专利名称：基于像素重组的大屏幕系统ip视频流采集系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种大屏幕投影显示系统，尤其涉及一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集系统。此外，本发明还涉及一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集方法。
背景技术：
在视频监控等领域，摄像头采集画面的传输技术已经从模拟走向数字，进而走向网络化。视频画面最终被转化成利于在网络上持续传输的流媒体格式，输出到包括个人用户、团队用户等多级别多种类的视频监控平台终端上。在大屏幕系统领域，如何使视频监控画面在终端准确地还原，并利用大屏幕控制系统的优势，使其在大屏幕显示系统上灵活、高效地显示，是一个值得研究的课题。
现有技术可根据其技术特点和使用环境的区别，分成下面两类I.大屏幕控制系统硬解码这种方式的主要特点是，大屏幕控制系统中需要部署针对视频流特定格式的解码设备，通过硬件解码，将视频流的画面输出到大屏幕控制系统内部，进而采集成大屏幕系统中信号源资源，实现在显示系统中的显示。这种方式的弊端是，大屏幕控制系统必须针对每一种接入的视频流格式做特定的设置和处理，并搭配定制化的硬件解码器。在视频流格式发生变化或视频流的种类发生增加或减少时，大屏幕控制系统中的硬解码子系统需要随之改变，增加了系统维护的复杂度。同时，从视频流传输编码解码的角度看，编码和解码的处理过程分别处于不同的子系统，造成系统连接调试的难度增大。2.视频监控系统解码这种方式的主要特点是，大屏幕控制系统并不需要对视频流进行任何解码操作。需要在大屏幕显示系统中显示的视频流首先经过视频监控系统的解码端，进而被转化为传统的视频信号。这些视频信号直接被大屏幕控制系统所采集，进而在大屏幕显示系统上显
/Jn o这种方式的弊端是，视频信号在解码后，产生的视频信号表现形式决定与视频监控系统接收端的固有设置，被大屏幕控制系统采集后，简单地显示在大屏幕上，其灵活性、功能上均受到很大制约。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集系统，将流媒体信号源解码处理和大屏幕控制系统对信号源的操作分离，增大了灵活性，并最大限度地提高信号源还原度。为此，本发明还提供一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集方法。为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集系统，包括流媒体信号解码模块、图像聚合模块、像素重组接收模块和信号源分离模块；所述流媒体信号解码模块用于对流媒体信号源进行解码操作，使IP视频流媒体转换成在任意视频显示终端均可接收的多格式视频监控信号；所述图像聚合模块用于接收来自流媒体信号解码模块的多格式视频监控信号，并将接收到的信号按I :1像素比例，提取到足够大的一片离散显示空间中，转化为显示空间数据；所述像素重组接收模块用于接收来自图像聚合模块的显示空间数据，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据，同时输入到大屏幕控制系统中；所述信号源分离模块接收来自像素重组接收模块的离散的显示空间数据，对其进行信号源分离处理，使每一路IP视频流信号源从其所属的离散的显示空间中分离出来，形成多路彼此独立的信号源。 所述流媒体信号解码模块中，根据流媒体信号源的编码格式、使用环境、原始质量的各种因素，采用相适应的解码技术进行解码；所述相适应的解码技术是指一切能将流媒体信号源解码并显示的技术，包括与该流媒体编码设备相对应的解码设备，也指一切能识别并解码该编码格式的解码技术。所述图像聚合模块中，所述足够大的一片离散显示空间中的足够大，是为了能够包含视频信号的全部信息，该信息包括不丢帧的图像信息本身，也包括在所述信号源分离模块的分离信号源过程中需要依赖的视频图像的特征和排列方式信息；所述一片离散显示空间，是指该图像聚合模块自身具有的一片存储区域。所述像素重组接收模块，利用离散显示空间的特点，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据；所述离散显示空间的特点，是其本身具有标准的离散规则，即离散显示空间生成时，便按一定的规则进行组合显示；分割时，便按这种记录下来的信息规则将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据。所述信号源分离模块负责将离散后的显示空间按IP视频流媒体初始的边界设定，提取出彼此独立的信号源，具体为通过视频图像的特征和排列方式，将离散的显示空间中存放的视频流图像加以识别，并进一步分离出来，生成多个独立的视频信号。所述视频图像的特征主要包括分辨率、码率、编码格式、成像设备、像素信息；所述视频图像的排列方式指视频图像在离散显示空间内部的存储方式，包括视频图像的初始排列顺序。