專利名稱：視頻數(shù)據(jù)處理方法、裝置及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種視頻數(shù)據(jù)處理方法、裝置及 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
視頻監(jiān)控是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，它是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)。 視頻監(jiān)控通常采用攝像機進行實時的攝像，并將視頻數(shù)據(jù)傳送到工作人員所監(jiān)控的屏幕 上。很多視頻監(jiān)控項目采用電視墻做為顯示設(shè)備，現(xiàn)在的攝像機已經(jīng)發(fā)展到130萬(720P)、 200萬(1080P)、500萬甚至1600萬像素，模擬信號的帶寬已經(jīng)完全不能支持這么大的圖像 傳輸了。如果將高清的畫面再轉(zhuǎn)換成低分辨率的模擬信號輸出的話，就失去了高清采集的 意義。并且輸出的畫面不清晰，不利于監(jiān)控人員實施監(jiān)控。所以，基于數(shù)字信號的電視墻的 需求正在出現(xiàn)。拿后端解碼能力來做比較的話，通常情況下，每臺服務(wù)器只有一個CPU，一個P4雙 核3. OGHZ的CPU可以解16路40萬像素的畫面，使用CPU來負責(zé)解高像素的畫面，CPU難以 勝任了。如果用戶全是高清攝像機，并且監(jiān)視器數(shù)量較多，那么就需要更高性能的多個CPU 同時工作，所以需要配置的解碼服務(wù)器就會比較多，從而成本將會非常高。在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐的過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由于現(xiàn)有技術(shù)是使 用解碼服務(wù)器通過CPU進行視頻數(shù)據(jù)解碼工作，再將解碼后的視頻數(shù)據(jù)輸出到電視墻上， 所以在現(xiàn)有的實現(xiàn)電視墻顯示的技術(shù)中，要想利用電視墻顯示多路高清畫面，就需要配置 多臺解碼服務(wù)器，由此增加了設(shè)備的復(fù)雜度，增加了監(jiān)控設(shè)備的使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種視頻數(shù)據(jù)處理方法、裝置及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以便在不增 加過多設(shè)備的情況下顯示多路高清畫面。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括中央處理器CPU、多個圖形處理器GPU和存儲單元， 其中所述CPU用于獲得視頻數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU中選擇目標(biāo)GPU，然后 將所述視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo)GPU ；通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具有解碼功能的解碼算 法，用于在接收到CPU分配過來的視頻數(shù)據(jù)后，進行解碼，將解碼結(jié)果存放于指定的存儲單 元，并根據(jù)需要輸出各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)。一種中央處理器CPU，具有數(shù)據(jù)調(diào)度單元，所述數(shù)據(jù)調(diào)度單元包括數(shù)據(jù)采集單 元、目標(biāo)GPU選擇單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元，其中所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集外部視頻設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)；所述目標(biāo)GPU選擇單元用于根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU中選擇目標(biāo)GPU，所述GPU具有開放式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具有解碼功 能的解碼算法；所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將所述數(shù)據(jù)采集單元采集的視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo) GPU。一種圖形處理器GPU，包括數(shù)據(jù)輸入單元、解碼單元和數(shù)據(jù)輸出單元，其中所述數(shù)據(jù)輸入單元用于獲取CPU分配的視頻數(shù)據(jù)，傳輸給所述解碼單元，并指定 某存儲單元存儲解碼結(jié)果；所述解碼單元用于對視頻數(shù)據(jù)進行解碼，并將解碼結(jié)果存儲于所述指定的存儲單 元；所述數(shù)據(jù)輸出單元用于將各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)輸出至外部顯示設(shè)備。一種視頻數(shù)據(jù)處理方法，包括獲得多路視頻數(shù)據(jù)；將每路所述視頻數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)分配策略分配到各GPU進行解碼，所述各GPU具有 開放式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具有解碼功能的解碼算法。一種視頻數(shù)據(jù)處理方法，包括接收由CPU按照預(yù)設(shè)分配策略分配的視頻數(shù)據(jù)。將所述視頻數(shù)據(jù)進行解碼后，將解碼結(jié)果存放于指定的存儲單元，并根據(jù)需要輸 出各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)。