专利名称：视频数据的缓存系统及缓存方法
技术领域：
本发明涉及视频监控的技术领域，具体说是一种保证每次读取到的帧数据都来自一个完整帧，从而避免视频缩放、拼接操作中出现横纹的视频数据的缓存系统及缓存方法。
背景技术：
视频缩放和视频拼接是视频处理中的重要应用，视频处理操作的对象往往是一帧的数据，而一帧视频数据，尤其是高清视频，数据量很大，而信号的输入方式往往是串行，因 为这个限制，视频处理器必须要等到一帧视频数据的最后一位都获取成功的时候，才能执行处理操作。而每一帧视频信号除了包含有效视频信号之外，还包含有同步信号和消隐信号，视频处理操作针对的往往只是有效视频信号，需要分离无关的信号。目前一般的处理方式是在视频处理器和同步消隐信号分离模块之间建立一个视频数据缓存器，用来暂存一帧视频数据。图I是现有技术中视频数据缓存系统的结构示意图。如图I所示，现有技术中的视频数据的缓存系统，包括同步消隐信号分离模块、视频处理器和视频数据缓存器，视频数据缓存器连接设置在同步消隐信号分离模块和视频处理器之间，视频信号输入Signal_in由同步消隐信号分离模块引入到系统内，有效帧数据输入Data_in和有效输入视频数据的时钟Clk_vd_in分别由同步消隐信号分离模块传输至视频数据缓存器中，视频数据缓存器接收由视频处理器发送的有效输出视频数据的时钟Clk_Vd_out，同时向视频处理器发送有效帧数据输出Data_out，在视频数据缓存器中设置一个视频缓存区Buf，经视频处理器处理后的数据作为输出视频信号Signal_out向外输出。但这样有一个问题，就是在实际中，输入信号的时钟和输出信号的时钟必然存在误差，这样从视频数据缓存器里读数据和向视频数据缓存器里写数据的速率就会有差异，当时间积累到一定阶段，两者的差距就会达到大于一帧的数据量，这时候监视器上就会出现横纹，而这种差异将一直存在，所以横纹就会周期性出现，对显示效果影响很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种保证每次读取到的帧数据都来自一个完整帧，从而避免视频缩放、拼接操作中出现横纹的视频数据的缓存系统及缓存方法。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是
本发明的视频数据的缓存系统，包括同步消隐信号分离模块、视频处理器和视频数据缓存器，视频数据缓存器连接设置在同步消隐信号分离模块和视频处理器之间，视频信号输入Signal_in由同步消隐信号分离模块引入到系统内，有效帧数据输入Data_in和有效输入视频数据的时钟Clk_vd_in分别由同步消隐信号分离模块传输至视频数据缓存器中，视频数据缓存器接收由视频处理器发送的有效输出视频数据的时钟Clk_Vd_out，同时向视频处理器发送有效帧数据输出Data_out，经视频处理器处理后的数据作为输出视频信号Signal_out向外输出，上述视频数据的缓存系统中设置帧输入输出单元，同步消隐信号分离模块和视频处理器分别与帧输入输出单元相连接，并分别向帧输入输出单元发送输入数据请求信号Ap_in和输出数据请求信号Ap_out ;视频数据缓存器中设置三个视频缓存区Buf_UBuf_2, Buf_3,帧输入输出单元与视频数据缓存器相连接，并向视频数据缓存器分别发送输入缓存区序号选择信号P_frm_wr、输出缓存区序号选择信号P_frm_rd和控制信号的时钟 Clk_ctrl_in。。