集成电路装置、计算机单元、网络和处理视频数据的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于处理视频数据的集成电路装置，具有：多个视频接口，以用于接收和/或发送来自多个数据流的视频数据；以及帧缓冲器控制装置和帧缓冲器接口。帧缓冲器控制装置借助于帧缓冲器接口控制对具有多个层的帧缓冲器的访问，使得来自多个数据流的视频数据被写入帧缓冲器的不同的层中，第一层的视频数据在逐帧变化的第一图像区域中具有定义的色彩值。对帧缓冲器的访问控制为，使得利用定义的色彩值来确定第一图像区域，和从帧缓冲器中读取视频数据的组合帧。在第一图像区域中，组合帧由第二层的视频数据形成，和在第二区域中利用第一层的视频数据形成组合帧。此外，本发明专利技术还涉及网络设备、网络、计算机单元以及用于处理视频数据的方法。理视频数据的方法。理视频数据的方法。

【技术实现步骤摘要】
集成电路装置、计算机单元、网络和处理视频数据的方法


[0001]本专利技术涉及一种集成电路装置，一种网络设备和一种网络，以及一种计算机单元和一种用于处理视频数据的方法。

技术介绍

[0002]在视频技术中，通常至少执行以下步骤来传输视频信号。首先，从源读入或者也借助于软件产生视频信号，所述源例如为照相机或其它记录设备。随后，在另一步骤中，视频信号被输出到接收器(Senke)中，例如监视器、显示器或数据存储器。然而，在实践中，常常不仅期望点对点连接，其中源与接收器连接，而且在许多应用情况下也需要的是，将来自一个或多个源的视频信号分配到多个接收器上。在实践中，在读入和输出视频信号之间，所述视频信号还经常被处理，即例如放大、缩小、裁剪、转换为不同的帧速率等。尤其，来自不同的源的视频信号也被合并或组合。
[0003]在实践中，通常使用软件，以便从不同的视频信号中生成组合式视频信号。为此，视频信号首先例如借助于所谓的帧抓取器来数字化。借助于软件进行组合具有以下优点：在组合相应的视频信号时，能够灵活地调整图像组成部分，例如操作界面，所述操作界面在各个帧或图像之间在位置或布置方面变化。为此，相应的设备必须具有
‑‑
根据应用必要时昂贵的
‑‑
硬件，在所述硬件上执行软件。此外，在借助于软件进行这种处理的情况下，尤其在宽带视频信号的情况下，延时不利地显著增加。
[0004]视频信号的组合基本上也借助于集成电路已知。然而，为此，至今为止借助于电路的配置必须预先已知：各个视频信号设置在哪里。延时在此有利地低。然而，至今为止基于集成电路，在各个帧或图像之间在位置或布置上可变的图像组成部分的组合是不知道的。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是，能够实现使视频信号与在各个帧或图像之间变化的图像组成部分以低延时的方式组合。
[0006]所述目的由根据实施例所述的集成电路装置、网络设备、计算机单元、网络以及根据实施例所述的用于处理视频数据的方法来实现。
[0007]开始提及的集成电路装置尤其被设计为集成电路，例如呈FPGA或ASIC的形式，并且用于处理视频数据。集成电路装置在此尤其构成为，使得
‑‑
如果期望
‑‑
能够以未压缩的形式接收和/或发送视频数据。为此，所述集成电路装置具有多个视频接口，以用于接收和/或发送来自多个数据流的视频数据。
[0008]此外，所述集成电路装置包括帧缓冲器控制装置和帧缓冲器接口。在此，帧缓冲器控制装置借助于帧缓冲器接口控制对具有多个层的帧缓冲器的访问，使得来自多个数据流的视频数据被写入帧缓冲器的不同的层中。在此，第一层的视频数据在逐帧变化的第一图像区域中具有定义的色彩值。
[0009]从帧缓冲器中读取视频数据的组合帧。为此，利用定义的色彩值来确定第一图像
区域。在第一图像区域中，组合帧由第二层的视频数据形成。与此相反，在其余区域中利用第一层的视频数据形成组合帧。
[0010]集成电路装置作为FPGA的实施方案是特别灵活的，因为FPGA仍然能够根据应用情况进行配置。集成电路装置作为ASIC的实施方案尤其在大批量的情况下能够低制造成本地制造。
[0011]视频接口基本上能够是任意的视频接口，例如数字接口，例如DP、DVI、HDMI、SDI等，或者是模拟接口，如VGA、XGA、S
‑
Video等。它们优选构成为用于，以未压缩的方式接收或发送视频信号。视频接口的数量能够根据需求进行配置。
[0012]视频接口例如也能够构成为网络接口。意即，所述集成电路装置例如包括多个网络接口，以用于将集成电路装置与多个基本上相同的、在空间上分开的集成电路装置连接，以传输数据，所述数据至少包括视频数据。
[0013]借助于网络接口，集成电路装置或包括所述集成电路装置的网络设备优选与另外的尤其根据本专利技术的集成电路装置连接。所述电路装置“基本上相同”表示：所述电路装置必要时在其视频接口、网络接口和/或视频处理单元的数量和/或设计构造方面有所不同，然而在其它方面构造为是相同类型的。
[0014]优选的是，集成电路装置具有多个用于接收视频信号的视频接口以及多个用于发送视频信号的视频接口。术语“多个”在本专利技术的范围中通常表示“一个或多个”。
[0015]视频数据通常以数据流(还有视频流或Videostream)的形式存在，其中视频数据的图像序列逐图像地，以及逐帧地，并且在帧中优选逐行地，并且在行中特别优选逐像素，意即逐像点地串行传输。
