CN103065349B - 一种数据渲染方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据渲染方法及装置，主要内容为：读取并存储视频卡采集的每帧数据；在该帧数据的数据结构为隔行数据时，改变帧数据的数据结构，将帧数据的奇数行数据合并在一起作为该帧数据的奇行数据，将该帧数据的偶数行数据合并在一起作为该帧数据的偶行数据；根据输出的需要对该帧数据进行数据渲染。在本发明实施例中通过分别将隔行数据的奇行数据和偶行数据进行合并，并在需对奇行数据进行渲染时，读取该奇行数据进行渲染，在需对偶行数据进行数据渲染时，读取该偶行数据进行数据渲染，由于不对隔行数据进行逐行数据的转换处理，因此在避免对渲染画面输出时出现锯齿和闪烁现象的同时减轻了CPU的资源占用量，提高了三维实时渲染的效率。

Description

一种数据渲染方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种数据渲染方法及装置。

背景技术

随着三维实时渲染技术的不断发展，三维实时渲染技术也应用到了广播电视领域中，进而产生了三维在线包装***。三维包装***由计算机、视频卡和渲染设备组成。计算机提供了整个三维包装***的运行平台，视频卡提供了视频画面的输入、输出以及实现视频、图文之间的快速混合功能，渲染设备是整个***的核心，它是制作和显示图文模板、控制视频卡运行和输出的交互工具。

视频卡是多种多样的，渲染设备通过视频卡采集的视频信号也是分很多种类型比如视频图形阵列（VideoGraphicsArray，VGA）、数字视频接口（DigitalVideoInterface，DVI）、高清晰度多媒体接口（HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI）、数字串行接口（serialdigitalinterface，SDI）等，但是从这些视频信号的数据结构上总的来说分为两种：逐行数据和隔行数据。在渲染设备中通过视频卡采集的视频信号有的是隔行数据，有的是逐行数据，针对逐行数据来说，对其进行数据渲染后直接传递给视频卡输出是没有问题的，然而，针对隔行数据来说，对其进行数据渲染后会被转换成为逐行数据，然后再传递给视频卡输出，这时会出现渲染结果奇偶行数据和视频卡输出要求的奇偶行数据不对应，因此输出的三维画面会出现锯齿和闪烁现象。

为了避免输出的画面出现锯齿和闪烁现象，现有的渲染设备采用以下两种方法将隔行数据转换为逐行数据再进行数据渲染：

第一种方法：

针对隔行数据在内存中对视频卡采集到每帧数据进行一次数据结构的转换，把奇偶行数据进行相应的数学运算，针对相应行数的奇行数据或偶行数据拟合成为一行或多行不存在奇偶行特征的数据，也即把隔行数据转换成逐行数据再进行数据渲染。

第二种方法：

采用特殊的硬件设备将隔行数据转换为逐行数据。

上述两种方法避免输出的画面出现锯齿和闪烁现象，然而针对第一种方法，其不足之处在于：一方面，由于将隔行数据转换为逐行数据需要占用了大量的CPU资源，因此使得渲染设备的实时数据渲染性能降低，并且在渲染设备同时对视频卡采集的多路隔行数据进行实时数据渲染时，渲染设备的实时数据渲染性能的下降更为明显；另一方面，由于将隔行数据转换为逐行数据后，原有的视频信息会被修改，并且修改是有损和不可逆的，因此视频信号的质量会降低。针对第二种方法，其不足之处在于：一方面，由于采用特殊硬件进行处理的过程是需要获取前后几帧数据，然后合并计算的，视频信号输入输出设备变会有几帧的差距，因此，引擎的渲染效率受到了硬件的限制，视频数据的采集和输出的实时性就很降低，另一方面，由于受制于特殊的硬件设备，因此渲染设备的可扩展和灵活性降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据渲染方法及装置，用于解决现有技术中针对隔行数据进行数据渲染时，渲染设备的实时数据渲染性能的下降的问题。

本发明实施例提供的技术方案主要包括：

一种数据渲染方法，该方法包括：

读取并存储视频卡采集的每帧数据，获得该帧数据的数据结构信息；

在该帧数据的数据结构为隔行数据时，改变该帧数据的数据结构，将该帧数据的奇数行数据合并在一起作为该帧数据的奇行数据，将该帧数据的偶数行数据合并在一起作为该帧数据的偶行数据；

根据视频卡输出的需要对该帧数据进行数据渲染，在视频卡需要输出奇行数据时，读取存储的该帧数据的奇行数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据时，读取存储的该帧数据的偶行数据进行数据渲染。