一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括多臺攝像機，用于采集視頻圖像；CPU,具有數(shù)據(jù)調(diào)度單元，用于接收多路視頻數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU 中選擇目標(biāo)GPU，然后將各路視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo)GPU ；GPU,具有開放式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具 有解碼功能的解碼算法，用于在接收到CPU分配過來的視頻數(shù)據(jù)后，進行解碼，將解碼結(jié)果 存放于指定的存儲單元，并根據(jù)需要輸出各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)；顯示設(shè)備，接收GPU輸出的視頻數(shù)據(jù)后顯示。本實施例將具有開放式接口的GPU進行改進后，由GPU負責(zé)解碼操作，而CPU只負 責(zé)數(shù)據(jù)調(diào)度，減小了 CPU的工作負荷。由多個GPU替代多個CPU對多路視頻數(shù)據(jù)進行解碼， 避免了 CPU資源的浪費，并且降低了設(shè)備成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù) 描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的 一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這 些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的GPU的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的又一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的CPU的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實施例提供的又一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的又一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a為本發(fā)明實施例提供的一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6b為本發(fā)明實施例提供的又一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的一種視頻處理方法的流程圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種視頻處理方法的流程圖。
具體實施例方式為了清楚起見，下面首先對本文出現(xiàn)的一些英文縮寫或技術(shù)術(shù)語做簡單的解釋CUDA, Compute Unified Device Architecture，即計算統(tǒng)一設(shè)備架構(gòu)，CUDA 技術(shù) 實際上就是GPU廠商提供的一系列函數(shù)接口，使得第三方可以操作GPU，類似WINDOWS平臺 的驅(qū)動程序。ATI STREAM接口，為GPU廠商提供的一種接口，其功能類似上述CUDA。H. 264，為MPEG-4第十部分，是由ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和IS0/IEC動態(tài) 圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組(JVT，Joint Video Team)提出的高度壓縮數(shù)字 視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。GPU, Graphic Processing Unit,圖形處理器。VGA, Video Graphics Array，即視頻圖形陣列。DVI, Digital Visual Interface，即數(shù)字視頻接口。HDMI, High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒體接口。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。正如背景技術(shù)所述，現(xiàn)有技術(shù)是由CPU對視頻數(shù)據(jù)進行解碼，如需對多路視頻數(shù) 據(jù)進行處理，則需要多個CPU。而解碼操作只是CPU的諸多功能中的一種，如果僅為了解碼 而過多設(shè)置CPU，則比較浪費資源。有鑒于此，本發(fā)明提供了一種解決方案，將解碼工作從CPU中抽離，由其他部件完 成，從而避免過多設(shè)置CPU。 下面通過幾個實施例對上述解決方案進行詳細說明實施例一圖1示出了本發(fā)明實施例提供的一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括CPU11和若 干GPU12和存儲單元13，其中CPUll負責(zé)數(shù)據(jù)接收、分配的工作，具體的，接收來自外部的視頻數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的 分配策略在多個GPU12中選擇一個或多個GPU作為目標(biāo)GPU，并將視頻數(shù)據(jù)提供給所述目標(biāo) GPU。GPU12接收CPUll分配的視頻數(shù)據(jù)后，在指定的存儲單元13中進行解碼后發(fā)送給 相應(yīng)的顯示設(shè)備進行顯示。所述預(yù)設(shè)的分配策略可以是隨機分配，也可以是根據(jù)GPU12的工作狀態(tài)進行，例
6如預(yù)先獲取各個GPU的工作狀態(tài)(具體可以是工作負荷情況)，根據(jù)各個GPU的工作狀態(tài) 設(shè)定不同的分配優(yōu)先級，工作負荷越低，分配優(yōu)先級越高，反之，工作負荷越高，則分配優(yōu)先 級越低。在分配視頻數(shù)據(jù)時，將待分配的視頻數(shù)據(jù)根據(jù)所述分配優(yōu)先級進行分配。
