CN111355861A - 一种多屏视频同步拼接装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多屏视频同步拼接装置和方法，所述装置包括视频输入采集模块，时钟产生模块，视频分配模块、同步控制模块和视频接收处理模块，时钟产生模块提供同源时钟信号作为视频输入采集模块和视频接收处理模块的时钟信号，视频分配模块用于根据用户操作生成视频分配命令，视频输入采集模块用于采集视频源的视频信号，并根据接收的视频分配命令将采集的视频信号发送至视频接收处理模块，视频接收处理模块根据同步控制模块的同步指令对接收的视频信号进行处理，同步输出至各显示屏上，本发明在同步信号的指令下，同步输出视频信号，达到多屏同步显示，切换画面不卡顿，无撕裂现象的效果。

Description

一种多屏视频同步拼接装置和方法

技术领域

本发明涉及图像显示技术领域，尤其涉及一种多屏视频同步拼接装置和方法。

背景技术

随着各种显示技术的发展，液晶拼接，小间距LED屏，投影融合屏等大屏幕显示越来越多地应用到各种使用场合中，如会议厅、展览展示、监控中心，指挥中心等。大屏幕意味着尺寸增大，分辨率增大，而显示接口目前还是以1920*1080，3840*2160这样的分辨率为主，更大的分辨率需要用多个小分辨率的显示设备进行拼接或者融合，从而得到更大的显示画面。在这样的使用环境下，就面临着同一视频源在多个显示设备共同显示的问题，多个显示设备间的画面是否同步直接影响整体的观感。当前处理多显示设备间的同步问题，一般采用多帧缓存（3帧以上）队列的方法，然后在输出端采用插帧和丢帧的方式对视频进行补偿，这种方法并不能完全做到多显示设备间的同步显示，实际画面有延迟。这种方法的缺点在于，多帧图像的缓存不仅占用很大的缓存空间，并且视频同步的效果不佳，仍然存在多个显示设备间画面切换时有撕裂的现象。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种多屏视频同步拼接装置和方法，能同步输出视频信号，达到多屏同步显示，切换画面不卡顿，无撕裂现象。

本发明提供了一种多屏视频同步拼接装置，所述装置包括视频输入采集模块，时钟产生模块，视频分配模块、同步控制模块和视频接收处理模块，所述时钟产生模块提供同源时钟信号作为视频输入采集模块和视频接收处理模块的时钟信号，所述视频分配模块用于根据用户操作生成视频分配命令，所述视频输入采集模块用于采集视频源的视频信号，并根据接收的所述视频分配命令将采集的视频信号发送至视频接收处理模块，所述视频接收处理模块根据同步控制模块的同步指令对接收的视频信号进行处理，同步输出至各显示屏上。

可选地，所述视频分配命令包括视频显示区域，显示大小和坐标位置信息中的至少一种。

可选地，所述同步控制模块用于产生同步指令，同步视频接收处理模块的视频输出。

可选地，所述视频分配模块还用于提供从视频输入采集模块到视频接收处理模块间的数据通道。

可选地，所述视频分配模块还用于根据视频分配命令切割和划分视频源在各个视频接收处理模块显示的位置和大小。

可选地，所述时钟产生模块将时钟源的时钟扇出多个频率相同、并且相位相同的时钟作为同源时钟信号。

本发明还提供了一种多屏视频同步拼接方法，所述方法包括如下步骤：时钟产生模块产生同源时钟信号作为各模块的时钟信号；视频分配模块根据用户操作生成视频分配命令；视频输入采集模块采集视频源的视频信号，根据接收的视频分配命令将采集的视频信号发送至视频接收处理模块；视频接收处理模块根据同步控制模块的同步指令对接收的视频信号进行处理，同步输出至各显示屏上。

可选地，所述视频分配命令包括视频显示区域，显示大小和坐标位置信息中的至少一种。

可选地，所述根据用户操作生成视频分配命令的步骤之后还包括：提供视频从视频输入采集模块到视频接收处理模块间的数据通道。

可选地，所述时钟产生模块将时钟源的时钟扇出多个频率相同、并且相位相同的时钟作为同源时钟信号。

本发明提供的技术方案中，视频分配模块用于根据用户操作生成视频分配命令，所述视频输入采集模块用于采集视频源的视频信号，并根据接收的所述视频分配命令将采集的视频信号发送至视频接收处理模块，所述视频接收处理模块根据同步控制模块的同步指令对接收的视频信号进行处理，同步输出至各显示屏上，因此相对于现有技术，本发明实施例的视频输入采集模块和视频接收处理模块采用同源时钟信号，在视频的输入源和输出端的连接采用同步传输通道，并且通过同步控制模块的同步指令控制显示屏同步显示，可实现多屏同步显示，切换画面流畅不卡顿，无撕裂现象的效果，同时使输出端的缓存空间缩小，减少对图像缓存的占用，利于推广和使用。