此外，本发明还提供一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集方法，包括如下步骤步骤1，IP视频流媒体通过计算机网络，首先进入流媒体信号解码模块，通过流媒体信号解码模块对流媒体信号源进行解码操作，将IP视频流媒体转换成在任意视频显示终端均可接收的多格式视频监控信号；步骤2，图像聚合模块接收上述多格式视频监控信号，将接收到的信号按I :1像素比例，提取到足够大的一片离散显示空间中，即转化为显示空间数据；步骤3，像素重组接收模块接收上述显示空间数据，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据，同时输入到大屏幕控制系统中；
步骤4，信号源分离模块接收上述离散的显示空间数据，对其进行信号源分离处理，使每一路IP视频流信号源从其所属的离散的显示空间中分离出来，形成多路彼此独立的信号源。步骤I中，所述流媒体信号解码模块对流媒体信号源进行解码操作，根据流媒体信号源的编码格式、使用环境、原始质量的各种因素，采用相适应的解码技术进行解码；所述相适应的解码技术是指一切能将流媒体信号源解码并显示的技术，包括与该流媒体编码设备相对应的解码设备，也指一切能识别并解码该编码格式的解码技术。步骤2中，所述足够大的一片离散显示空间中的足够大，是为了能够包含视频信号的全部信息，该信息包括不丢帧的图像信息本身，也包括在所述信号源分离模块的分离信号源过程中需要依赖的视频图像的特征和排列方式信息；所述一片离散显示空间，是指该图像聚合模块自身具有的一片存储区域。 步骤3中，利用离散显示空间的特点，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据；所述离散显示空间的特点，是其本身具有标准的离散规则，即离散显示空间生成时，便按一定的规则进行组合显示；分割时，便按这种记录下来的信息规则将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据。步骤4中，所述信号源分离模块负责将离散后的显示空间按IP视频流媒体初始的边界设定，提取出彼此独立的信号源，具体为通过视频图像的特征和排列方式，将离散的显示空间中存放的视频流图像加以识别，并进一步分离出来，生成多个独立的视频信号。本发明的有益效果在于I.将流媒体信号源解码处理和大屏幕控制系统对信号源的操作分离，增大了灵活性。前端的信号源解码使用的技术，不会对后端信号源在大屏幕上的操作起到影响或制约。2.流媒体信号源的解码模块相对独立，可与信号源的编码使用同一种技术，最大限度地提高信号源还原度。3.创新性地提出了图像聚合模块的概念。将多路信号源图像保存在一块足够大的显示空间中，既保证了信号源图像的质量没有损失，又为后面的信号源分离提供了方便的数据处理格式。4.创造性地提出了信号源分离模块的概念。该模块负责将离散后的显示空间按IP视频流媒体初始的边界设定，提取出彼此独立的信号源，从而最终实现了 IP视频流媒体信号源在大屏幕显示系统中的操作。
图I是本发明系统的结构示意图；图2是本发明方法中数据变换的过程示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。如图I所示，本发明的一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集系统，包括如下模块I.流媒体信号源(IP视频流媒体)通过计算机网络，首先进入流媒体信号解码模块中。该模块负责对流媒体信号源进行解码操作。根据信号源的编码格式、使用环境、原始质量等因素，采用相适应的解码技术进行解码(这里的“相适应的解码技术”是指一切可以将流媒体信号源解码并显示的技术。这其中包括与该流媒体编码设备相对应的解码设备，也指代一切可以识别并解码该编码格式的解码技术)。使其由IP视频流媒体转换成在任意视频显示终端均可接收的视频格式信号(即多格式视频监控信号)。2.在图像聚合模块中，将接收到的视频格式信号按I :1像素比例，提取到足够大的一片离散显示空间中(即转化为显示 空间数据)。足够大的离散显示空间“足够大”，是为了能够包含视频信号的全部信息。这里的信息，一方面包括不丢帧的图像信息本身，另一方面也包括图像的分辨率、初始排列顺序、像素信息等在步骤4分离信号源过程中需要依赖的条件信息(即步骤4中的视频图像的特征和排列方式信息)，步骤4中分割视频图像的方式方法有很多，在具体实施中需要按照实际使用的方法，确定适合存放在显示空间中的数据信息。“离散显示空间”，是该图像聚合模块自身具有的一片存储区域，例如内存、显存等。由于像素比例为I :1，所以保证了像素的质量没有降低或压缩。3.在像素重组接收模块中，利用离散显示空间的特点(离散显示空间的特点，是其本身具有标准的离散规则，即离散显示空间生成时，便按一定的规则进行组合显示。例如，两块离散空间在生成时，系统已经记录其各自的大小与相对位置。