需要說明的是，所述GPU12是具有開放式函數(shù)接口的GPU，在實施本實施例之前， 需要預(yù)先通過所述開放式函數(shù)接口，將解碼算法移植到GPU內(nèi)部，從而使得所述GPU具有解 碼功能。所述開放式函數(shù)接口可以是CUDA接口或ATI STREAM接口。
所述GPU12 可以是 NVIDIA 的 GeForce 8 以后的 GPU 和較新的 Quadro GPU。GPU 是否具有開放式函數(shù)接口可以從具有開放式接口的產(chǎn)品生產(chǎn)廠商的網(wǎng)站上查詢得到。
本實施例將具有開放式接口的GPU注入解碼算法后，由GPU負責(zé)將多路視頻數(shù)據(jù) 進行解碼操作，而CPU只負責(zé)數(shù)據(jù)調(diào)度，減小了 CPU的工作負荷。由多個GPU替代多個CPU 對多路視頻數(shù)據(jù)進行解碼，并控制輸出，避免了 CPU資源的浪費，并且降低了設(shè)備成本。
實施例二
本實施例結(jié)構(gòu)與實施例一基本相同，另外，提供了所述GPU12的一種具體結(jié)構(gòu)，如 圖2所示，所述GPU12包括數(shù)據(jù)輸入單元21、解碼單元22和數(shù)據(jù)輸出單元23，其中
數(shù)據(jù)輸入單元21用于獲取外部輸入的視頻數(shù)據(jù)，傳輸給解碼單元22，并指定存 儲解碼結(jié)果的存儲單元。
解碼單元22用于對視頻數(shù)據(jù)進行解碼，并將解碼結(jié)果存儲于指定的存儲單元。 具體的，采用H. 264標(biāo)準(zhǔn)對視頻數(shù)據(jù)進行解碼，解碼基本過程包括碼流處理(Bitsteam Processing)、逆交換(Inverse Transform)、動態(tài)補償(Motion Compensation)禾口去方塊濾 波(Deblocking)等，具體過程屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
所述數(shù)據(jù)輸出單元23用于將各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)輸出至外部顯示設(shè)備。
所述數(shù)據(jù)輸入單元21可以包括PCI-X數(shù)據(jù)獲取單元和解碼控制單元，其中
所述PCI-X數(shù)據(jù)獲取單元用于通過PCI-X總線獲取由CPU分配的視頻數(shù)據(jù)；所述 解碼控制單元用于將所述PCI-X數(shù)據(jù)獲取單元獲取的視頻數(shù)據(jù)傳輸給解碼單元22，并指定 存儲單元存儲所述解碼單元解碼后的視頻數(shù)據(jù)。
在另外的實施例中，還可以進一步包括數(shù)據(jù)緩沖單元，所述數(shù)據(jù)緩沖單元用于將 所述PCI-X數(shù)據(jù)獲取單元獲取的視頻數(shù)據(jù)合并成流，然后提供給所述解碼控制單元。
實施例三
本實施例結(jié)構(gòu)與實施例一、實施例二基本相同，另外，提供了所述CPUll的一種具 體結(jié)構(gòu)。所述CPUll具有數(shù)據(jù)調(diào)度單元，該數(shù)據(jù)調(diào)度單元的一種結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括數(shù)據(jù) 采集單元31、分配策略單元32、GPU管理單元33、分發(fā)管理單元34和數(shù)據(jù)發(fā)送單元35，其 中
所述數(shù)據(jù)采集單元31用于采集外部視頻設(shè)備(如攝像機)的視頻數(shù)據(jù)；
所述分配策略單元32用于為分發(fā)管理單元34提供視頻數(shù)據(jù)的分配策略；
所述GPU管理單元33用于檢測各個GPU的工作狀態(tài)，并將各GPU的工作狀態(tài)提 供給分發(fā)管理單元34 ；
所述分發(fā)管理單元34用于根據(jù)所述GPU管理單元33提供的各個GPU的工作狀 態(tài)的信息，依據(jù)所述分配策略單元32提供的分配策略，確定目標(biāo)GPU，指示所述數(shù)據(jù)輸出單 元35從所述數(shù)據(jù)輸入單元31處獲取視頻數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述目標(biāo)GPU ；
所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元35用于在分發(fā)管理單元34的指示下，從所述數(shù)據(jù)采集單元31 處獲取視頻數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述目標(biāo)GPU。
此方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送單元35是在分發(fā)管理單元34的指示下，主動去數(shù)據(jù)采集單元 31處獲取視頻數(shù)據(jù)，在其他實施方式中，還可以是由分發(fā)管理單元34控制所述數(shù)據(jù)采集單 元31將視頻數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元35，另外，還可以是規(guī)定數(shù)據(jù)采集單元31在接收 到視頻數(shù)據(jù)后就直接將所述視頻數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)發(fā)送單元35，當(dāng)然，還可以是由分發(fā)管理 單元34從數(shù)據(jù)采集單元31處獲取視頻數(shù)據(jù)后提供給數(shù)據(jù)發(fā)送單元35。具體采用何種方式 需要根據(jù)實際工作情況而定，本文并不限定視頻數(shù)據(jù)在上述數(shù)據(jù)調(diào)度單元中的流程，只要 輸入的視頻數(shù)據(jù)能夠按照預(yù)設(shè)策略分配出去，就屬于本文范疇。
需要說明的是，在某些實施例中，所述分配策略單元32、GPU管理單元33、分發(fā)管 理單元34可以集成為目標(biāo)GPU選擇單元。
實施例四
