CN104065963B - 编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置，所述方法包括以下步骤：当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并发送一个通知给解码端，所述通知中包括所述实际分辨率；判断所述实际分辨率是否为设定分辨率；若否，则将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率；当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据。本发明的一种编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置能够极大的减小切换延时，有效地提高了分辨率的切换速度。

Description

编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置

技术领域

本发明涉及编解码技术领域，特别是涉及一种编解码系统中快速切换分辨率的方法、一种编解码系统中快速切换分辨率的装置以及一种编解码系统。

背景技术

传统的编解码系统，如图1所示，编码端对从信号源出来的RGB(Red、Green、Blue，红、绿、蓝)数据进行编码处理，得到H.264数据，再通过网络传输给解码端；同时解码端将H.264数据解码为RGB数据，并输出到后端的显示器进行显示。

但是，传统的编解码系统中，为了实现数据的编解码，编码端与解码端内部还需要进一步的包括多个子模块。此时，如果前端信号源切换分辨率，则后面涉及到的编码端与解码端内部每个子模块都需要切换分辨率并重新配置参数，导致传统的编解码系统切换分辨率的速度非常慢，整个切换分辨率的过程需要花费较长的时间。

发明内容

基于此，本发明提供一种编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置，能够提高分辨率的切换速度。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种编解码系统中快速切换分辨率的方法，包括以下步骤：

当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并发送一个通知给解码端，所述通知中包括所述实际分辨率；

判断所述实际分辨率是否为设定分辨率；

若否，则将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率；

当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据。

一种编解码系统中快速切换分辨率的装置，包括：

通知模块，用于当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并发送一个通知给解码端，所述通知中包括所述实际分辨率；

判断模块，用于判断所述实际分辨率是否为设定分辨率；

填充模块，用于在所述判断模块的判断结果为否时，将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率；

提取模块，用于当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据。

一种编解码系统，包括编码端以及解码端；

所述编码端包括：

编码FPGA，用于接收信号源的RGB数据，当检测到信号源切换分辨率时，读取当前RGB数据的实际分辨率，并判断所述实际分辨率是否为设定分辨率，若否，则将所述RGB数据填充并转换为所述设定分辨率的YUV422数据，将所述YUV422数据输出到数据采集模块，并发送一个通知给解码端的解码FPGA，所述通知中包括所述实际分辨率；

数据采集模块，用于将所述YUV422数据转换为YUV420数据，并将所述YUV420数据传输到编码模块；

编码模块，用于对所述YUV420数据进行编码，得到H.264数据，并通过网络传输给解码端；

所述解码端包括：

解码模块，用于接收到所述H.264数据后，进行解码处理，得到YUV420数据；

色彩空间转换模块，用于将所述YUV420数据转换为YUV422数据，并将所述YUV422数据传输到解码FPGA；

解码FPGA，用于接收所述色彩空间转换模块传输过来的YUV422数据以及所述编码FPGA传输过来的通知，根据所述通知中的实际分辨率提取有效分辨率的YUV422数据，并转换为RGB数据后传输到显示器。

由以上方案可以看出，本发明的一种编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置，当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并将分辨率改变的信息通知到解码端，然后将实际分辨率的数据填充为设定分辨率数据，解码端根据实际分辨率可以提取出有效分辨率的数据。由于本发明的一种编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置在切换分辨率时不需要对编码端与解码端内部的每个子模块都切换分辨率，因此能够极大的减小切换延时，有效地提高了分辨率的切换速度。

附图说明

图1为传统的编解码系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中的一种编解码系统中快速切换分辨率的方法流程示意图；

图3为本发明实施例中进行数据填充的示意图；

图4为本发明实施例中进行数据提取的示意图；

图5为本发明实施例中的一种编解码系统中快速切换分辨率的装置结构示意图；

图6为本发明实施例中的一种编解码系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非上下文另有特定清楚的描述，本发明中的元件和组件，数量既可以单个的形式存在，也可以多个的形式存在，本发明并不对此进行限定。本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。

参见图2所示，一种编解码系统中快速切换分辨率的方法，包括以下步骤：

步骤S101，当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并发送一个通知给解码端，所述通知中包括所述实际分辨率。

