用于顯示視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于輸出圖形和視頻以供顯示的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字視頻能力可并入到多種多樣的裝置中，包括數(shù)字電視、數(shù)字直播系統(tǒng)、無線廣播系統(tǒng)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型或桌上型計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字記錄裝置、數(shù)字媒體播放器、視頻游戲裝置、視頻游戲控制臺(tái)、蜂窩式或衛(wèi)星無線電電話、視頻電話會(huì)議裝置和類似者。一些應(yīng)用程序可能涉及用拼接式布置發(fā)送視頻數(shù)據(jù)到多個(gè)顯示面板以跨越多個(gè)顯示器顯示單個(gè)視頻輸出。
[0003]—個(gè)關(guān)鍵難題是跨越所有面板呈現(xiàn)統(tǒng)一且同步的顯示。因?yàn)闇囟群碗妷鹤兓瘜?dǎo)致振蕩器發(fā)生差值，所以相同類型的顯示器硬件上的相同編程將具有不同刷新速率和不同VSYNC時(shí)序，并且可能會(huì)產(chǎn)生不希望的視覺假影。舉例來說，如果存在百萬分之500的差值(500PPM)，這大約是每I秒0.5毫秒的誤差(每天?43秒)。在刷新速率為60Hz (例如每個(gè)循環(huán)16.6毫秒)的情況下，針對(duì)所述500PPM的差值，偏離幾乎I個(gè)視頻幀需要大約33秒。大多數(shù)顯示器編程經(jīng)過雙重緩沖以避免撕裂，并且給顯示器硬件的顯示提交的設(shè)置將影響從VSYNC開始的下一幀。不同VSYNC時(shí)序會(huì)在不同面板上產(chǎn)生不同的時(shí)間顯示更新，并且這又會(huì)跨越面板陣列產(chǎn)生視覺假影。
[0004]—種可能的解決方案是使所有面板具有共同的刷新時(shí)序，通常被稱作“同步鎖相(genlock)”。通常通過如下方式實(shí)現(xiàn)發(fā)布共同緩沖交換:一旦所有渲染完成就翻轉(zhuǎn)圖形內(nèi)容時(shí)的交換屏障，或者以恒定影片回放速率(例如，24fps)顯示視頻時(shí)的時(shí)戳。通常使用經(jīng)配置以使用主同步信號(hào)來實(shí)施刷新時(shí)序的硬件來處理共同刷新時(shí)序(例如同步鎖相)。
[0005]—種可能的同步鎖相同步可以涉及單個(gè)圖形/顯示控制器，其具有用于每一顯示面板的一個(gè)轉(zhuǎn)接器。雖然這種解決方案可以允許在相同圖形卡中配置每一顯示接口以給不同面板產(chǎn)生相同的顯示器刷新屬性以便進(jìn)行同步鎖相同步，但是使這種解決方案可縮放到特定的卡上的轉(zhuǎn)接器的限值以上可能不太容易，例如潛在地支持高達(dá)六個(gè)顯示面板，但是再多就不行了。單個(gè)圖形卡中可能會(huì)出現(xiàn)有限的GPU能力和存儲(chǔ)器大小限制。
[0006]另一可能的解決方案可以涉及多個(gè)顯示器控制器使用專用于主同步鎖相信號(hào)的硬件來驅(qū)動(dòng)多個(gè)顯示器。雖然這種解決方案可以利用分布并行處理能力，并且圖形處理單元(GPU)能力和存儲(chǔ)器可能不是問題，但是這種解決方案需要額外軟件交換(翻轉(zhuǎn))同步機(jī)構(gòu)，例如交換屏障。這種解決方案可能涉及需要硬件增強(qiáng)以向主要在PC中的每一顯示裝置提供用于顯示時(shí)序的幀同步鎖相主信號(hào)。添加額外顯示器可能是復(fù)雜且昂貴的，因?yàn)閺闹黠@示控制器向群組中的每個(gè)“特殊”顯示控制器饋送同步信號(hào)有硬件要求。
[0007]另一可能的解決方案可以涉及使用電纜將PC的并聯(lián)端口連線到外部信號(hào)產(chǎn)生器以保持同步。雖然這種解決方案可以利用分布并行處理能力，并且GPU可縮放性、存儲(chǔ)器和特殊硬件卡可能不是問題，但是這種解決方案仍然需要在并聯(lián)端口的中斷線路與用于顯示時(shí)序的外部信號(hào)產(chǎn)生器之間固連線電纜。這種解決方案可能難以縮放面板陣列，因?yàn)榇嬖陬~外的固線式連接要求，并且當(dāng)前顯示面板設(shè)計(jì)可能不具有任何并聯(lián)端口或暴露的中斷線路。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)可以使用不需要固線式同步信號(hào)的過程來解決上文所論述的同步鎖相問題，并且可以更簡(jiǎn)單而且更便宜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的技術(shù)可以總體上涉及使用同步鎖相在多個(gè)顯示面板上顯示視頻輸出。本發(fā)明的技術(shù)可以總體上涉及使視頻數(shù)據(jù)的時(shí)序同步。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于顯示視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備包括:顯示器，其經(jīng)配置以部分地基于同步輸出來顯示視頻數(shù)據(jù)；以及處理器，其耦合到所述顯示器，所述處理器經(jīng)配置以獲得測(cè)量到的垂直同步(VSYNC)值和參考VSYNC值，所述參考VSYNC值和所述測(cè)量到的VSYNC值中的至少一者是基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)間來源；部分地基于比較參考VSYNC值與所述測(cè)量到的VSYNC值得到的比較值來產(chǎn)生同步輸出；以及基于所述同步輸出來調(diào)整所述視頻數(shù)據(jù)的時(shí)序。