分离时，便按这种记录下来的信息规则将其分离)，使离散显示空间彼此分离并同时接入到大屏幕控制系统中(即转化为离散的显示空间数据)。像素重组接收模块将上一步骤中生成的离散显示空间分割，分割成多个小的离散显示空间，同时输入到大屏幕控制系统中，对于大屏幕控制系统来说，这些输入源彼此独立。进而保证了视频流信号源的全部信息被大屏幕控制系统无损接收。4.在大屏幕控制系统中，信号源分离模块开始对接收到的离散显示空间进行信号源分离处理，使每一路IP视频流信号源从其所属的离散显示空间中分离出来，形成彼此独立的多路信号源。该步骤相当于步骤2的反操作。区别在于步骤2是将视频信号提取到整片离散显示空间中，而这一步骤是将视频信号从离散后的每一片显示空间分离出来。在使用的技术上，步骤2主要运用了视频信号的显示调用技术，而这一步主要运用了大屏幕控制系统对输入源的分割技术。该信号源分离模块负责将离散后的显示空间按IP视频流媒体初始的边界设定，提取出彼此独立的信号源，具体为通过视频图像的特征和排列方式(视频图像的特征，主要指分辨率、码率、编码格式、成像设备、像素信息等特征；视频图像的排列方式，主要指其在离散显示空间内部的存储方式，例如，视频图像的初始排列顺序)，将离散的显示空间中存放的视频流图像加以识别，并进一步分离出来，生成多个独立的视频信号，从而最终实现了 IP视频流媒体信号源在大屏幕显示系统中的操作。例如，通过视频图像的分辨率和初始排列顺序，可按单一视频图像为单位，对显示空间进行分割，进而得到独立的视频信号，这里所说的是一种特定条件下的分割方法如果多路视频信号的分辨率相同，初始排列顺序一致，则可按单一视频图像作为“模具”，将每路视频图像从离散显示空间中分割裁剪出来。或者，通过视频图像像素信息的特征，也可对内容有较大区别的视频图像加以分割；视频图像如果在内容表现上有较大不同，一般来说在信息组织上也存在着较大的差异，可对视频图像做像素级的识别，提取分割的规则，例如，一个中等规模的视频监控平台，有些视频信号源部署在室内区域，有些视频信号源部署在室外区域，亮度、饱和度均有明显的区别，这种情况下，可通过对信号中相关属性(例如亮度、饱和度)的检测，识别信号彼此之间的边界，从而进行分割。如图2所示，本发明方法中数据变换的过程，具体为I. IP视频流媒体通过计算机网络，首先进入流媒体信号解码模块中，通过流媒体信号解码模块对流媒体信号源进行解码操作，将IP视频流媒体转换成在任意视频显示终端均可接收的多格式视频监控信号；2.图像聚合模块接收上述多格式视频监控信号，将接收到的信号按I :1像素比例，提取到足够大的一片离散显示空间中，即转化为显示空间数据；3.像素重组接收模块接收上述显示空间数据，将显示空间数据分割，分割成多个小的离散的显示空间数据，同时输入到大屏幕控制系统中；4.信号源分离模块接收上述离散的显示空间数据，对其进行信号源分离处理，使 每一路IP视频流信号源从其所属的离散的显示空间中分离出来，形成多路彼此独立的信 号源。
权利要求
1.一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集系统，其特征在于，包括流媒体信号解码模块、图像聚合模块、像素重组接收模块和信号源分离模块； 所述流媒体信号解码模块用于对流媒体信号源进行解码操作，使IP视频流媒体转换成在任意视频显示终端均可接收的多格式视频监控信号； 所述图像聚合模块用于接收来自流媒体信号解码模块的多格式视频监控信号，并将接收到的信号按1:1像素比例，提取到足够大的一片离散显示空间中，转化为显示空间数据； 所述像素重组接收模块用于接收来自图像聚合模块的显示空间数据，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据，同时输入到大屏幕控制系统中； 所述信号源分离模块接收来自像素重组接收模块的离散的显示空间数据，对其进行信号源分离处理，使每一路IP视频流信号源从其所属的离散的显示空间中分离出来，形成多路彼此独立的信号源。
2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述流媒体信号解码模块中，根据流媒体信号源的编码格式、使用环境、原始质量的各种因素，采用相适应的解码技术进行解码；所述相适应的解码技术是指一切能将流媒体信号源解码并显示的技术，包括与该流媒体编码设备相对应的解码设备，也指一切能识别并解码该编码格式的解码技术。
3.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述图像聚合模块中，所述足够大的一片离散显示空间中的足够大，是为了能够包含视频信号的全部信息，该信息包括不丢帧的图像信息本身，也包括在所述信号源分离模块的分离信号源过程中需要依赖的视频图像的特征和排列方式信息；所述一片离散显示空间，是指该图像聚合模块自身具有的一片存储区域。
