CN102646032B - 一种分布式屏幕拼接控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分布式屏幕拼接控制系统及控制方法，该系统的服务器根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元；视频处理单元通过视频线连接m个视频源，通过交换机与服务器建立链接，根据拼接指令及视频源信息获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流；n个显示处理器通过视频线连接n个子屏，任一显示处理器与服务器建立链接，从交换机接收与其地址对应的封装后的码流，对其解析和解码后，输出至与其连接的子屏显示。采用本发明的方法及系统，能够提高可扩展性，消除传输模拟信号的距离限制，降低传输模拟信号的成本。

Description

一种分布式屏幕拼接控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及视频监控领域，特别涉及一种分布式屏幕拼接控制系统及控制方法。

背景技术

目前在视频监控行业内，通常采用集中式屏幕拼接控制系统来实现大屏控制显示。图1为现有的集中式屏幕拼接控制系统的结构示意图。现结合图1，对现有的集中式屏幕拼接控制系统进行说明，具体如下：

现有的集中式屏幕拼接控制系统连接a*b个子屏、模拟监控点101、网络监控点103、数字硬盘录像机(Digital Video Recorder，DVR)/网络视频服务器(Digital Video Server，DVS)104及VGA(Video Graphics Array)/DVI(Digital Visual Interface)信号源105，现有的集中式屏幕拼接控制系统包含：视频矩阵处理器102、多屏控制器106及客户端107。其中，视频矩阵处理器102通过带有刺刀螺母连接器(Bayonet Nut Connector，BNC)接口的视频线连接多屏控制器106，网络监控点103和DVR/DVS104通过监控网络与多屏控制器106进行交互，VGA/DVI信号源105通过带有VGA接口或DVI接口的视频线连接多屏控制器106，多屏控制器106通过带有VGA接口或DVI接口的视频线连接a*b个子屏。模拟监控点101可为现有的模拟摄像装置，网络监控点103可为现有的网络摄像机。

多屏控制器106在客户端107的控制下，将来自视频矩阵处理器102的BNC信号、来自VGA/DVI信号源105的VGA信号或DVI信号转换为YUV格式的数字信号，根据a*b个子屏的拼接模式，将图像分割后的各图像块通过视频线输出至相应的子屏显示，或者对来自监控网络的网络编码码流信号进行解码，获得解码后的数字信号，根据a*b个子屏的拼接模式，将图像分割后的各图像块通过视频线输出至相应的子屏显示。

现有的集中式屏幕拼接控制系统的结构完全由其连接的子屏的数量和拼接方式决定，一旦确定了完成一个屏幕拼接的子屏的数量和拼接方式，集中式屏幕拼接控制系统的硬件结构就确定了，不易于后续的扩展应用，可扩展性较差；对于非网络接入的视频源，比如BNC视频源、VGA视频源、DVI视频源等，其只能通过视频线进行模拟信号的长距离传输，不仅接入的距离会受到视频线的限制，而且系统的硬件成本会受到非网络接入的视频源的接入距离的影响。综上所述，现有的集中式屏幕拼接控制系统的可扩展性较差，传输模拟信号的距离有限，且传输模拟信号的成本较高，还有待进一步改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分布式屏幕拼接控制系统，该系统能够提高可扩展性，消除传输模拟信号的距离限制，降低传输模拟信号的成本。

本发明的目的在于提供一种分布式屏幕拼接控制方法，该方法能够提高可扩展性，消除传输模拟信号的距离限制，降低传输模拟信号的成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种分布式屏幕拼接控制系统，该系统连接n个子屏，该系统包含：

服务器，根据接收到的屏幕拼接信息，输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元；所述屏幕拼接信息至少包含视频源信息、拼接方式及子屏信息；所述拼接指令中至少携带视频源信息、拼接方式及显示处理器的地址；

视频处理单元，通过视频线连接m个视频源，与所述服务器建立链接，根据拼接指令及视频源信息获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流；

n个显示处理器，通过视频线连接n个子屏，任一显示处理器与所述服务器建立链接，从交换机接收与其地址对应的封装后的码流，对其解析和解码后，输出至与其连接的子屏显示；

交换机，用于服务器与视频处理单元、及视频处理单元与n个显示处理器之间的交互；

所述n为大于1的整数；所述m为自然数。

较佳地，该系统进一步包含：码流处理器；

所述服务器进一步根据接收到的屏幕拼接信息，通过所述交换机输出拼接指令至已建立链接的码流处理器；

所述码流处理器通过网络连接L个视频源，与所述服务器建立链接，根据拼接指令及视频源信息，通过网络获取网络码流，对网络码流进行解析和解码获得原始码流，按照拼接方式对原始码流进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流，通过所述交换机推送封装后的码流至所述n个显示处理器；

