專利名稱：視頻處理器及其視頻請(qǐng)求處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大屏幕拼墻的視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種視頻處理器及其視頻請(qǐng)求處理方法。
背景技術(shù)：
目前在大屏幕拼墻行業(yè)里邊，視頻處理器有多種，包括了基于PC架構(gòu)的總線式視頻處理器、以FPGA為核心的嵌入式硬件實(shí)時(shí)處理器和兩種技術(shù)結(jié)合的視頻處理。這些處理器的業(yè)務(wù)模式都是采用產(chǎn)品一次性銷售的模式，即是客戶購(gòu)買(mǎi)處理器僅僅是給客戶自己使用，其它客戶不能使用。這就存在一個(gè)缺點(diǎn)，每個(gè)客戶都購(gòu)買(mǎi)自己的處理器，很多時(shí)候處理器的功能沒(méi)有完全用上，無(wú)形中對(duì)客戶來(lái)說(shuō)是一種資源浪費(fèi)，而且成本比較高。這些處理器客戶購(gòu)買(mǎi)后，往往是放置客戶處，這樣，全國(guó)各地都有處理器，如果出問(wèn)題了，公司技術(shù)維護(hù)人員得全國(guó)各地跑，維護(hù)成本和難度都非常大。很多處理器目前也沒(méi)有功耗控制功能，一般一上電就是全速工作，不會(huì)去判斷處理器的使用率，造成功耗大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一個(gè)技術(shù)目的是提供一種能夠用于為用戶提供高效、快速大屏幕拼墻視頻信號(hào)處理服務(wù)的視頻處理器。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)目的是提供一種能夠用于為用戶提供高效、快速大屏幕拼墻視頻信號(hào)處理服務(wù)的視頻處理器所實(shí)現(xiàn)的視頻請(qǐng)求處理方法。為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種視頻處理器，所述視頻處理器包括
用于采集視頻處理器的各個(gè)裝置的信息參數(shù)，并根據(jù)采集到的信息參數(shù)生成調(diào)度信息進(jìn)行輸出的均衡調(diào)度裝置；
用于對(duì)輸入到視頻處理器的視頻信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的視頻信號(hào)通過(guò)背板傳輸?shù)揭曨l輸出模塊的視頻處理裝置；
用于將由背板輸出的視頻數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征進(jìn)行調(diào)整處理，并進(jìn)行輸出的視頻輸出裝置；
用于連接視頻處理器各個(gè)裝置，相互傳遞各個(gè)裝置的信號(hào)的背板；
所述的均衡調(diào)度模塊分別與視頻處理裝置、背板、視頻輸出裝置連接，用于根據(jù)采集到的信息參數(shù)發(fā)送相應(yīng)的控制命令控制視頻處理裝置、背板、視頻輸出裝置。優(yōu)選地，所述信息參數(shù)包括處理器內(nèi)各個(gè)裝置的使用率參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)使用量、通信地址和電源使用狀態(tài)。優(yōu)選地，所述均衡調(diào)度裝置包括
用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出的信號(hào)傳輸模塊；
用于根據(jù)信息參數(shù)實(shí)時(shí)發(fā)送控制命令的主控模塊；
用于監(jiān)控處理器內(nèi)的各個(gè)裝置網(wǎng)絡(luò)使用量的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊； 用于監(jiān)控處理器內(nèi)各個(gè)裝置的電源使用狀態(tài)的電源監(jiān)控模塊；
用于管理處理器內(nèi)各個(gè)裝置的通信地址的地址管理模塊；
所述的主控模塊分別與信號(hào)傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊、電源監(jiān)控模塊、地址管理模塊連接，主控模塊根據(jù)各個(gè)模塊采集到的信息參數(shù)，發(fā)送相應(yīng)的控制命令協(xié)調(diào)均衡調(diào)度裝置內(nèi)各個(gè)模塊。優(yōu)選地，所述均衡調(diào)度裝置包括
用于為主控模塊提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘模塊；
用于為主控模塊提供驅(qū)動(dòng)程序的加載模塊。優(yōu)選地，所述信號(hào)傳輸模塊包括
用于接收外部數(shù)據(jù)的第一網(wǎng)口；
用于與背板進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的連接器；
用于與視頻處理裝置、視頻輸出裝置進(jìn)行通信的第一通信模塊。優(yōu)選地，所述視頻處理裝置包括
用于接收外部視頻數(shù)據(jù)的第二網(wǎng)口；
用于對(duì)接收的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第一數(shù)據(jù)處理模塊；
用于與均衡調(diào)度裝置進(jìn)行通信，并執(zhí)行均衡調(diào)度裝置發(fā)送的控制命令的第一控制模
塊；
用于管理電源輸入的供電模塊；
用于與處理器內(nèi)各個(gè)裝置進(jìn)行通信的第二通信模塊；
