[发明专利]一种基于预测的低延时视频叠加帧缓存调度器

权利要求书

1.一种基于预测的低延时视频叠加帧缓存调度器，其特征在于：包括背景视频缓存单元、写入帧缓存调度单元、存储读写控制单元、背景视频检测单元、读出帧预测调度单元、前景视频检测单元、前景视频缓存单元和视频叠加单元；

所述背景视频缓存单元输入端接收输入的背景视频信号，输出端与写入帧缓存调度单元的输入端相连；背景视频缓存单元实现对外部输入背景视频数据的一级缓存，并将缓存之后的连续视频流信号输出到写入帧缓存调度单元中；

所述写入帧缓存调度单元输出端通过存储读写总线与存储读写控制单元相连，实现输入背景视频写入外部存储的多帧缓存调度；所述写入帧缓存调度单元使用的调度算法是三帧缓存轮转写入算法：在外部存储中虚拟例化三个帧缓存区域并编号为1、2、3，写入帧缓存调度单元将背景视频按照1-2-3-1的顺序循环写入到外部存储中；

所述背景视频检测单元输入端接收输入的背景视频信号，通过检测背景视频行场同步信号，实时获取背景视频已写入到帧缓存的行数信息；

所述前景视频检测单元输入端接收输入的前景视频信号，通过检测前景视频行场同步信号，实时获取前景视频用于视频叠加的行数信息；

所述读出帧预测调度单元输入端通过视频行数信号线与写入帧缓存调度单元、背景视频检测单元、前景视频检测单元的状态输出端相连，接收背景视频和前景视频的写入状态，以及当前写入视频帧缓存编号信息；并根据背景视频的写入状态、当前写入视频帧缓存编号信息解算当前需要读取的帧缓存编号：

所述读出帧预测调度单元根据当前时刻背景视频的输入行位置x’、写入帧缓存调度单元反馈的当前写入视频帧缓存编号信息u，通过以下过程解算当前需要读取的帧缓存编号v：

设置读写冲突阈值x，如果x’x时，读取帧编号v＝u；如果x’≤x，读取帧编号使用如下公式获得

所述读出帧预测调度单元输入端还通过总线与存储读写控制单元相连，实现对解算得到当前需要读取的帧缓存数据进行读取控制；

所述的读出帧预测调度单元输出端通过连续视频流信号与视频叠加单元相连，输出读取的背景视频帧缓存数据到视频叠加单元；

所述前景视频缓存单元输入端接收输入的前景视频信号，实现对输入前景视频的一级缓存，并将缓存之后的连续视频流信号输出到视频叠加单元；

所述视频叠加单元实现背景与前景视频的叠加并输出。

2.根据权利要求1所述一种基于预测的低延时视频叠加帧缓存调度器，其特征在于：该帧缓存调度器的逻辑架构基于FPGA实现。

3.根据权利要求1所述一种基于预测的低延时视频叠加帧缓存调度器，其特征在于：视频叠加单元使用的叠加算法为Alpha混叠算法或前景覆盖叠加算法。