所述L为自然数。

上述系统中，所述视频处理单元包含m个视频处理器；所述任一视频处理器通过视频线连接一个视频源。

上述系统中，所述任一视频处理器包含：

第一网络侦听模块，根据预设的服务器地址，与所述服务器建立链接，在通过交换机接收到拼接指令后，输出视频源信息及拼接方式至第一图像处理模块，输出显示处理器的地址至第一码流处理模块；

第一图像处理模块，根据视频源信息通过视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割，输出分割后的图像块至第一编码模块；

第一编码模块，对接收到的分割后的图像块进行编码，将编码后的码流输出至第一码流处理模块；

第一码流处理模块，对接收到的编码后的码流进行封装，将封装后的码流与其对应的显示处理器的地址输出至所述交换机，通过所述交换机推送封装后的码流至所述n个显示处理器。

上述系统中，所述码流处理器包含：

第二网络侦听模块，根据预设的服务器地址，通过所述交换机与所述服务器建立链接，在通过交换机接收到拼接指令后，输出视频源信息至第一解析模块，输出拼接方式至第二图像处理模块，输出显示处理器的地址至第二码流处理模块；

第一解析模块，根据视频源信息，通过网络获取网络码流，对网络码流解封装获得编码码流及编码方式，输出编码码流及编码方式至第一解码模块；

第一解码模块，根据编码方式对编码码流进行解码获得原始码流，输出原始码流至第二图像处理模块；

第二图像处理模块，按照拼接方式对原始码流进行图像分割，输出分割后的图像块数据至第二编码模块；

第二编码模块，对分割后的图像块数据进行编码，将编码后的码流输出至第二码流处理模块；

第二码流处理模块，对接收到的编码后的码流进行封装，将封装后的码流与其对应的显示处理器的地址输出至所述交换机，通过所述交换机推送封装后的码流至所述n个显示处理器。

上述系统中，所述服务器包含：

拼接控制模块，通过交换机与视频处理单元、码流处理器及n个显示处理器建立链接，为视频处理单元、码流处理器及n个显示处理器分配地址，将视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址、码流处理器连接的视频源信息及n个显示处理器的地址写入参数保存模块；根据接收到的屏幕拼接信息，显示处理器连接的子屏信息写入参数保存模块；输出屏幕拼接信息至命令解析模块，并触发命令解析模块；

命令解析模块，根据视频源信息从参数保存模块读取视频处理单元的地址、或视频处理单元的地址和码流处理器的地址，根据子屏信息从参数保存模块读取显示处理器的地址，根据视频处理单元的地址、或视频处理单元的地址和码流处理器的地址，通过交换机输出拼接指令至视频处理单元、或视频处理单元和码流处理器；

参数保存模块，用于保存视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址、码流处理器连接的视频源信息、显示处理器的地址及显示处理器连接的子屏信息。

上述系统中，所述显示处理器包含：

第二解析模块，根据服务器的地址，通过所述交换机与所述服务器建立链接，从交换机获取与其地址对应的封装后的码流，对其进行解封装获得编码后的码流及编码方式，输出编码后的码流及编码方式至第二解码模块；

第二解码模块，根据编码方式对编码后的码流进行解码，通过视频线输出解码后的码流至与其连接的子屏。

一种分布式屏幕拼接控制方法，该方法包括：

A、视频处理单元及n个显示处理器通过交换机与服务器建立链接；

所述n为大于1的整数；

B、服务器根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机，输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元；

所述屏幕拼接信息至少包含视频源信息、拼接方式及子屏信息；所述拼接指令中至少携带视频源信息、拼接方式及显示处理器的地址；

C、视频处理单元根据拼接指令和视频源信息，从视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至所述交换机；

