一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台制造技术

本发明专利技术公开了一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台，它包括电源模块、时钟模块、视频输入模块、视频输出模块、视频解码模块、视频编码模块、视频处理模块、数据互联模块、视频缓存模块。本发明专利技术兼容多种分辨率视频通过HDMI接口输入和输出，单路最高支持4K@60Hz分辨率的视频输入和输出，同时本发明专利技术共有8路视频输入输出接口，可根据用户需求灵活设置视频输入和输出的路数。本发明专利技术搭载2片FPGA支持多种视频处理，具有处理延时低、配置灵活性高的特点，适用于超高清视频实时多路处理和显示。适用于超高清视频实时多路处理和显示。适用于超高清视频实时多路处理和显示。

【技术实现步骤摘要】
一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台


[0001]本专利技术涉及超高清视频
的视频接收、处理和显示，尤其是一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台。

技术介绍

[0002]目前超高清视频产业的行业应用总体市场规模增长较快，前景广阔。其中，普通的视频多输入多输出平台，即视频转换矩阵在教育、安防监控中有着广泛应用，但是市面上存在的视频转化矩阵往往功能单一、视频处理能力弱、价格昂贵，不能满足用户日益增长的替换需求。因此设计一款多输入多输出超高清视频处理与显示平台有很大的现实意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对市面上现有的视频多输入多输出平台功能单一、视频处理能力弱、 价格昂贵的特点提供一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台。
[0004]实现本专利技术的具体技术方案是：一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台，包括电源模块、时钟模块、视频输入模块、视频输出模块、视频解码模块、视频编码模块、视频处理模块、数据互联模块、视频缓存模块、系统控制模块；所述电源模块与时钟模块、视频输入模块、视频输出模块、视频解码模块、视频编码模块、视频处理模块、数据互联模块、视频缓存模块、系统控制模块连接，提供工作电源；所述时钟模块与视频输入模块、视频输出模块、视频解码模块、视频编码模块、视频处理模块、数据互联模块、视频缓存模块、系统控制模块连接，提供工作时钟；所述视频输入模块与视频解码模块和系统控制模块连接，用于控制解码操作与接收视频源的像素数据；所述视频缓存模块与视频解码模块和视频处理模块连接，用于存储接收的原视频数据和处理后的视频数据；所述数据互联模块与视频缓存模块连接，用于传输、存储原视频数据或处理后的像素数据；所述视频编码模块与视频输出模块、视频缓存模块和系统控制模块连接，用于控制编码操作和将存储的视频数据读出以及视频数据编码后进行显示。
[0005]其中：所述的视频输入模块包括HDMI接口输入模块、视频源选取模块；HDMI接口输入模块包含8路独立的视频输入接口，支持8路独立的视频输入；视频源选取模块需要用户根据需求选择是1920*1080分辨率或3840*2160分辨率的视频输入。
[0006]所述视频解码模块包括解码像素时序调整模块、视频解码芯片；解码像素时序调整模块负责将解码后的像素数据根据视频的行场同步信号进行对齐，防止像素数据的错位；视频解码芯片负责识别输入视频源的分辨率和将视频源数据根据预设格式解码出来。
[0007]所述的视频编码模块包括编码像素时序调整模块、视频编码芯片；其中视频编码芯片负责将FIFO输出缓存控制出来的数据按照预设格式进行编码；编码像素时序调整模块将送到视频编码芯片的像素数据时序进行调整，使其显示画面无误差。
[0008]所述的视频缓存模块，包括FIFO输入缓存控制、FIFO输出缓存控制、DDR3存储控制、DDR4存储控制。
[0009]所述的数据互联模块包括视频数据收发协议、FIFO输入缓冲控制、FIFO输出缓冲控制；其中视频数据收发协议包括数据收发位宽的确定、数据发送开始标志和结束标志的选取、数据收发速率的选取；所述的系统控制模块包括PS侧视频编解码芯片控制模块、DDR4程序执行缓存模块。PS侧视频编解码芯片控制模块与视频编码芯片、视频解码芯片连接，控制编解码格式的选取与视频输入输出模式的选择；DDR4程序执行缓存模块与PS侧视频编解码芯片控制模块连接，为PS侧视频编解码芯片控制模块提供高速的程序执行缓存。
[0010]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1）本专利技术中共有8片HDMI编解码芯片，均可独立配置为输入或输出模式，单路最高可支持4K@60HZ分辨率的视频输出。
[0011]2）本专利技术中视频处理部分搭载2片FPGA芯片，在多输入多输出功能的基础可对输入视频进行实时视频处理，并且利用FPGA高速、并发、流水线的特性处理大量的超高清视频数据进行功能开发，可以增加视频转换矩阵的应用多样性。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术的视频输入模块结构图；图3为本专利技术的视频解码模块结构图；图4为本专利技术的视频编码模块结构图；图5为本专利技术的视频输出模块结构图；图6为本专利技术的数据互联模块结构图；图7为本专利技术的视频缓存模块结构图；图8为本专利技术的系统控制模块结构图；图9为本专利技术的视频处理模块结构图；图10为本专利技术实施例的工作流程框图。
