专利名称：远端画中画的实现方法
技术领域：
本发明属于电通信技术，具体涉及会议电视领域。
在会议电视系统中，多点控制单元(MCU)通过网络控制下面的多个会场的终端，各个会场的终端同时具有发送本端信息和接收对方信息的功能。一般情况下，每个终端在接收到对方的图像的同时，还要显示一幅本地的图像，即本地画中画，这一图像一般是本地主摄像机的图像。
通常情况下，主会场是一个可容纳几百人的礼堂，因为会场太大，一台摄像机无法把整个会场的场景都拍摄进去，所以可以布置两台或两台以上的摄像机，一台摄像机拍摄主席台上的画面、其余的摄像机拍摄观众席上的画面等。
如
图1所示，各个会场的终端设备可以接多个摄像机，终端设备不仅需要传送主摄像机的图像，还要求可以传送一个或一个以上辅助摄像机(如图文摄像机)的图像，传送的图像越多，对方获得的信息也就越多。目前对这一问题，国内外的会议电视厂商都是采用切换视频源的方法使得对方能看到其他摄像机摄取的图像，但这种方法同一时刻只能传送一个摄像机摄取的图像。会议进行时，根据需要切换同一个会场的两个视频源，使得其他会场的与会者能够看到整个会场的场景。
本发明的目的在于提出一种远端画中画的实现方法，能够克服现有的技术的上述缺点，使得开会的双方既免去了要经常切换视频源的麻烦，又可以同时看到对方两个或两个以上场景的图像。
远端画中画的概念是相对于本地画中画而提出的。也就是说，远端画中画会议电视系统的每一个终端上可同时看到三个以上的画面，一幅图像为对方发送过来的主图像，另一幅为叠加在主图像上的本地画中画，还有一幅或一幅以上叠加在主图像上的从对方发送过来的远端画中画。
本发明的方法是通过以下的技术方案实现的主摄像机摄取的图像通过格式转换模块先转化为编码器所要求的标准格式数据，如CIF(公共中间格式)、QCIF(CIF的四分之一)；多个辅助摄像机摄取的图像分别通过格式转换模块转化为需叠加的小图像；然后将主图像和需叠加的小图像一起送入视频叠加模块进行叠加，变成一帧编码器所要求的标准格式数据；再交给编码器做编码；编码后的数据经过复用模块送上信道。
本发明的方法实现了会议电视终端设备同时传送两个或两个以上摄像机摄取的活动视频图像，举行电视会议时，开会的接收方可以同时看到对方的两个或两个以上的场景的图像，即实现了远端画中画；同时也省去了切换视频源的麻烦。
下面结合附图和实施例，进一步说明本发明的技术方案。
图1是现有技术中会议电视终端摄像机的连接示意图；图2是现有技术中会议电视终端图像编码的流程示意图；图3是以两个视频源为例的本发明应用例；图4(a)是视频叠加过程中亮度信号Y的叠加示意图；图4(b)是视频叠加过程中色度信号U的叠加示意图；图4(c)是视频叠加过程中色度信号V的叠加示意图。
图1是对现有技术中会议电视终端摄像机的连接情况的描述，在前面的背景技术中已做了详细介绍。
图2是现有技术的会议电视终端图像编码流程示意图，在现有技术中，会议电视终端图像编码过程如图2所示首先把模拟视频信号通过格式转化模块转换为标准的格式，如CIF(公共中间格式)、QCIF(CIF的四分之一)格式，然后交给编码器做编码，编码后的数据经过复用送上信道。这种方式显然仅适合于同一时刻传送一幅图像。
图3是以接两个视频源为例，说明了本发明方法的实现过程
视频源1即主摄像机摄取的图像，通过格式转换模块先转化为编码器所要求的格式数据，如CIF(公共中间格式)、QCIF(CIF的四分之一)格式数据，视频源2即辅助摄像机摄取的图像，通过格式转换模块转化为需叠加的小图像；然后将主图像和需叠加的小图像送入视频叠加模块进行叠加，合成一帧编码器所要求的格式数据，如CIF、QCIF格式的图像数据；再交给编码器进行编码，这里，需叠加的小图像即远端画中画的大小和位置可根据客户的需求进行设置。对于编码器来说，叠加后的图像和原来只有一幅图像的图像数据没有任何区别，因此就不会影响编码的速度和效果；编码后的数据经过复用模块送上信道。与图2的现有技术中会议电视终端图像编码过程相比，本发明在通常的图像编码之前，增加了一个视频叠加这个步骤。