本发明的视频数据的缓存方法中，当视频信号输入Signal_in引入到系统时，系统接收到帧同步信号，同步消隐信号分离模块通过向帧输入输出单元发送输入请求Ap_in ;帧输入输出单元通过发送输入缓存区序号选择信号P_frm_Wr来选择视频数据缓存器内的目标视频缓存区的序号，将有效帧数据输入Data_in的视频数据按序号位存入目标视频缓存区，当一个视频缓存区存满后，在下一帧视频数据到来时，输入缓存区序号选择信号P_frm_Wr会指向另一个视频缓存区；视频处理器向视频缓存器获取一整帧数据之前，向帧输入输出单元发送输出请求Ap_out;帧输入输出单元通过输出缓存区序号选择信号P_ frm_rd选择目标视频缓存区的序号，并将该目标视频缓存区内的数据作为有效帧数据输出Data_out输出到视频处理器，视频处理器将处理后的数据作为输出视频信号Signal_out向外输出，当一个视频缓存区内的数据输出完毕后，下一次收到输出请求Ap_out的时候，输出缓存区序号选择信号P_frm_rd会指向另一个视频缓存区。本发明还可以采用以下技术方案
当系统启动的时，输出缓存区序号选择信号P_frm_rd指向视频缓存区Buf_3，然后依次按照Buf_3、Buf_l、Buf_2、Buf_3、Buf_l…的顺序读取数据；而输入缓存区序号选择信号P_frm_wr在启动时指向视频缓存区Buf_l,之后依次按照Buf_l、Buf_2、Buf_3、Buf_l、Buf_2…的顺序写入数据。每次输入缓存区序号选择信将要指向下一目标视频缓存区时，判断此时的输出缓存区序号选择信号P_frm_wr是否也指向同一个视频缓存区，如果指向相同则不改当前指向的视频缓存区序号，即再次读取当前视频缓存区的数值；同样，输出缓存区序号选择信号P_frm_wr将要向下一目标视频缓存区写入数据时，判断此时的输入缓存区序号选择信号P_frm_rd是否也指向同一个视频缓存区,如果P_frm_rd也指向同一个视频缓存区，则不改变P_frm_wr当前指向的视频缓存区序号，即用当前帧数据覆盖当前的视频缓存区的数值。本发明具有的优点和积极效果是
本发明的视频数据的缓存系统及缓存方法中，包括帧输入输出控制单元和一个具有三个视频缓存区Buf_l、Buf_2、Buf_3的视频数据缓存器，所述帧输入输出控制单元通过读写控制信号选择存储输入数据的视频缓存区和输出数据的视频缓存区的序号，在运行过程中保证输入数据的视频缓存区和输出数据的视频缓存区的序号互不相同，从而保证每次读取到的帧数据都来自一个完整帧，相对于只有一个视频缓存区的视频数据缓存器，避免了因时钟速率存在差异而造成读取到的数据来自不同的两帧的现象，从而避免在视频缩放、拼接操作中出现周期性的横纹。
图I是现有技术中视频数据缓存系统的结构示意 图2是本发明的视频数据缓存系统的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。图2是本发明的视频数据缓存系统的结构示意图。如图2所示，本发明的视频数据的缓存系统，包括同步消隐信号分离模块、视频处理器和视频数据缓存器，视频数据缓存器连接设置在同步消隐信号分离模块和视频处理器之间，视频信号输入Signal_in由同步消隐信号分离模块引入到系统内，有效帧数据输A Data_in和有效输入视频数据的时钟Clk_vd_in分别由同步消隐信号分离模块传输至视频数据缓存器中，视频数据缓存器接收由视频处理器发送的有效输出视频数据的时钟Clk_vd_out,同时向视频处理器发送有效帧数据输出Data_out，经视频处理器处理后的数据作为输出视频信号Signal_out向外输出，上述视频数据的缓存系统中设置帧输入输出单元，同步消隐信号分离模块和视频处理器分别与帧输入输出单元相连接，并分别向帧输入输出单元发送输入数据请求信号Ap_in和输出数据请求信号Ap_out ;视频数据缓存器中设置三个视频缓存区Buf_l、Buf_2、Buf_3，帧输入输出单元与视频数据缓存器相连接，并向视频数据缓存器分别发送输入缓存区序号选择信号P_frm_wr、输出缓存区序号选择信号P_frm_rd和控制信号的时钟Clk_ctrl_in。