D、n个显示处理器中的任一处理器从交换机获取与其地址对应的封装后的码流，对其解析和解码后，通过视频线输出至与其连接的子屏显示。

较佳地，所述步骤A进一步包括：码流处理器通过交换机与服务器建立链接；

所述步骤B进一步包括：服务器根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机，输出拼接指令至已建立链接的码流处理器；

所述步骤C进一步包括：码流处理器根据拼接指令和视频源信息，从网络获取网络码流，对网络码流进行解析和解码获得原始码流，按照拼接方式对原始码流进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至所述交换机。

上述方法中，所述步骤B包括：

B1、服务器为已建立链接的视频处理单元及码流处理器分配地址，保存视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址及码流处理器连接的视频源信息；

B2、服务器根据接收到的屏幕拼接信息，为子屏连接的显示处理器分配地址，保存显示处理器的地址及显示处理器连接的子屏信息；

B3、服务器根据视频源信息读取视频处理单元的地址、或视频处理单元的地址和码流处理器的地址，根据子屏信息读取显示处理器的地址，通过交换机输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元、或已建立链接的视频处理单元和已建立链接的码流处理器。

由上述的技术方案可见，本发明提供了一种分布式屏幕拼接控制系统及控制方法，视频处理单元及n个显示处理器通过交换机与服务器建立链接；服务器根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机，输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元；视频处理单元根据拼接指令和视频源信息，从视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至所述交换机；n个显示处理器中的任一处理器从交换机获取与其地址对应的封装后的码流，对其解析和解码后，通过视频线输出至与其连接的子屏显示。采用本发明的系统及方法，能够提高可扩展性，消除传输模拟信号的距离限制，降低传输模拟信号的成本。

附图说明

图1为现有的集中式屏幕拼接控制系统的结构示意图。

图2为本发明分布式屏幕拼接控制系统的结构示意图。

图3为本发明服务器的结构示意图。

图4为本发明视频处理单元的结构示意图。

图5为本发明码流处理器的结构示意图。

图6为本发明显示处理器的结构示意图。

图7为本发明分布式屏幕拼接控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明提供了一种分布式屏幕拼接控制系统及控制方法，视频线连接的视频源通过视频处理单元接入网络，显示处理器通过视频线连接用以进行屏幕拼接的子屏，服务器、视频处理单元与显示处理器之间通过交换机及形成的网络进行信息和数据的交互，在对本发明的控制系统包含的显示处理器或视频处理单元进行扩展时，只需对服务器及与其建立连接的视频源和多个显示处理器进行配置即可，无需更换系统中的硬件，且本发明的控制系统中，视频线连接的视频源能够间接地通过网络传输数据，不再受距离和视频线的限制，消除传输模拟信号的距离限制，降低传输模拟信号的成本。另外，本发明的控制系统中还可添加与交换机连接的码流处理器，码流处理器通过交换机，与服务器和显示处理器进行信息和数据的交互，即通过控制系统内部的网络传输信息和数据，进一步提高了可扩展性。

为了表述清楚，现对本发明分布式屏幕拼接控制系统进行说明，具体如下：本发明的视频处理单元可通过视频线连接m个视频源，下述实施例中仅以视频处理单元连接模拟监控点和视频输入源为例进行说明，本发明的码流处理器可通过网络连接L个视频源，下述实施例中仅以码流处理器连接DVR/DVS和网络监控点为例进行说明；其中，m和L均为自然数。

图2为本发明分布式屏幕拼接控制系统的结构示意图。现结合图2，对本发明分布式屏幕拼接控制系统进行说明，具体如下：

本发明的分布式屏幕拼接控制系统连接n个子屏，比如，子屏1，子屏2，...，子屏n，n为大于1的整数。本发明的分布式屏幕拼接控制系统还通过视频线连接提供模拟信号的模拟监控点101和视频输入源201；其中，模拟监控点101可为模拟摄像机，视频输入源201可为提供视频数据的计算机输入源或VGA/DVI信号源。

本发明的分布式屏幕拼接控制系统包含：视频处理单元、交换机205、服务器206及n个显示处理器207。其中，n个显示处理器207中的任一处理器连接一个子屏；交换机205分别连接服务器206、视频处理单元和n个显示处理器207。