所述的第一控制模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊、供電模塊、第二通信模塊連接，第一控制模塊根據(jù)均衡調(diào)度裝置的控制命令對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊、供電模塊、第二通信模塊進(jìn)行控制。第一數(shù)據(jù)處理模塊包括
用于對(duì)接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓處理的解壓模塊；
用于對(duì)解壓后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行放大或者縮小處理的縮放模塊；
用于對(duì)縮放模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行疊加或者透明處理，并傳輸?shù)奖嘲宓暮筇幚砟K。優(yōu)選地，所述視頻輸出裝置包括
用于接收背板傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征進(jìn)行調(diào)整處理的第二數(shù)據(jù)處理模塊；
用于將第二數(shù)據(jù)處理模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后傳輸?shù)骄W(wǎng)口的編碼模塊；
用于與均衡調(diào)度裝置進(jìn)行通信，并執(zhí)行均衡調(diào)度裝置發(fā)送的控制命令的第二控制模
塊；
用于輸出視頻數(shù)據(jù)的輸出網(wǎng)口；
用于管理電源輸入的第二供電模塊；
用于與處理器內(nèi)各個(gè)裝置進(jìn)行通信的第三通信模塊；
所述的第二控制模塊分別與第二數(shù)據(jù)處理模塊、第二供電模塊連接，第二控制模塊根據(jù)均衡調(diào)度裝置的控制命令對(duì)第二數(shù)據(jù)處理模塊、第二供電模塊、第三通信模塊進(jìn)行控制。為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種根據(jù)上述的視頻處理器所實(shí)現(xiàn)的視頻請(qǐng)求處理方法，所述處理方法用于至少一個(gè)視頻處理器進(jìn)行視頻請(qǐng)求處理，所述視頻處理器包括至少一個(gè)視頻處理裝置和至少一個(gè)視頻輸出裝置，所述均衡調(diào)度裝置的調(diào)度控制包括以下步驟
Si均衡調(diào)度裝置獲取視頻處理器中各個(gè)信息參數(shù)；
S2根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)控規(guī)則對(duì)信息參數(shù)進(jìn)行判斷；
S3根據(jù)判斷結(jié)果與接收到視頻處理請(qǐng)求實(shí)時(shí)調(diào)用視頻處理裝置進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理；
S4并根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征，選擇相應(yīng)的視頻輸出裝置輸出視頻信號(hào)。優(yōu)選地,步驟S3具體包括以下步驟
S300各視頻處理器根據(jù)各自的視頻處理器信息參數(shù)的判斷結(jié)果對(duì)視頻處理器進(jìn)行排 列，所述排列為根據(jù)視頻處理器內(nèi)各個(gè)裝置的使用狀態(tài)參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)使用量從大到小進(jìn)行視頻處理器利用率排列；
S301根據(jù)接收到視頻請(qǐng)求從排列中最小的視頻處理器開(kāi)始調(diào)用，從調(diào)用的視頻處理器中調(diào)用視頻處理裝置進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理。優(yōu)選地，所述步驟S300中的排列方法為f P2〈 P3……〈Plri < Pn 其中，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)使用量為D，通用視頻處理裝置使用率為C，視頻處理器的利用率為P
Pn = i Dn + j Cn
η表示視頻處理器機(jī)群中的第η臺(tái)處理器；i為網(wǎng)絡(luò)流量在處理器利用率中的權(quán)重因子，為一個(gè)常數(shù)；j為視頻處理裝置利用率在處理器利用率中的一個(gè)權(quán)重因子，也是一個(gè)常數(shù)，i和j范圍均為O 1，且i+j = 1，并且該排列將視頻處理裝置使用率達(dá)到100%的視頻處理器進(jìn)行排除。優(yōu)選地，所述步驟S301中調(diào)用視頻處理裝置的方法為
根據(jù)視頻請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量進(jìn)行判斷處理，識(shí)別出需要調(diào)用的視頻處理裝置數(shù)量；
并根據(jù)以下方法進(jìn)行視頻裝置的調(diào)用 m=xn+y
其中m為需要用到的視頻處理器裝置，X和y為正整數(shù)，其中y〈n，η為可用視頻處理器數(shù)量，η為需要用到的視頻處理器裝置數(shù)量，m、η均為正數(shù)；
當(dāng)X=O時(shí)候，根據(jù)視頻處理器的利用率從小到大的順序調(diào)用前Y個(gè)視頻處理器，并且使每個(gè)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)視頻處理裝置；
當(dāng)X^ O, y=0時(shí),則依次給每
