專利名稱：多畫面同屏播放方法
技術領域：
本發(fā)明屬于視頻信號數(shù)字化處理領域，特別涉及用于在一個顯示設備上同時顯示多個子畫面的方法。該方法通過播放時動態(tài)調整子畫面顯示布局使多子畫面的同屏顯示功能更豐富和靈活。
背景技術：
在數(shù)字化電視接收機，多媒體視頻播放器等視頻信號數(shù)字化處理的應用中，多個不同內容的子畫面在一個顯示設備上同時顯示是一項非常重要的功能。在數(shù)字化電視接收機中，利用多子畫面的同屏播放，在進行頻道搜索時，每個子畫面的內容來源于不同的頻道，則利用多子畫面的同屏顯示功能可以使用戶快速直觀的同時瀏覽多個頻道播放的內容。在多媒體視頻播放器中，在播放一路預先存儲在如光盤等存儲介質中的節(jié)目時，利用基于時間標記的檢索計數(shù)，每個子畫面的內容來源于同一節(jié)目的不同時刻，則利用多子畫面的同屏顯示功能可以使用戶快速直觀的同時瀏覽整路節(jié)目不同時間點的圖像，從而了解整路節(jié)目的大致內容。
出于成本考慮，上述的數(shù)字化電視接收機或者多媒體視頻播放器中往往只有一路接收解碼通道，即在同一時刻只能有一路視頻信號的節(jié)目可以被連續(xù)的接收并播放。當需要多個子畫面同時播放時，就需要將以前接收解碼的節(jié)目信號縮小成一定尺寸的子畫面后預先存儲在主存儲裝置中，當所有需要播放的子畫面的內容都存儲在主存儲裝置中之后，然后和當前接收的節(jié)目信號縮小后一起同時在一個顯示設備上顯示。
在傳統(tǒng)的多個子畫面的存儲播放策略中，是按照屏幕上播放的樣式，將數(shù)據(jù)預先存儲在存儲器中，播放時只要將主存儲器中相應行的數(shù)據(jù)讀出播放即可。圖1是這種傳統(tǒng)方法實現(xiàn)的9個子畫面同屏播放的示意圖。解碼裝置101對視頻碼流進行解碼，解出一幀完整的圖像數(shù)據(jù)輸出給降抽樣裝置，此時圖像數(shù)據(jù)為碼流中的原始尺寸。降抽樣裝置102將原始尺寸的圖像進行抽樣縮小成顯示屏幕105中對應的該子畫面實際顯示區(qū)域的尺寸，隨后按照顯示屏幕105中實際播放屏幕的樣式存放到主存儲裝置103中。主存儲裝置103的存儲區(qū)域分配如圖2所示，從第m行到第n行是分配給多子畫面同屏播放的存儲區(qū)域，存放一個顯示屏幕的所有播放數(shù)據(jù)。播放時最終顯示裝置104依次讀取主存儲裝置103的這一區(qū)域并輸出給最終顯示模塊，從而在顯示屏幕上同時顯示9個子畫面的內容。
這種傳統(tǒng)的存儲播放策略在多個子畫面的同屏幕播放過程中處理過于簡單存在很多不足。首先，在主存儲器中分配給多子畫面同屏播放的存儲區(qū)域是固定的，在該空間上需要存儲屏幕上所有子畫面顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)以及子畫面顯示區(qū)域之間的填充區(qū)域的播放數(shù)據(jù)。這造成了存儲空間的浪費，特別是在存儲空間緊張的應用中，這種浪費往往是不能容忍的。其次，播放手段的單一造成無法動態(tài)調整各個子畫面以及子畫面之間填充區(qū)域的尺寸和位置。比如圖1所示的方案種，當需要將子畫面顯示區(qū)域的尺寸放大而將子畫面之間的填充區(qū)域的尺寸減小時，就需要對9個子畫面的數(shù)據(jù)分別用解碼裝置101重新解碼，用降抽樣裝置102將原始尺寸的圖像重新進行抽樣縮小，并重新存放到主存儲裝置103中。