4.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述像素重组接收模块，利用离散显示空间的特点，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据；所述离散显示空间的特点，是其本身具有标准的离散规则，即离散显示空间生成时，便按一定的规则进行组合显示；分割时，便按这种记录下来的信息规则将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据。
5.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述信号源分离模块负责将离散后的显示空间按IP视频流媒体初始的边界设定，提取出彼此独立的信号源，具体为通过视频图像的特征和排列方式，将离散的显示空间中存放的视频流图像加以识别，并进一步分离出来，生成多个独立的视频信号。
6.如权利要求3或5所述的系统，其特征在于，所述视频图像的特征主要包括分辨率、码率、编码格式、成像设备、像素信息；所述视频图像的排列方式指视频图像在离散显示空间内部的存储方式，包括视频图像的初始排列顺序。
7.一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤1，IP视频流媒体通过计算机网络，首先进入流媒体信号解码模块，通过流媒体信号解码模块对流媒体信号源进行解码操作，将IP视频流媒体转换成在任意视频显示终端均可接收的多格式视频监控信号； 步骤2，图像聚合模块接收上述多格式视频监控信号，将接收到的信号按I :1像素比例，提取到足够大的一片离散显示空间中，即转化为显示空间数据； 步骤3，像素重组接收模块接收上述显示空间数据，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据，同时输入到大屏幕控制系统中；步骤4，信号源分离模块接收上述离散的显示空间数据，对其进行信号源分离处理，使每一路IP视频流信号源从其所属的离散的显示空间中分离出来，形成多路彼此独立的信号源。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤I中，所述流媒体信号解码模块对流媒体信号源进行解码操作，根据流媒体信号源的编码格式、使用环境、原始质量的各种因素，采用相适应的解码技术进行解码；所述相适应的解码技术是指一切能将流媒体信号源解码并显示的技术，包括与该流媒体编码设备相对应的解码设备，也指一切能识别并解码该编码格式的解码技术。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤2中，所述足够大的一片离散显示空间中的足够大，是为了能够包含视频信号的全部信息，该信息包括不丢帧的图像信息本身，也包括在所述信号源分离模块的分离信号源过程中需要依赖的视频图像的特征和排列方式信息；所述一片离散显示空间，是指该图像聚合模块自身具有的一片存储区域。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤3中，利用离散显示空间的特点，将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据；所述离散显示空间的特点，是其本身具有标准的离散规则，即离散显示空间生成时，便按一定的规则进行组合显示；分割时，便按这种记录下来的信息规则将显示空间数据分割成多个小的离散的显示空间数据。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤4中，所述信号源分离模块负责将离散后的显示空间按IP视频流媒体初始的边界设定，提取出彼此独立的信号源，具体为通过视频图像的特征和排列方式，将离散的显示空间中存放的视频流图像加以识别，并进一步分离出来，生成多个独立的视频信号。
12.如权利要求9或11所述的方法，其特征在于所述视频图像的特征主要包括分辨率、码率、编码格式、成像设备、像素信息；所述视频图像的排列方式指视频图像在离散显示空间内部的存储方式，包括视频图像的初始排列顺序。
全文摘要
本发明公开了一种基于像素重组的大屏幕系统IP视频流采集系统及方法，包括流媒体信号解码模块，用于对流媒体信号源进行解码操作，使IP视频流媒体转换成在任意视频显示终端均可接收的多格式视频监控信号；图像聚合模块，用于接收多格式视频监控信号，将其按11像素比例，提取到足够大的一片离散显示空间中，转化为显示空间数据；像素重组接收模块，用于接收显示空间数据，将其分割成多个小的离散的显示空间数据，并输入到大屏幕控制系统中；信号源分离模块，用于接收离散的显示空间数据，对其进行信号源分离处理，形成独立的信号源。本发明将流媒体信号源解码和大屏幕控制系统对信号源的操作分离，增大了灵活性，并最大限度地提高信号源还原度。
文档编号H04N7/24GK102801970SQ20121026914
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者蔡宇强, 赵箭 申请人:大道计算机技术(上海)有限公司