一視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)通用視頻處理模塊，開(kāi)啟次數(shù)為X，在每次給一個(gè)視頻處理器開(kāi)啟完一個(gè)視頻處理裝置后，檢查是否有P = 100%的視頻處理器，若有，則將其排除在外，重新進(jìn)行視頻處理器利用率排列，并將η值減I，m值減去X,重新執(zhí)行m=xn+y的計(jì)算；若無(wú)Pn =100%的視頻處理器，則依次繼續(xù)給每臺(tái)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)通用視頻處理裝置，直到開(kāi)啟m個(gè)視頻處理裝置；
當(dāng)X * O, y々O時(shí)候，首先，均衡調(diào)度裝置根據(jù)視頻處理器的利用率從小到大的順序調(diào)用前Y個(gè)視頻處理器，并且使每個(gè)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)視頻處理裝置；此時(shí)，，將回到X #0，y=0的狀態(tài)，然后重復(fù)上述直到開(kāi)啟足夠的視頻處理裝置。優(yōu)選地，在不步驟S3中還包括由各個(gè)視頻處理器的均衡調(diào)度裝置獲取視頻處理器中各個(gè)信息參數(shù)；并由每一個(gè)均衡調(diào)度裝置進(jìn)行協(xié)同調(diào)度根據(jù)判斷結(jié)果與接收到視頻處理請(qǐng)求實(shí)時(shí)調(diào)用視頻處理裝置進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
本發(fā)明通過(guò)用提供服務(wù)代替提供機(jī)器，使到用戶使用大屏幕拼墻時(shí)無(wú)需部署視頻處理器，只需直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求對(duì)視頻信號(hào)的處理就可實(shí)現(xiàn)對(duì)大屏幕拼墻的視頻輸出，降低了大屏幕拼墻的成本，使到大屏幕拼墻的部署更快和更方便，無(wú)需在每次進(jìn)行大屏幕拼墻時(shí)都要進(jìn)行的視頻處理器的部署和日常維護(hù)，由于采用云服務(wù)進(jìn)行的視頻處理，因此客戶無(wú)需對(duì)視頻處理器進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)也提高了視頻處理器利用率。并且通過(guò)對(duì)處理器內(nèi)部的統(tǒng)一調(diào)度處理，使到處理器中的所有服務(wù)得到均衡的利用，大大的節(jié)約了進(jìn)行視頻處理的成本，降低了運(yùn)營(yíng)的成本和費(fèi)用。


圖1為本發(fā)明中視頻處理器機(jī)群的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明中視頻處理器的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明中均衡調(diào)度裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明中視頻處理裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明中視頻輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖6為本發(fā)明中視頻請(qǐng)求處理中均衡調(diào)度處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋發(fā)明，并不用于限定實(shí)用新型。如圖1所示本發(fā)明提供了一種新型視頻處理器機(jī)群1，用于接收遠(yuǎn)程客戶端的視頻處理請(qǐng)求，并進(jìn)行響應(yīng)，在一個(gè)的視頻處理器機(jī)群I中至少包括一個(gè)的視頻處理器2，其中，任一視頻處理器2均可單獨(dú)連接到網(wǎng)絡(luò)中，如圖2所示，所述視頻處理器2包括
用于采集視頻處理器的各個(gè)裝置的信息參數(shù)，并根據(jù)采集到的信息參數(shù)生成可視化信息進(jìn)行輸出的均衡調(diào)度裝置3 ；
用于對(duì)輸入到視頻處理器的視頻信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的視頻信號(hào)傳輸?shù)奖嘲?的視頻處理裝置4 ；
用于連接視頻處理器各個(gè)裝置，相互傳遞各個(gè)裝置的信號(hào)的背板；6 ；
用于將由背板6輸出的視頻數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征進(jìn)行調(diào)整處理，并進(jìn)行輸出的視頻輸出裝置5 ；
均衡調(diào)度模塊分別與視頻處理裝置4、背板6、視頻輸出裝置5連接，用于根據(jù)采集到的信息參數(shù)發(fā)送相應(yīng)的控制命令控制視頻處理裝置4、背板6、視頻輸出裝置5。其中均衡調(diào)度裝置3主要功能是采集視頻處理器2的當(dāng)前使用情況，獲取信息參數(shù)，并根據(jù)采集到的信息參數(shù)生成可視化信息反饋回視頻請(qǐng)求客戶端，所述信息參數(shù)包括處理器內(nèi)各個(gè)裝置的使用率參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)使用量、通信地址和電源使用狀態(tài)等等，根據(jù)采集到的信息參數(shù)生成可視化信息，處理器內(nèi)各個(gè)裝置的使用率參數(shù)包括正在工作的視頻處理裝置4有多少個(gè)、處于空閑狀態(tài)的視頻處理裝置4有多少、每個(gè)視頻處理裝置4的利用率、每個(gè)視頻處理器2的使用率等等。