作为一个较好的实施例，所述编码端可以通过TCP(Transmission ControlProtocol传输控制协议)的方式发送所述通知给解码端。

步骤S102，判断所述实际分辨率是否为设定分辨率，若是则无需处理，否则进入步骤S103。

步骤S103，若步骤S102的判断结果为否，则将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率。

作为一个较好的实施例，所述设定分辨率可以设定为所述编解码系统的最大支持分辨率。例如，某编解码系统最大支持分辨率为1920×1080，前端信号源可以支持1024×768、1280×720、1920×1080的分辨率，信号源输入到编码端后，由编码端的FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)做处理，所有的分辨率都统一按照1920×1080的分辨率进行处理，如果信号源本来就是1920×1080，则无需处理，如果分辨率小于1920×1080，则编码端的FPGA自动将分辨率填充到1920×1080的分辨率。

作为一个较好的实施例，将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率的过程具体可以包括：

步骤S1031，计算所述实际分辨率与所述设定分辨率在水平方向上和垂直方向上的差值；

步骤S1032，根据所述差值分别在数据的水平方向上和垂直方向上填充相应大小的无效像素。

以读取到的实际分辨率为1024×768为例，如图3所示，可以计算得到水平方向上的差值为896、垂直方向上的差值为213，因此可以分别在水平方向上和垂直方向上填充896和213个无效像素。进一步的，所述无效像素可以全部为0。

步骤S104，当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据。

在其中一个实施例中，所述编解码系统可以为DM8168的编解码传输设备。本发明实施例中，DM8168的编解码传输设备的编码端可以包括：编码FPGA、数据采集模块、编码模块这几个子模块，解码端可以包括：解码模块、色彩空间转换模块、解码FPGA这几个子模块。在传统的切换分辨率的方法中，当前端信号源切换分辨率时，后面涉及到的编码端与解码端内部每个子模块都需要切换分辨率并重新配置参数，可以假设编码FPGA切换分辨率的时间为△t1、数据采集模块切换分辨率的时间为△t2、编码模块切换分辨率的时间为△t3、解码模块切换分辨率的时间为△t4、色彩空间转换模块切换分辨率的时间为△t5、解码FPGA切换分辨率的时间为△t6，因为H.264编码有I帧和P帧，如果切换分辨率，则解码端在切换分辨率后需要等待一个I帧解码才能显示，假设这个等待I帧的过程的时间为△t7，所以在传统切换分辨率的方法中，整个切换分辨率的时间大概为：

△T≈△t1+△t2+△t3+△t4+△t5+△t6+△t7。

实际上，因为编码FPGA和解码FPGA的处理速度非常快，切换分辨率的时间为微秒级，所以可以忽略不计，从而得到：

△T≈△t2+△t3+△t4+△t5+△t7。

经过实际测试发现，△t2大概为500ms，△t3大概为150ms，△t4大概为600ms，△t5为150ms，△t7与I帧的间隔有关，如果为30帧的间隔，则延时大概500ms。所以采用传统切换分辨率的方法总共的延时为：

△T≈500+150+600+150+500＝1900ms＝1.9s。

而采用本发明实施例中的方案，当前端信号源切换分辨率时，可以在编码FPGA中就将实际分辨率填充为设定分辨率(例如1920×1080)，这样编码FPGA输出还是1920×1080的分辨率，所以后面的数据采集模块，编码模块，解码模块，色彩空间转换模块都不需要切换分辨率，因为对于这些子模块来讲根本就没有发生过分辨率切换，所以这些子模块切换分辨率的时间都为0，只有在解码FPGA去显示的时候，才需要从1920×1080的分辨率提取有效的视频1024×768，然后将视频输出，如图4所示。

由于编码FPGA将数据进行填充或者在解码FPGA抽取有效数据都是非常快的，延时基本可以忽略不计，唯一的延时是当编码FPGA检测到分辨率改变后，需要上报一个中断，通知编码端上层应用读取当前的实际分辨率，然后再通过网络通知到解码端，解码端再通过寄存器设置FPGA，然后解码端FPGA根据设置抽取有效数据。因为本发明实施列中的上报中断、网络通知以及设置寄存器的过程都非常快，经过实际测试大概在10ms左右，所以本发明的整个切换分辨率的时间为：

