专利名称：多画面高清图像的合成系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种多画面高清图像合成系统。
背景技术：
目前，画面合成器可以把多路不同类型或格式的图像数据流经处理后合成一路图像输出，便可在连接的显示设备上显示多幅画面。市场上现有的多画面合成器多采用DSP信号处理器或FPGA信号处理器来处理，现有技术的传输方案一:如图1所示，图1是现有技术中DSP信号处理器处理图像数据流的结构示意图，利用DSP信号处理器处理四路CVBS信号，处理方式相对简单，但是不能支持高清信号，图像清晰度低，无法满足现在的电子产品不断追求高清显示的需求；现有技术的传输方案二:利用FPGA信号处理器处理信号的方式，如图2所示，图2是现有技术中FPGA信号处理器处理图像数据流的结构示意图,支持DVI视频格式和VGA视频格式的图像数据流输出DVI视频格式图像，虽然分辨率高，但是该种处理结构设计复杂，扩展性差，分割的画面数量有限，无法做到任意扩展，更无法任意改变图像位置，一旦硬件定型，能支持的输入信号格式及数量也就定型，一般只能输入四路。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种多画面高清图像合成系统，旨在提供结构简单、能合成任意多路图像信号、传输信号无衰减的多画面高清图像合成系统。本实用新型提供一种多画面高清图像合成系统，所述系统包括:串行级联的多级信号处理单元，信号处理单元，用于将接收到的图像数据流与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级，直至接收图像数据流结束；图像处理单元，用于接收最终得到的多级数字信号，将其转化为图像信号并输出。优选地，所述信号处理单元还用于判断接收到的图像数据流是否为数字信号:若是，则将其与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级；否则，先将其转化为数字信号，再与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级。优选地，所述多级信号处理单元的每两个相邻的信号处理单元之间均设有一个LVDS低压差分信号传输模块和一个TTL电平信号转换模块。优选地，所述所述图像数据流和数字信号均为单路信号。优选地，所述图像处理单元还包括:色度键处理单元，用于根据系统发出的窗口定义模式命令，采用色度键技术处理图像信号叠加方式。优选地，所述窗口定义模式包括:预定义模式和自定义模式，[0018]预定义模式:根据预设的图像窗口排布方式处理图像信号叠加方式；自定义模式:根据用户输入的图像窗口排布方式指令处理图像信号叠加方式。优选地，预定义模式中，所述色度键处理单元根据需排布画面的数量选择对应的窗口排布方式。优选地，自定义模式中，用户能够自由调整各个图像窗口的位置和大小。本实用新型提供的多画面高清图像合成系统通过串行级联多级信号处理单元将每一级信号处理单元接收到的图像数据流与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级，由图像处理单元接收最终得到的多级数字信号，将其转化为图像信号并输出。因此，其不但结构简单，可合成任意多路图像信号，而且传输信号无衰减，从而实现输出多画面高清图像。
图1是现有技术中DSP信号处理器处理图像数据流的结构示意图；图2是现有有技术中FPGA信号处理器处理图像数据流的结构示意图图3是本实用新型一种多画面高清图像合成系统一实施例的结构示意图；图4是图3中图像处理单元的结构示意图；图5是本实用新型基于多画面合成系统的高清图像合成方法的工作流程示意图；图6是预定义模式中三窗口模式的第一排布方式不意图；图7是预定义模式中三窗口模式的第二排布方式示意图；图8是预定义模式中三窗口模式的第三排布方式示意图；图9是预定义模式中三窗口模式的第四排布方式示意图；图10是预定义模式中三窗口模式的第五排布方式示意图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图3-图5，图3是本实用新型一种多画面高清图像合成系统一实施例的结构示意图；图4是图3中图像处理单元的结构示意图；图5是本实用新型基于多画面合成系统的高清图像合成方法的工作流程示意图。本实用新型提供一种多画面高清图像合成系统，所述系统包括:串行级联的多级信号处理单元10，信号处理单元用于将接收到的图像数据流与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级:若接收到的图像数据流是模拟信号，则将其转化为数字信号再与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级，若接收到的图像数据流是数字信号，则与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级，依此处理各级接收的图像数据流，直至接收图像数据流结束；采用级联技术串行多级信号处理单元，所述图像数据流和数字信号均为单路信号，每一级信号处理单元只处理两路信号。每一个信号处理单元都可以接入一路新的图像数据流，包括DV1、VGA、YPbPr, CVBS等各种数字信号或模拟信号的视频格式。