均衡調(diào)度裝置3對(duì)對(duì)整個(gè)視頻處理器2進(jìn)行電源監(jiān)控，根據(jù)每個(gè)視頻處理裝置4的是否空閑，對(duì)于沒(méi)有使用到的視頻處理裝置4使其處于低功耗狀態(tài)，若當(dāng)前的視頻處理裝置4處理能力處于飽和狀態(tài)時(shí)則喚醒處于低功耗狀態(tài)的視頻處理裝置4加入處理。進(jìn)一步地，如圖3所示，均衡調(diào)度裝置3可以為由一個(gè)單板構(gòu)成，單板可以實(shí)現(xiàn)熱插拔，方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和調(diào)試。單板的對(duì)外接口為信號(hào)傳輸模塊，該模塊包括有第一網(wǎng)口 31和與用于與視頻處理裝置4和視頻輸出裝置5進(jìn)行通信的第一通信模塊33。在均衡調(diào)度裝置3上設(shè)置有用于根據(jù)信息參數(shù)實(shí)時(shí)發(fā)送控制命令的主控模塊35，該模塊可以采用采用DSP芯片實(shí)現(xiàn)，主控模塊35主要做整個(gè)處理器運(yùn)行的控制和業(yè)務(wù)流程功能實(shí)現(xiàn)，視頻處理器2的均衡調(diào)度方法也是在這里通過(guò)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)；用于監(jiān)控處理器內(nèi)的各個(gè)裝置網(wǎng)絡(luò)使用量的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊34，主要是對(duì)處理器整體網(wǎng)絡(luò)流量狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)使用帶寬，提供給主控模塊35作為計(jì)算參考使用；用于監(jiān)控處理器內(nèi)各個(gè)裝置的電源使用狀態(tài)的電源監(jiān)控模塊39，收集處理器內(nèi)部各個(gè)裝置的電源使用狀況，有電源控制權(quán)限，根據(jù)主控模塊35的均衡需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)裝置的電源開(kāi)啟和關(guān)閉的功能；用于管理處理器內(nèi)各個(gè)裝置的通信地址的地址管理模塊36，根據(jù)處理器內(nèi)部各個(gè)裝置數(shù)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配各個(gè)裝置的網(wǎng)絡(luò)IP地址，避免重復(fù)等沖突；第一通信模塊33要是為主控模塊35設(shè)計(jì)一條和各個(gè)裝置通信的物理鏈路，提供數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離穩(wěn)定傳輸功能，包括了信號(hào)驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)芯片和數(shù)據(jù)均衡芯片。主控模塊35根據(jù)各個(gè)模塊采集到的信息參數(shù)，發(fā)送相應(yīng)的控制命令。更進(jìn)一步地，所述均衡調(diào)度裝置3還包括
用于為主控模塊35提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘模塊38 ；
用于為主控模塊35提供驅(qū)動(dòng)程序的加載模塊37，該加載模塊37為EPROM主要是用來(lái)存儲(chǔ)主控模塊35的程序，供上電加載時(shí)候使用。進(jìn)一步地，視頻處理裝置4在一個(gè)處理器中最多可以插入10個(gè)，主要是用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行一些常用的處理，最終輸出給大屏幕拼墻使用。如圖4所示，所述視頻處理裝置4包括用于接收外部視頻數(shù)據(jù)的第二網(wǎng)口 42 ;用于對(duì)接收的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第一數(shù)據(jù)處理模塊；用于與均衡調(diào)度裝置3進(jìn)行通信，并執(zhí)行均衡調(diào)度裝置3發(fā)送的控制命令的第一控制模塊41,該模塊為一控制MCU ;用于管理電源輸入的供電模塊44,用于與其他視頻處理裝置4進(jìn)行通信的第二通信模塊43 ；
具體地，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括用于對(duì)第二網(wǎng)口 42接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓處理的解壓模塊45 ;用于對(duì)解壓后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行放大或者縮小處理的縮放IC46 ;用于對(duì)縮放IC46輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行疊加或者透明處理，并傳輸?shù)奖嘲?的后處理模塊47，所述的后處理模塊47在一個(gè)具體實(shí)施例中可以為FPGA。進(jìn)一步地，所述的縮放IC46和后處理模塊47可以自帶或另接用于視頻幀的存儲(chǔ)和調(diào)整視頻幀率的內(nèi)存。