ー個的幀頻。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述幀頻控制模塊還被配置來防止所述讀指針與所述寫指針重疊，
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一視頻幀和所述第二視頻幀映射到所述顯示器內(nèi)的所述多個顯示位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述寫入控制模塊還包括一個或多個緩沖區(qū)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述ー個或多個緩沖區(qū)被配置為循環(huán)緩沖區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一視頻幀和所述第二視頻幀連續(xù)地寫入所述存儲器。
全文摘要
用于多個視頻輸入信號的同步和顯示的系統(tǒng)和方法。所述視頻輸入信號與各自的輸入信道相關(guān)并且由控制器接收。所述控制器被配置來尤其逐個幀地控制將所述視頻輸入信號寫入存儲器和逐個幀地控制從所述存儲器中讀取所述視頻輸入信號。通過幀頻控制模塊控制所述控制器的寫入操作與讀取操作之間的幀級同步以確保不同時試圖從所述存儲器中讀取正寫入所述存儲器的幀。所述控制器逐個信道地針對各輸入信道將視頻幀寫入所述存儲器和針對各輸入信道從所述存儲器中讀取視頻幀，從而使得對應(yīng)于各輸入信道的所述視頻幀的讀取與寫入彼此獨立。這允許所述視頻輸入信號彼此不同步而不影響寫入操作、讀取操作和視頻輸入信號的最終顯示。
文檔編號G11B27/32GK102737691SQ20121010282
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者B·鄭, H·程, 林都煥 申請人:英特賽爾美國股份有限公司