附图说明

图1为本发明实施例中多屏视频同步拼接装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中多屏视频同步拼接装置的一个实施例的视频源的示意图；

图3为本发明实施例中基于图2 的视频源在两个显示屏拼接后的效果示意图；

图4为本发明实施例中视频接收处理模块1的输出图像的示意图；

图5为本发明实施例中视频接收处理模块2的输出图像的示意图；

图6为本发明实施例中视频接收处理模块1和视频接收处理模块2复制后输出图像的示意图；

图7为本发明实施例中多屏视频同步拼接方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种多屏视频同步拼接装置，请参考图1所示为本发明多屏视频同步拼接装置的结构示意图，所述装置包括视频输入采集模块10，视频分配模块20、同步控制模块40、视频接收处理模块30和时钟产生模块60，视频分配模块20用于根据用户的操作生成视频分配命令分配视频到视频接收处理模块30，具体的，将视频显示区域，显示大小，坐标位置信息发送给各个视频接收处理模块30。在本发明的其中一实施例中，视频分配模块20还用于提供从视频输入采集模块10到视频接收处理模块30间的数据通道，数据通道提供了视频输入采集模块10到各个视频接收处理模块30的完整数据通道，传送到视频接收处理模块30的图像数据都是完整的视频源数据。

视频输入采集模块10采集视频源的视频信号，并接收视频分配模块20的命令，获知各个视频接收处理模块30都需要显示的视频源的信息，并将采集的视频信号通过传输通道发送至视频接收处理模块30。

同步控制模块40用于产生同步指令，并同步视频接收处理模块30的视频输出和视频输入采集模块10的视频输出。该同步指令中包括与采集的视频信号的每一个帧对应的同步信息，根据所述同步信息控制所述多个视频接收处理模块30同步输出视频，以便在显示设备50上进行同步显示。

所述的同步信息用于标识视频信号中的帧的显示时间，供显示端识别，用于实现多路视频信号之间的同步显示。一路视频信号的各个帧分别用不同的同步信息来标识。N路视频信号中的需要同步显示的多个帧的同步信息是相匹配的，所说的相匹配的是指具有约定的匹配关系，例如可以是相等。具体应用中，该同步信息可以是时间戳信息，当然，也可以是其它约定信息。

本发明中多个视频接收处理模块30的视频帧同步输出，在本实施例中，每一行像素级别的同步输出。

视频接收处理模块30，接收视频输入采集模块10发送过来的视频数据，在本地进行缓存，例如，可以将任一路视频信号的设定个数的帧进行缓存。可以为每一路视频信号设一个独立的缓存单元。在将视频信号的各个帧依次发送到视频接收处理模块30时或者在发送之前，提取每一路视频信号的每一个帧中包含的用于标示帧的显示时间的同步信息，或者，提取所述同步信号中的用于标示所述视频信号的每一个帧的显示时间的同步信息。视频接收处理模块30对同步信息进行比较，查找同步信息相匹配的各个帧。从而，将N路视频信号中的同步信息相匹配的帧同时发送至显示设备50进行显示。以此精确实现各路视频信号的同步显示。

本发明优选的，视频接收处理模块30只需要缓存2帧图像，采用乒乓操作的方式，缓存当前帧，读取上一帧，再接收到同步控制模块40的同步指令，根据分配的显示图像和位置同步输出视频。

时钟产生模块60，时钟产生模块60将时钟源的时钟扇出多个频率相同、并且相位相同的时钟分配给视频输入采集模块10和视频接收处理模块30，作为***的时钟源。

下面以两个显示屏显示为例进行详细的说明。请参考图2所示为本发明的视频源，图3所示为本发明在两个显示屏的最终显示效果。

本实施例中，视频分配模块20根据用户在控制软件的界面上进行的操作产生视频分配命令，具体的，将视频源在每个显示屏上的显示区域，显示大小，坐标位置信息发送给显示屏1对应的视频接收处理模块1和显示屏2对应的视频接收处理模块2。

视频输入采集模块10采集视频源的视频信号，并接收视频分配模块20的视频分配命令，可以获知视频接收处理模块1和视频接收处理模块2都需要显示的视频源的信息，将视频源的完整信息通过视频分配模块20提供的视频传输通道发送给视频接收处理模块1和视频接收处理模块2。本实施例中，视频分配模块20需要将视频源在显示屏1显示的坐标A(Xa,Ya)，显示区域和大小信息下发给视频接收处理模块1，并将视频源在屏2显示的坐标B(Xb,Yb)，显示区域和大小信息发送给视频接收处理模块2，视频接收处理模块1和视频接收处理模块2显示的内容如图4和图5所示。显示屏1和显示屏2对接，实现多屏视频的同步拼接显示。