服务器206通过交换机205与视频处理单元进行信息交互，与视频处理单元和n个显示处理器207建立链接，为视频处理单元和n个显示处理器207分配地址。服务器206根据接收到的屏幕拼接信息，输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元。其中，屏幕拼接信息至少包含视频源信息、拼接方式及子屏信息；拼接指令中至少携带视频源信息、拼接方式及显示处理器的地址；视频源信息为提供视频数据的设备的标识信息或地址信息；拼接方式为完成屏幕拼接的子屏个数、每行和每列包含的子屏个数；子屏信息为子屏在拼接后的屏幕中的坐标信息和地址信息。

视频处理单元通过视频线连接模拟监控点101和视频输入源201，通过交换机205与服务器206进行交互，与服务器206建立链接。视频处理单元根据交换机205转发的拼接指令及视频源信息，从视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至交换机205，以通过交换机205推送封装后的码流至n个显示处理器207。

其中，视频处理单元与视频源之间通过视频线连接，与交换机205之间通过网络连接，这样，视频线仅能限制视频处理单元与视频源之间的距离，不会限制视频处理单元与显示处理器207之间的数据传输的距离，这样就消除了传输模拟信号的距离限制，降低了传输模拟信号的成本。

视频处理单元包含m个视频处理器，图2中为第一视频处理器202和第二视频处理器204。第一视频处理器202通过视频线连接模拟监控点101；第二视频处理器204通过视频线连接视频输入源201。视频处理单元包含的m个视频处理器可根据预设的服务器206的端口信息及地址信息，通过交换机205向服务器206发送表示其身份的注册信息，以完成与服务器206建立链接。

n个显示处理器207通过视频线连接n个子屏，通过交换机205与服务器206建立链接，n个显示处理器207中的任一处理器从交换机205获取与其地址对应的封装后的码流，对封装后的码流进行解析和解码后，输出至与其连接的子屏显示。其中，n个显示处理器207根据预设的服务器206的端口号及地址信息，通过交换机205向服务器发送表示其身份的注册信息，以完成与服务器206建立链接。

交换机205用于服务器206与视频处理单元、及视频处理单元与n个显示处理器207之间的信息和数据的交互。本发明的交换机205可采用现有的千兆交换机，在此不再对其具体结构进行赘述。

为了实现对网络码流的输出显示，本发明的分布式屏幕拼接控制系统还进一步包含码流处理器204。其中，码流处理器204通过通过网络连接网络监控点103、和DVR/DVS104，通过交换机205与服务器206和n个显示处理器207进行信息和数据的交互；网路监控点103可为提供网络码流的网络摄像机，DVR/DVS104可为提供网络码流的DVR或DVS。

服务器206进一步通过交换机205与码流处理器203进行信息交互，与码流处理器203建立链接，为码流处理器203分配地址；根据接收到的屏幕拼接信息，确定视频源连接的码流处理器203，可通过交换机205输出拼接指令至已建立链接的码流处理器203。

码流处理器203通过交换机205与服务器206进行交互，与服务器206建立链接。码流处理器203根据交换机205转发的拼接指令及视频源信息，从网络连接的视频源中选择与视频源信息匹配的设备，获取网络码流，对网络码流进行解析和解码获得原始码流，按照拼接方式对原始码流进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至交换机205，以通过交换机205推送封装后的码流至n个显示处理器207。

其中，码流处理器203可根据预设的服务器206的端口信息及地址信息，通过交换机205向服务器206发送表示其身份的注册信息，以完成与服务器206建立链接。

需要说明的是，本发明的服务器206可根据视频源的信息选择视频处理单元和/或码流处理器203；本发明的服务器206可进一步为已建立链接的视频处理单元包含的m个视频处理器、码流处理器203及n个显示处理器207分配标识信息，以便连接服务器206的客户端能够直接通过服务器206提供的标识信息，选择完成此次屏幕拼接的视频处理器、码流处理器203及显示处理器207；在本发明的控制系统内，服务器206通过已建立的链接与m个视频处理器及码流处理器203之间进行信息和数据的交互，m个视频处理器及码流处理器203通过显示处理器的地址，通过交换机205推送封装后的码流至显示处理器207。

图3为本发明服务器的结构示意图。现结合图3，对本发明的服务器进行说明，具体如下：

本发明的服务器206包含：拼接控制模块2061、命令解析模块2062和参数保存模块2063。其中，拼接控制模块2061和命令解析模块2062分别连接交换机205。