視頻信號(hào)從網(wǎng)口進(jìn)來(lái)后，先經(jīng)過(guò)解壓模塊45的處理，因?yàn)檫M(jìn)入視頻處理器2的視頻信號(hào)均是從網(wǎng)絡(luò)過(guò)來(lái)的，因此需要對(duì)其進(jìn)行解壓，經(jīng)過(guò)解壓模塊45轉(zhuǎn)換成RGB視頻信號(hào)，進(jìn)入到縮放IC46進(jìn)行特定的放大或者縮寫(xiě)處理，然后進(jìn)入到后處理模塊47，后處理模塊47對(duì)數(shù)據(jù)根據(jù)客戶端的需要進(jìn)行疊加或者透明處理，因?yàn)橐曨l信號(hào)需要經(jīng)過(guò)背板6到達(dá)視頻輸裝置，中間會(huì)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的物理路徑，傳輸?shù)挠质歉咚俚囊曨l數(shù)據(jù)，所以采用高速Serdes來(lái)傳輸該視頻信號(hào)。在后處理模塊47內(nèi)部，采用Serdes模塊將視頻信號(hào)處理后進(jìn)行串行傳輸。第一數(shù)控制模塊41主要用于和均衡調(diào)度裝置3的主控模塊35連接，根據(jù)主控模塊35的控制命令控制視頻處理裝置4中各個(gè)模塊，同時(shí)還對(duì)電源進(jìn)行控制，根據(jù)均衡調(diào)度裝置3的需求開(kāi)啟或者低功耗狀態(tài)。供電模塊44主要是用于控制板上的供電模塊44，根據(jù)MCU下發(fā)的相應(yīng)控制命令執(zhí)行電源通斷操作。視頻處理裝置4的整體業(yè)務(wù)流程為接受來(lái)自主控模塊35的控制命令，開(kāi)啟或者關(guān)閉視頻處理裝置4功能。當(dāng)開(kāi)啟視頻處理功能時(shí)候，把視頻處理裝置4從低功耗狀態(tài)中喚醒，主控模塊35給各個(gè)視頻處理裝置4下發(fā)配置數(shù)據(jù)，使之開(kāi)始正常的工作。當(dāng)接受到來(lái)自主控模塊35的關(guān)閉命令后，MCU首先停止第一數(shù)據(jù)處理模塊的視頻處理操作，然后給供電模塊44下發(fā)控制命令，使得板上的各個(gè)芯片處于待機(jī)或者低功耗狀態(tài)，同時(shí)MCU處于等待主控模塊35開(kāi)啟命令的狀態(tài)。具體地，所述的視頻處理模塊還包括與第一控制模塊41連接的提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘模塊48和EPROM 49。所述的第二通信模塊43用于使到視頻處理模塊與視頻處理器內(nèi)各個(gè)裝置進(jìn)行通 目。在一具體實(shí)施例中，視頻輸出裝置5在一個(gè)處理器中最多可以插入10個(gè)，主要用于處理客戶端發(fā)過(guò)來(lái)的視頻坐標(biāo)信號(hào)和分辨率大小信號(hào)。因?yàn)槊總€(gè)視頻在大墻上開(kāi)窗的位置和大小在特定時(shí)間內(nèi)是唯一的，輸出裝置就對(duì)視頻開(kāi)窗的位置和分辨率進(jìn)行調(diào)整處理。最終，視頻信號(hào)的傳輸是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)傳輸?shù)?，輸出模塊還需要對(duì)視頻信號(hào)和控制信號(hào)進(jìn)行壓縮，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酱笃聊伙@示。如圖5所示，所述視頻輸出裝置5包括用于接收背板6傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征進(jìn)行調(diào)整處理的第二數(shù)據(jù)處理模塊54 ;用于將第二數(shù)據(jù)處理模塊54輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后傳輸?shù)捷敵鼍W(wǎng)口 56的編碼模塊52 ;用于與均衡調(diào)度裝置3進(jìn)行通信，并執(zhí)行均衡調(diào)度裝置3發(fā)送的控制命令的第二控制模塊51 ；用于輸出視頻數(shù)據(jù)的；用于管理電源輸入的第二供電模塊57。視頻信號(hào)流從背板6的Serdes通道過(guò)來(lái)后，首先進(jìn)入到第二數(shù)據(jù)處理模塊54中，由第二數(shù)據(jù)處理模塊54中包括的FPGA芯片將視頻信號(hào)先進(jìn)行解串處理，轉(zhuǎn)換為RGB格式的視頻信號(hào)，其通過(guò)在FPGA芯片上的serdes模塊543、視頻坐標(biāo)處理模塊541和分辨率切換模塊542進(jìn)行，根據(jù)主控模塊35的需求對(duì)視頻進(jìn)行分辨率切換，同時(shí)根據(jù)給定的拼墻上的顯示坐標(biāo)進(jìn)行處理，確定視頻顯示位置，同時(shí)FPGA還可以外掛用于視頻幀緩存用的內(nèi)存。處理完畢的視頻信號(hào)從FPGA流入到視頻編碼模塊52。編碼模塊52將RGB格式的視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，壓縮后的視頻信號(hào)送入到網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送出到大屏幕拼墻使用，時(shí)鐘55和EPROM模塊58是給MCU提供穩(wěn)定的時(shí)鐘和程序存儲(chǔ)作用。視頻處理器2中的各個(gè)控制命令是通過(guò)主控模塊35下發(fā)到各個(gè)裝置的MCU。視頻輸出裝置5上的MCU主要是控制單板上的各個(gè)模塊正常工作，同時(shí)也控制供電模塊44，使得視頻輸出裝置5能在正常工作和低功耗狀態(tài)中進(jìn)行切換。具體實(shí)施例2
同時(shí)，根據(jù)上述的視頻處理器機(jī)群I本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述的新型視頻請(qǐng)求處理方法，采用所述視頻處理器2，其包括至少一個(gè)視頻處理裝置4和至少一個(gè)視頻輸出裝置5，所述均衡調(diào)度裝置3的調(diào)度控制包括以下步驟