這將明顯降低反應速度，對用戶體驗造成嚴重損失。同時，播放手段的單一造成無法動態(tài)的調整某個子畫面的顯示尺寸和位置。比如用戶對多個子畫面中的某一個畫面感興趣并希望對其進行單獨放大，稍后用戶又需要把這個畫面縮小回原來的大小，而且希望這個過程中畫面沒有明顯的停頓等感觀惡化。傳統(tǒng)方法很難實現(xiàn)這種動態(tài)調整。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種多畫面同屏幕播放方法，存儲盡可能少的數(shù)據(jù)以節(jié)省存儲空間，同時可以根據(jù)需要獨立靈活調整每個子畫面的顯示尺寸和位置，還可以使多個子畫面有多種顯示模式且這些模式之間可以任意切換。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多畫面同屏播放方法包括如下步驟A.視頻解碼器對視頻碼流進行解碼，解出一幀完整的圖像數(shù)據(jù)，輸出給降抽樣裝置，此時圖像數(shù)據(jù)為碼流中的原始尺寸；B.降抽樣裝置根據(jù)配置的降抽樣比例，將抽樣后的子圖像數(shù)據(jù)存放到主存儲裝置中的屬于該子圖像的相應存儲區(qū)域中；C.重復步驟A和步驟B，直到所有需要顯示的子圖像都已經存放到主存儲裝置中的相應的子畫面存儲區(qū)域中；D.根據(jù)所有需要顯示的子畫面的尺寸，將布局信息和存儲的子畫面數(shù)據(jù)的尺寸配置給播放控制裝置；E.當掃描線未進入子畫面的顯示區(qū)域時，播放控制裝置輸出填充數(shù)據(jù)給最終的顯示裝置，而不訪問主存儲裝置中的相應的子畫面存儲區(qū)域；當掃描線進入子畫面的顯示區(qū)域時，播放控制裝置訪問主存儲裝置中的相應的子畫面存儲區(qū)域，讀取子圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)步驟D配置的布局信息和存儲的子畫面數(shù)據(jù)的尺寸對子畫面數(shù)據(jù)進行水平尺寸和垂直尺寸的縮放，輸出給最終的顯示裝置。
所述的步驟B中的降抽樣比例可以動態(tài)配置，所述的動態(tài)配置是指各模塊正常工作過程中修改相關配置信息，而不打斷這些模塊的正常工作，并且修改的效果在配置完成后實時反映在模塊的輸出。
所述的步驟C中的各子畫面存儲區(qū)域在主存儲器中的位置和大小可以根據(jù)所需子畫面的大小和數(shù)量獨立自由的分配，從而可以在系統(tǒng)成本和子畫面播放效果之間作靈活控制。
所述的步驟D中的各子畫面布局信息和存儲子畫面數(shù)據(jù)的尺寸可以動態(tài)配置，從而動態(tài)地單獨控制各個子畫面的顯示和拼接，使多個子畫面有多種顯示模式且這些模式之間可以任意切換，從而使多個子畫面同屏幕播放的效果更豐富靈活。所述的動態(tài)配置是指各模塊正常工作過程中修改相關配置信息，而不打斷這些模塊的正常工作，并且修改的效果在配置完成后實時反映在模塊的輸出。
所述的步驟E中的播放控制裝可以判斷當前掃描線是否進入子畫面顯示區(qū)域決定輸出填充數(shù)據(jù)還是子畫面數(shù)據(jù)，所以主存儲裝置中只需要存放降抽樣后的子畫面數(shù)據(jù)，而不需要存放子畫面之間的填充區(qū)域的數(shù)據(jù)，降低多子畫面播放功能對主存儲裝置的存儲空間要求。
