一種用于分布式拼接屏的多級同步顯示系統(tǒng)及顯示方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻傳輸和顯示技術領域，尤其涉及一種用于分布式拼接屏的多級同步顯示系統(tǒng)及顯示方法。
【背景技術】
[0002]分布式拼接屏領域中，編碼器負責采集信號源轉換為圖像，并對圖像進行編碼發(fā)送，碼流經(jīng)交換機輸出到解碼器，再由解碼器解碼呈現(xiàn)到顯示單元完成圖像顯示。每個解碼器可以顯示若干個信號源，每個信號源可以跨顯示單元開窗/關窗，放大/縮小，任意疊加/平鋪。
[0003]由于解碼器物理上彼此獨立，顯示模塊的內(nèi)部時鐘不同源，因此需要對顯示模塊的時鐘進行同步，由于每個解碼器在物理上彼此獨立，解碼器內(nèi)部視頻處理時間及過程存在差異，導致呈現(xiàn)端圖像顯示容易發(fā)生不同步，具體表現(xiàn)為畫面撕裂。傳統(tǒng)的集中式拼接屏擴展性差，必須增加額外的同步器或者多臺設備級聯(lián)才能實現(xiàn)同步。沒有實現(xiàn)多級同步，無法保證圖像在呈現(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同步顯示系統(tǒng)和一種用于分布式拼接屏的多級同步顯示方法，將多個解碼器的系統(tǒng)時鐘同步，將每個解碼器中的顯示模塊的內(nèi)部時鐘同步，將每個解碼器內(nèi)部處理的幀進行同步，最終真正實現(xiàn)圖像同步顯示在屏幕上。
[0005]本發(fā)明的技術方案是一種用于分布式拼接屏的多級同步顯示系統(tǒng)，包括依次連接的信號源、編碼器、交換機、解碼器以及顯示單元，交換機同時對應多個編碼器和解碼器，所述編碼器為每幀數(shù)據(jù)打上時間戳，該時間戳在編碼、傳輸、解碼和混合過程中都不變;多個解碼器之間通過以太網(wǎng)消息交互同步當前處理幀的時間戳;多個解碼器之間通過同步線依次連接，將其中一個解碼器作為主設備，其余的解碼器作為從設備，主設備向從設備發(fā)送時鐘信號和同步數(shù)據(jù)，從設備通過時鐘信號同步自己的內(nèi)部時鐘;解碼器向編碼器發(fā)送數(shù)據(jù)接收報告，所述編碼器根據(jù)接收的報告調(diào)整發(fā)送速率。
[0006]進一步地，所述解碼器包括接收模塊、解碼模塊、混合模塊和顯示模塊，每兩個相鄰的解碼器中的顯示模塊通過同步線依次連接。
[0007]進一步地，所述時間戳包括兩個:一個是碼流進入解碼模塊時的第一時間戳，另一個是解碼完成后送入混合模塊時的第二時間戳;作為主設備的一個解碼器向其余的所有解碼器請求當前的第一時間戳和第二時間戳，作為從設備的所有的解碼器回應自己的第一時間戳和第二時間戳給作為主設備的解碼器;主設備接收所有從設備發(fā)送的第一時間戳和第二時間戳，分別選取數(shù)值最小的第一時間戳和第二時間戳作為標準，發(fā)送給所有的從設備，各從設備的第一時間戳和第二時間戳分別向所述標準對齊。
[0008]進一步地，每個解碼器上都有一個輸入接口和一個輸出接口，上一個解碼器的輸出接口通過同步線連接下一個解碼器的輸入接口，最后一個解碼器的輸出接口連接第一個解碼器的輸入接口。
[0009]進一步地，主設備向從設備發(fā)送的同步數(shù)據(jù)包括進入顯示模塊的圖像所攜帶的混合幀序號和顯示模塊當前輸出圖像所攜帶的輸出幀序號；從設備的混合模塊中，下一個混合完成的幀使用主設備發(fā)送的混合幀序號。
[0010]進一步地，從主設備開始，每相鄰的兩個解碼器之間依次將輸出幀序號進行對比，選取數(shù)值較小的一個輸出幀序號，對比后，將數(shù)值最小的一個輸出幀序號發(fā)送到主設備中，然后每個解碼器根據(jù)自己的輸出幀序號與數(shù)值最小的那個輸出幀序號之間的差值，調(diào)整下一幀圖像的輸出時間。
[0011 ]進一步地，解碼器中的接收模塊設置有閥值;所述接收模塊還對幀做有效性檢查。
[0012]一種用于分布式拼接屏的多級同步顯示方法，包括:
打戳步驟:編碼器為每幀數(shù)據(jù)打上時間戳，該時間戳在編碼、傳輸、解碼和混合過程中都不變；