SI均衡調(diào)度裝置3獲取視頻處理器2中各個(gè)信息參數(shù)；
S2根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)控規(guī)則對(duì)信息參數(shù)進(jìn)行判斷；
S3根據(jù)判斷結(jié)果與接收到視頻處理請(qǐng)求實(shí)時(shí)調(diào)用視頻處理裝置4進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理；S4并根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征，選擇相應(yīng)的視頻輸出裝置5輸出視頻信號(hào)。優(yōu)選地,步驟S3具體包括以下步驟
S300視頻處理器機(jī)群I根據(jù)各個(gè)視頻處理器2信息參數(shù)的判斷結(jié)果對(duì)視頻處理器2進(jìn)行排列，所述排列為根據(jù)視頻處理器2內(nèi)各個(gè)裝置的使用狀態(tài)參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)使用量從大到小進(jìn)行視頻處理器2利用率排列；
S301根據(jù)接收到視頻請(qǐng)求從排列中最小的視頻處理器2開(kāi)始調(diào)用，從調(diào)用的視頻處理器2中調(diào)用視頻處理裝置4進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理。優(yōu)選地，所述步驟S300中的排列方法為f P2〈 P3……〈Plri < Pn 其中，假設(shè) 網(wǎng)絡(luò)使用量為D，通用視頻處理裝置4使用率為C，視頻處理器2的利用率為P
Pn = i Dn + j Cn
η表示視頻處理器機(jī)群中的第η臺(tái)處理器；i為網(wǎng)絡(luò)流量在處理器利用率中的權(quán)重因子，為一個(gè)常數(shù)；j為視頻處理裝置利用率在處理器利用率中的一個(gè)權(quán)重因子，也是一個(gè)常數(shù)，i和j范圍均為O 1，且i+j = 1，并且該排列將視頻處理裝置使用率達(dá)到100%的視頻處理器進(jìn)行排除。優(yōu)選地，所述步驟S301中調(diào)用視頻處理裝置的方法為
根據(jù)視頻請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量進(jìn)行判斷處理，識(shí)別出需要調(diào)用的視頻處理裝置數(shù)量；
并根據(jù)以下方法進(jìn)行視頻裝置的調(diào)用 m=xn+y
其中m為需要用到的視頻處理器裝置，X和y為正整數(shù)，其中y〈n，η為可用視頻處理器數(shù)量，η為需要用到的視頻處理器裝置數(shù)量，m、η均為正數(shù)；
當(dāng)X=O時(shí)候，根據(jù)視頻處理器的利用率從小到大的順序調(diào)用前Y個(gè)視頻處理器，并且使每個(gè)視顱處理器開(kāi)啟一個(gè)視頻處理裝置；
g 0，y=0時(shí)，則依次給每一視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)通用視頻處理模塊，開(kāi)啟次數(shù)為X，在每次給一個(gè)視頻處理器開(kāi)啟完一個(gè)視頻處理裝置后，檢查是否有P = 100%的視頻處理器，若有，則將其排除在外，重新進(jìn)行視頻處理器利用率排列，并將η值減1，m值減去X，重新執(zhí)行m=xn+y的計(jì)算；若無(wú)Pn = 100%的視頻處理器，則依次繼續(xù)給每臺(tái)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)通用視頻處理裝置，直到開(kāi)啟m個(gè)視頻處理裝置；
當(dāng)X * 0，y * O時(shí)候，首先，均衡調(diào)度裝置根據(jù)視頻處理器的利用率從小到大的順序調(diào)用前Y個(gè)視頻處理器，并且使每個(gè)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)視頻處理裝置；此時(shí)，，將回到X #0，y=0的狀態(tài)，然后重復(fù)上述直到開(kāi)啟足夠的視頻處理裝置。優(yōu)選地，在不步驟S3中還包括由各個(gè)視頻處理器的均衡調(diào)度裝置獲取視頻處理器中各個(gè)信息參數(shù)；并由每一個(gè)均衡調(diào)度裝置進(jìn)行協(xié)同調(diào)度根據(jù)判斷結(jié)果與接收到視頻處理請(qǐng)求實(shí)時(shí)調(diào)用視頻處理裝置進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理。
權(quán)利要求
1.一種視頻處理器，其特征在于，所述視頻處理器包括用于采集視頻處理器的各個(gè)裝置的信息參數(shù)，并根據(jù)采集到的信息參數(shù)生成調(diào)度信息進(jìn)行輸出的均衡調(diào)度裝置；用于對(duì)輸入到視頻處理器的視頻信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的視頻信號(hào)通過(guò)背板傳輸?shù)揭曨l輸出模塊的視頻處理裝置；用于將由背板輸出的視頻數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征進(jìn)行調(diào)整處理，并進(jìn)行輸出的視頻輸出裝置；用于連接視頻處理器各個(gè)裝置，相互傳遞各個(gè)裝置的信號(hào)的背板；所述的均衡調(diào)度模塊分別與視頻處理裝置、背板、視頻輸出裝置連接，用于根據(jù)采集到的信息參數(shù)發