图4是以两个视频源为例说明了视频叠加的具体实现过程一幅图像由若干行像素点组成，每个像素点一般包含一个亮度信号Y和两个色度信号U和V，由于人眼对色度信号不是很敏感，而对亮度信号比较敏感，因此，一般抽取较少的色度信号进行编码，这样既减少了图像编码的运算量，又不致于影响图像质量。例如YUV420格式的CIF图像的像素点为Y352×288，U176×144，V176×144。
图4中，进行视频叠加的视频源1的格式为YUV420，CIF，(即Y352×288，U176×144，V176×144)，进行视频叠加的视频源2，即远端画中画的格式为YUV420，100×80(即Y100×80，U50×40，V50×40)。假设用户希望将远端画中画置于屏幕(200，100)的位置，那么叠加过程如下(1)如图4(a)所示亮度信号Y的叠加找出视频源1位于200＜x＜300，100＜y＜180的亮度信号Y1，此区域的亮度信号用视频源2的亮度信号Y2代替。其中，Y1和Y2分别为视频源1和视频源2采集的亮度信号；(2)如图4(b)所示色度信号U的叠加找出视频源1位于100＜x＜150，50＜y＜90的色度信号U1，此区域的色度信号用视频源2的色度信号U2代替。其中U1和U2分别为视频源1和视频源2采集的色度信号；(3)如图4(c)所示色度信号V的叠加找出视频源1位于100＜x＜150，50＜y＜90的色度信号V1，此区域的色度信号用视频源2的色度信号V2代替。其中，V1和V2分别为视频源1和视频源2采集的色度信号；
至此，视频叠加过程完毕。
由于本发明使用了视频叠加的方法，使得开会的双方能够同时看到对方的两个或两个以上的场景，即可实现远端画中画的传送，使用简单方便。
权利要求
1.一种远端画中画的实现方法，包括以下步骤1)将主摄像机摄取的图像转化为符合编码器要求的格式数据；2)多个辅助摄像机摄取的图像分别转化为需叠加的小图像；3)将所述的主图像和需叠加的小图像一起送入进行视频叠加，变成一帧符合编码器要求的格式数据；4)对叠加后的图像数据进行编码；5)编码后的数据经过复用之后送上信道。
2.如权利要求1所述的一种远端画中画的实现方法，其特征在于所述视频叠加过程包括亮度信号Y的叠加、色度信号U的叠加和色度信号V的叠加首先确定需要叠加的小图像在大图像中的起始位置；然后根据小图像的起始位置和大小，找出小图像在大图像中的区域；最后将位于此区域的大图像的亮度信号Y，色度信号U，V分别用小图像的亮度信号Y，色度信号U，V代替。
全文摘要
一种远端画中画的实现方法,具体涉及会议电视领域。主摄像机摄取的图像首先转化为CIF格式数据;多个辅助摄像机摄取的图像分别转化为需叠加的小图像;然后将主图像和需叠加的小图像一起送入视频叠加模块进行叠加,变成一帧CIF格式的图像数据;再交给编码器做编码;编码后的数据经过复用模块送上信道。本发明的方法实现了会议电视终端设备同时传送两个或两个以上摄像机摄取的活动视频图像,同时也省去了切换视频源的麻烦。
文档编号H04N7/15GK1290107SQ9912465
公开日2001年4月4日 申请日期1999年12月18日 优先权日1999年12月18日
发明者郭宏智, 邹孟睿, 火焰, 黄强 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司