[0011]在另一實(shí)施例中，一種顯示視頻數(shù)據(jù)的方法包括:獲得測(cè)量到的垂直同步(VSYNC)值和參考VSYNC值，所述參考VSYNC值和所述測(cè)量到的VSYNC值中的至少一者是基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)間來源；部分地基于比較參考VSYNC值與所述測(cè)量到的VSYNC值得到的比較值來產(chǎn)生同步輸出；基于所述同步輸出來調(diào)整所述視頻數(shù)據(jù)的時(shí)序；以及部分地基于所述同步輸出來顯示視頻數(shù)據(jù)。
[0012]在另一實(shí)施例中，一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體存儲(chǔ)指令，所述指令在執(zhí)行時(shí)使至少一個(gè)物理計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行顯示視頻數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括:獲得測(cè)量到的垂直同步(VSYNC)值和參考VSYNC值，所述參考VSYNC值和所述測(cè)量到的VSYNC值中的至少一者是基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)間來源；部分地基于比較參考VSYNC值與所述測(cè)量到的VSYNC值得到的比較值來產(chǎn)生同步輸出；基于所述同步輸出來調(diào)整所述視頻數(shù)據(jù)的時(shí)序；以及部分地基于所述同步輸出來顯示視頻數(shù)據(jù)。
[0013]在又一實(shí)施例中，一種用于顯示視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備包括:用于部分地基于同步輸出來顯示視頻數(shù)據(jù)的裝置；用于獲得測(cè)量到的垂直同步(VSYNC)值和參考VSYNC值的裝置，所述參考VSYNC值和所述測(cè)量到的VSYNC值中的至少一者是基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)間來源；用于部分地基于比較參考VSYNC值與所述測(cè)量到的VSYNC值得到的比較值來產(chǎn)生同步調(diào)整值的裝置；以及用于基于所述同步調(diào)整值來調(diào)整所述視頻數(shù)據(jù)的時(shí)序的裝置。
【附圖說明】
[0014]將在下文中結(jié)合附圖和附錄來描述所揭示方面，提供附圖和附錄是為了說明而不是限制所揭示方面，其中相同符號(hào)表示相同元件。
[0015]圖1A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的通過接入點(diǎn)發(fā)送到顯示面板陣列以用于拼接式顯示的視頻幀數(shù)據(jù)的實(shí)例圖示。
[0016]圖1B是說明圖1A中的顯示面板陣列的圖，其中有根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的每一面板的示范性組件的列表。
[0017]圖1C是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例在多個(gè)顯示面板上顯示視頻輸出的實(shí)例實(shí)施方案的圖。
[0018]圖2說明用于拼接式顯示面板上的圖形渲染的幀同步實(shí)例。
[0019]圖3說明示范性刷新速率縮放的時(shí)序圖。
[0020]圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施方案的實(shí)施同步鎖相的顯示面板陣列的圖。[0021 ] 圖5是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的同步鎖相的實(shí)施方案的圖。
[0022]圖6展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的顯示面板的顯示器硬件的顯示區(qū)域和時(shí)序圖。
[0023]圖7展示根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)可以用于使VSYNC頻率同步的同步鎖相和相關(guān)聯(lián)元件的另一實(shí)例圖。
[0024]圖8展示根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)可以用于使VSYNC相位同步的同步鎖相和相關(guān)聯(lián)元件的實(shí)例圖。
[0025]圖9A展示說明根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)用于使VSYNC相位和頻率同步的實(shí)例過程的方面的圖。
[0026]圖9B展示說明根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的使VSYNC相位和頻率同步的實(shí)例過程的方面的另一圖。
