会议电视系统中多画面显示的实现方法

1.一种会议电视系统中多画面显示的方法，其特征在于，该方法应用于多 点控制单元MCU，包括以下步骤：
A.将来自各会议终端的会场图像终端数据通过H.221帧处理模块处理，形 成满足H.221标准的多个源高速串行图像数据码流；
B.上述满足H.221标准的多个源高速串行图像数据码流通过源高速串行数 据通道，经交换网片交换到一个或多个目标高速串行数据通道，形成目标监控 终端的一个或多个目标高速串行图像数据码流；
C.将目标图像数据码流送至图像解码模块，经过解帧形成H.261格式或 H.263格式的图像码流后进行数字图像解码，获得CCIR601格式标准数字图像 和通用中间格式CIF标准数字图像；将CCIR601格式标准数字图像进行模拟图 像编码，转换为模拟视频信号后，送至目标监控终端显示；
D.上述的CIF标准数字图像送入画面组合模块组合成一定模式的组合画 面，将组合画面编码后进行组帧，形成多画面图像数据码流，通过交换网片交 换和H.221帧处理模块处理后回送给各个终端，实现各个终端多画面显示。
2.根据权利要求1所述的一种会议电视系统中多画面显示的方法，其特征 在于，步骤B所述的交换网片交换的实现，是将用于表示源高速串行通道和源 时隙的数组值赋予交换矩阵，该交换矩阵为一数组，数组下标值表示目标高速 串行通道和目标时隙。
3.根据权利要求2所述的一种会议电视系统中多画面显示的方法，其特征 在于，所述的数组值为一WORD类型，源高速串行数据通道值占用WORD值 的第0～2位，源时隙值占用WORD值的第3～11位。
4.根据权利要求2所述的一种会议电视系统中多画面显示的方法，其特征 在于，所述的下标值为一WORD类型，目标高速串行数据通道值占用WORD 值的第0～2位，目标时隙值占用WORD值的第3～11位。
5.根据权利要求1所述的一种会议电视系统中多画面显示的方法，其特征 在于，所述的图像解码模块包括H.221解帧模块、数字图像解码单元、模拟图 像编码单元。
6.根据权利要求1所述的一种会议电视系统中多画面显示的方法，其特征 在于，所述的画面组合模块包括画面组合单元、画面编码单元、H.221组帧模 块。

技术领域\n本发明涉及传输或重现任意组合的图像或图形的系统，具体地说，涉及 会议电视系统中多画面显示的实现方法。\n背景技术\n在会议电视的实际应用中，经常需要很方便地监视参加会议的各会场的 情况。通常的做法是在本地会场架设一电视墙，用一电视墙显示设备来实现 电视墙监控显示，如图1所示。图1为现有技术的电视墙显示实现方案。在 多点控制单元(MCU)侧增加一电视墙显示设备，将各终端的图像数据进 行解码为视频信号后输出至电视墙显示，同时将该视频信号送至MCU，再 由MCU的控制信号决定信号的去向，送至各个终端。\n上述方案有以下缺点：(1)各远地终端只能观看单画面，不能实现多 画面；(2)本地终端电视墙画面固定，若需要更换视频源，则只能重新连 接线路。例：TV1原来观看终端1，现在要观看终端2的话只能重新连接线 路；(3)只能监视固定的终端，如果要监视其它的终端，也必须重新连接 线路；(4)需要增加电视墙显示设备，组网麻烦，操作也比较烦琐。例如 终端1～n的输入先输入电视墙显示设备，一路输入对应一路视频输出，如 果第n+1个终端要输出到电视墙，则必须重新连接线路，同时还需要去掉 终端1～n中一个终端的输入；另外，如果终端1的输出从TV1改为TV2 也必须重新连接线路。\n发明内容\n本发明目的在于提供一种会议电视系统中多画面显示的实现方法，解决 在MCU侧实现电视墙监控显示的灵活更换，同时在各个远地终端观看多画 面的问题。\n本发明通过以下技术方案实现：\n一种会议电视系统中多画面显示的方法，应用于多点控制单元(MCU)， 包括以下步骤：\nA.将来自各会议终端的会场图像终端数据通过H.221帧处理模块处理， 形成满足H.221标准的多个源高速串行图像数据码流；\nB.上述满足H.221标准的多个源高速串行图像数据码流通过源高速串 行数据通道，经交换网片交换到一个或多个目标高速串行数据通道，形成目 标监控终端的一个或多个目标高速串行图像数据码流；\nC.将目标图像数据码流送至图像解码模块，经过解帧形成H.261格式或 H.263格式的图像码流后进行数字图像解码，获得CCIR601格式标准数字图 像和通用中间格式(CIF)标准数字图像；将CCIR601格式标准数字图像进 行模拟图像编码，转换为模拟视频信号后，送至目标监控终端显示；\nD.上述的CIF标准数字图像送入画面组合模块组合成一定模式的组合 画面，将组合画面编码后进行组帧，形成多画面图像数据码流，通过交换网 片交换和H.221帧处理模块处理后回送给各个终端，实现各个终端多画面显 示。