專利名稱：基于mcu的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置及其壓縮方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及多媒體數據壓縮技術及方法，具體是指基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置及其壓縮方法。
背景技術：
隨著互聯網的飛速發(fā)展，消費類電子、通信、影視及廣播、計算機技術日益緊密地結合起來，使得基于互聯網的多媒體產業(yè)成為本世紀初發(fā)展最快、規(guī)模最大的產業(yè)之一。
多媒體是建立在計算機圖形學、人機接口技術、傳感技術和人工智能等學科基礎上的綜合性極強的高新信息技術，由其帶來的虛擬現實技術能創(chuàng)造身臨其境的神奇效果，從而廣泛應用于影視、廣告、游戲、教育、會展等領域。另一方面，隨著以聯通、網通為代表的新電信運營商的崛起和企業(yè)內部基于IP的寬帶基礎網絡的建設，把需要占用較多帶寬的視頻通訊應用到寬帶網絡上，將成為視訊技術加速發(fā)展的新動力。目前，視訊技術的應用范圍很廣，如網上可視會議、網上可視電子商務、網上政務、網上購物、網上學校、遠程醫(yī)療、網上研討會、網上展示廳、個人網上聊天、可視咨詢等業(yè)務。但是，以上所有的應用都必須壓縮，因為傳輸的數據量之大，單純用擴大存儲器容量、增加通信干線的傳輸速率的辦法是不現實的，數據壓縮技術是個行之有效的解決辦法，通過數據壓縮，可以把信息的數據量壓下來，以壓縮形式存儲、傳輸，既節(jié)約了存儲空間，又提高了通信干線的傳輸效率，同時也可使計算機實時處理音頻、視頻信息，以保證播放出高質量的視頻、音頻節(jié)目?？梢?，多媒體數據壓縮是非常必要的。實際上多媒體的關鍵技術就體現在多媒體數據壓縮上，20世紀80年代后，ISO、IEC和ITU陸續(xù)制定了各種數據壓縮與通信的標準與建議，極其有利的推動了標準化數據壓縮技術的迅速普及和發(fā)展，從圖像和視頻壓縮的發(fā)展可以看到圖像壓縮的操作對象由像素到塊再走向對象；壓縮的分辨率逐漸提高，可擴展性逐漸增強；壓縮的目的由單純的減少數據量走向功能的多元化交互性、可分級性、靈活性壓縮的方法由單一化走向自適應的使用多種壓縮工具。
目前市場上出現了多種用于視訊數據壓縮的技術方案，有通過硬件方法實現的壓縮方案，有通過軟件方法實現的壓縮方案，但是每秒處理的幀數受處理器的限制，高效的處理器不僅成本高而且算法復雜，實現較困難；也有通過硬件方法實現的多種壓縮方案，比如利用專用壓縮解壓縮功能的芯片實現視訊數據的實時壓縮解壓縮方案，但還沒有實現真正意義上的高清晰視頻數據實時壓縮解壓縮技術方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，其能夠對高清視頻數據實時進行多個分塊并行壓縮、存儲。
本發(fā)明的目的還在于提供上述基于MCU多個分塊并行壓縮視頻數據裝置的多個分塊并行壓縮視頻數據方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，包括攝像頭、多個單塊壓縮處理模塊、存儲器、控制模塊，所述單塊壓縮處理模塊為MCU微處理器，所述控制模塊為PC機、服務器或MCU微處理器，攝像頭與各個單塊壓縮模塊分別連接，各個單塊壓縮處理模塊分別與存儲器、控制模塊連接。
為更好地實現本發(fā)明，所述MCU微處理器可以是FPGA、DSP或ARM處理器；所述MCU微處理器的數據傳輸接口為通用接口，可以是串口、USB口、以太網口；所述存儲器包括SD、HDD、DDR、SDRAM、FLASH。
所述控制模塊可以直接與各個單塊壓縮處理模塊連接，也可以通過網絡交換設備或者集線器與各個單塊壓縮處理模塊連接。
所述各個單塊壓縮處理模塊可以共用一個或多個存儲器。
所述的攝像頭為數字攝像頭或模擬攝像頭，其相應設有數字圖像傳感器或模擬圖像傳感器。當采用模擬攝像頭時，還需配備A/D轉換器，即模擬攝像頭通過A/D轉換器與各個單塊壓縮處理模塊連接。
