在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法
【專利摘要】本發明提出在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法：其特征在于包括以下步驟：步驟1.通過4K/UHD視頻圖像采集設備，獲得原始的4K/UHD視頻源信號；步驟2.對原始的4K/UHD視頻信號按照需要的尺寸進行裁剪；步驟3.將裁剪后的視頻信號進行編碼、傳輸、解碼、等比例縮放最后由顯示設備進行顯示，以獲得全場景的真人大小的視頻圖像。采用該方法能夠通過單個攝像機獲得全場景的真人大小的視頻圖像，并且具有視頻圖像質量高，色彩豐富，用戶使用成本更低等特點。
【專利說明】
在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法
技術領域
[0001]本發明涉及視頻通信領域、Telepresence (遠程呈現/網真)技術，4K/UHD技術、 網絡通信技術等。特別是在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，該方法旨在通過對4K/UHD視頻信號進行采集、裁剪、編碼、傳輸、解碼、等比例縮放，最后進行顯示，以獲得全場景的真人大小的視頻圖像，解決現有技術方案中必須通過多個攝像機拼接來獲得全場景的真人大小的視頻圖像的問題。【背景技術】
[0002]視頻通信作為目前最先進的通訊技術，已經可以借助互聯網或無線寬帶網絡，實現高效高清的遠程會議、協同辦公，在持續提升用戶溝通效率、縮減企業差旅費用成本、提高管理成效等方面具有得天獨厚的優勢，已部分取代商務出行，成為遠程辦公的最新模式。 近年來，我國視頻通信系統市場規模逐年擴大，視頻通信的應用范圍在迅速擴大的同時，進一步向各行各業滲透，從政府、公安、軍隊、法院到科技、能源、醫療、教育等領域隨處可見， 涵蓋了社會生活的方方面面。
[0003]在實際應用中，越來越多的用戶對于真人大小、面對面的會議體驗更為關注，而現有的技術方案中，要達到全場景、面對面真人大小的會議體驗必須通過多個攝像頭拼接完成，而每兩個攝像頭的拼接處理又是一個技術難點，因此在現有的技術方案下，最終用戶很難體驗到真正的全場景、面對面真人大小的會議體驗。因為上述的技術問題，在實際應用中，總會有一些因為多攝像機拼接而引起的影響用戶體驗的各種問題。
【發明內容】
[0004]為了解決上述因技術難點而引起的體驗感較差的問題，本發明針對現有技術中的缺陷和不足，提出一種新型視頻采集和顯示方法，采用該方法能夠通過單個攝像機獲得全場景的真人大小的視頻圖像，并且具有視頻圖像質量高，色彩豐富，用戶使用成本更低等特點。
[0005]本發明的技術構思為利用4K/UHD采集設備獲取4K/UHD原始視頻信號，并按照需要尺寸對獲取到的4K/UHD原始視頻信號進行裁剪，然后再進行編碼、傳輸、解碼、等比例縮放、顯示等一系列操作從而獲得全場景的真人大小的視頻圖像。
[0006]本發明的基本方案如下:
[0007]在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征在于包括以下步驟:
[0008]步驟1.通過4K/UHD視頻圖像采集設備，獲得原始的4K/UHD視頻源信號；
[0009]步驟2.對原始的4K/UHD視頻信號按照需要的尺寸進行裁剪，具體裁剪方式根據顯示設備的尺寸和布局有以下兩個不同的方案:
[0010]裁剪方案1:顯示設備數量為4,單個顯示設備的分辨率為全高清，顯示比例為 16: 9[〇〇11]將上述4個顯示設備垂直旋轉90度，然后拼接在一起，形成一個寬高比為36: 16的大顯示設備，4K/UHD視頻信號按照上述顯示設備的比例進行裁剪；
[0012]裁剪方案2:顯示設備數量為2,單個顯示設備的分辨率為全高清，顯示比例為 16: 9
[0013]將上述2個顯示設備拼接在一起，形成一個寬高比為32: 9的大顯示設備，4K視頻信號按照上述顯示設備的比例進行裁剪；
[0014]步驟3.將裁剪后的視頻信號進行編碼、傳輸、解碼、等比例縮放最后由步驟2中的顯示設備進行顯示，以獲得全場景的真人大小的視頻圖像；
[0015]上述步驟1中所述的4K/UHD視頻圖像采集設備是指4K/UHD視頻圖像采集卡或者是支持MIP1-CSI接口的智能設備；
[0016]所述的視頻圖像采集卡支持PC1-E接口、USB3.0接口；
[0017]所述的視頻圖像采集卡的視頻圖像信號接口支持HDMI接口、3G-SDI接口；
[0018]所述的 HDMI 接口的接口類型為 HDMI Type A、HDMI Type C、HDMI Type D ;
[0019]所述的HDMI接口的接口標準為HDMI 1.4及以上版本；