(fā)送相應(yīng)的控制命令控制視頻處理裝置、背板、視頻輸出裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻處理器，其特征在于，所述均衡調(diào)度裝置包括用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出的信號(hào)傳輸模塊；用于根據(jù)信息參數(shù)實(shí)時(shí)發(fā)送控制命令的主控模塊；用于監(jiān)控處理器內(nèi)的各個(gè)裝置網(wǎng)絡(luò)使用量的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊；用于監(jiān)控處理器內(nèi)各個(gè)裝置的電源使用狀態(tài)的電源監(jiān)控模塊；用于管理處理器內(nèi)各個(gè)裝置的通信地址的地址管理模塊；所述的主控模塊分別與信號(hào)傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊、電源監(jiān)控模塊、地址管理模塊連接，主控模塊根據(jù)各個(gè)模塊采集到的信息參數(shù)，發(fā)送相應(yīng)的控制命令協(xié)調(diào)均衡調(diào)度裝置內(nèi)各個(gè)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻處理器，其特征在于，所述視頻處理裝置包括用于接收外部視頻數(shù)據(jù)的第二網(wǎng)口；用于對(duì)接收的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第一數(shù)據(jù)處理模塊；用于與均衡調(diào)度裝置進(jìn)行通信，并執(zhí)行均衡調(diào)度裝置發(fā)送的控制命令的第一控制模塊；用于管理電源輸入的供電模塊；用于與處理器內(nèi)各個(gè)裝置進(jìn)行通信的第二通信模塊；所述的第一控制模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊、供電模塊、第二通信模塊連接，第一控制模塊根據(jù)均衡調(diào)度裝置的控制命令對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊、供電模塊、第二通信模塊進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻處理器，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊包括用于對(duì)接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓處理的解壓模塊；用于對(duì)解壓后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行放大或者縮小處理的縮放模塊；用于對(duì)縮放模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行疊加或者透明處理，并傳輸?shù)奖嘲宓暮筇幚砟K。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻處理器，其特征在于，所述視頻輸出裝置包括用于接收背板傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征進(jìn)行調(diào)整處理的第二數(shù)據(jù)處理模塊；用于將第二數(shù)據(jù)處理模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后傳輸?shù)骄W(wǎng)口的編碼模塊；用于與均衡調(diào)度裝置進(jìn)行通信，并執(zhí)行均衡調(diào)度裝置發(fā)送的控制命令的第二控制模塊；用于輸出視頻數(shù)據(jù)的輸出網(wǎng)口；用于管理電源輸入的第二供電模塊；用于與處理器內(nèi)各個(gè)裝置進(jìn)行通信的第三通信模塊；所述的第二控制模塊分別與第二數(shù)據(jù)處理模塊、第二供電模塊連接，第二控制模塊根據(jù)均衡調(diào)度裝置的控制命令對(duì)第二數(shù)據(jù)處理模塊、第二供電模塊、第三通信模塊進(jìn)行控制。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求I 5任一所述的視頻處理器所實(shí)現(xiàn)的視頻請(qǐng)求處理方法，其特征在于，所述處理方法用于至少一個(gè)視頻處理器進(jìn)行視頻請(qǐng)求處理，所述視頻處理器包括至少一個(gè)視頻處理裝置和至少一個(gè)視頻輸出裝置，所述均衡調(diào)度裝置的調(diào)度控制包括以下步驟Si均衡調(diào)度裝置獲取視頻處理器中各個(gè)信息參數(shù)；S2根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)控規(guī)則對(duì)信息參數(shù)進(jìn)行判斷；S3根據(jù)判斷結(jié)果與接收到視頻處理請(qǐng)求實(shí)時(shí)調(diào)用視頻處理裝置進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理；S4并根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征，選擇相應(yīng)的視頻輸出裝置輸出視頻信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻請(qǐng)求處理方法，其特征在于，步驟S3具體包括以下步驟S300各個(gè)視頻處理器根據(jù)各自的視頻處理器信息參數(shù)的判斷結(jié)果對(duì)視頻處理器進(jìn)行排列，所述排列為根據(jù)視頻處理器內(nèi)各個(gè)裝置的使用狀態(tài)參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)使用量從大到小進(jìn)行視頻處理器利用率排列；S301根據(jù)接收到視頻請(qǐng)求從排列中最小的視頻處理器開(kāi)始調(diào)用，從調(diào)用的視頻處理器中調(diào)用視頻處理裝置進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻請(qǐng)求處理方法，其特征在于，所述步驟S300中的排列方法為f