[0027]圖10是可以通過根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的裝置執(zhí)行的實(shí)例過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明中描述和說明的創(chuàng)新可以提供同步多個(gè)顯示面板上的圖像刷新的可縮放解決方案，所述顯示面板緊密接近地用于顯示相關(guān)圖像，例如，每一顯示器顯示多個(gè)顯示面板所顯示的信息或圖像的一部分。具有用于在多個(gè)顯示面板上顯示視頻輸出的經(jīng)同步刷新速率總體上向觀看者呈現(xiàn)了對(duì)顯示面板的總體上無縫(或幾乎無縫)的對(duì)應(yīng)刷新。當(dāng)顯示器或視頻儀器以此方式經(jīng)同步時(shí)，其被稱為經(jīng)過產(chǎn)生器鎖定，或“同步鎖相”。如本文中所使用的，“同步鎖相”是一個(gè)較廣義的術(shù)語，它是指使用一個(gè)來源的視頻輸出或特定的參考信號(hào)使多個(gè)顯示面板同步的技術(shù)。
[0029]本發(fā)明的技術(shù)可以從全局集群時(shí)鐘導(dǎo)出用于顯示面板陣列中的每一顯示面板的相同顯示VSYNC時(shí)序。全局集群時(shí)鐘可以基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)間來源，例如網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)、全球定位系統(tǒng)每秒脈沖(GPS-PPS)信號(hào)或精度時(shí)間協(xié)議(PTP)。
[0030]參考刷新頻率和/或時(shí)間可以是預(yù)定的，并且基于預(yù)定參考和全局集群時(shí)鐘，可以確定每一面板的刷新頻率和/或時(shí)間。舉例來說，60Hz的目標(biāo)刷新頻率可以是預(yù)定參考頻率。在這個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明的技術(shù)可以測(cè)量顯示面板的平均刷新頻率，并且將平均頻率與目標(biāo)刷新頻率比較。通過調(diào)整顯示器屬性，本發(fā)明的技術(shù)可以將測(cè)量到的刷新頻率調(diào)整成處于或接近顯示面板的目標(biāo)刷新頻率。在另一個(gè)實(shí)例中，初始參考時(shí)間可以在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)開始，例如1970年I月I日，00:00:00.000時(shí)。從初始參考時(shí)間起，可以通過加上舉例來說對(duì)應(yīng)于60Hz的預(yù)定目標(biāo)頻率的預(yù)定刷新周期的倍數(shù)來推導(dǎo)當(dāng)前參考時(shí)間。本發(fā)明的技術(shù)可以測(cè)量顯示面板的刷新時(shí)間之間的差值，并且將測(cè)量到的刷新時(shí)間與推導(dǎo)出的參考刷新時(shí)間比較。通過調(diào)整顯示器屬性，本發(fā)明的技術(shù)可以將測(cè)量到的刷新時(shí)間調(diào)整成處于或接近顯示面板的推導(dǎo)出的參考刷新時(shí)間。
[0031]因此，本發(fā)明的技術(shù)可能不需要直接傳達(dá)共同顯示VSYNC時(shí)序，并且可以是靈活的且可縮放的，不需要固連線到每一顯示面板的專用同步鎖相硬件或共同主同步信號(hào)。
[0032]圖1A說明經(jīng)配置以通過接入點(diǎn)122發(fā)送視頻幀102的數(shù)據(jù)到十二個(gè)顯示(或智能)面板104的陣列106以用于分布式或拼接式顯示的系統(tǒng)的實(shí)例實(shí)施例。每一顯示面板104經(jīng)配置以同步地顯示視頻幀102的一部分以在多個(gè)顯示面板104上呈現(xiàn)視頻幀102。下文將結(jié)合圖1B進(jìn)一步論述可以包含于顯示面板104中或附接到顯示面板104的幾個(gè)特定組件。
[0033]圖1B是說明圖1A中的顯示面板104的陣列106的圖，其中有根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的每一顯示面板的示范性組件的列表。在一些實(shí)施例中，每一顯示面板104可以是自含式單元，其可以包含通常包括多個(gè)像素的顯示屏108、圖形處理單元(GPU) 110、視頻處理單元(VPU) 112、中央處理單元(CPU) 114、通信接口 116和用戶接口 118 (例如，觸摸面板或按鈕)。在一個(gè)實(shí)施例中，顯示面板104的陣列106可以組織成較高分辨率的顯示器，例如視頻顯示墻，或虛擬環(huán)境，例如洞穴式自動(dòng)虛擬環(huán)境(CAVE)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以是將圖形渲染和視頻處理分布到每一顯示面板104內(nèi)的硬件加速器。在一個(gè)實(shí)施例中，拼接式顯示面板104可以是多個(gè)移動(dòng)裝置。本發(fā)明的技術(shù)可以提供輕量?jī)?yōu)化平臺(tái)，其支持例如OpenGL，OpenGLES1.0/1.1/2.0/3.0/3.1命令的遠(yuǎn)程渲染、多個(gè)移動(dòng)顯示裝置的幀同步和觸摸接口仿