所述的步驟E中播放控制裝置可以根據(jù)步驟D配置的布局信息和存儲的子畫面數(shù)據(jù)的尺寸對子畫面數(shù)據(jù)進行合適的水平和垂直尺寸的縮放，于是可以通過增加子畫面的降抽樣比例而在播放時再對該子畫面進行放大，從而進一步降低對主存儲裝置的存儲空間要求。
本發(fā)明的多子畫面同屏播放方法使用更加緊湊的存儲結構，只需要將子畫面的數(shù)據(jù)單獨存儲，而不需要存放填充區(qū)域的播放數(shù)據(jù)，顯著節(jié)省了主存儲裝置的存儲空間；在播放時對利用子畫面縮放裝置對各個子畫面單獨進行動態(tài)調整，從而使系統(tǒng)可以靈活控制主存儲裝置的存儲分配，可以在存儲空間要求和子畫面播放效果這一矛盾中選取一個合適的平衡點；在播放時采用特殊的播放控制策略將多個子畫面的顯示數(shù)據(jù)拼接起來，使得系統(tǒng)可以動態(tài)調整多子畫面播放格局，使得多子畫面同屏顯示有多種顯示模式，且多中顯示模式之間可以任意切換。
圖1是傳統(tǒng)的多畫面同屏播放的實現(xiàn)方式示意圖；圖2是圖1中主存儲裝置的存儲區(qū)域分配格式；圖3是本發(fā)明的一實施例的結構示意圖；圖4是圖3中播放控制裝置的結構示意圖；圖5是圖3中主存儲裝置中的多個子畫面的存儲內容到顯示屏幕中子畫面顯示區(qū)域的映射關系示意圖；圖6是一實施例實現(xiàn)的顯示模式動態(tài)切換示意圖；圖7是本發(fā)明的一個實施例的6種多畫面同屏顯示模式。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的，技術方案，及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖和實施例詳細說明。
圖3是本發(fā)明的一個實施例的多子畫面同屏播放系統(tǒng)的結構示意圖。該系統(tǒng)包括碼流/節(jié)目信號輸入300，解碼裝置301，降抽樣裝置302，主存儲裝置303，播放控制裝置304，最終顯示裝置305，以及輸出給顯示屏幕的實際信號。其中播放控制的步驟包括輸出象素數(shù)可動態(tài)控制的填充區(qū)域的播放數(shù)據(jù)，把子畫面的數(shù)據(jù)縮放后輸出給顯示模塊。
播放控制裝置304的結構示意圖如圖4所示。該系統(tǒng)包括子畫面緩存裝置401，子畫面縮放裝置402，子畫面播放裝置403，填充區(qū)域播放裝置404，播放數(shù)據(jù)混合裝置405。其中主存儲裝置400即圖3中的303，最終顯示裝置406即圖3中的305。
當多畫面開始播放，如果當前正在播放的行(掃描線)是屬于填充區(qū)域的，則填充區(qū)域播放裝置404工作，播放數(shù)據(jù)混合裝置405將填充區(qū)域的播放數(shù)據(jù)直接輸出給最終的顯示裝置406，此時子畫面緩存裝置401，子畫面縮放裝置402，子畫面播放裝置403等裝置都不工作。如果當前正在播放的行(掃描線)是需要播放子畫面的，則子畫面緩存裝置401將需要的子畫面數(shù)據(jù)從主存儲裝置400中讀取，由子畫面縮放裝置402根據(jù)配置進行合理縮放，子畫面播放裝置403將縮放后的數(shù)據(jù)播放，并最終由播放數(shù)據(jù)混合裝置405和填充區(qū)域的播放數(shù)據(jù)混合后輸出給最終的顯示裝置406。