如果追求更好的性價比實現本發(fā)明，所述數字圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器；CMOS數字圖像傳感器廣泛應用于多媒體、工業(yè)檢測、數碼攝像、衛(wèi)星遙感、醫(yī)學等領域。隨著多媒體應用和CMOS工藝技術的發(fā)展，CMOS數字圖像傳感器在傳感器芯片上集成了A/D轉換器(ADC)、信號處理、控制和接口等電路，構成單片圖像傳感系統(tǒng)，以實現新的成像功能，獲得高質量的圖像，并減小體積，降低成本，目前市場上已經有分辨率高達2592×1944即500萬像素級以上的CMOS數字圖像傳感器產品。
如果追求更好的圖像質量，所述數字圖像傳感器可以采用CCD模擬攝像頭，所述CCD攝像器件輸出的模擬視頻信號通過視頻ADC，將模擬的視頻信號轉換成數字視頻數據流。
采用上述基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置的多個分塊并行壓縮視頻數據方法，包括以下步驟(1)在所述控制模塊控制下，設有數字圖像傳感器或模擬圖像傳感器的攝像頭采集高清數字視頻圖像數據；(2)在所述控制模塊同步脈沖控制下，所述各個單塊壓縮處理模塊以子圖像塊的形式采集攝像頭輸出的圖像數據，所述子圖像塊的塊數及塊的大小由單塊壓縮處理模塊的處理能力確定；(3)所述各單塊壓縮處理模塊分別完成單塊子圖像塊的壓縮，同時加進時間基準信息，然后將帶有時間基準信息的各個單塊子圖像塊壓縮后的數據直接傳送給所述控制模塊，或者傳送給各單塊壓縮處理模塊相對應的存儲器空間，保證做圖像拼合時處理的是同一幅高清圖像中的視頻圖像數據，從而實現視頻數據的多個分塊并行壓縮。
本發(fā)明與現有技術相比具有如下有益效果實現了高清視頻數據的壓縮，并且可以高效的適用于任何的高清視頻圖像采集系統(tǒng)，特別是應用在大屏幕DLP背投拼接顯示墻系統(tǒng)中，不僅可以高效的完成視頻圖像的采集而且能夠長時間實時地進行壓縮和存儲，在提高多媒體產品品質及改善高清晰視頻壓縮性能方面效果顯著。


圖1是本發(fā)明多個分塊并行壓縮視頻數據裝置的結構原理圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例一如圖1所示，本基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，包括攝像頭1、多個單塊壓縮處理模塊2、存儲器、控制模塊3，所述單塊壓縮處理模塊2為MCU微處理器，所述控制模塊3為PC機、服務器或MCU微處理器，攝像頭1與各個單塊壓縮模塊2分別連接，各個單塊壓縮處理模塊2分別與存儲器、控制模塊3連接。
所述MCU微處理器可以是FPGA、DSP或ARM處理器；所述MCU微處理器的數據傳輸接口4為通用接口，可以是串口、USB口、以太網口。所述存儲器包括SD、HDD、DDR、SDRAM、FLASH。所述各個單塊壓縮處理模塊2可以共用一個或多個存儲器。
所述控制模塊3可以直接與各個單塊壓縮處理模塊2連接，也可以通過網絡交換設備或者集線器5與各個單塊壓縮處理模塊連接。
所述的攝像頭1為數字攝像頭或模擬攝像頭，其相應設有數字圖像傳感器或模擬圖像傳感器。當采用模擬攝像頭時，還需配備A/D轉換器，即模擬攝像頭通過A/D轉換器與各個單塊壓縮處理模塊2連接。
如圖1所示，本基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置是這樣實現視頻數據的多個分塊并行壓縮的(1)在控制模塊3控制下，設有數字圖像傳感器或模擬圖像傳感器的攝像頭1采集一幅分辨率為1920×1080的高清視頻數字圖像數據；(2)在控制模塊3的同步脈沖信號的控制下，各單塊壓縮處理模塊2以子圖像塊的形式采集攝像頭1輸出的圖像數據，所述子圖像塊的塊數及塊的大小由單塊壓縮處理模塊2的處理能力確定；(3)所述各單塊壓縮處理模塊2分別完成單塊子圖像塊的壓縮，同時加進時間基準信息，然后將帶有時間基準信息的各個單塊子圖像塊壓縮后的數據直接傳送給控制模塊3，或者傳送給各單塊壓縮處理模塊2相對應的存儲器空間，保證做圖像拼合時處理的是同一幅高清圖像中的視頻圖像數據，從而實現視頻數據的多個分塊并行壓縮。