一种数据渲染装置，该装置包括：

帧数据读取模块，用于读取并存储视频卡采集的每帧数据，获得该帧数据的数据结构信息；

数据结构改变模块，用于在该帧数据的数据结构为隔行数据时，改变该帧数据的数据结构，将该帧数据的奇数行数据合并在一起作为该帧数据的奇行数据，将该帧数据的偶数行数据合并在一起作为该帧数据的偶行数据；

渲染模块，用于根据视频卡输出的需要对该帧数据进行数据渲染，在视频卡需要输出奇行数据时，读取存储的该帧数据的奇行数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据时，读取存储的该帧数据的偶行数据进行数据渲染。

本发明实施例，通过分别将隔行数据的奇行数据和偶行数据进行合并，并在需对该帧数据的奇行数据进行渲染时，读取存储的该帧数据的奇行数据进行渲染，在需对该帧数据的偶行数据进行数据渲染时，读取存储的该帧数据的偶行数据进行数据渲染，由于不对隔行数据进行逐行数据的转换处理，因此，在避免三维画面通过视频卡输出时出现锯齿和闪烁现象的同时减轻了CPU的资源占用量，提高了三维实时渲染的效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的数据渲染方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的奇偶行数据合并示意图；

图3为本发明实施例提供的数据渲染装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种数据渲染方法及装置，利用了在进行渲染数据输出时视频卡将奇行数据和偶行数据分开输出这一原理，分别将隔行数据的奇行数据和偶行数据进行合并，并在需对该帧数据的奇行数据进行渲染时，读取存储的该帧数据的奇行数据进行渲染，在需对该帧数据的偶行数据进行数据渲染时，读取存储的该帧数据的偶行数据进行数据渲染，由于不对隔行数据进行逐行数据的转换处理，因此，在避免三维画面通过视频卡输出时出现锯齿和闪烁现象的同时减轻了CPU的资源占用量，提高了三维实时渲染的效率。

如图1所示，其为本发明实施例提供的一种数据渲染方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤101：读取并存储视频卡采集的每帧数据，获得该帧数据的数据结构信息。

数据结构是指计算机存储、组织数据的方式，现有的数据结构包括：逐行数据和隔行数据。

较佳的，在本步骤101中，还获得了该帧数据的数据宽度和高度信息。

具体实施时，本步骤101可以是渲染设备读取视频卡采集的每帧数据，读取每帧数据的信息，该帧数据的宽度、高度和数据结构。在内存中创建一块同样大小的数据块，把该帧数据拷贝到创建好的内存块中，从而完成从视频卡到内存的搬移。

步骤102：判断该帧数据的编码格式是否为预先设定的编码格式，若否，则执行步骤103，若是，则执行步骤104。

由于视频卡采集到的数据的编码格式分很多种，如：亮度参量和色度参量分开表示的像素格式YUV、红绿蓝（RedBlueGreen，RGB）。为了保证数据采集的兼容性需要把各种数据编码格式转化为统一的数据编码格式后再交给渲染设备进行数据渲染。

步骤103：将该帧数据的编码格式转换为预先设定的编码格式，并执行步骤104。

所述预先设定的编码格式是根据渲染设备支持的格式来设定的，假设渲染设备支持红绿蓝不透明参数（RedBlueGreenAlpha，RGBA）编码格式，则可以将帧数据的编码格式转换为RGBA格式。

需要说明的是，步骤102和步骤103是本发明实施例的优选步骤，本发明实施例也可以不执行步骤102和步骤103。

步骤104：判断该帧数据的数据结构是否为隔行数据，若是，则执行步骤105，若否，则执行步骤107。

本步骤104中是根据步骤101中获得该帧数据的数据结构信息来判定的。

步骤105：改变该帧数据的数据结构，将该帧数据的奇数行数据合并在一起作为该帧数据的奇行数据，将该帧数据的偶数行数据合并在一起作为该帧数据的偶行数据，并执行步骤106。

本步骤105的奇数行数据合并的过程及偶数行数据合并的过程如图2中所示的示意图，其中，图2中左边的图表示的是改变帧数据的数据结构之前的帧数据的数据结构，一行奇数行数据和一行偶数行数据交替存储；图2中右边的图表示的是改变了帧数据的数据结构之后的帧数据的数据结构，奇数行数据存储在该帧数据的存储空间的上半部分，偶数行数据存储在该帧数据的存储空间的下半部分。