本发明的视频数据的缓存方法中，当视频信号输入Signal_in引入到系统时，系统接收到帧同步信号，同步消隐信号分离模块通过向帧输入输出单元发送输入请求Ap_in ;帧输入输出单元通过发送输入缓存区序号选择信号P_frm_Wr来选择视频数据缓存器内的目标视频缓存区的序号，将有效帧数据输入Data_in的视频数据按序号位存入目标视频缓存区，当一个视频缓存区存满后，在下一帧视频数据到来时，输入缓存区序号选择信号P_frm_Wr会指向另一个视频缓存区；视频处理器向视频缓存器获取一整帧数据之前，向帧输入输出单元发送输出请求Ap_out ;帧输入输出单元通过输出缓存区序号选择信号P_frm_rd选择目标视频缓存区的序号，并将该目标视频缓存区内的数据作为有效帧数据输出Data_out输出到视频处理器，视频处理器将处理后的数据作为输出视频信号Signal_out向外输出，当一个视频缓存区内的数据输出完毕后，下一次收到输出请求Ap_out的时候，输出缓存区序号选择信号P_frm_rd会指向另一个视频缓存区。当系统启动的时，输出缓存区序号选择信号P_frm_rd指向视频缓存区Buf_3，然后依次按照Buf_3、Buf_l、Buf_2、Buf_3、Buf_l…的顺序读取数据；而输入缓存区序号选择信号P_frm_wr在启动时指向视频缓存区Buf_l，之后依次按照Buf_l、Buf_2、Buf_3、Buf_l、Buf_2…的顺序写入数据。每次输入缓存区序号选择信将要指向下一目标视频缓存区时，判断此时的输出缓存区序号选择信号P_frm_wr是否也指向同一个视频缓存区，如果指向相同则不改当前指向的视频缓存区序号，即再次读取当前视频缓存区的数值；同样，输出缓存区序号选择信号P_frm_wr将要向下一目标视频缓存区写入数据时，判断此时的输入缓存区序号选择信号P_frm_rd是否也指向同一个视频缓存区,如果P_frm_rd也指向同一个视频缓存区，则不改变P_frm_wr当前指向的视频缓存区序号，即用当前帧数据覆盖当前的视频缓存区的数值。本发明的视频数据的缓存系统及缓存方法中，包括帧输入输出控制单元和一个具有三个视频缓存区Buf_l、Buf_2、Buf_3的视频数据缓存器，所述帧输入输出控制单元通过读写控制信号选择存储输入数据的视频缓存区和输出数据的视频缓存区的序号，在运行过程中保证输入数据的视频缓存区和输出数据的视频缓存区的序号互不相同，从而保证每次读取到的帧数据都来自一个完整帧，相对于只有一个视频缓存区的视频数据缓存器，避免了因时钟速率存在差异而造成读取到的数据来自不同的两帧的现象，从而避免在视频缩放、拼接操作中出现周期性的横纹。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修 饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种视频数据的缓存系统，包括同步消隐信号分离模块、视频处理器和视频数据缓存器，视频数据缓存器连接设置在同步消隐信号分离模块和视频处理器之间，视频信号输入Signal_in由同步消隐信号分离模块引入到系统内，有效帧数据输入Data_in和有效输入视频数据的时钟Clk_vd_in分别由同步消隐信号分离模块传输至视频数据缓存器中，视频数据缓存器接收由视频处理器发送的有效输出视频数据的时钟Clk_Vd_out，同时向视频处理器发送有效帧数据输出Data_out，经视频处理器处理后的数据作为输出视频信号Signal_out向外输出，其特征在于上述视频数据的缓存系统中设置帧输入输出单元，同步消隐信号分离模块和视频处理器分别与帧输入输出单元相连接，并分别向帧输入输出单元发送输入数据请求信号Ap_in和输出数据请求信号Ap_out ;视频数据缓存器中设置三个视频缓存区Buf_l、Buf_2、Buf_3，帧输入输出单元与视频数据缓存器相连接，并向视频数据缓存器分别发送输入缓存区序号选择信号P_frm_wr、输出缓存区序号选择信号P_frm_rd和控制信号的时钟Clk_ctrl_in。