\n步骤B所述的交换网片交换的实现，是将用于表示源高速串行通道和 源时隙的数组值赋予交换矩阵，该交换矩阵为一数组，数组下标值表示目标 高速串行通道和目标时隙。\n所述的数组值为一WORD类型，源高速串行数据通道值占用WORD值 的第0～2位，源时隙值占用WORD值的第3～11位。\n所述的下标值为一WORD类型，目标高速串行数据通道值占用WORD 值的第0～2位，目标时隙值占用WORD值的第3～11位。\n所述的图像解码模块包括H.221解帧模块、数字图像解码单元、模拟图 像编码单元。\n所述的画面组合模块包括画面组合单元、画面编码单元、H.221组帧模 块。\n本发明通过在MCU侧增加一图像解码模块，对各终端的图像码流进行 解码后输出模拟的视频信号，使得本地会场可以用目标监视终端如电视墙监 视各终端画面；利用交换网片轮流循环交换的特性，可以在MCU处只使用 一个电视机轮流观看所有终端的图像；更换电视墙的显示画面不需要重新连 接线路，组网简单；通过画面组合模块生成多画面，并将多画面回送给终端， 使得远地终端可以观看多画面，并且多画面有多种显示模式，多画面的模式 可以任意切换，并不影响电视墙的输出。\n附图说明\n图1为现有技术的电视墙显示实现方案；\n图2中的图2a～2i为本发明多画面的组合模式示意图；\n图3为本发明的会议电视系统中多画面显示实现原理图；\n图4为本发明交换网片中交换矩阵的源高速串行数据通道、源时隙与目 标高速串行数据通道、目标时隙的表示方法示意图；\n图5为本发明图像解码模块功能框图；\n图6为本发明画面组合模块功能框图；\n图7为本发明的一典型应用示意图；\n图8为本发明终端1的图像在电视墙从TV1改变为TV2显示一实施例 的切换过程示意图；其中，图8a是终端1的图像输出到TV1的示意图；图 8b为终端1的图像输出到TV2的示意图；\n图9为本发明电视墙监视不同的终端一实施例的切换过程示意图；其 中，图9a是终端A、终端B、终端C、终端D的图像输出到电视墙TV1、 TV2、TV3、TV4的示意图；图9b是终端A、终端B、终端C、终端E的图 像输出到电视墙TV1、TV2、TV3、TV4的示意图。\n具体实施方式\n为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实 施例，对本发明进一步详细说明。\n参见图2所示，图2中的图2a～2i为本发明多画面的组合模式示意图。 每个组合视频可以是图2a～2i中的九种模式，可以满足不同用户的需要。\n参见图3所示，图3为本发明的会议电视系统中多画面显示实现原理图。 来自各会场的会场图像终端数据送至H.221帧处理模块处理形成满足H.221 标准的图像数据码流，该图像数据码流通过源高速串行数据通道经过交换网 片交换到目标高速串行数据通道，形成电视墙目标监控终端的目标高速串行 图像数据码流，再送入图像解码模块；图像解码模块不但输出PAL/NTSC 制式的视频信号，同时输出标准格式的通用中间格式(CIF)图像数据； PAL/NTSC制式的视频信号送至电视墙显示，CIF标准数字图像送至画面组 合模块组合成一定模式的组合画面并进行编码，形成多画面图像数据码流； 多画面图像数据码流回送至交换网片，经过交换网片的交换和H.221帧处理 模块处理回送到各个终端，实现各终端多画面显示。\n参见图4所示，图4为本发明交换网片中交换矩阵的源高速串行数据通 道、源时隙与目标高速串行数据通道、目标时隙的表示方法示意图。交换网 片的控制使用交换矩阵来表示源、目标的交换关系。交换矩阵是一个数组， 数组下标表示目标高速串行数据通道(HW)和目标时隙(TS)，数组的值 表示源HW和源TS，下标值和数组的值占用2个字节，即是一个WORD类 型的值。HW占用WORD值的第0～2位，时隙值占用WORD值第3～11位， 第12位表示是否连通，其余3位保留未用。因此交换时只要改变交换矩阵 的值，然后写入指定区域即可完成交换。例如，设sm[512]是一交换矩阵， 若将第2HW的第5时隙交换到第3HW的第6时隙上，则交换矩阵的下标 值为0000000000110011，交换矩阵的值为0000000000101010，即 sm[25+24+21+20]＝25+23+21，也就是sm[51]＝42；或者sm[(6＜＜3)+3]＝(5＜＜3) +2，即sm[51]＝42，其中，(6＜＜3)+3表示第6时隙(二进制110)左移3 位再和第3HW(二进制011)相或，得到交换矩阵的下标值，(5＜＜3)+2 表示第5时隙(二进制101)左移3位再和第2HW(二进制010)相或，得 到交换矩阵的值；将sm的值重新写入指定的区域即可。