当然，在本步骤105中，改变帧数据的数据结构并不限于将奇数行数据存储在该帧数据的存储空间的上半部分，偶数行数据存储在该帧数据的存储空间的下边部分，也可以将将偶数行数据存储在该帧数据的存储空间的上半部分，奇数行数据存储在该帧数据的存储空间的下半部分。

若在步骤101中获得了该帧数据的数据宽度和高度信息，则本步骤105中，改变该帧数据的数据结构，具体包括：

根据获得的该帧数据的数据宽度和高度信息，依次提取该帧数据的每一奇数行数据和每一偶数行数据，将提取的该帧数据的所有奇数行数据进行合并作为该帧数据的奇行数据，将提取的该帧数据的所有偶数行数据进行合并作为该帧数据的偶行数据。

步骤106：读取改变了帧数据的数据结构的帧数据来创建纹理贴图，并执行步骤108。

由于目前渲染设备中的显卡只能处理纹理贴图数据，因此，需要读取改变了帧数据的数据结构的帧数据创建纹理贴图才能被显卡识别。

具体实施时，可将根据采集到的改变了帧数据的数据结构的帧数据的大小在显存上创建相同大小的纹理贴图，进而完成从内存到显存的传递，为渲染设备进行数据渲染做准备。

此时，由于所述改变了帧数据的数据结构的帧数据的上半部分是奇行数据，下半部分是偶行数据，因此，转换为纹理贴图之后，该纹理贴图的上半部分仍是奇行数据，下半部分是仍偶行数据。

步骤107：读取逐行数据创建纹理贴图，并执行步骤108。

针对逐行数据，也需要创建纹理贴图，并在显存上创建与逐行数据的数据大小相同的纹理纹理贴图，进而完成从内存到显存的传递，为渲染设备进行数据渲染做准备。

此时，由于并未对数据结构为逐行数据的帧数据的数据结构进行改变，因此，将其转换为纹理贴图之后，该纹理贴图的上半部分仍是原有的帧数据的上半部分，下半部分是仍是原有的帧数据的下半部分。

需要说明的是步骤106和步骤107是本发明实施例的优选步骤，渲染设备中的显卡不是只能处理纹理贴图的数据时，也可以不执行步骤106和步骤107，直在步骤105之后，直接根据视频卡输出的需要对该帧数据进行数据渲染，在需要对该帧数据的奇数行数据进行渲染时，读取存储的该帧数据的奇行数据进行渲染，在需要对该帧数据的偶数行数据进行数据渲染时，读取存储的该帧数据的偶行数据进行数据渲染。

步骤108：根据视频卡输出的需要对该帧数据进行数据渲染，在视频卡需要输出奇行数据时，读取所述纹理贴图中对应于奇行数据部分的数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据，读取所述纹理贴图中对应于偶行数据部分的数据进行渲染。

在本发明的实施例中，由于不再做隔行数据到逐行数据的转换，这样就有效减少了数据处理的中间过程，降低了CPU的资源占用。并且没有对隔行数据进行逐行数据的转换，这样，就不会降低原有视频的显示质量（即输出时不会出现锯齿和闪烁现象），也不需要对比该帧数据前后几帧的数据做计算，因此不需要采集几帧的数据，能实时的播放帧视频，不会造成了采集和播出的帧延迟，相对于现有技术而言，提高了渲染的实时性。

如图3所示，其为本发明实施例提供的一种数据渲染装置的结构示意图，该装置包括：帧数据读取模块11、数据结构改变模块12和渲染模块13；其中：

帧数据读取模块11，用于读取并存储视频卡采集的每帧数据，获得该帧数据的数据结构信息。

数据结构改变模块12，用于在该帧数据的数据结构为隔行数据时，改变该帧数据的数据结构，将该帧数据的奇数行数据合并在一起作为该帧数据的奇行数据，将该帧数据的偶数行数据合并在一起作为该帧数据的偶行数据。

渲染模块13，用于根据视频卡输出的需要对该帧数据进行数据渲染，在视频卡需要输出奇行数据时，读取存储的该帧数据的奇行数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据时，读取存储的该帧数据的偶行数据进行数据渲染。

所述装置还包括：

判断模块14，用于判断每帧数据的编码格式是否为预先设定的编码格式。

编码格式转变模块15，用于在每帧数据的编码格式不为预先设定的编码格式时，将该帧数据的编码格式转换为预先设定的编码格式。

较优的，所述装置还包括：

纹理贴图创建模块16，用于将改变了帧数据的数据结构的帧数据的数据格式转换为纹理贴图；

所述渲染模块13，具体用于在视频卡需要输出奇行数据时，读取所述纹理贴图中对应于奇行数据部分的数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据，读取所述纹理贴图中对应于偶行数据部分的数据进行渲染。