本發(fā)明的一個目的是通過播放時動態(tài)調整子畫面顯示的尺寸和位置，將m個不同原始尺寸的子畫面在同一個屏幕上可以顯示為m個顯示尺寸可單獨配置的子畫面顯示區(qū)域。其中將9個不同原始尺寸的子畫面在同一個屏幕上顯示為9個顯示尺寸可單獨配置的子畫面顯示區(qū)域的方法，其步驟如下a.視頻解碼裝置301對視頻碼流進行解碼，解出一幀完整的圖像數(shù)據(jù)，輸出給降抽樣裝置302，此時視頻解碼裝置301輸出的圖像數(shù)據(jù)為碼流中的原始尺寸，例如原始尺寸為720×576；
b.降抽樣裝置302根據(jù)配置的降抽樣比例，并將抽樣后的子圖像數(shù)據(jù)存放到主存儲裝置303中的屬于該子圖像的相應存儲區(qū)域中，例如降抽樣比例為水平1/4，垂直1/4，則降抽樣裝置302將降抽樣后的尺寸為180×144的子圖像數(shù)據(jù)存放到主存儲裝置303中的相應存儲區(qū)域中；c.重復步驟a和步驟b，直到9個子圖像都已經存放到主存儲裝置303中的屬于各自子圖像的相應存儲區(qū)域中，其中這9個圖象的原始尺寸和降抽樣比例都可以各不相同；d.根據(jù)9個子畫面的尺寸，將合適的布局配置信息配置給播放控制裝置304，然后播放控制裝置通過訪問主存儲裝置，開始輸出播放數(shù)據(jù)給最終的顯示裝置，當播放到子畫面數(shù)據(jù)時，播放控制裝置304的子畫面緩存裝置401，子畫面縮放裝置402，子畫面播放裝置403等裝置會根據(jù)布局信息和存儲的子畫面數(shù)據(jù)的尺寸，對其進行合適的水平/垂直尺寸的縮放后再輸出，并和填充區(qū)域播放裝置404的播放數(shù)據(jù)一起由播放數(shù)據(jù)混合裝置405將數(shù)據(jù)混合后輸出給最終的顯示裝置305；e.播放時通過對9個子畫面作分別處理，即使這9個畫面的原始尺寸各有差異，通過最終的顯示裝置后，將在顯示屏幕上顯示9個尺寸完全一樣的子畫面。
其中，在播放屏幕中m個子畫面顯示區(qū)域到主存儲裝置中的m個子畫面的映射關系可以任意映射。如圖5是映射關系示意圖，其中，子畫面顯示區(qū)域可以對應顯示存儲在子畫面存儲區(qū)域1的子畫面圖像，也可以對應顯示存儲在子畫面存儲區(qū)域2--子畫面存儲區(qū)域m的任意一個子畫面圖像。圖中顯示屏幕中只畫了子畫面顯示區(qū)域1的映射關系，表示該顯示區(qū)域的顯示內容可以通過訪問主存儲裝置，從主存儲裝置中的m個子畫面的存儲內容任意選取一個。其他m-1個顯示區(qū)域也一樣。圖5顯示屏幕中的其他m-1個顯示區(qū)域用…省略號表示。
圖6實現(xiàn)的顯示模式動態(tài)切換示意圖。系統(tǒng)首先播放切換前的9個子畫面同屏播放畫面。而此時用戶可能對其中的子畫面9特別關注，想將其放大，即切換到切換后的播放模式，則只需要通過遙控器等輸入裝置配置圖3中的播放控制裝置304。播放控制裝置304收到配置信息后，再播放下一屏數(shù)據(jù)時，子畫面顯示區(qū)域1，子畫面顯示區(qū)域2，子畫面顯示區(qū)域3還是按圖6中切換前的子畫面顯示區(qū)域1，子畫面顯示區(qū)域2，子畫面顯示區(qū)域3的圖像數(shù)據(jù)和拼接方式播放顯示。但是當播放到圖6中切換前的子畫面顯示區(qū)域5時，播放控制裝置304將不再讀取原來子畫面顯示區(qū)域5所映射的存儲子畫面的數(shù)據(jù)，而是將原來子畫面9的數(shù)據(jù)放大成圖6中切換后的子畫面顯示區(qū)域9的大小尺寸后再將數(shù)據(jù)傳送給顯示裝置，并最終在屏幕上顯示如圖6中切換后的畫面。