具体实施方式
[0013]以下结合附图及实施例对本专利技术进行详细描述。
[0014]参阅图1，本专利技术包括电源模块1、时钟模块2、视频输入模块3、视频输出模块4、视频解码模块5、视频编码模块6、视频处理模块7、数据互联模块8、视频缓存模块9及系统控制模块10。电源模块1为时钟模块2、视频输入模块3、视频输出模块4、视频解码模块5、视频编码模块6、视频处理模块7、数据互联模块8、视频缓存模块9及系统控制模块10提供工作电源；时钟模块2与视频输入模块3、视频输出模块4、视频解码模块5、视频编码模块6、视频处理模块7、数据互联模块8、视频缓存模块9及系统控制模块10连接，提供工作时钟；视频输入
模块3与视频解码模块5、系统控制模块10及视频缓存模块9相连，在系统控制模块10的控制下选择视频输入的HDMI端口，后接收外部传输的视频压缩码流，并送至视频解码模块5进行视频解码，解码之后的数据进入视频缓存模块9；视频输出模块4与视频编码模块6、系统控制模块10及视频缓存模块9连接，在系统控制模块10的控制下选择视频输出的HDMI端口，从视频缓存模块9出来的无压缩数据进入视频编码模块6，后将压缩码流送至视频输出模块4；视频处理模块7与视频缓存模块9连接，从视频缓存模块9中读出原视频数据，数据进入到视频处理模块7，处理之后的数据进入视频缓存模块9；数据互联模块8与视频缓存模块9连接，视频缓存模块9输出的数据经过数据互联模块8进行传输，进入到视频处理模块7。参阅图2，本专利技术的视频输入模块3包括HDMI接口输入模块31及视频源选取模块32；其中HDMI接口输入模块31包含8路独立的视频输入接口，支持8路独立的视频输入；视频源选取模块32需要用户根据需求选择是1920*1080分辨率或3840*2160分辨率的视频输入。
[0015]参阅图3，本专利技术的视频解码模块5包括解码像素时序调整模块51及视频解码芯片52；其中解码像素时序调整模块51负责将解码后的像素数据根据视频的行场同步信号进行对齐，防止像素数据的错位；视频解码芯片52负责识别输入视频源的分辨率和将视频源数据根据预设格式解码出来。
[0016]参阅图4，视频编码模块6包括编码像素时序调整模块61及视频编码芯片62；其中视频编码芯片62负责将FIFO输出缓存控制92出来的数据按照预设格式进行编码；编码像素时序调整模块61把视频编码芯片62的像素数据时序进行调整后送到视频输出模块4，使其显示画面无误差。
[0017]参阅图5，视频输出模块4包括HDMI接口输出模块41及视频输出分辨率选择模块42；其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台，其特征在于，它包括电源模块（1）、时钟模块（2）、视频输入模块（3）、视频输出模块（4）、视频解码模块（5）、视频编码模块（6）、视频处理模块（7）、数据互联模块（8）、视频缓存模块（9）及系统控制模块（10）；所述电源模块（1）与时钟模块（2）、视频输入模块（3）、视频输出模块（4）、视频解码模块（5）、视频编码模块（6）、视频处理模块（7）、数据互联模块（8）、视频缓存模块（9）及系统控制模块（10）连接，提供工作电源；所述时钟模块（2）与视频输入模块（3）、视频输出模块（4）、视频解码模块（5）、视频编码模块（6）、视频处理模块（7）、数据互联模块（8）、视频缓存模块（9）及系统控制模块（10）连接，提供工作时钟；所述视频输入模块（3）与视频解码模块（5）和系统控制模块（10）连接，用于控制解码操作与接收视频源的像素数据；所述视频缓存模块（9）与视频解码模块（5）和视频处理模块（7）连接，用于存储接收的原视频数据和处理后的视频数据；所述数据互联模块（8）与视频缓存模块（9）连接，用于传输、存储原视频数据或处理后的像素数据；所述视频编码模块（6）与视频输出模块（4）、视频缓存模块（9）和系统控制模块（10）连接，用于控制编码操作和将存储的视频数据读出以及视频数据编码后进行显示。2.根据权利要求1所述的一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台，其特征在于，所述的视频输入模块（3）包括HDMI接口输入模块（31）及视频源选取模块（32），经过视频源选取模块（32）后的视频进入到HDMI接口输入模块（31）；其中HDMI接口输入模块（31）包括8路独立的HDMI视频输入接口，支持8路独立的视频输入；视频源选取模块（32）需要用户根据需求选择1920*1080分辨率或3840*2160分辨率的视频输入。3.根据权利要求1所述的一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台，其特征在于，所述视频解码模块（5）包括解码像素时序调整模块（51）及视频解码芯片（52）；其中解码像素时序调整模块（51）将视频解码芯片（52）输出的像素数据根据视频的行场同步信号进行对齐，防止像素数据的错位；视频解码芯片（52）识别输入视频源的分辨率和将视频源数据根据预设格式解码出来。4.根据权利要求1所述的一种多输入多输出超高清视频处理与显示平台，其特征在于，所述的视频输出模块（4）包括HDMI接口输出模块（41）及视频输出分辨率选择模块（42）；其中HDMI接口输出模块（41）包括8路独立的HDMI视频输出接口，支持8路独立的视频输出；视频输出分辨率选择模块（42）需要用户根据需求选择1920*1080分辨率或3840*2160分辨率的视频输出，选择分辨率之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉华，刘一清，胡沂婷，曾文龙，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：