△T≈10ms。

可见，相比于传统的切换分辨率方法，本发明实施例中的切换分辨率的方法的切换延时基本上可以忽略不计。

下面通过一个具体的实施例来描述本发明的切换分辨率方法：

1、首先获取编解码系统的最大支持分辨率，假设为1920×1080，然后整个编解码传输设备正常运行，也就是在后端的显示器能正常看到图像，并且分辨率显示为1920×1080；

2、信号源切换分辨率，切换后的信号源的实际分辨率为1024×768，这个时候编码FPGA检测到分辨率发生改变，向上层应用上报中断，同时将当前信号源分辨率填充为1920×1080；

3、编码端上层应用接收中断，读取当前的实际分辨率，然后将该实际分辨率以TCP的方式通知解码端；

4、解码端接收到通知后，设置FPGA寄存器，通知当前的有效分辨率；

5、解码FPGA从当前1920×1080的分辨率中提取有效的分辨率1024×768，输出到后面的显示器；

6、可以看到显示器的分辨率变成了1024×768，整个过程的延时基本上可以忽略不计。

与上述一种编解码系统中快速切换分辨率的方法相对应，本发明还提供一种编解码系统中快速切换分辨率的装置，如图5所示，包括：

通知模块101，用于当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并发送一个通知给解码端，所述通知中包括所述实际分辨率；

判断模块102，用于判断所述实际分辨率是否为设定分辨率；

填充模块103，用于在所述判断模块的判断结果为否时，将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率；

提取模块104，用于当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据。

作为一个较好的实施例，所述设定分辨率可以为所述编解码系统的最大支持分辨率。作为一个较好的实施例，所述编解码系统可以为DM8168的编解码传输设备。

作为一个较好的实施例，所述填充模块可以包括：

差值计算模块，用于计算所述实际分辨率与所述设定分辨率在水平方向上和垂直方向上的差值；

无效像素填充模块，用于根据所述差值分别在数据的水平方向上和垂直方向上填充相应大小的无效像素。

上述一种编解码系统中快速切换分辨率的装置的其它技术特征与本发明的一种编解码系统中快速切换分辨率的方法相同，此处不予赘述。

另外，本发明还提供一种编解码系统，如图6所示，包括编码端以及解码端；

所述编码端包括：

编码FPGA，用于接收信号源的RGB数据，当检测到信号源切换分辨率时，读取当前RGB数据的实际分辨率，并判断所述实际分辨率是否为设定分辨率，若否，则将所述RGB数据填充并转换为所述设定分辨率的YUV422数据，将所述YUV422数据输出到数据采集模块，并发送一个通知给解码端的解码FPGA，所述通知中包括所述实际分辨率；

数据采集模块，用于将所述YUV422数据转换为YUV420数据，并将所述YUV420数据传输到编码模块；

编码模块，用于对所述YUV420数据进行编码，得到H.264数据，并通过网络传输给解码端；

所述解码端包括：

解码模块，用于接收到所述H.264数据后，进行解码处理，得到YUV420数据；

色彩空间转换模块，用于将所述YUV420数据转换为YUV422数据，并将所述YUV422数据传输到解码FPGA；

解码FPGA，用于接收所述色彩空间转换模块传输过来的YUV422数据以及所述编码FPGA传输过来的通知，根据所述通知中的实际分辨率提取有效分辨率的YUV422数据，并转换为RGB数据后传输到显示器。

通过以上方案可以看出，本发明的一种编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置，当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并将分辨率改变的信息通知到解码端，然后将实际分辨率的数据填充为设定分辨率数据，解码端根据实际分辨率可以提取出有效分辨率的数据。由于本发明的一种编解码系统及其快速切换分辨率的方法、装置在切换分辨率时不需要对编码端与解码端内部的每个子模块都切换分辨率，因此能够极大的减小切换延时，有效地提高了分辨率的切换速度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种编解码系统中快速切换分辨率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并发送一个通知给解码端，所述通知中包括所述实际分辨率；

判断所述实际分辨率是否为设定分辨率；

若否，则将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率；

当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据；

所述当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率的步骤包括：

当在编码端检测到信号源切换分辨率后，向编码端上层应用上报一个中断，编码端上层应用接收中断后，读取当前信号源数据的实际分辨率；

所述当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据的步骤包括：

当在解码端接收到所述通知后，设置FPGA寄存器，通知当前的有效分辨率，解码FPGA从当前分辨率的数据中提取有效分辨率的数据；

其中，所述设定分辨率为所述编解码系统的最大支持分辨率；

所述将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率的步骤包括：对所述实际分辨率的数据填充无效像素，将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率。