[0020]所述的 4K/UHD 分辨率為 4096*2160/3840*2160 ;[〇〇21]所述的智能設備指平板電腦、智能手機等智能終端；
[0022]上述步驟1中所述的4K/UHD視頻源信號是指支持4K/UHD分辨率的攝像機；
[0023]所述的攝像機支持HDMI接口、3G-SDI接口、MIP1-CSI接口等；
[0024]所述的 HDMI 接口的接口類型為 HDMI Type A、HDMI Type C、HDMI Type D ;
[0025]所述的HDMI接口的接口標準為HDMI 1.4及以上版本；
[0026]所述的 4K/UHD 分辨率為 4096*2160/3840*2160 ;
[0027]上述步驟2中所述的顯示設備指IXD顯示器、LED顯示器、PDP顯示器；
[0028]所述的顯示設備信號輸入接口支持VGA、DV1、HDM1、Display port接口；
[0029]上述步驟2中所述的單個顯示設備的分辨率為全高清，全高清分辨率指 1920*1080的分辨率；[〇〇3〇] 本發明的效果如下:
[0031]1.本發明通過4K/UHD采集設備獲取1路4K/UHD視頻信號，對獲取到的4K/UHD視頻信號進行裁剪，最后在顯示端進行等比例縮放顯示即可獲得全場景的真人大小的視頻圖像；
[0032]2.視頻圖像質量高，色彩豐富，用戶使用成本更低；【附圖說明】
[0033]圖1為本發明的工作原理示意圖；
[0034]圖2為裁剪方案1示意圖；
[0035]圖3為裁剪方案2示意圖；【具體實施方式】
[0036]如圖1所示，本發明提出一種新型視頻采集和顯示方法，采用該方法能夠通過單個攝像機獲得全場景的真人大小的視頻圖像，并且具有視頻圖像質量高，色彩豐富，用戶使用成本更低等特點。其工作原理如下:
[0037]1.通過4K/UHD視頻圖像采集設備，獲得原始的4K/UHD視頻源信號，本發明中4K/ UHD分辨率以3840*2160為例；
[0038]2.對原始的4K/UHD視頻信號按照需要的尺寸進行裁剪；
[0039]3.將裁剪后的視頻信號進行編碼、傳輸、解碼、等比例縮放最后經由顯示設備進行顯示，以獲得全場景的真人大小的視頻圖像；
[0040]對原始的4K/UHD視頻信號按照需要的尺寸進行裁剪，具體裁剪方式根據顯示設備的尺寸和布局有以下兩個不同的方案:[0041 ]圖2所示為裁剪方案1
[0042]1.裁剪方案1中顯示設備數量為4,單臺顯示設備分辨率為1920*1080,顯示比例為 16: 9 ;
[0043]2.將上述4個顯示設備垂直旋轉90度，然后拼接在一起，形成一個寬高比為 36: 16的大顯示設備，其顯示寬度為1080*4 = 4320,顯示高度為1920;
[0044]3.4K/UHD視頻信號分辨率為3840*2160 ;
[0045]4.4K/UHD視頻信號分辨率3840*2160與4個顯示設備拼接起來的大的顯示設備分辨率不匹配(視頻信號寬度小于顯示設備寬度，視頻信號高度大于顯示設備高度)，需要進行裁剪，同時還要保證視頻顯示比例，通過計算可獲得裁剪后的視頻尺寸為3840*1706 ;
[0046]5?裁剪后的視頻信號(分辨率3840*1706)的寬高比為9: 4,顯示設備(分辨率 4320*1920)的寬高比也為9: 4,即保證裁剪后的視頻在顯示設備上可以等比例顯示；
[0047]圖3所示為裁剪方案2
[0048]1.裁剪方案2中顯示設備數量為2,單臺顯示設備分辨率為1920*1080,顯示比例為 16: 9 ;
[0049]2.將上述2個顯示設備拼接在一起，形成一個寬高比為32: 9的大顯示設備，其顯示寬度為3840,顯示高度為1080 ;
[0050]3.4K/UHD視頻信號分辨率為3840*2160 ;
[0051]4.4K/UHD視頻信號分辨率3840*2160與2個顯示設備拼接起來的大的顯示設備分辨率不匹配(視頻信號寬度等于顯示設備寬度，視頻信號高度是顯示設備高度的2倍)，需要進行裁剪，因為視頻信號寬度與顯示設備寬度一致，因此視頻信號的寬度不需要裁剪，而視頻信號高度是顯示設備高度的2倍，因此只需將視頻信號的高度(2160) 4等分，去掉頂部的1/4和底部的1/4,只保留中間的2/4即可，因此裁剪后的視頻信號分辨率為3840*1080 ;
[0052]應當指出，以上所述【具體實施方式】可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。因此，盡管本說明書參照附圖對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或者等同替換。而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明專利的保護范圍當中。
【主權項】