主從設備同步步驟:多個解碼器之間通過同步線依次連接，將其中一個解碼器作為主設備，其余的解碼器作為從設備，主設備向從設備發(fā)送時鐘信號和同步數(shù)據(jù)，從設備通過時鐘信號同步自己的內(nèi)部時鐘；
時間戳同步步驟:多個解碼器之間通過以太網(wǎng)消息交互同步當前處理幀的時間戳；數(shù)據(jù)反饋步驟:解碼器向編碼器發(fā)送數(shù)據(jù)接收報告，所述編碼器根據(jù)接收的報告調(diào)整發(fā)送速率。
[0013]進一步地，所述時間戳同步步驟包括:
第一時間戳同步步驟:作為主設備的一個解碼器向其余的所有解碼器請求當前的第一時間戳，作為從設備的其余解碼器回應自己的第一時間戳給作為主設備的解碼器;主設備接收所有從設備發(fā)送的第一時間戳，選取數(shù)值最小的第一時間戳作為標準，發(fā)送給所有的從設備，各從設備的第一時間戳向所述數(shù)值最小的第一時間戳對齊；
所述第一時間戳是碼流進入解碼模塊時的時間戳;以及
第二時間戳同步步驟:作為主設備的一個解碼器向其余的所有解碼器請求當前的第二時間戳，作為從設備的其余解碼器回應自己的第二時間戳給作為主設備的解碼器;主設備接收所有從設備發(fā)送的第二時間戳，選取數(shù)值最小的第二時間戳作為標準，發(fā)送給所有的從設備，各從設備的第二時間戳向所述數(shù)值最小的第二時間戳對齊；
所述第二時間戳是解碼完成后送入混合模塊的時間戳。
[0014]進一步地，所述主從設備同步步驟包括:
同步線連接步驟:將上一個解碼器的輸出接口通過同步線連接下一個解碼器的輸入接口，最后一個解碼器的輸出接口連接第一個解碼器的輸入接口 ；
時鐘信號發(fā)送步驟:主設備通過輸出接口向第一個從設備的輸入接口輸出時鐘信號，該第一個從設備通過輸出接口向第二個從設備傳遞時鐘信號，以此類推；以及同步數(shù)據(jù)發(fā)送步驟:包括混合幀序號同步步驟和輸出幀序號同步步驟;其中所述混合幀同步步驟包括:主設備將當前混合幀序號的設定值發(fā)給所有的從設備，從設備收到后設置自己的幀序號為所述設定值，即下一個混合完成的幀將使用所述設定值作為幀序號； 所述輸出幀同步步驟包括:從主設備開始，每相鄰的兩個解碼器之間依次將輸出幀序號進行對比，選取數(shù)值較小的一個輸出幀序號，對比后，將數(shù)值最小的一個輸出幀序號發(fā)送到主設備中，然后每個解碼器根據(jù)自己的輸出幀序號與數(shù)值最小的那個輸出幀序號之間的差值，調(diào)整下一幀圖像的輸出時間。
[0015]進一步地，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)拆分成固定長度的分片，每幀分片由按遞增序號進行標識；
報文接收步驟:解碼器接收模塊，收到分片報文以后，檢查序號是否連續(xù)，統(tǒng)計丟包、亂序的報文數(shù)，以及幀超時個數(shù)；
報告發(fā)送步驟:解碼器定時向編碼器發(fā)送接收報告，報告中攜帶該路信號在該解碼器接收過程中的接收包總數(shù)、丟包數(shù)、亂序報文數(shù)，以及幀超時個數(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:將多個解碼器的系統(tǒng)時鐘同步，將每個解碼器中的顯示模塊的內(nèi)部時鐘同步，將每個解碼器內(nèi)部處理的幀進行同步，最終真正實現(xiàn)圖像同步顯示在屏幕上。
【附圖說明】
[0017]圖1是分布式拼接屏多級同步顯示系統(tǒng)的結構框圖；
圖2是解碼器的結構框圖；
圖3是解碼器的結構框圖。
[0018]圖中標記:1-信號源;2-編碼器;3-交換機;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。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖，對本發(fā)明的較優(yōu)的實施例作進一步的詳細說明:
接合圖1，信號源1、編碼器2、交換機3、解碼器4以及顯示單元5依次連接，交換機3同時連接多個編碼器2和解碼器4每個編碼器2連接一個信號源I，每個解碼器4連接一個顯