2.根据权利要求1所述的编解码系统中快速切换分辨率的方法，其特征在于，所述编解码系统为DM8168的编解码传输设备。

3.根据权利要求1或2所述的编解码系统中快速切换分辨率的方法，其特征在于，将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率的过程包括：

计算所述实际分辨率与所述设定分辨率在水平方向上和垂直方向上的差值；

根据所述差值分别在数据的水平方向上和垂直方向上填充相应大小的无效像素。

4.根据权利要求3所述的编解码系统中快速切换分辨率的方法，其特征在于，发送所述通知给解码端的过程包括：

所述编码端以TCP的方式发送所述通知给解码端。

5.一种编解码系统中快速切换分辨率的装置，其特征在于，包括：

通知模块，用于当在编码端检测到信号源切换分辨率后，读取当前信号源数据的实际分辨率，并发送一个通知给解码端，所述通知中包括所述实际分辨率；

判断模块，用于判断所述实际分辨率是否为设定分辨率；

填充模块，用于在所述判断模块的判断结果为否时，将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率；

提取模块，用于当在解码端接收到所述通知后，根据所述实际分辨率提取有效分辨率的数据；

所述通知模块，还用于当在编码端检测到信号源切换分辨率后，向编码端上层应用上报一个中断，编码端上层应用接收中断后，读取当前信号源数据的实际分辨率；

所述提取模块，还用于当在解码端接收到所述通知后，设置FPGA寄存器，通知当前的有效分辨率，解码FPGA从当前分辨率的数据中提取有效分辨率的数据；

其中，所述设定分辨率为所述编解码系统的最大支持分辨率；

所述填充模块，用于在所述判断模块的判断结果为否时，对所述实际分辨率的数据填充无效像素，将所述实际分辨率的数据填充为所述设定分辨率。

6.根据权利要求5所述的编解码系统中快速切换分辨率的装置，其特征在于，所述编解码系统为DM8168的编解码传输设备。

7.根据权利要求5或6所述的编解码系统中快速切换分辨率的装置，其特征在于，所述填充模块包括：

差值计算模块，用于计算所述实际分辨率与所述设定分辨率在水平方向上和垂直方向上的差值；

无效像素填充模块，用于根据所述差值分别在数据的水平方向上和垂直方向上填充相应大小的无效像素。

8.一种编解码系统，其特征在于，包括编码端以及解码端；

所述编码端包括：

编码FPGA，用于接收信号源的RGB数据，当检测到信号源切换分辨率时，读取当前RGB数据的实际分辨率，并判断所述实际分辨率是否为设定分辨率，若否，则将所述RGB数据填充并转换为所述设定分辨率的YUV422数据，将所述YUV422数据输出到数据采集模块，并发送一个通知给解码端的解码FPGA，所述通知中包括所述实际分辨率；

数据采集模块，用于将所述YUV422数据转换为YUV420数据，并将所述YUV420数据传输到编码模块；

编码模块，用于对所述YUV420数据进行编码，得到H.264数据，并通过网络传输给解码端；

所述解码端包括：

解码模块，用于接收到所述H.264数据后，进行解码处理，得到YUV420数据；

色彩空间转换模块，用于将所述YUV420数据转换为YUV422数据，并将所述YUV422数据传输到解码FPGA；

解码FPGA，用于接收所述色彩空间转换模块传输过来的YUV422数据以及所述编码FPGA传输过来的通知，根据所述通知中的实际分辨率提取有效分辨率的YUV422数据，并转换为RGB数据后传输到显示器；

所述编码FPGA，还用于当检测到信号源切换分辨率时，向编码端上层应用上报一个中断，编码端上层应用接收中断后，读取当前RGB数据的实际分辨率；

所述解码FPGA，还用于在接收到所述编码FPGA传输过来的通知后，设置FPGA寄存器，通知当前的有效分辨率，从当前分辨率的YUV422数据中提取有效分辨率的YUV422数据；

其中，所述设定分辨率为所述编解码系统的最大支持分辨率；

编码FPGA，用于在判断所述实际分辨率是否为设定分辨率的结果为否时，对所述RGB数据填充无效像素，将所述RGB数据填充填充并转换为所述设定分辨率的YUV422数据。