2.一种基于权利要求I所述缓存系统的视频数据的缓存方法，其特征在于当视频信号输入Signal_in引入到系统时，系统接收到帧同步信号，同步消隐信号分离模块通过向帧输入输出单元发送输入请求Ap_in;帧输入输出单元通过发送输入缓存区序号选择信号P_frm_wr来选择视频数据缓存器内的目标视频缓存区的序号，将有效帧数据输入Data_in的视频数据按序号位存入目标视频缓存区，当一个视频缓存区存满后，在下一帧视频数据到来时，输入缓存区序号选择信号P_frm_wr会指向另一个视频缓存区；视频处理器向视频缓存器获取一整帧数据之前，向帧输入输出单元发送输出请求Ap_out ;帧输入输出单元通过输出缓存区序号选择信号P_frm_rd选择目标视频缓存区的序号，并将该目标视频缓存区内的数据作为有效帧数据输出Data_out输出到视频处理器，视频处理器将处理后的数据作为输出视频信号Signal_out向外输出，当一个视频缓存区内的数据输出完毕后，下一次收到输出请求Ap_out的时候,输出缓存区序号选择信号P_frm_rd会指向另一个视频缓存区。
3.根据权利要求2所述的视频数据的缓存方法，其特征在于当系统启动的时，输出缓存区序号选择信号P_frm_rd指向视频缓存区Buf_3，然后依次按照Buf_3、Buf_l、Buf_2、Buf_3、Buf_l…的顺序读取数据；而输入缓存区序号选择信号P_frm_wr在启动时指向视频缓存区Buf_l，之后依次按照Buf_l、Buf_2、Buf_3、Buf_l、Buf_2…的顺序写入数据。
4.根据权利要求3所述的视频数据的缓存方法，其特征在于每次输入缓存区序号选择信将要指向下一目标视频缓存区时，判断此时的输出缓存区序号选择信号P_frm_wr是否也指向同一个视频缓存区,如果指向相同则不改变P_frm_rd当前指向的视频缓存区序号，即再次读取当前视频缓存区的数值；同样，输出缓存区序号选择信号P_frm_Wr将要向下一目标视频缓存区写入数据时，判断此时的输入缓存区序号选择信号P_frm_rd是否也指向同一个视频缓存区，如果P_frm_rd也指向同一个视频缓存区，则不改变P_frm_wr当前指向的视频缓存区序号，即用当前帧数据覆盖当前的视频缓存区的数值。
全文摘要
一种视频数据的缓存系统和缓存方法中，视频数据缓存器连接设置在同步消隐信号分离模块和视频处理器之间，同步消隐信号分离模块和视频处理器分别与帧输入输出单元相连接，视频数据缓存器中设置三个视频缓存区，帧输入输出单元与视频数据缓存器相连接，并向视频数据缓存器分别发送输入缓存区序号选择信号、输出缓存区序号选择信号和控制信号的时钟。帧输入输出控制单元通过读写控制信号选择存储输入数据的视频缓存区和输出数据的视频缓存区的序号，在运行过程中保证输入数据的视频缓存区和输出数据的视频缓存区的序号互不相同，从而保证每次读取到的帧数据都来自一个完整帧，避免在视频缩放、拼接操作中出现周期性的横纹。
文档编号H04N5/14GK102625110SQ20121008977
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者吴文旭, 戴林, 牟奎霖 申请人:天津天地伟业物联网技术有限公司