拼接控制模块2061通过交换机205与视频处理单元、码流处理器203及n个显示处理器207建立链接，为视频处理单元、码流处理器203及n个显示处理器207分配地址，将视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址、码流处理器连接的视频源信息及显示处理器的地址写入参数保存模块2063；根据接收到的屏幕拼接信息，将显示处理器207连接的子屏信息写入参数保存模块2063；输出屏幕拼接信息至命令解析模块2062，并触发命令解析模块2062。其中，拼接控制模块2061为视频处理单元分配地址，实际上是为视频处理单元包含的m个视频处理器分配地址，比如图2中的第一视频处理器202和第二视频处理器204，所提及的视频处理单元的地址实际上是其包含的视频处理器的地址。

命令解析模块2062根据触发及视频源信息，从参数保存模块2063读取视频处理单元的地址和/或码流处理器的地址，根据子屏信息从参数保存模块2063读取显示处理器的地址，根据视频处理单元的地址和/或码流处理器的地址，通过交换机205输出拼接指令至视频处理单元和/或码流处理器。其中，命令解析模块2062根据视频源信息、视频源与视频处理单元的连接关系、及视频源与码流处理器203的连接关系，从视频处理单元和码流处理器203中确定提供此次屏幕拼接的封装后的码流的设备，进而获得与其对应的地址，以便能够通过交换机205准确转发拼接指令至视频处理单元和/或码流处理器203。

参数保存模块2063用于保存视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址、码流处理器连接的视频源信息、显示处理器的地址及显示处理器连接的子屏信息。

图4为本发明视频处理单元的结构示意图。现结合图4，对本发明的视频处理单元进行说明，具体如下：

本发明的视频处理单元包含第一视频处理器202和第二视频处理器204。任一视频处理器的结构相同，均包含：第一网络侦听模块2021、第一图像处理模块2022、第一编码模块2023和第一码流处理模块2024。其中，第一网络侦听模块2021和第一码流处理模块2024分别连接交换机205，具体地，第一网络侦听模块2021和第一码流处理模块2024通过视频处理器的接口连接交换机205的一个网口，通过视频处理器与交换机205间的链路传递信息或数据；第一图像处理模块2022通过视频线连接视频源，比如模拟监控点101或视频输入源201。

第一网络侦听模块2021在通过交换机205接收到拼接指令后，输出视频源信息及拼接方式至第一图像处理模块2022，输出显示处理器的地址至第一码流处理模块2024。其中，第一网络侦听模块2021还可根据服务器206的地址及端口信息，通过交换机205，与服务器206的拼接控制模块2061进行信息交互，以与服务器206建立链接，保持与服务器206间的数据和信息交互。

第一图像处理模块2022根据视频源信息通过视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割，输出分割后的图像块至第一编码模块2023。其中，第一图像处理模块2022在对视频数据进行图像分割时，按照拼接方式对视频数据的每帧图像分别进行分割，而后形成分割后的图像块，输出各帧分割后的图像块至第一编码模块2023。

第一编码模块2023对接收到的分割后的图像块进行编码，将编码后的码流输出至第一码流处理模块2024。其中，第一编码模块2023对每帧的分割后的图像块进行编码，将各帧分割后的图像块编号后形成编码后的码流。

第一码流处理模块2024对接收到的编码后的码流进行封装，将封装后的码流与其对应的显示处理器的地址输出至交换机205，通过交换机205推送封装后的码流至n个显示处理器207。其中，第一码流处理模块2024对接收到的对一个子屏对应的编码后的码流进行封装，根据显示处理器的地址输出与n个子屏对应的封装后的码流至交换机205，以便显示处理器207能够准确获取其连接的子屏需要输出显示的图像块。

图5为本发明码流处理器的结构示意图。现结合图5，对本发明的码流处理器进行说明，具体如下：

本发明的码流处理器203包含：第二网络侦听模块2031、第一解析模块2032、第一解码模块2033、第二图像处理器模块2034、第二编码模块2035和第二码流处理模块2036。其中，第二网络侦听模块2031和第二码流处理模块2036连接交换机205；第一解析模块2032通过网络连接视频源，比如网络监控点103，DVR/DVS104。