1.在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法。步驟1.通過4K/UHD視頻圖像采集設備，獲得原始的4K/UHD視頻源信號。步驟2.對原始的4K/UHD視頻信號按照需要的尺寸進行裁剪，具體裁剪方式根據顯示 設備的尺寸和布局有以下兩個不同的方案。裁剪方案1:顯示設備數量為4,單個顯示設備的分辨率為全高清，顯示比例為16: 9。將上述4個顯示設備垂直旋轉90度，然后拼接在一起，形成一個36: 16的大顯示設 備，4K/UHD視頻信號按照上述顯示設備的比例進行裁剪。裁剪方案2:顯示設備數量為2,單個顯示設備的分辨率為全高清，顯示比例為16: 9。將上述2個顯示設備拼接在一起，形成一個32: 9的大的顯示設備，4K視頻信號按照 上述顯示設備的比例進行裁剪。步驟3.將裁剪后的視頻信號進行編碼、傳輸、解碼、等比例縮放最后由步驟2中的顯示 設備進行顯示，以獲得全場景的真人大小的視頻圖像。2.根據權利要求1所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的4K/UHD視頻圖像采集設備是指4K/UHD視頻圖像采集卡或者是支持MIP1-CSI 接口的智能設備。3.根據權利要求2所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的視頻圖像采集卡支持PC1-E接口、USB3.0接口。4.根據權利要求2所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的視頻圖像采集卡的視頻圖像信號接口支持HDMI接口、3G-SDI接口。5.根據權利要求4所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的 HDMI 接口 的接口類型為 HDMI Type A、HDMI Type C、HDMI Type D。6.根據權利要求4所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的HDMI接口的接口標準為HDMI 1.4及以上版本。7.根據權利要求2所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的支持MIP1-CSI接口的智能設備指平板電腦、智能手機等智能終端。8.根據權利要求7所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的平板電腦、智能手機支持的操作系統為Windows系統、Linux系統、Android系 統以及i〇S系統。9.根據權利要求1所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征 在于:所述的4K/UHD分辨率為4096*2160/3840*2160。10.根據權利要求1所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特 征在于:所述的4K/UHD視頻源信號是指支持4K/UHD分辨率的攝像機。11.根據權利要求8所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特 征在于:所述的攝像機支持HDMI接口、3G-SDI接口、MIPI — CSI接口。12.根據權利要求9所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特 征在于:所述的 HDMI 接口 的接口類型為 HDMI Type A、HDMI Type C、HDMI Type D。13.根據權利要求9所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特 征在于:所述的HDMI接口的接口標準為HDMI1.4及以上版本。14.根據權利要求1所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特征在于:所述的全高清是指分辨率為1920*1080。15.根據權利要求1所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特 征在于:所述的顯示設備指IXD顯示器、LED顯示器、PDP顯示器。16.根據權利要求1所述的在視頻通信系統中的一種新型視頻采集和顯示方法，其特 征在于:所述的顯示設備信號輸入接口支持VGA、DV1、HDM1、Display port接口。
【文檔編號】H04N7/14GK105991958SQ201510097102
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月3日
【發明人】王生安, 趙亞軍
【申請人】北京華緯訊電信技術有限公司