一種用于分布式拼接屏的多級(jí)同步顯示系統(tǒng)及顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻傳輸和顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于分布式拼接屏的多級(jí)同步顯示系統(tǒng)及顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式拼接屏領(lǐng)域中，編碼器負(fù)責(zé)采集信號(hào)源轉(zhuǎn)換為圖像，并對(duì)圖像進(jìn)行編碼發(fā)送，碼流經(jīng)交換機(jī)輸出到解碼器，再由解碼器解碼呈現(xiàn)到顯示單元完成圖像顯示。每個(gè)解碼器可以顯示若干個(gè)信號(hào)源，每個(gè)信號(hào)源可以跨顯示單元開(kāi)窗/關(guān)窗，放大/縮小，任意疊加/平鋪。
[0003]由于解碼器物理上彼此獨(dú)立，顯示模塊的內(nèi)部時(shí)鐘不同源，因此需要對(duì)顯示模塊的時(shí)鐘進(jìn)行同步，由于每個(gè)解碼器在物理上彼此獨(dú)立，解碼器內(nèi)部視頻處理時(shí)間及過(guò)程存在差異，導(dǎo)致呈現(xiàn)端圖像顯示容易發(fā)生不同步，具體表現(xiàn)為畫(huà)面撕裂。傳統(tǒng)的集中式拼接屏擴(kuò)展性差，必須增加額外的同步器或者多臺(tái)設(shè)備級(jí)聯(lián)才能實(shí)現(xiàn)同步。沒(méi)有實(shí)現(xiàn)多級(jí)同步，無(wú)法保證圖像在呈現(xiàn)端同步顯示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于分布式拼接屏的多級(jí)同步顯示系統(tǒng)和一種用于分布式拼接屏的多級(jí)同步顯示方法，將多個(gè)解碼器的系統(tǒng)時(shí)鐘同步，將每個(gè)解碼器中的顯示模塊的內(nèi)部時(shí)鐘同步，將每個(gè)解碼器內(nèi)部處理的幀進(jìn)行同步，最終真正實(shí)現(xiàn)圖像同步顯示在屏幕上。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于分布式拼接屏的多級(jí)同步顯示系統(tǒng)，包括依次連接的信號(hào)源、編碼器、交換機(jī)、解碼器以及顯示單元，交換機(jī)同時(shí)對(duì)應(yīng)多個(gè)編碼器和解碼器，所述編碼器為每幀數(shù)據(jù)打上時(shí)間戳，該時(shí)間戳在編碼、傳輸、解碼和混合過(guò)程中都不變;多個(gè)解碼器之間通過(guò)以太網(wǎng)消息交互同步當(dāng)前處理幀的時(shí)間戳;多個(gè)解碼器之間通過(guò)同步線依次連接，將其中一個(gè)解碼器作為主設(shè)備，其余的解碼器作為從設(shè)備，主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)和同步數(shù)據(jù)，從設(shè)備通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)同步自己的內(nèi)部時(shí)鐘;解碼器向編碼器發(fā)送數(shù)據(jù)接收?qǐng)?bào)告，所述編碼器根據(jù)接收的報(bào)告調(diào)整發(fā)送速率。
[0006]進(jìn)一步地，所述解碼器包括接收模塊、解碼模塊、混合模塊和顯示模塊，每?jī)蓚€(gè)相鄰的解碼器中的顯示模塊通過(guò)同步線依次連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述時(shí)間戳包括兩個(gè):一個(gè)是碼流進(jìn)入解碼模塊時(shí)的第一時(shí)間戳，另一個(gè)是解碼完成后送入混合模塊時(shí)的第二時(shí)間戳;作為主設(shè)備的一個(gè)解碼器向其余的所有解碼器請(qǐng)求當(dāng)前的第一時(shí)間戳和第二時(shí)間戳，作為從設(shè)備的所有的解碼器回應(yīng)自己的第一時(shí)間戳和第二時(shí)間戳給作為主設(shè)備的解碼器;主設(shè)備接收所有從設(shè)備發(fā)送的第一時(shí)間戳和第二時(shí)間戳，分別選取數(shù)值最小的第一時(shí)間戳和第二時(shí)間戳作為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送給所有的從設(shè)備，各從設(shè)備的第一時(shí)間戳和第二時(shí)間戳分別向所述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊。