第二网络侦听模块2031在通过交换机205接收到拼接指令后，输出视频源信息至第一解析模块2032，输出拼接方式至第二图像处理模块2034，输出显示处理器的地址至第二码流处理模块2036。其中，第二网络侦听模块2031根据预设的服务器206的地址及端口信息，通过交换机205与服务器206的拼接控制模块2061建立链接，以与服务器206进行信息和数据的交互。

第一解析模块2032根据视频源信息确定通过网络连接的视频源，从视频源获取网络码流，对网络码流解封装获得编码码流及编码方式，输出编码码流及编码方式至第一解码模块2033。其中，第一解析模块2032对网络码流的封装层进行解析，获得封装方式及编码方式，根据封装方式解封装后获得编码码流。

第一解码模块2033根据编码方式对编码码流进行解码获得原始码流，输出原始码流至第二图像处理模块2034。其中，原始码流可以为经网络传输之前图像采集阶段获得的视频数据。

第二图像处理模块2034按照拼接方式对原始码流进行图像分割，输出分割后的图像块数据至第二编码模块2035。其中，第二图像处理模块2034在对原始码流进行图像分割时，按照拼接方式对原始码流的每帧图像分别进行分割，而后形成分割后的图像块，输出各帧分割后的图像块至第二编码模块2035。

第二编码模块2035对分割后的图像块数据进行编码，将编码后的码流输出至第二码流处理模块2036。其中，第二编码模块2035对每帧的分割后的图像块进行编码，将各帧分割后的图像块编号后形成编码后的码流。

第二码流处理模块2036对接收到的编码后的码流进行封装，将封装后的码流与其对应的显示处理器的地址输出至交换机205，通过交换机205推送封装后的码流至n个显示处理器207。其中，第二码流处理模块2036对接收到的对一个子屏对应的编码后的码流进行封装，根据显示处理器的地址输出与n个子屏对应的封装后的码流至交换机205，以便显示处理器207能够准确获取其连接的子屏需要输出显示的图像块。

图6为本发明显示处理器的结构示意图。现结合图6，对本发明的显示处理器进行说明，具体如下：

本发明的显示处理器207包含第二解析模块2071和第二解码模块2072。其中，第二解析模块2071连接交换机205；第二解码模块2072通过视频线连接子屏。

第二解析模块2071根据交换机205转发的取流指令，从交换机205获取与其标识对应的封装后的码流，对其进行解封装获得编码后的码流及编码方式，输出编码后的码流及编码方式至第二解码模块2072。其中，第二解析模块2071根据预设的服务器206的地址及端口信息，通过交换机205与服务器206建立链接，建立显示处理器207与交换机205、及交换机205与服务器206之间的信息或数据的传输链路。

第二解码模块2072根据编码方式对编码后的码流进行解码，通过视频线输出解码后的码流至与其连接的子屏。

图7为本发明分布式屏幕拼接控制方法的流程图。现结合图7，对本发明分布式屏幕拼接控制方法进行说明，具体如下：

步骤301：视频处理单元及显示处理器与服务器建立链接；

服务器206可通过网络从外部获得预设的IP地址和端口信息。

该步骤中，视频处理单元及码流处理器203可采用现有的注册方法，根据预设的服务器206的IP地址和端口信息，与服务器206建立TCP连接，以通过TCP连接与服务器206进行信息和数据的交互。

该步骤中提及的显示处理器207为完成屏幕拼接所需的n个显示处理器；n为大于1的自然数。

步骤302：服务器根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机，输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元；

该步骤中的屏幕拼接信息至少包含视频源信息、拼接方式及子屏信息；拼接指令中至少携带视频源信息、拼接方式及显示处理器的地址。

该步骤中服务器206利用与视频处理单元已建立的链接，经由交换机205发送拼接指令至视频处理单元。

该步骤包括：步骤3021，服务器206为已建立链接的视频处理单元及显示处理器207分配地址，保存视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息及显示处理器的地址；步骤3022，服务器206根据接收到的屏幕拼接信息，保存显示处理器连接的子屏信息；步骤3023，服务器206根据视频源信息读取视频处理单元的地址，根据子屏信息读取显示处理器的地址，根据与已建立链接的视频处理单元间的链路，通过交换机205输出拼接指令至视频处理单元。

步骤303：视频处理单元对视频源的数据进行处理，获得封装后的码流并输出至交换机；

该步骤具体为：视频处理单元根据拼接指令和视频源信息，从视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至交换机205。