本實施例提供的視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與前文介紹的幾種實施例提供的視頻處理系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同，所不同的是，本實施例提供的視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，一個GPU與一個或多 個存儲單元集成一體，構(gòu)成顯卡。如圖4所示，本實施例提供的視頻處理系統(tǒng)包括CPU41和 若干顯卡42，各顯卡42由一個GPU43和多個存儲單元44組成，其中，GPU43接收到視頻數(shù) 據(jù)后，在多個存儲單元中選擇目標(biāo)存儲單元，在對接收到的視頻數(shù)據(jù)進行解碼后將解碼結(jié) 果存儲于所述目標(biāo)存儲單元中，以便后續(xù)根據(jù)顯示需要將各存儲單元中的解碼結(jié)果傳輸給 相應(yīng)顯示設(shè)備進行繪圖顯示(例如通過VGA、DVI或HDMI等接口輸出到高清數(shù)字電視墻)。 當(dāng)然，還可以在解碼后由GPU采用Directshow的方式，直接在存儲單元中繪圖，形成圖像數(shù) 據(jù)后再傳輸給顯示設(shè)別直接顯示。
需要說明的是，本實施例中，顯卡是由一個GPU與多個存儲單元組成，在另外的實 施例中，顯卡也可以由一個GPU與一個存儲單元組成，該存儲單元被劃分為若干存儲區(qū)域， GPU在接收到CPU分配的視頻數(shù)據(jù)后，在多個存儲區(qū)域中選擇目標(biāo)存儲區(qū)域以存放解碼結(jié)果。
與前文各實施例相類似，本實施例由多個GPU替代多個CPU對多路視頻數(shù)據(jù)進行 解碼，避免了 CPU資源的浪費，并且降低了設(shè)備成本。例如使用本實施例的工控主機，一塊 主板上可以安裝20張顯卡，此時，主機的CPU只負責(zé)高清視頻數(shù)據(jù)的調(diào)度工作。一塊CPU 就可以調(diào)度20路高清視頻數(shù)據(jù)的輸出，如果采用四頭顯卡，即可分別4路輸出的顯卡，那么 一臺主機可以支持高達80路的高清視頻數(shù)據(jù)的輸出。本發(fā)明利用顯卡作為解碼計算的主 體，因此，本發(fā)明實施例能夠?qū)崿F(xiàn)低成本高清晰的視頻解碼方案。
實施例五
本實施例提供了視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的另外一種結(jié)構(gòu)形式，如圖5所示，所述視頻 處理系統(tǒng)包括CPU51和GPU組52和存儲單元53，其中，GPU組52由多個GPTO21集成。所 述CPTO1、GPTO21和存儲單元53與前文各實施例中同名單元功能基本相同，在此不再贅述。
上述各實施例提供的視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以應(yīng)用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，該視頻監(jiān)控 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6a所示，包括由多個攝像機組成的攝像機組61、視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)62和顯 示設(shè)備63，其中
攝像機組61中的各攝像機拍攝到視頻圖像后傳輸給視頻處理系統(tǒng)62，視頻處理系統(tǒng)62接收視頻數(shù)據(jù)后，調(diào)用其內(nèi)部相應(yīng)的GPU進行解碼，并將解碼后的視頻數(shù)據(jù)傳輸給 相應(yīng)的顯示設(shè)備63，由顯示設(shè)備進行顯示。
需要說明的是，可以預(yù)先將攝像機組61中的各攝像機與各個顯示設(shè)備建立一一 對應(yīng)的關(guān)系，于是，視頻處理系統(tǒng)62在接收到視頻數(shù)據(jù)后，將該視頻數(shù)據(jù)進行解碼后，依據(jù) 上述對應(yīng)關(guān)系發(fā)送給相應(yīng)的顯示設(shè)備進行顯示。
當(dāng)然，顯示設(shè)備可以只有一個，視頻處理系統(tǒng)62在接收到視頻數(shù)據(jù)后，將該視頻 數(shù)據(jù)進行解碼，然后將對應(yīng)各個攝像機的視頻數(shù)據(jù)集合后繪制成能夠在一個顯示界面上顯 示的圖片X(相當(dāng)于對各個畫面進行合并)，然后傳輸給顯示設(shè)備進行顯示，如圖6b。
所述視頻處理系統(tǒng)62的結(jié)構(gòu)和功能已在前文詳細介紹過，在此不再贅述。
針對上述各實施例提供的視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種視頻數(shù)據(jù)處理方 法。
圖7示出一種視頻處理方法的流程，具體包括以下步驟
步驟S71、獲得多路視頻數(shù)據(jù)。
步驟S72、將每路視頻數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)分配策略分配到各GPU進行解碼。
所述各GPU具有開放式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置 使其具有解碼功能的解碼算法。
上述步驟S71中接收視頻數(shù)據(jù)的方式具體可以是通過無線方式或有線方式進行， 本文對具體方式不做限定。
所述預(yù)設(shè)分配策略可以是隨機分配，也可以是根據(jù)GPU的工作狀態(tài)進行，例如預(yù) 先獲取各個GPU的工作狀態(tài)(具體可以是工作負荷情況)，根據(jù)各個GPU的工作狀態(tài)設(shè)定 不同的分配優(yōu)先級，工作負荷越低，分配優(yōu)先級越高，反之，工作負荷越高，則分配優(yōu)先級越 低。在分配視頻數(shù)據(jù)時，將待分配的視頻數(shù)據(jù)根據(jù)所述分配優(yōu)先級進行分配。
圖8示出了另一種視頻處理方法的流程，具體包括以下步驟
步驟81、接收由CPU按照預(yù)設(shè)分配策略分配的視頻數(shù)據(jù)。
所述預(yù)設(shè)分配策略已在前文描述過，在此不再贅述。
步驟82、將所述視頻數(shù)據(jù)進行解碼后輸出。