即在從如圖6中切換前的顯示模式切換到如圖6中切換后的顯示模式，主存儲器中的存儲內容可以完全不用改變。實現(xiàn)非常流暢的切換過程。反之，也可以從如圖6中切換后的顯示模式流暢的切換回到如圖6中切換前的顯示模式，而不需要改變主存儲器中的存儲內容。
圖7.a-圖7.e是利用本發(fā)明的技術方案實現(xiàn)的6種不同顯示模式。本領域的技術人員應該明白，利用本方案，可以方便的實現(xiàn)和圖7a--圖7f所示類似的顯示模式，且實現(xiàn)不同模式間的流暢切換。
綜上所述，本發(fā)明的目的是提供一種應用于多個子畫面同屏幕播放的存儲結構和播放策略。從而可以靈活控制主存儲器的存儲空間分配，并可以動態(tài)地單獨控制各個子畫面的顯示，使多個子畫面同屏幕播放的效果更豐富靈活。盡管本發(fā)明是參照其優(yōu)選實施例來具體描述的，但本領域的技術人員應該理解，在不脫離有所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種修改。
權利要求
1.多畫面同屏播放方法，其特征在于該方法包括以下步驟A.視頻解碼器對視頻碼流進行解碼，解出一幀完整的圖像數(shù)據(jù)，輸出給降抽樣裝置，此時圖像數(shù)據(jù)為碼流中的原始尺寸；B.降抽樣裝置根據(jù)配置的降抽樣比例，將抽樣后的子圖像數(shù)據(jù)存放到主存儲裝置中的屬于該子圖像的相應存儲區(qū)域中；C.重復步驟A和步驟B，直到所有需要顯示的子圖像都已經存放到主存儲裝置中的相應的子畫面存儲區(qū)域中；D.根據(jù)所有需要顯示的子畫面的尺寸，將布局信息和存儲的子畫面數(shù)據(jù)的尺寸配置給播放控制裝置；E.當掃描線未進入子畫面的顯示區(qū)域時，播放控制裝置輸出填充數(shù)據(jù)給最終的顯示裝置，而不訪問主存儲裝置中的相應的子畫面存儲區(qū)域；當掃描線進入子畫面的顯示區(qū)域時，播放控制裝置訪問主存儲裝置中的相應的子畫面存儲區(qū)域，讀取子圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)步驟D配置的布局信息和存儲的子畫面數(shù)據(jù)的尺寸對子畫面數(shù)據(jù)進行水平尺寸和垂直尺寸的縮放，輸出給最終的顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在一個顯示設備上同時顯示多個子畫面的方法。本發(fā)明只需要將子畫面的數(shù)據(jù)單獨存儲，而不需要存放填充區(qū)域的播放數(shù)據(jù)，顯著節(jié)省了主存儲裝置的存儲空間。在播放時對利用子畫面縮放裝置對各個子畫面單獨進行動態(tài)調整，從而使系統(tǒng)可以靈活控制主存儲裝置的存儲分配，可以在存儲空間要求和子畫面播放效果這一矛盾中選取一個合適的平衡點。在播放時采用特殊的播放控制策略將多個子畫面的顯示數(shù)據(jù)拼接起來，使得系統(tǒng)可以動態(tài)調整多子畫面播放格局，使得多子畫面同屏顯示有多種顯示模式，且多種顯示模式之間可以任意切換。
文檔編號G09G5/14GK1878260SQ20061009890
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權日2006年7月14日
發(fā)明者陳軍, 黃智杰, 龐智博 申請人:杭州國芯科技有限公司