步骤304：任一显示处理器从交换机获取与其地址对应的封装后的码流，输出解码后的码流至与其连接的子屏显示；

该步骤具体为：任一显示处理器207从交换机205获取的与其地址对应的封装后的码流进行解封装和解码，输出解码后的码流至与其连接的子屏显示。

为了进一步对网络码流进行输出显示，步骤301进一步包括：码流处理器203与服务器206建立链接；具体地，码流处理器203根据预设的服务器206的地址及端口信息，通过交换机205与服务器建立链接，比如，采用发送注册信息的方法与服务器建立TCP链接。

步骤302进一步包括：服务器206根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机205输出拼接指令至已建立连接的码流处理器203；

此时步骤302包括：步骤3021’，服务器206为已建立链接的视频处理单元及码流处理器203分配地址，保存视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址及码流处理器连接的视频源信息；步骤3022’，服务器206根据接收到的屏幕拼接信息，为子屏连接的显示处理器分配地址，保存显示处理器的地址及显示处理器连接的子屏信息；步骤3023’，服务器206根据视频源信息读取视频处理单元的地址和码流处理器的地址，根据子屏信息读取显示处理器的地址，根据与已建立链接的视频处理单元的链路和与已建立链接的码流处理器的链路，通过交换机205输出拼接指令至视频处理单元和码流处理器203。

步骤303进一步包括：码流处理器203根据拼接指令和视频源信息，从网络获取网络码流，对网络码流进行解析和解码获得原始码流，按照拼接方式对原始码流进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至交换机205。

本发明的上述较佳实施例中，本发明的控制系统由于采用了分布式的网络架构，能够根据添加的子屏或添加的视频源，在控制系统中增加视频处理器和显示处理器，不存在针对一种拼接模式的集中式屏幕拼接控制系统的硬件结构固定、不易扩展的问题；本发明的控制系统中的视频处理单元与提供模拟信号的视频源可直接通过视频线连接，显示处理器和子屏通过视频线连接，视频处理单元和显示处理器间通过网络进行交互，消除了现有技术中提及的模拟信号传输距离有限，模拟信号传输成本较高的问题。另外，本发明的控制系统中还增加了对网络码流进行处理的码流处理器，服务器可选择视频处理单元、或者视频处理单元和码流处理器来为显示处理器提供封装后的码流，以进一步提高系统的可扩展性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式屏幕拼接控制系统，该系统连接n个子屏，其特征在于，该系统包含：

服务器，根据接收到的屏幕拼接信息，输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元；所述屏幕拼接信息至少包含视频源信息、拼接方式及子屏信息；所述拼接指令中至少携带视频源信息、拼接方式及显示处理器的地址；

视频处理单元，通过视频线连接m个视频源，与所述服务器建立链接，根据拼接指令及视频源信息获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流；

n个显示处理器，通过视频线连接n个子屏，任一显示处理器与所述服务器建立链接，从交换机接收与其地址对应的封装后的码流，对其解析和解码后，输出至与其连接的子屏显示；

交换机，用于服务器与视频处理单元、及视频处理单元与n个显示处理器之间的交互；

所述n为大于1的整数；所述m为自然数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包含：码流处理器；

所述服务器进一步根据接收到的屏幕拼接信息，通过所述交换机输出拼接指令至已建立链接的码流处理器；

所述码流处理器通过网络连接L个视频源，与所述服务器建立链接，根据拼接指令及视频源信息，通过网络获取网络码流，对网络码流进行解析和解码获得原始码流，按照拼接方式对原始码流进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流，通过所述交换机推送封装后的码流至所述n个显示处理器；

所述L为自然数。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述视频处理单元包含m个视频处理器；所述任一视频处理器通过视频线连接一个视频源。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述任一视频处理器包含：

第一网络侦听模块，根据预设的服务器地址，与所述服务器建立链接，在通过交换机接收到拼接指令后，输出视频源信息及拼接方式至第一图像处理模块，输出显示处理器的地址至第一码流处理模块；

第一图像处理模块，根据视频源信息通过视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割，输出分割后的图像块至第一编码模块；

第一编码模块，对接收到的分割后的图像块进行编码，将编码后的码流输出至第一码流处理模块；

第一码流处理模块，对接收到的编码后的码流进行封装，将封装后的码流与其对应的显示处理器的地址输出至所述交换机，通过所述交换机推送封装后的码流至所述n个显示处理器。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述码流处理器包含：

