CN103324452B - 终端屏幕内容同步显示控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端屏幕内容同步显示控制装置及方法，一种终端屏幕内容同步显示控制装置包括：图像采集模块、缓存模块和接口控制模块；所述图像采集模块，根据第一终端的屏幕输出时钟，采集第一终端的屏幕输出数据，并将采集到的数据写入缓存模块；所述图像传输控制模块，从缓存模块读取数据，通过通用接口将数据发送至第二终端。上述技术方案，采用硬件的方式实现终端屏幕内容的同步显示，可以保证画面的显示速率和显示质量，同时不需要在此时终端上安装软件，减少了资源的占用，也不需要考虑考虑软件与操作系统的兼容问题。

Description

终端屏幕内容同步显示控制装置及方法

技术领域

本发明涉及终端测试技术领域，特别是涉及终端屏幕内容同步显示控制装置及方法。

背景技术

在对手机、平板电脑等移动终端的测试过程中，由于移动终端本身的功能受限，因此在某些情况下，需要将终端屏幕所显示的内容同步显示至PC机或其他测试终端上，以完成更多的测试工作。

根据现有技术，可以实现终端屏幕内容同步显示的主要方案包括VNC和LCD2VGA，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

对于LCD2VGA而言：首先，信号转换成VGA之后还需要在PC端进行采集，硬件成本比较高，而且PC端的二次开发难度比较大；其次，VGA的帧率受工业标准的限制，最低也要达到50Hz，而相对于一般手机的帧率只有33Hz，这样会造成将近一半的冗余数据；再次，数据从LCD到VGA再到PC端的过程中，经历了从数字信号-模拟信号-数字信号的转换过程，必然会造成图像质量的损失。

VNC(VirtualNetworkComputing，虚拟网络计算机)是一款用于进行远程控制工具软件，也能够实现将一台终端的显示内容传输到另一台终端上进行显示。与LCD2VGA相比，VNC采用软件的方式，实现成本相对较低，但是这种方式的图像同步显示速度较慢，平均帧率只有5、6帧，难以满足测试需求；此外，VNC需要在终端侧运行控制软件，一方面会消耗终端上的CPU和内存等资源，影响测试效果，另一方面，软件能否安装还要依赖于终端上的操作系统是否支持，这也影响了该测试方案的通用性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种终端屏幕内容同步显示控制装置及方法，技术方案如下：

本发明提供一种终端屏幕内容同步显示控制装置，其特征在于，该装置包括：图像采集模块、缓存模块和接口控制模块；

所述图像采集模块，根据第一终端的屏幕输出时钟，采集第一终端的屏幕输出数据，并将采集到的数据写入缓存模块；

所述图像传输控制模块，从缓存模块读取数据，通过通用接口将数据发送至第二终端。

在本发明的一种实施方式中，所述图像采集模块，包括：

数据接收单元，根据第一终端的屏幕输出数据有效位信号，接收第一终端的屏幕输出数据；

缓存写入单元，根据缓存模块的工作时钟，将数据接收单元接收到的数据写入缓存模块。

在本发明的一种实施方式中，所述数据接收单元，根据第一终端的屏幕场同步信号，以图像帧为单位接收第一终端的屏幕输出数据；

所述数据写入单元，以图像帧为单位，将数据写入缓存模块。

在本发明的一种实施方式中，所述图像传输控制模块，包括第一传输控制单元和第二传输控制单元：

所述第一传输控制单元，从缓存模块读取数据，设置接口传输控制单元的工作时钟，并将数据发送至第二传输控制单元；

所述第二传输控制单元，将第一传输控制单元发送的数据通过通用接口传输至第二终端。

在本发明的一种实施方式中，所述第二传输控制单元包括FIFO缓存和通用接口传输缓存；

所述第一传输控制单元将数据发送至第二传输控制单元的FIFO缓存；

所述第二传输控制单元在检测到FIFO缓存存储已满的情况下，将FIFO缓存中的数据转移至通用接口传输缓存。

在本发明的一种实施方式中，所述通用接口为USB接口，所述图像传输控制模块利用Bulk-Only协议将数据将发送至第二终端。

在本发明的一种实施方式中，所述缓存模块为SDRAM。

在本发明的一种实施方式中，

所述所述图像采集模块和第一传输控制单元，集成于FPGA芯片中；

所述第二传输控制单元为独立的USB控制芯片。

本发明还提供一种终端屏幕内容同步显示控制方法，该方法包括：

A.根据第一终端的屏幕输出时钟，采集第一终端的屏幕输出数据，并将采集到的数据写入缓存；

B.从缓存读取数据，通过通用接口将数据发送至第二终端。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤A包括：

A1.根据第一终端的屏幕输出数据有效位信号，接收第一终端的屏幕输出数据；

A2.根据缓存模块的工作时钟，将数据接收单元接收到的数据写入缓存模块。

在本发明的一种实施方式中，

在所述步骤A1中，根据第一终端的屏幕场同步信号，以图像帧为单位接收第一终端的屏幕输出数据；

在所述步骤A2中，以图像帧为单位，将数据写入缓存模块。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤B包括：

B1.从缓存模块读取数据，设置接口传输控制单元的工作时钟，并将数据发送至FIFO缓存；

B2.在检测到FIFO缓存存储已满的情况下，将FIFO缓存中的数据转移至通用接口传输缓存；

B3.将通用接口传输缓存终端数据通过通用接口传输至第二终端。

本发明实施例提供所提供的技术方案，采用硬件的方式实现终端屏幕内容的同步显示，可以保证画面的显示速率，而且避免了安装控制软件对终端系统资源的消耗，避免测试结果的失真，更不需要考虑软件与操作系统的兼容问题，因此适用范围较广；