將解碼結(jié)果存放于指定的存儲單元，并根據(jù)需要輸出各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)給 顯示設(shè)備，由顯示設(shè)備進行顯示。
上述圖7和圖8分別示出了 CPU和GPU對視頻數(shù)據(jù)的處理流程，具體過程可以參 照前文視頻處理系統(tǒng)部分的內(nèi)容。
需要說明的是，圖1至圖8所示的實施例只是本發(fā)明所介紹的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域 技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上，完全可以設(shè)計出更多的實施例，因此，本發(fā)明并不局限于已提供的實 施例，對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說是顯而易見的，都為本發(fā)明 保護的范圍，由于篇幅有限，不在此處贅述。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置 而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說 明即可。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以使用許多不同的工藝和技術(shù)中的任意一種來表示信息、消息和信號。例如，上述說明中提到過的消息、信息都可以表示為電壓、電流、電磁波、 磁場或磁性粒子、光場或以上任意組合。
專業(yè)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步 驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可 互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟 以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員 可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出 本發(fā)明的范圍。
對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中 所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因 此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新 穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括中央處理器CPU、多個圖形處理器GPU和 存儲單元，其中所述CPU用于獲得視頻數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU中選擇目標(biāo)GPU，然后將視 頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo)GPU;所述GPU具有開放式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具 有解碼功能的解碼算法，用于在接收到CPU分配過來的視頻數(shù)據(jù)后，進行解碼，將解碼結(jié)果 存放于指定的存儲單元，并根據(jù)需要輸出各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述GPU包括數(shù)據(jù)輸入單元、解碼單元 和數(shù)據(jù)輸出單元，其中所述數(shù)據(jù)輸入單元用于獲取CPU分配的視頻數(shù)據(jù)，傳輸給所述解碼單元，并指定某存 儲單元存儲解碼結(jié)果；所述解碼單元用于對視頻數(shù)據(jù)進行解碼，并將解碼結(jié)果存儲于所述指定的存儲單元；所述數(shù)據(jù)輸出單元用于將各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)輸出至外部顯示設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸入單元包括PCI-X數(shù)據(jù)獲取單元，用于通過PCI-X總線獲取由CPU分配的視頻數(shù)據(jù)；解碼控制單元，用于將所述PCI-X數(shù)據(jù)獲取單元獲取的視頻數(shù)據(jù)傳輸給解碼單元，并 指定存儲單元存儲所述解碼單元解碼后的視頻數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU具有數(shù)據(jù)調(diào)度單元，該數(shù)據(jù)調(diào)度 單元包括數(shù)據(jù)采集單元、目標(biāo)GPU選擇單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元，其中所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集外部視頻設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)；所述目標(biāo)GPU選擇單元用于根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU中選擇目標(biāo)GPU ；所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將所述數(shù)據(jù)采集單元采集的視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo)GPU。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)GPU選擇單元包括分配策 略單元、GPU管理單元和分發(fā)管理單元，其中所述分配策略單元用于為所述分發(fā)管理單元提供視頻數(shù)據(jù)的分配策略；所述GPU管理單元用于檢測各個GPU的工作狀態(tài)，并將各GPU的工作狀態(tài)提供給分發(fā) 管理單元；所述分發(fā)管理單元用于根據(jù)所述GPU管理單元提供的各個GPU的工作狀態(tài)的信息，依 據(jù)所述分配策略單元提供的分配策略，選擇目標(biāo)GPU。