當所述MCU微處理器的數據傳輸接口4使用以太網口時，可以通過以太網控制器和集線器5實現圖像監(jiān)測系統(tǒng)的圖像數據傳輸及為遠程實時監(jiān)測和中心聯網監(jiān)測提供可擴展性等技術，將這些圖像數據通過網絡上傳到服務器，以供服務器進行圖像處理或顯示等，同時，服務器也可以通過網絡向圖像采集前端發(fā)送控制信號、顯示信息，向終端查詢設備狀態(tài)、設備信息以及發(fā)布網絡的輔助協(xié)議數據包等。
如上所述，便可較好地實現本發(fā)明，上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，其特征在于包括攝像頭、多個單塊壓縮處理模塊、存儲器、控制模塊，所述單塊壓縮處理模塊為MCU微處理器，所述控制模塊為PC機、服務器或MCU微處理器，攝像頭與各個單塊壓縮模塊分別連接，各個單塊壓縮處理模塊分別與存儲器、控制模塊連接。
2.根據權利要求1所述基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，其特征在于所述MCU微處理器是FPGA、DSP或ARM處理器。
3.根據權利要求1所述基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，其特征在于所述MCU微處理器的數據傳輸接口為通用接口，包括串口、USB口、以太網口。
4.根據權利要求1所述基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，其特征在于所述存儲器包括SD、HDD、DDR、SDRAM、FLASH。
5.根據權利要求1所述基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，其特征在于所述各個單塊壓縮處理模塊共用一個或多個存儲器。
6.根據權利要求1所述基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，其特征在于所述攝像頭設有數字圖像傳感器或模擬圖像傳感器。
7.采用權利要求1所述基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置的多個分塊并行壓縮視頻數據方法，包括以下步驟(1)在所述控制模塊控制下，攝像頭采集高清數字視頻圖像數據；(2)在所述控制模塊同步脈沖控制下，所述各個單塊壓縮處理模塊以子圖像塊的形式采集攝像頭輸出的圖像數據，所述子圖像塊的塊數及塊的大小由單塊壓縮處理模塊的處理能力確定；(3)所述各單塊壓縮處理模塊分別完成單塊子圖像塊的壓縮，同時加進時間基準信息，然后將帶有時間基準信息的各個單塊子圖像塊壓縮后的數據直接傳送給控制模塊，或者傳送給各單塊壓縮處理模塊相對應的存儲器空間，保證做圖像拼合時處理的是同一幅高清圖像中的視頻圖像數據，從而實現視頻數據的多個分塊并行壓縮。
全文摘要
本發(fā)明提供基于MCU的多個分塊并行壓縮視頻數據裝置，包括攝像頭、多個單塊壓縮處理模塊、存儲器、控制模塊，所述單塊壓縮處理模塊為MCU微處理器，所述控制模塊為PC機、服務器或MCU微處理器，攝像頭與各個單塊壓縮模塊分別連接，各個單塊壓縮處理模塊分別與存儲器、控制模塊連接。本發(fā)明實現了高清視頻數據的壓縮，并且可以高效的適用于任何的高清視頻圖像采集系統(tǒng)，特別是應用在大屏幕DLP背投拼接顯示墻系統(tǒng)中，不僅可以高效的完成視頻圖像的采集而且能夠長時間實時地進行壓縮和存儲，在提高多媒體產品品質及改善高清晰視頻壓縮性能方面效果顯著。
文檔編號H04N7/24GK101056404SQ20071002771
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權日2007年4月26日
發(fā)明者盧如西, 張軍, 楊月 申請人:廣東威創(chuàng)日新電子有限公司