第二网络侦听模块，根据预设的服务器地址，通过所述交换机与所述服务器建立链接，在通过交换机接收到拼接指令后，输出视频源信息至第一解析模块，输出拼接方式至第二图像处理模块，输出显示处理器的地址至第二码流处理模块；

第一解析模块，根据视频源信息，通过网络获取网络码流，对网络码流解封装获得编码码流及编码方式，输出编码码流及编码方式至第一解码模块；

第一解码模块，根据编码方式对编码码流进行解码获得原始码流，输出原始码流至第二图像处理模块；

第二图像处理模块，按照拼接方式对原始码流进行图像分割，输出分割后的图像块数据至第二编码模块；

第二编码模块，对分割后的图像块数据进行编码，将编码后的码流输出至第二码流处理模块；

第二码流处理模块，对接收到的编码后的码流进行封装，将封装后的码流与其对应的显示处理器的地址输出至所述交换机，通过所述交换机推送封装后的码流至所述n个显示处理器。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述服务器包含：

拼接控制模块，通过交换机与视频处理单元、码流处理器及n个显示处理器建立链接，为视频处理单元、码流处理器及n个显示处理器分配地址，将视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址、码流处理器连接的视频源信息及n个显示处理器的地址写入参数保存模块；根据接收到的屏幕拼接信息，显示处理器连接的子屏信息写入参数保存模块；输出屏幕拼接信息至命令解析模块，并触发命令解析模块；

命令解析模块，根据视频源信息从参数保存模块读取视频处理单元的地址、或视频处理单元的地址和码流处理器的地址，根据子屏信息从参数保存模块读取显示处理器的地址，根据视频处理单元的地址、或视频处理单元的地址和码流处理器的地址，通过交换机输出拼接指令至视频处理单元、或视频处理单元和码流处理器；

参数保存模块，用于保存视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址、码流处理器连接的视频源信息、显示处理器的地址及显示处理器连接的子屏信息。

7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述显示处理器包含：

第二解析模块，根据服务器的地址，通过所述交换机与所述服务器建立链接，从交换机获取与其地址对应的封装后的码流，对其进行解封装获得编码后的码流及编码方式，输出编码后的码流及编码方式至第二解码模块；

第二解码模块，根据编码方式对编码后的码流进行解码，通过视频线输出解码后的码流至与其连接的子屏。

8.一种分布式屏幕拼接控制方法，其特征在于，该方法包括：

A、视频处理单元及n个显示处理器通过交换机与服务器建立链接；

所述n为大于1的整数；

B、服务器根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机，输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元；

所述屏幕拼接信息至少包含视频源信息、拼接方式及子屏信息；所述拼接指令中至少携带视频源信息、拼接方式及显示处理器的地址；

C、视频处理单元根据拼接指令和视频源信息，从视频线获取视频数据，按照拼接方式对视频数据进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至所述交换机；

D、n个显示处理器中的任一处理器从交换机获取与其地址对应的封装后的码流，对其解析和解码后，通过视频线输出至与其连接的子屏显示。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述步骤A进一步包括：码流处理器通过交换机与服务器建立链接；

所述步骤B进一步包括：服务器根据接收到的屏幕拼接信息，通过交换机，输出拼接指令至已建立链接的码流处理器；

所述步骤C进一步包括：码流处理器根据拼接指令和视频源信息，从网络获取网络码流，对网络码流进行解析和解码获得原始码流，按照拼接方式对原始码流进行图像分割、编码和封装，根据显示处理器的地址输出封装后的码流至所述交换机。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、服务器为已建立链接的视频处理单元及码流处理器分配地址，保存视频处理单元的地址、视频处理单元连接的视频源信息、码流处理器的地址及码流处理器连接的视频源信息；

B2、服务器根据接收到的屏幕拼接信息，为子屏连接的显示处理器分配地址，保存显示处理器的地址及显示处理器连接的子屏信息；

B3、服务器根据视频源信息读取视频处理单元的地址、或视频处理单元的地址和码流处理器的地址，根据子屏信息读取显示处理器的地址，通过交换机输出拼接指令至已建立链接的视频处理单元、或已建立链接的视频处理单元和已建立链接的码流处理器。