6.一種中央處理器CPU，其特征在于，具有數(shù)據(jù)調(diào)度單元，所述數(shù)據(jù)調(diào)度單元包括數(shù) 據(jù)采集單元、目標(biāo)GPU選擇單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元，其中所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集外部視頻設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)；所述目標(biāo)GPU選擇單元用于根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU中選擇目標(biāo)GPU，所述GPU具 有開放式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具有解碼功能的解 碼算法；所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將所述數(shù)據(jù)采集單元采集的視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo)GPU。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CPU，其特征在于，所述目標(biāo)GPU選擇單元包括分配策略單 元、GPU管理單元和分發(fā)管理單元，其中所述分配策略單元用于為所述分發(fā)管理單元提供視頻數(shù)據(jù)的分配策略；所述GPU管理單元用于檢測各個GPU的工作狀態(tài)，并將各GPU的工作狀態(tài)提供給分發(fā)管理單元；所述分發(fā)管理單元用于根據(jù)所述GPU管理單元提供的各個GPU的工作狀態(tài)的信息，依 據(jù)所述分配策略單元提供的分配策略，選擇目標(biāo)GPU。
8.一種圖形處理器GPU，其特征在于，包括數(shù)據(jù)輸入單元、解碼單元和數(shù)據(jù)輸出單元， 其中所述數(shù)據(jù)輸入單元用于獲取CPU分配的視頻數(shù)據(jù)，傳輸給所述解碼單元，并指定某存 儲單元存儲解碼結(jié)果；所述解碼單元用于對視頻數(shù)據(jù)進行解碼，并將解碼結(jié)果存儲于所述指定的存儲單元； 所述數(shù)據(jù)輸出單元用于將各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)輸出至外部顯示設(shè)備。
9.一種視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括 獲得多路視頻數(shù)據(jù)；將每路所述視頻數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)分配策略分配到各GPU進行解碼，所述各GPU具有開放 式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具有解碼功能的解碼算 法。
10.一種視頻數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括 接收由CPU按照預(yù)設(shè)分配策略分配的視頻數(shù)據(jù)；將所述視頻數(shù)據(jù)進行解碼后，將解碼結(jié)果存放于指定的存儲單元，并根據(jù)需要輸出各 存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)。
11.一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括 多臺攝像機，用于采集視頻圖像；CPU,具有數(shù)據(jù)調(diào)度單元，用于接收視頻數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU中選擇目 標(biāo)GPU，然后將所述視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo)GPU ；GPU,具有開放式接口，通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具有解 碼功能的解碼算法，用于在接收到CPU分配過來的視頻數(shù)據(jù)后，進行解碼，將解碼結(jié)果存放 于指定的存儲單元，并根據(jù)需要輸出各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)； 顯示設(shè)備，接收GPU輸出的視頻數(shù)據(jù)后顯示。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括中央處理器CPU、多個圖形處理器GPU和存儲單元，其中所述CPU用于接收視頻數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)分配策略在多個GPU中選擇目標(biāo)GPU，然后將視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述目標(biāo)GPU；通過所述GPU的開放式接口，預(yù)先在所述GPU中設(shè)置使其具有解碼功能的解碼算法，在接收到CPU分配過來的視頻數(shù)據(jù)后，進行解碼，將解碼結(jié)果存放于指定的存儲單元，并根據(jù)需要輸出各存儲單元中的視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例同時還提供了一種視頻數(shù)據(jù)處理方法、CPU、GPU和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本實施例由多個GPU替代多個CPU對多路視頻數(shù)據(jù)進行解碼，避免了CPU資源的浪費，并且降低了設(shè)備成本。
文檔編號H04N7/18GK102036043SQ20101058976
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者李歡 申請人:成都市華為賽門鐵克科技有限公司