较优的，所述帧数据读取模块11，还用于获得该帧数据的数据宽度和高度信息；

所述数据结构改变模块12，具体用于根据获得的该帧数据的数据宽度和高度信息，依次提取该帧数据的每一奇数行数据和每一偶数行数据，将提取的该帧数据的所有奇数行数据合并在一起作为该帧数据的奇行数据，将提取的该帧数据的偶数行数据合并在一起作为该帧数据的偶行数据。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种数据渲染方法，其特征在于，该方法包括：

读取并存储视频卡采集的每帧纹理数据，获得该帧纹理数据的数据结构信息；

在该帧纹理数据的数据结构为隔行数据时，改变该帧纹理数据的数据结构，将该帧纹理数据的奇数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的奇行数据，将该帧纹理数据的偶数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的偶行数据；

根据视频卡输出的需要对该帧纹理数据进行数据渲染，在视频卡需要输出奇行数据时，读取存储的该帧纹理数据的奇行数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据时，读取存储的该帧纹理数据的偶行数据进行数据渲染。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在读取并存储视频卡采集的每帧纹理数据之后，将该帧纹理数据的奇数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的奇行数据，将该帧纹理数据的偶数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的偶行数据之前，所述方法还包括：

判断每帧纹理数据的编码格式是否为预先设定的编码格式；

在每帧纹理数据的编码格式不为预先设定的编码格式时，将该帧纹理数据的编码格式转换为预先设定的编码格式。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将该帧纹理数据的奇数行数据合并在一起作为该帧数据的奇行数据，将该帧纹理数据的偶数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的偶行数据之后，根据视频卡输出的需要对该帧纹理数据进行数据渲染之前，所述方法还包括：

读取改变了帧纹理数据的数据结构的纹理数据来创建纹理贴图；

所述根据视频卡输出的需要对该帧纹理数据进行数据渲染具体包括：

在视频卡需要输出奇行数据时，读取所述纹理贴图中对应于奇行数据部分的数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据，读取所述纹理贴图中对应于偶行数据部分的数据进行渲染。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，读取并存储视频卡采集的每帧纹理数据，还获得该帧纹理数据的数据宽度和高度信息；

所述在该帧纹理数据的数据结构为隔行数据时，改变该帧纹理数据的数据结构，具体包括：

根据获得的该帧纹理数据的数据宽度和高度信息，依次提取该帧纹理数据的每一奇数行数据和每一偶数行数据，将提取的该帧纹理数据的所有奇数行数据进行合并作为该帧纹理数据的奇行数据，将提取的该帧纹理数据的所有偶数行数据进行合并作为该帧纹理数据的偶行数据。

5.一种数据渲染装置，其特征在于，该装置包括：

帧数据读取模块，用于读取并存储视频卡采集的每帧纹理数据，获得该帧纹理数据的数据结构信息；

数据结构改变模块，用于在该帧纹理数据的数据结构为隔行数据时，改变该帧纹理数据的数据结构，将该帧纹理数据的奇数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的奇行数据，将该帧纹理数据的偶数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的偶行数据；

渲染模块，用于根据视频卡输出的需要对该帧纹理数据进行数据渲染，在视频卡需要输出奇行数据时，读取存储的该帧纹理数据的奇行数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据时，读取存储的该帧纹理数据的偶行数据进行数据渲染。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

判断模块，用于判断每帧纹理数据的编码格式是否为预先设定的编码格式；

编码格式转变模块，用于在每帧纹理数据的编码格式不为预先设定的编码格式时，将该帧纹理数据的编码格式转换为预先设定的编码格式。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

纹理贴图创建模块，用于读取改变了帧数据的数据结构的纹理数据来创建纹理贴图；

所述渲染模块，具体用于在视频卡需要输出奇行数据时，读取所述纹理贴图中对应于奇行数据部分的数据进行渲染，在视频卡需要输出偶行数据，读取所述纹理贴图中对应于偶行数据部分的数据进行渲染。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述帧数据读取模块，还用于获得该帧纹理数据的数据宽度和高度信息；

所述数据结构改变模块，具体用于根据获得的该帧纹理数据的数据宽度和高度信息，依次提取该帧纹理数据的每一奇数行数据和每一偶数行数据，将提取的该帧纹理数据的所有奇数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的奇行数据，将提取的该纹理帧数据的偶数行数据合并在一起作为该帧纹理数据的偶行数据。