[0016]帧是单个图像，所述单个图像
‑‑
尤其以传输所基于的帧速率
‑‑
被保存在帧缓冲器中并且从所述帧缓冲器中读取。因此，各个组合帧的序列形成组合的视频信号或组合的视频数据流。
[0017]借助于帧缓冲器接口，各个输入数据流的视频数据被写入帧缓冲器中。为此，数据流借助于帧缓冲器控制装置分别被分派给帧缓冲器中的不同的区域。
[0018]为此，帧缓冲器被分为多个层或子层或图层(layer)，意即至少两层或子层或图层。在此，层表示帧缓冲器的如下区域，该区域优选包括要读取的分辨率的完整帧的视频数据。在层内，例如也能够根据数据流的视频数据被写入帧缓冲器中的位置来确定视频数据在要读取的帧中的位置。
[0019]从帧缓冲器中读取视频数据的组合帧，所述组合帧包括来自不同的层的视频数据。为此，层以显示层级或排名的方式排列。也就是说，例如，第一层或最高层在组合中比其它层或低层具有优先级。只有在高层或优先的层中被所定义的色彩值标记的区域中，意即在其像素被所述所定义的色彩值填充的区域中，在组合的情况下，来自低等级的层的视频数据被接收。因此，各个层的视频数据的组合优选仅基于所述层的显示层级和所定义的色彩值来进行。
[0020]尤其，第一层的视频数据具有图像区域，所述图像区域逐帧变化。意即例如，第一层的第一图像区域的数量、布置和/或尺寸从帧到帧地变化，它们在组合成组合帧的情况下不被接收。相应地，与此互补地，第一层的第二或其余的图像区域的数量、布置和/或尺寸能够从帧到帧地改变，它们在组合成组合帧的情况下被接收。
[0021]第一层的图像区域的逐帧的可变性在此优选不经由帧缓冲器控制装置的配置的改变引起，而是仅通过借助所定义的色彩值标记第一图像区域引起。
[0022]虽然在第二图像区域中以组合帧输出第一层的视频数据，但是第一图像区域用所定义的色彩值掩蔽，以便借助低等级的层的视频数据，如第二层的视频数据来覆写。
[0023]所定义的色彩值表示根据所使用的色彩空间或色彩模型而选择的色彩值。因此，所述色彩值在此例如能够是确定的灰度值、RGB值、Y'CbCr值等。
[0024]换言之，帧缓冲器控制装置和帧缓冲器接口能够实现：将不同输入视频信号或视频数据流根据其通过帧缓冲器中的层确定的显示层级和基于通过所定义的色彩值标记的图像区域而组合成共同的或组合的视频信号。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于处理视频数据(V1、V2、V3、V4、V0)的集成电路装置(70)，尤其是FPGA或ASIC，所述集成电路装置具有：
‑
多个视频接口(83、85)，用于接收和/或发送来自多个数据流的视频数据(V1、V2、V3、V4、V0)，
‑
帧缓冲器控制装置(87)和帧缓冲器接口(86)，其中所述帧缓冲器控制装置(87)借助于所述帧缓冲器接口(86)控制对具有多个层(L1、L2)的帧缓冲器(51)的访问，
‑
使得来自多个数据流的视频数据(V1、V2、V3、V4、V0)被写入所述帧缓冲器(51)的不同的层(L1、L2)中，其中第一层(L1)的视频数据(V3)在逐帧变化的第一图像区域(B1)中具有定义的色彩值，
‑
使得利用定义的色彩值来确定所述第一图像区域(B1)，和
‑
使得从所述帧缓冲器(51)中读取视频数据(V1、V2、V3、V4、V0)的组合帧(VC)，其中
‑
在所述第一图像区域(B1)中，所述组合帧(VC)由第二层(L2)的视频数据(V1、V2、V4、V0)形成，和
‑
在第二区域(B2)中利用所述第一层(L1)的视频数据(V3)形成所述组合帧(VC)。2.根据权利要求1所述的集成电路装置，其中所述第一层(L1)的视频数据(V3)在第二图像区域(B2)中包括软件生成数据，尤其是UI数据(M0、M1、M2)。3.根据权利要求2所述的集成电路装置，其中将所述定义的色彩值定义为与所述UI数据(M0、M1、M2)互补的色彩值。4.根据上述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中所述第一图像区域(B1)逐行地具有定义的色彩值的多个，优选至少4个，特别优选至少6个，更特别优选至少8个彼此相继的像点。5.根据上述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中所述帧缓冲器(51)包括多于两个的层(L1、L2、
…
)，并且较高等级的层(L1)分别具有带有定义的色彩值的第一图像区域(B1)，在所述第一图像区域(B1)中所述组合帧由低等级的层的视频数据(V1、V2、V4、V0)形成。6.根据上述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中所述视频接口(83、85)包括从分离的网络设备(50)接收所述视频数据的网络接口(85)。7.根据上述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中将所述低等级的层(L2)的视频数据(V1、V2、V4、V0)的组合在所述第二图像区域(B2)中实施为线性组合。8.根据上述权利要求中任一项所述的集成电路装置，所述集成电路装置具有窗口控制单元(89)，在视频数据(V1、V2、V4、V0)的数据流在所述帧缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：