CN103019639B - 一种多处理器拼接同步显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多处理器拼接同步显示系统，包括一台或多台级联串联的多屏主机同步系统，多屏主机同步系统包括顺次连接的环入时钟模块、环入时钟解码模块、本地时钟同步产生源模块、环出时钟驱动模块和环出时钟模块，还包括与本地时钟同步产生源模块连接的发生源判断电路和显卡同步信号接口，其本地时钟同步产生源模块的输出端与显卡同步信号接口连接。通过本同步系统，可保障单机多卡或者多机多卡从硬件上支持在应用输出内容同步，从而使图象内容在超高分辨率显示应用中不因个别显卡输出影响整体显示动态内容的同步和流畅感，真正从硬件上实现同步处理。
Description
技术领域
本发明涉及拼接显示技术，特别涉及一种多处理器拼接显示系统。
背景技术
目前显卡规模应用在主机系统呈现单卡单通道输出居多，其动态画面显示的同步基本不会出现问题；然在多屏显示拼接墙专业应用中，单卡单通道输出不能满足，最广泛应用莫过于多显卡形成多通道输出应用，这给整体画面高速动态显示提出更高的质量要求，在运行多屏演示高清、3D和2D等业务时，其多画面显示的一致性和同步性成为应用质量评价的重要点。
随着计算机技术、网络通信技术的进步，组建分布式网络化应用系统，提高测试效率、共享信息资源，已成为现代大型计算机系统发展的方向。多机多显卡多屏应用系统也称分布式应用系统，该同步是通过网络等通信媒介把分布独立完成特定功能的计算机设备连接起来，以达到业务资源动态运行整体流畅、同步。时钟同步是分布式系统的核心技术之一，其目的是维护一个全局一致的物理或逻辑时钟，使得系统内各个节点中与时间有关的信息、事件及行为有一个全局一致的解释。
当前多显卡多通道等多屏系统应用中，绝大多数采用多显卡配置在一台主机中，显卡与显卡之间未设计同步，个别设计同步其工作时，按统一时钟源发出同步信号，使显卡输出保持同步，如图1。这种设计可以保障系统各块显卡之间的输出同步，但具备以下缺点：（1）在支持多张显卡应用上，其系统效能降低，导致图像同步但应用业务体现不了高性能；（2）同步缓存设计很大，增加成本；（3）扩展上存在问题。
个别集成厂家在硬件上没有集成设计能力，故在软件设计时应用在多屏时特别是多节点系统组成多屏上的应用设计同步，比如分布式软件，这种方案可使各节点中软件运行部分之间按一定的软件协议进行同时输出，俗称软同步，如图2所示。这种在分布式软件中，采用该同步设计无疑会使用软件业务运行在各个节点之间更流畅，但其缺点也明显：1）该同步针对该软件，换了其它软件运行其也不能同步；2）对于快速业务处理及显示，其不同步现象还是很明显的。目前显卡规模应用在主机系统呈现单卡单通道输出居多，其动态画面显示的同步基本不会出现问题；然在多屏显示拼接墙专业应用中，单卡单通道输出不能满足，最广泛应用莫过于多显卡形成多通道输出应用，这给整体画面高速动态显示提出更高的质量要求，在运行多屏演示高清、3D和2D等业务时，其多画面显示的一致性和同步性成为应用质量评价的重要点。
随着计算机技术、网络通信技术的进步，组建分布式网络化应用系统，提高测试效率、共享信息资源，已成为现代大型计算机系统发展的方向。多机多显卡多屏应用系统也称分布式应用系统，该同步是通过网络等通信媒介把分布独立完成特定功能的计算机设备连接起来，以达到业务资源动态运行整体流畅、同步。时钟同步是分布式系统的核心技术之一，其目的是维护一个全局一致的物理或逻辑时钟，使得系统内各个节点中与时间有关的信息、事件及行为有一个全局一致的解释。
当前多显卡多通道等多屏系统应用中，绝大多数采用多显卡配置在一台主机中，显卡与显卡之间未设计同步，个别设计同步其工作时，按统一时钟源发出同步信号，使显卡输出保持同步，如图1。这种设计可以保障系统各块显卡之间的输出同步，但具备以下缺点：（1）在支持多张显卡应用上，其系统效能降低，导致图像同步但应用业务体现不了高性能；（2）同步缓存设计很大，增加成本；（3）扩展上存在问题。