[0008]進(jìn)一步地，每個(gè)解碼器上都有一個(gè)輸入接口和一個(gè)輸出接口，上一個(gè)解碼器的輸出接口通過(guò)同步線連接下一個(gè)解碼器的輸入接口，最后一個(gè)解碼器的輸出接口連接第一個(gè)解碼器的輸入接口。
[0009]進(jìn)一步地，主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送的同步數(shù)據(jù)包括進(jìn)入顯示模塊的圖像所攜帶的混合幀序號(hào)和顯示模塊當(dāng)前輸出圖像所攜帶的輸出幀序號(hào)；從設(shè)備的混合模塊中，下一個(gè)混合完成的幀使用主設(shè)備發(fā)送的混合幀序號(hào)。
[0010]進(jìn)一步地，從主設(shè)備開(kāi)始，每相鄰的兩個(gè)解碼器之間依次將輸出幀序號(hào)進(jìn)行對(duì)比，選取數(shù)值較小的一個(gè)輸出幀序號(hào)，對(duì)比后，將數(shù)值最小的一個(gè)輸出幀序號(hào)發(fā)送到主設(shè)備中，然后每個(gè)解碼器根據(jù)自己的輸出幀序號(hào)與數(shù)值最小的那個(gè)輸出幀序號(hào)之間的差值，調(diào)整下一幀圖像的輸出時(shí)間。
[0011 ]進(jìn)一步地，解碼器中的接收模塊設(shè)置有閥值;所述接收模塊還對(duì)幀做有效性檢查。
[0012]一種用于分布式拼接屏的多級(jí)同步顯示方法，包括:
打戳步驟:編碼器為每幀數(shù)據(jù)打上時(shí)間戳，該時(shí)間戳在編碼、傳輸、解碼和混合過(guò)程中都不變；
主從設(shè)備同步步驟:多個(gè)解碼器之間通過(guò)同步線依次連接，將其中一個(gè)解碼器作為主設(shè)備，其余的解碼器作為從設(shè)備，主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)和同步數(shù)據(jù)，從設(shè)備通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)同步自己的內(nèi)部時(shí)鐘；
時(shí)間戳同步步驟:多個(gè)解碼器之間通過(guò)以太網(wǎng)消息交互同步當(dāng)前處理幀的時(shí)間戳；數(shù)據(jù)反饋步驟:解碼器向編碼器發(fā)送數(shù)據(jù)接收?qǐng)?bào)告，所述編碼器根據(jù)接收的報(bào)告調(diào)整發(fā)送速率。
[0013]進(jìn)一步地，所述時(shí)間戳同步步驟包括:
第一時(shí)間戳同步步驟:作為主設(shè)備的一個(gè)解碼器向其余的所有解碼器請(qǐng)求當(dāng)前的第一時(shí)間戳，作為從設(shè)備的其余解碼器回應(yīng)自己的第一時(shí)間戳給作為主設(shè)備的解碼器;主設(shè)備接收所有從設(shè)備發(fā)送的第一時(shí)間戳，選取數(shù)值最小的第一時(shí)間戳作為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送給所有的從設(shè)備，各從設(shè)備的第一時(shí)間戳向所述數(shù)值最小的第一時(shí)間戳對(duì)齊；
所述第一時(shí)間戳是碼流進(jìn)入解碼模塊時(shí)的時(shí)間戳;以及
第二時(shí)間戳同步步驟:作為主設(shè)備的一個(gè)解碼器向其余的所有解碼器請(qǐng)求當(dāng)前的第二時(shí)間戳，作為從設(shè)備的其余解碼器回應(yīng)自己的第二時(shí)間戳給作為主設(shè)備的解碼器;主設(shè)備接收所有從設(shè)備發(fā)送的第二時(shí)間戳，選取數(shù)值最小的第二時(shí)間戳作為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送給所有的從設(shè)備，各從設(shè)備的第二時(shí)間戳向所述數(shù)值最小的第二時(shí)間戳對(duì)齊；