在本发明的其中一实施例中，视频接收处理模块1和视频接收处理模块2如图4和图5所示显示之后，视频接收处理模块1和视频接收处理模块2还可以互相复制对方显示的内容，具体请参考图6所示，复制完成之后，通过全屏拼接和窗口漫游等功能实现视频图像的完全同步。

上面对本发明实施例中的多屏视频同步拼接装置进行了描述，下面对本发明实施例中的一种多屏视频同步拼接方法进行描述，请参阅图7所示，本发明一种多屏视频同步拼接方法包括如下步骤：

步骤S10，时钟产生模块产生同源时钟信号作为各模块的时钟信号。本发明中时钟产生模块将时钟源的时钟扇出多个频率相同、并且相位相同的时钟分配给视频输入采集模块和视频接收处理模块，作为***的时钟源。

步骤S20, 视频分配模块根据用户操作生成视频分配命令。本发明视频分配模块根据用户的操作生成视频分配命令分配视频到视频接收处理模块，具体的，将视频显示区域，显示大小，坐标位置信息发送给各个视频接收处理模块。

步骤S30, 视频输入采集模块采集视频源的视频信号，根据接收的视频分配命令将采集的视频信号发送至视频接收处理模块。本发明中，视频输入采集模块接收视频分配模块的视频分配命令，可以获知各视频接收处理模块都需要显示的视频源的信息，将视频源的完整信息通过视频分配模块提供的视频传输通道发送给各视频接收处理模块。

步骤S40, 视频接收处理模块根据同步控制模块的同步指令对接收的视频信号进行处理，同步输出至各显示屏上。本发明中，视频接收处理模块只需要缓存2帧图像，采用乒乓操作的方式，缓存当前帧，读取上一帧，再接收到同步模块的同步指令，根据分配的显示图像和位置同步输出视频。

本发明中，步骤S10可以在第一步，也可以位于第二步，即步骤S10和步骤S20进行互换。

上述各实施例中，视频输入采集模块和视频接收处理模块采用同源时钟，在视频的输入源和输出端的连接采用同步传输通道，并且通过同步控制模块的同步指令控制显示屏同步显示，达到多屏同步显示，这样的方法能够真正的实现输出端多个显示设备间的显示完全同步，切换画面流畅不卡顿，无撕裂现象，同时使输出端的缓存空间缩小，减少对图像缓存的占用，利于推广和使用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多屏视频同步拼接装置，其特征在于，所述装置包括视频输入采集模块，时钟产生模块，视频分配模块、同步控制模块和视频接收处理模块，所述时钟产生模块提供同源时钟信号作为视频输入采集模块和视频接收处理模块的时钟信号，所述视频分配模块用于根据用户操作生成视频分配命令，所述视频输入采集模块用于采集视频源的视频信号，并根据接收的所述视频分配命令将采集的视频信号发送至视频接收处理模块，所述视频接收处理模块根据同步控制模块的同步指令对接收的视频信号进行处理，同步输出至各显示屏上。

2.根据权利要求1所述的多屏视频同步拼接装置，其特征在于，所述视频分配命令包括视频显示区域，显示大小和坐标位置信息中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的多屏视频同步拼接装置，其特征在于，所述同步控制模块用于产生同步指令，同步视频接收处理模块的视频输出。

4.根据权利要求1所述的多屏视频同步拼接装置，其特征在于，所述视频分配模块还用于提供从视频输入采集模块到视频接收处理模块间的数据通道。

5.根据权利要求4所述的多屏视频同步拼接装置，其特征在于，所述视频分配模块还用于根据视频分配命令切割和划分视频源在各个视频接收处理模块显示的位置和大小。

6.根据权利要求1所述的多屏视频同步拼接装置，其特征在于，所述时钟产生模块将时钟源的时钟扇出多个频率相同、并且相位相同的时钟作为同源时钟信号。

7.一种多屏视频同步拼接方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

时钟产生模块产生同源时钟信号作为各模块的时钟信号；

视频分配模块根据用户操作生成视频分配命令；

视频输入采集模块采集视频源的视频信号，根据接收的视频分配命令将采集的视频信号发送至视频接收处理模块；

视频接收处理模块根据同步控制模块的同步指令对接收的视频信号进行处理，同步输出至各显示屏上。

8.根据权利要求7所述的多屏视频同步拼接方法，其特征在于，所述视频分配命令包括视频显示区域，显示大小和坐标位置信息中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的多屏视频同步拼接方法，其特征在于，所述根据用户操作生成视频分配命令的步骤之后还包括：

提供视频从视频输入采集模块到视频接收处理模块间的数据通道。

10.根据权利要求7所述的多屏视频同步拼接方法，其特征在于，所述时钟产生模块将时钟源的时钟扇出多个频率相同、并且相位相同的时钟作为同源时钟信号。

Images