在信号处理单元中叠加的两路信号均为数字信号，在所述多级信号处理单元10的每两个相邻的信号处理单兀11、12之间均设置一个LVDS低压差分信号传输模块41和一个TTL电平信号转换模块42，LVDS低压差分信号传输模块41将叠加后的两路数字信号转化为LVDS低压差分信号，采用极低的电压摆幅高速差动传输数据，可实现高传输速率、低功耗、低误码率和低串扰，满足高性能数据传输的要求，使得传输信号无衰减，保证了高清图像数据的传输质量；在将要达到下一级信号处理单元时，TTL电平信号转换模块42将LVDS低压差分信号转换为TTL电平信号信号传输，可以保证信号传输到很远的距离，有利于实现信号处理单元的串行级联扩展。例如，若图像数据流31为模拟信号，则信号处理单元11将其转化为数字信号并与上一级传输来的数字信号叠加继续传输，经过LVDS低压差分信号传输模块41和TTL电平信号转换模块42的处理传输至信号处理单元12，信号处理单元12将新接收的图像数据流32转化为数字信号并与TTL电平信号转换模块42传输来的数字信号叠加继续传输至下一个LVDS低压差分信号传输模块41，可根据需要输入的图像数量，不断扩展，接入新的信号处理单元。根据预设的窗口定义模式,采用色度键(Chroma Key)技术处理图像信号叠加方式。通常情况下，当一个大的画面叠加到一个小的画面上时，大画面便会覆盖整个小画面，采用色度键(Chroma Key)技术后，便可以将小画面的内容显示出来，从而实现叠加的多画面之间可以交换。具体地，所述窗口定义模式包括:预定义模式和自定义模式，预定义模式:根据预设的图像窗口排布方式采用色度键(Chroma Key)技术处理图像信号叠加方式，预先定义多画面的窗口摆列方式，设置好各个窗口的坐标，当需要输出一定数量的画面时便对应选择相应的窗口排布方式，请参阅图6-图10,三窗口模式的五种排布方式的示意图，图6是预定义模式中三窗口模式的第一排布方式示意图；图7是预定义模式中三窗口模式的第二排布方式示意图；图8是预定义模式中三窗口模式的第三排布方式示意图；图9是预定义模式中三窗口模式的第四排布方式示意图；图10是预定义模式中三窗口模式的第五排布方式不意图。自定义模式:也就是用户可调模式，用户可以自由设置各个图像窗口的坐标来移动窗口位置和改变窗口大小，根据用户输入的图像窗口排布方式指令采用色度键(ChromaKey)技术处理图像信号叠加方式。基于以上方法便可实现多画面高清图像的输出以及对各画面排布方式的设置。本实用新型实施例提供的多画面高清图像合成系统通过串行级联的多级信号处理单元将每一级信号处理单元接收到的图像数据流与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级，由图像处理单元接收最终得到的多级数字信号，将其转化为图像信号并输出。因此，其不但结构简单，可合成任意多路图像信号，而且传输信号无衰减，从而实现输出多画面高清图像。另外，利用色度键(ChiOma Key)处理技术实现了叠加的图像画面互换及自由调整。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种多画面高清图像合成系统，其特征在于，所述系统包括: 串行级联的多级信号处理单元， 信号处理单元，用于将接收到的图像数据流与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级，直至接收图像数据流结束； 图像处理单元，用于接收最终得到的多级数字信号，将其转化为图像信号并输出。
2.根据权利要求1所述的多画面高清图像合成系统，其特征在于，所述信号处理单元还用于判断接收到的图像数据流是否为数字信号: 若是，则将其与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级； 否则，先将其转化为数字信号，再与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级。
3.根据权利要求1所述的多画面高清图像合成系统，其特征在于，所述多级信号处理单兀的每两个相邻的信号处理单兀之间均设有一个LVDS低压差分信号传输模块和一个TTL电平信号转换模块。
4.根据权利要求1所述的多画面高清图像合成系统，其特征在于，所述图像数据流和数字信号均为单路信号。
5.根据权利要求1所述的多画面高清图像合成系统，其特征在于，所述图像处理单元还包括: 色度键处理单元，用于根据系统发出的窗口定义模式命令，采用色度键技术处理图像信号叠加方式。
6.根据权利要求5所述的多画面高清图像合成系统，其特征在于，所述窗口定义模式包括: 预定义模式和自定义模式， 预定义模式:根据预设的图像窗口排布方式处理图像信号叠加方式； 自定义模式:根据用户输入的图像窗口排布方式指令处理图像信号叠加方式。
7.根据权利要求6所述的多画面高清图像合成系统，其特征在于，预定义模式中，所述色度键处理单元根据需排布画面的数量选择对应的窗口排布方式。
8.根据权利要求6所述的多画面高清图像合成系统，其特征在于，自定义模式中，用户能够自由调整各个图像窗口的位置和大小。
专利摘要本实用新型公开了一种多画面高清图像合成系统，所述系统包括串行级联的多级信号处理单元，信号处理单元用于将接收到的图像数据流与上一级信号处理单元传输来的数字信号叠加传输至下一级，直至接收图像数据流结束；图像处理单元，用于接收最终得到的多级数字信号，将其转化为图像信号并输出。本实用新型的实施例，其不但结构简单，可合成任意多路图像信号，而且传输信号无衰减，从而实现输出多画面高清图像。
文档编号H04N7/24GK202940889SQ20122028845
公开日2013年5月15日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者李国强 申请人:深圳市宇泰科技有限公司