所述第二時(shí)間戳是解碼完成后送入混合模塊的時(shí)間戳。
[0014]進(jìn)一步地，所述主從設(shè)備同步步驟包括:
同步線連接步驟:將上一個(gè)解碼器的輸出接口通過(guò)同步線連接下一個(gè)解碼器的輸入接口，最后一個(gè)解碼器的輸出接口連接第一個(gè)解碼器的輸入接口 ；
時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送步驟:主設(shè)備通過(guò)輸出接口向第一個(gè)從設(shè)備的輸入接口輸出時(shí)鐘信號(hào)，該第一個(gè)從設(shè)備通過(guò)輸出接口向第二個(gè)從設(shè)備傳遞時(shí)鐘信號(hào)，以此類推；以及同步數(shù)據(jù)發(fā)送步驟:包括混合幀序號(hào)同步步驟和輸出幀序號(hào)同步步驟;其中所述混合幀同步步驟包括:主設(shè)備將當(dāng)前混合幀序號(hào)的設(shè)定值發(fā)給所有的從設(shè)備，從設(shè)備收到后設(shè)置自己的幀序號(hào)為所述設(shè)定值，即下一個(gè)混合完成的幀將使用所述設(shè)定值作為幀序號(hào)； 所述輸出幀同步步驟包括:從主設(shè)備開(kāi)始，每相鄰的兩個(gè)解碼器之間依次將輸出幀序號(hào)進(jìn)行對(duì)比，選取數(shù)值較小的一個(gè)輸出幀序號(hào)，對(duì)比后，將數(shù)值最小的一個(gè)輸出幀序號(hào)發(fā)送到主設(shè)備中，然后每個(gè)解碼器根據(jù)自己的輸出幀序號(hào)與數(shù)值最小的那個(gè)輸出幀序號(hào)之間的差值，調(diào)整下一幀圖像的輸出時(shí)間。
[0015]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)反饋步驟包括:
幀數(shù)據(jù)拆分步驟:編碼器將每幀數(shù)據(jù)拆分成固定長(zhǎng)度的分片，每幀分片由按遞增序號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)；
報(bào)文接收步驟:解碼器接收模塊，收到分片報(bào)文以后，檢查序號(hào)是否連續(xù)，統(tǒng)計(jì)丟包、亂序的報(bào)文數(shù)，以及幀超時(shí)個(gè)數(shù)；
報(bào)告發(fā)送步驟:解碼器定時(shí)向編碼器發(fā)送接收?qǐng)?bào)告，報(bào)告中攜帶該路信號(hào)在該解碼器接收過(guò)程中的接收包總數(shù)、丟包數(shù)、亂序報(bào)文數(shù)，以及幀超時(shí)個(gè)數(shù);以及
發(fā)送速率調(diào)整步驟:編碼器根據(jù)接收到的解碼器的報(bào)告調(diào)整向該解碼器發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。
[0016]有益效果:將多個(gè)解碼器的系統(tǒng)時(shí)鐘同步，將每個(gè)解碼器中的顯示模塊的內(nèi)部時(shí)鐘同步，將每個(gè)解碼器內(nèi)部處理的幀進(jìn)行同步，最終真正實(shí)現(xiàn)圖像同步顯示在屏幕上。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是分布式拼接屏多級(jí)同步顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是解碼器的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3是解碼器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖中標(biāo)記:1-信號(hào)源;2-編碼器;3-交換機(jī);4-編碼器;5-顯示單元;6_接收模塊;7_解碼模塊;8-混合模塊;9-顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
接合圖1，信號(hào)源1、編碼器2、交換機(jī)3、解碼器4以及顯示單元5依次連接，交換機(jī)3同時(shí)連接多個(gè)編碼器2和解碼器4每個(gè)編碼器2連接一個(gè)信號(hào)源I，每個(gè)解碼器4連接一個(gè)顯