\n参见图5所示，图5为本发明图像解码模块功能框图。图像解码模块至 少包括H.221解帧、数字图像解码单元(Digital Video Decoder)和模拟图像 编码单元(Analog Video Encoder)。H.221解帧模块将图像数据码流解帧为 H.261或H.263格式的图像码流；每一个数字图像解码单元都可以独立输入 H.261或H.263格式的图像码流，输出CCIR601格式标准数字图像；该图像 数据除了可以提供给模拟图像编码单元以外，还可以形成直接用于画面组合 模块进一步处理的通用中间格式(CIF)标准数字图像，如用于多画面的显 示，减少因为模拟图像处理而造成的信号丢失；AVE单元将来自DVD的 CCIR601码流转换为PAL/NTSC制式模拟图像输出至电视墙显示。\n参见图6所示，图6为本发明画面组合模块功能框图。画面组合模块包 括画面组合单元和画面编码单元以及H.221组帧模块。画面组合单元接收来 自图像解码模块中DVD单元输出的CIF标准数字图像码流，并按如图2中 任一组合模式组合成一个画面，画面编码单元完成组合画面的编码后，通过 H.221组帧模块组帧形成多画面图像数据码流，送入交换网片交换后回送给 终端。画面组合单元可以完成图2所示的9种模式。\n参见图7所示，图7为本发明的一典型应用示意图。由于将本发明应用 于MCU中，电视墙的每个电视可以观看的终端会场图像可以自由设定，不 需要重新连线，如，终端1的会场图像可以通过网片切换给TV1，也可以切 换给TV2；终端观看的多画面可以选择图2中的任何模式，如，终端1、2 以图2中的图2d组合模式观看图像，终端n以图2中的图2h组合模式观看 图像，终端将观看的多画面图像切换的时候并不影响电视墙的输出，即使在 回送的多画面中某个会场画面位置发生了变化，并不影响它在电视墙的位 置。若在MCU处只接一个电视机，利用网片的交换，可轮流观看所有终端 的图像。\n为使图7中本发明的典型应用更清楚明白，下面结合具体实施例作进一 步的说明。\n参见图8所示，图8为本发明终端1的图像在电视墙从TV1改变为TV2 显示一实施例的切换过程示意图，其中，图8a是终端1的图像输出到TV1 的示意图；图8b为终端1的图像输出到TV2的示意图。如图8a所示，来 自终端1的会场图像数据送至H.221帧处理模块处理形成满足H.221标准各 终端的图像数据码流，该图像数据码流通过交换网片中的交换矩阵切换给 TV1的高速串行数据通道，然后送入图像解码模块；图像解码模块不但输出 PAL/NTSC制式的视频信号，同时输出标准格式的通用中间格式(CIF)图 像数据；PAL/NTSC制式的视频信号送至电视墙TV1处显示，CIF标准数字 图像送至画面组合模块组合成如图2所示的任一模式的组合画面，并进行编 码，形成多画面图像数据码流；多画面图像数据码流回送至交换网片，经过 交换网片的交换和H.221帧处理模块处理回送到终端1处，实现终端1的多 画面显示。如图8b所示，上述的交换网片的切换也可切换给TV2的高速串 行数据通道，由图像解码模块得到的PAL/NTSC制式的视频信号后，送至电 视墙TV2处显示。因此更换电视墙的显示画面不需要重新连接线路，而且， 终端1可以观看多画面，切换的时候并不影响电视墙的输出。\n参见图9所示，图9为本发明电视墙监视不同的终端一实施例的切换过 程示意图；其中，图9a是终端A、终端B、终端C、终端D的图像输出到 电视墙TV1、TV2、TV3、TV4的示意图；图9b是终端A、终端B、终端C、 终端E的图像输出到电视墙TV1、TV2、TV3、TV4的示意图。电视墙观看 的是A、B、C、D四个终端，现在要看A、B、C、E四个终端，也只需要 通过交换网片切换即可，无需连接线路；画面组合模块输出的多画面图像数 据码流可通过交换网片回送至各个终端。若在MCU处只接一个电视机，利 用交换网片的交换，可轮流观看所有终端的图像。例如在图9中，TV4第1 次观看的是终端D的图像，第2次观看的终端E的图像；同理，TV4还可 以观看其它所有终端的图像。\n综上所述，本发明只需一个系统，可输出多达48路视频信号(3个4 ×4电视墙)，12路组合视频输出，每个组合视频至少有图2所示的9种模 式，并不仅限于此9种；系统组网简单，电视墙也可有多种选择，如，3×3 或4×4或其它模式。\n以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的权利要求范围之内。

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