P2〈 P3……〈Plri < Pn 其中，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)使用量為D，通用視頻處理裝置使用率為 C，視頻處理器的利用率為PPn = i Dn + j Cnη表示視頻處理器機(jī)群中的第η臺(tái)處理器；i為網(wǎng)絡(luò)流量在處理器利用率中的權(quán)重因子，為一個(gè)常數(shù)；j為視頻處理裝置利用率在處理器利用率中的一個(gè)權(quán)重因子，也是一個(gè)常數(shù)，i和j范圍均為O 1，且i+j = 1，并且該排列將視頻處理裝置使用率達(dá)到100%的視頻處理器進(jìn)行排除。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻請(qǐng)求處理方法，其特征在于，所述步驟S301中調(diào)用視頻處理裝置的方法為根據(jù)視頻請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量進(jìn)行判斷處理，識(shí)別出需要調(diào)用的視頻處理裝置數(shù)量；并根據(jù)以下方法進(jìn)行視頻裝置的調(diào)用 m=xn+y其中m為需要用到的視頻處理器裝置，X和y為正整數(shù)，其中y〈n，η為可用視頻處理器數(shù)量，η為需要用到的視頻處理器裝置數(shù)量，m、η均為正數(shù)；當(dāng)X=O時(shí)候，根據(jù)視頻處理器的利用率從小到大的順序調(diào)用前Y個(gè)視頻處理器，并且使每個(gè)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)視頻處理裝置；當(dāng)X# 0,y=0時(shí),則依次給每一視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)通用視頻處理模塊，開(kāi)啟次數(shù)為X，在每次給一個(gè)視頻處理器開(kāi)啟完一個(gè)視頻處理裝置后，檢查是否有P = 100%的視頻處理器，若有，則將其排除在外，重新進(jìn)行視頻處理器利用率排列，并將η值減I,m值減去X,重新執(zhí)行m=xn+y的計(jì)算；若無(wú)Pn= 100% 的視頻處理器，則依次繼續(xù)給每臺(tái)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)通用視頻處理裝置，直到開(kāi)啟m個(gè)視頻處理裝置；當(dāng)X ≠ 0，y ≠O時(shí)候，首先，均衡調(diào)度裝置根據(jù)視頻處理器的利用率從小到大的順序調(diào)用前Y個(gè)視頻處理器，并且使每個(gè)視頻處理器開(kāi)啟一個(gè)視頻處理裝置；此時(shí)，將回到X ≠ 0， Y=0的狀態(tài)，然后重復(fù)上述直到開(kāi)啟足夠的視頻處理裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻請(qǐng)求處理方法，其特征在于，步驟S3中還包括由各個(gè)視頻處理器的均衡調(diào)度裝置獲取視頻處理器中各個(gè)信息參數(shù)；并由每一個(gè)均衡調(diào)度裝置進(jìn)行協(xié)同調(diào)度，根據(jù)判斷結(jié)果與接收到視頻處理請(qǐng)求實(shí)時(shí)調(diào)用視頻處理裝置進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種視頻處理器，用于接收遠(yuǎn)程客戶端的視頻處理請(qǐng)求，并進(jìn)行響應(yīng)，包括至少一個(gè)視頻處理器，所述視頻處理器包括用于采集視頻處理器的各個(gè)裝置的信息參數(shù)，并根據(jù)采集到的信息參數(shù)生成可視化信息進(jìn)行輸出的均衡調(diào)度裝置；用于對(duì)輸入到視頻處理器的視頻信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的視頻信號(hào)通過(guò)背板傳輸?shù)揭曨l輸出模塊；用于連接視頻處理器各個(gè)裝置，相互傳遞各個(gè)裝置的信號(hào)的背板，視頻輸出模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的視頻開(kāi)窗特征進(jìn)行調(diào)整處理，并進(jìn)行輸出的視頻輸出裝置；通過(guò)對(duì)處理器內(nèi)部的統(tǒng)一調(diào)度處理，使到處理器中的所有服務(wù)得到均衡的利用，大大的節(jié)約了進(jìn)行視頻處理的成本，降低了運(yùn)營(yíng)的成本和費(fèi)用。
文檔編號(hào)G06F3/14GK102982783SQ20121052998
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者林文富, 景博 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司