个别集成厂家在硬件上没有集成设计能力，故在软件设计时应用在多屏时特别是多节点系统组成多屏上的应用设计同步，比如分布式软件，这种方案可使各节点中软件运行部分之间按一定的软件协议进行同时输出，俗称软同步，如图2所示。这种在分布式软件中，采用该同步设计无疑会使用软件业务运行在各个节点之间更流畅，但其缺点也明显：1）该同步针对该软件，换了其它软件运行其也不能同步；2）对于快速业务处理及显示，其不同步现象还是很明显的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种多处理器拼接同步显示系统，实现单台或多台主机内多个独立显卡输出信号的帧同步，保证多个独立显卡的显示是同步无视觉差的。
本发明提出的多处理器拼接同步显示系统，包括一台或多台级联串联的多屏主机同步系统，所述多屏主机同步系统包括顺次连接的环入时钟模块、环入时钟解码模块、本地时钟同步产生源模块、环出时钟驱动模块和环出时钟模块，还包括与本地时钟同步产生源模块连接的发生源判断电路和显卡同步信号接口，其本地时钟同步产生源模块的输出端与显卡同步信号接口连接；
其中环入时钟模块环入本地或异地同步时钟信号，当为异地同步时钟信号时，环入时钟解码模块对异地同步时钟信号进行解码后通过本地时钟同步产生源模块输入发生源判断电路，否则直接通过本地时钟同步产生源模块输入发生源判断电路；
发生源判断电路确定是否驱动本地同步时钟信号产生源模块，当发生源判断电路驱动本地同步时钟信号产生源模块工作，本地同步时钟信号产生源模块产生基准同步时钟信号输送至显卡同步信号接口，并输送至环出时钟驱动模块驱动环出时钟模块；当发生源判断电路不驱动本地同步时钟信号产生源模块工作时，本地同步时钟信号产生源模块将同步时钟信号输送至显卡同步信号接口。
本发明的技术方案：一台或多台级联串联的多屏主机同步系统，共有特点是多屏主机同步系统的本身设备做为同步信号源并产生同步时钟，采用本地时钟同步产生源模块产生同步时钟信号，保证各个显卡内的时钟实现同步。从硬件上支持在应用输出内容同步，从而使图像内容在超高分辨率显示应用中不因个别显卡输出影响整体显示动态内容的同步和流畅感，真正从硬件上实现同步处理。
附图说明
图1为现有技术中件多屏显示的示意图；
图2为现有技术中软实现多屏显示的示意图；
图3为本发明单处理器多显卡多屏保障同步输出示意图；
图4为本发明多处理器多显卡多屏保障同步输出示意图；
图5为本发明的实现框图。
具体实施方式
如图3所示，单机多显卡多屏保障同步输出示意图，如图4所示，多机多显卡多屏保障同步输出示意图。
如5所示，一种多处理器拼接同步显示系统，包括N台级联串联的多屏主机同步系统，多屏主机同步系统包括顺次连接的CAT接口环入时钟模块、环入时钟解码模块、本地时钟同步产生源模块、环出时钟驱动模块和CAT接口环出时钟模块，还包括与本地时钟同步产生源模块连接的Master/SlaveTiming发生源判断电路和显卡同步信号接口，其本地时钟同步产生源模块的输出端与显卡同步信号接口连接。其中显卡同步信号接口包括第1块显示同步信号接口、第2块显示同步信号接口、……、第8块显示同步信号接口。
其中环入时钟模块环入本地或异地同步时钟信号，当为异地同步时钟信号时，环入时钟解码模块对异地同步时钟信号进行解码后通过本地时钟同步产生源模块输入发生源判断电路，否则直接通过本地时钟同步产生源模块输入发生源判断电路；
发生源判断电路确定是否驱动本地同步时钟信号产生源模块，当发生源判断电路驱动本地同步时钟信号产生源模块工作，本地同步时钟信号产生源模块产生基准同步时钟信号输送至显卡同步信号接口，并输送至环出时钟驱动模块驱动环出时钟模块；当发生源判断电路不驱动本地同步时钟信号产生源模块工作时，本地同步时钟信号产生源模块将同步时钟信号输送至显卡同步信号接口。
本实施例的工作原理：
本地或者异地的同步时钟信号通过CAT接口环入时钟模块环入进本发明的同步显示系统，环入时钟解码模块对来自异地的同步时钟信号进行解码，并通过环出时钟驱动模块将同步时钟信号驱动至CAT接口环出时钟模块，从而环出到其它多卡输出的主机系统。
Master/SlaveTiming发生源判断电路是根据环入时钟解码模块的解码信息判断是否驱动本地同步时钟信号产生源模块工作，其具体过程为：应用前通过手动硬件设置，当Master/SlaveTiming发生源判断电路判断为本地为MasterTiming状态时，则驱动本地同步时钟信号产生源模块的晶振电路产生基准同步时钟输出给显卡同步信号接口，且基准同步时钟通过环出时钟驱动模块输出至下一级多屏主机同步系统；当Master/SlaveTiming发生源判断电路判断本地为SlaveTiming状态时，本地同步时钟信号产生源模块接收环入时钟解码模块的同步时钟解码后输出给显卡同步信号接口，并通过环出时钟驱动模块驱动环出时钟模块。
同步时钟信号保障在产生符合显卡工作的基准时钟信号时，使得整个多显卡同步系统内工作的显卡都采用统一的时钟信号源。帧同步锁相可从标准外置同步信号发生器接入，但如不需要外部设备与多机多显卡应用系统互联同步，则可不涉及。
Master/SlaveTiming发生源判断电路内置有与非门逻辑电路，根据从环入时钟解码模块获取的解码信息得到一定逻辑状态，如00、01、10或11，设定11状态为MasterTiming状态，其余状态为SlaveTiming状态。如需要帧同步锁相外部设备要与本同步应用系统互联同步，则本同步应用系统的同步全部置非11状态即可。
Claims (5)
1.一种多处理器拼接同步显示系统，其特征在于包括一台或多台级联串联的多屏主机同步系统，所述多屏主机同步系统包括顺次连接的环入时钟模块、环入时钟解码模块、本地时钟同步产生源模块、环出时钟驱动模块和环出时钟模块，还包括与本地时钟同步产生源模块连接的发生源判断电路和显卡同步信号接口，其本地时钟同步产生源模块的输出端与显卡同步信号接口连接；
其中环入时钟模块环入本地或异地同步时钟信号，当为异地同步时钟信号时，环入时钟解码模块对异地同步时钟信号进行解码后通过本地时钟同步产生源模块输入发生源判断电路，否则直接通过本地时钟同步产生源模块输入发生源判断电路；
发生源判断电路确定是否驱动本地同步时钟信号产生源模块，当发生源判断电路驱动本地同步时钟信号产生源模块工作，本地同步时钟信号产生源模块产生基准同步时钟信号输送至显卡同步信号接口，并输送至环出时钟驱动模块驱动环出时钟模块；当发生源判断电路不驱动本地同步时钟信号产生源模块工作时，本地同步时钟信号产生源模块将同步时钟信号输送至显卡同步信号接口；
所述的发生源判断电路为Master/SlaveTiming发生源判断电路。
2.根据权利要求1所述多处理器拼接同步显示系统，其特征在于所述Master/SlaveTiming发生源判断电路判断为本地为MasterTiming状态时，则驱动所述本地同步时钟信号产生源模块产生基准同步时钟信号输出给所述显卡同步信号接口，且基准同步时钟信号通过所述环出时钟驱动模块输出至下一级多屏主机同步系统；
所述Master/SlaveTiming发生源判断电路判断本地为SlaveTiming状态时，所述本地同步时钟信号产生源模块接收所述环入时钟解码模块的同步时钟解码信号后输出给所述显卡同步信号接口，并通过所述环出时钟驱动模块驱动所述环出时钟模块。
3.根据权利要求2所述多处理器拼接同步显示系统，其特征在于所述Master/SlaveTiming发生源判断电路判断为本地为MasterTiming状态时，所述本地同步时钟信号产生源模块是由晶振电路产生基准同步时钟的。
4.根据权利要求3所述多处理器拼接同步显示系统，其特征在于所述环入时钟模块为CAT接口环入时钟模块，环出时钟模块为CAT接口环出时钟模块。
5.根据权利要求4所述多处理器拼接同步显示系统，其特征在于所述一台多屏主机同步系统对应8个显卡同步信号接口。
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