与LCD2VGA相比，首先，本发明直接通过测试终端上的常规接口(例如USB接口等)即可在测试终端接收数据，不需要昂贵的采集卡，也避免了二次开发工作；其次，数据的传输频率可以根据实际需求自行定义，不需要受到VGA标准的限制；再次，在信号的传输过程中，不需要经历模拟信号与数字信号之间的相互转化，从而能够更好地保证图像显示质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例终端屏幕内容同步显示控制装置的一种结构示意图；

图2为本发明实施例图像采集模块的结构示意图；

图3为本发明实施例图像传输控制模快的结构示意图；

图4为本发明实施例终端屏幕内容同步显示控制装置的工作环境结构示意图；

图5为本发明实施例FPGA芯片中，数据接收单元与缓存写入单元的工作方式示意图；

图6为本发明实施例FPGA芯片中，第一传输控制单元的工作方式示意图；

图7为本发明实施例USB控制芯片的工作方式示意图；

图8为本发明实施例终端屏幕内容同步显示控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明中的技术方案，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，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

首先对本发明实施例所提供的一种终端屏幕内容同步显示控制装置进行说明，参见图1所示：图像采集模块110、缓存模块120和接口控制模块130；下面将详细介绍每个模块的工作方式：

图像采集模块110，根据第一终端的屏幕输出时钟，采集第一终端的屏幕输出数据，并将采集到的数据写入缓存模块120；

图像传输控制模块130，从缓存模块120读取数据，通过通用接口将数据发送至第二终端。

参见图2所示，在本发明的一种优选实施方式中，所述图像采集模块110，具体可以包括：

数据接收单元111，根据第一终端的屏幕输出数据有效位信号，接收第一终端的屏幕输出数据；

缓存写入单元112，根据缓存模块的工作时钟，将数据接收单元接收到的数据写入缓存模块120。

其中，所述数据接收单元111，可以根据第一终端的屏幕场同步信号，以图像帧为单位接收第一终端的屏幕输出数据；

相应地，所述数据写入单元112，以图像帧为单位，将数据写入缓存模块。

参见图3所示，在本发明的一种优选实施方式中，所述图像传输控制模块130，可以包括第一传输控制单元131和第二传输控制单元132：

所述第一传输控制单元131，从缓存模块120读取数据，设置接口传输控制单元的工作时钟，并将数据发送至第二传输控制单元132；

所述第二传输控制单元132，将第一传输控制单元发送的数据通过通用接口传输至第二终端。

进一步地，所述第二传输控制单元132还可以包括FIFO(FirstInputFirstOutput，先入先出)缓存和通用接口传输缓存；

第一传输控制单元131将数据发送至第二传输控制单元的FIFO缓存；

第二传输控制单元132在检测到FIFO缓存存储已满的情况下，将FIFO缓存中的数据转移至通用接口传输缓存。

以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上介绍了本发明所提供终端屏幕内容同步显示控制装置的基本逻辑构成，下面将结合该装置的物理构成以及各模块的详细工作原理，对本发明方案进行说明，需要说明的是，以下方案仅是本发明方案的一种具体实施例方式，并不应理解为对本发明方案所的限定。

下面以将手机屏幕内容同步显示到PC机的应用场景为例，对本发明方案进行说明，也就是说，在下面的实施例中，第一终端对应为手机，第二终端对应为PC机，所示通用接口在本实施例中选用USB(UniversalSerialBUS，通用串行总线)接口：

图4为本发明的终端屏幕内容同步显示控制装置的工作环境结构示意图：包括：

手机410，即第一终端；

终端屏幕内容同步显示控制装置420；

PC机430，即第二终端；

其中，同步显示控制装置420的主要物理构成包括：FPGA芯片421、SDRAM422以及USB控制芯片423，当然，还包括一些必要的辅助外围电路，在这里不做详细描述。

根据前面所述的实施例，图像采集模块110、以及图像传输控制模块130的第一传输控制单元131的功能集成于FPGA芯片421中，而第二传输控制单元132则可以使用直接使用现有的USB控制芯片产品423。SDRAM422则用于数据缓存。

图5所示为FPGA芯片421中，数据接收单元111与缓存写入单元112的工作方式示意图，主要实现功能为：通过FPGA芯片，按照LCD的输出时钟进行图像数据采集，并且缓存到SDRAM中。

a)数据接收单元111，使用手机LCD输出所提供的时钟CLKLCD，在DEN信号有效的时刻进行DATA的采集，当遇到VS信号下降沿时，表示一帧图像数据采集完毕。

其中，图5中所示的LCD输出信号解释如下：

CLKLCD：LCD的输出时钟

DEN：LCD数据有效位，高电平表示DATA数据可用

VS：场同步，高电平表示处于一帧图像数据中，低电平表示一帧图像数据结束

DATA：图像数据

b)缓存写入单元112，调用SDRAM的标准控制逻辑，将数据接收单元111所采集的图像数据写入到一帧大小的SDRAM存储空间中。

其中，图5中所示的SDRAM信号解释如下：

SDRAMCLK：SDRAM的工作时钟

CMD：SDRAM控制指令：

01111：上电初始化命令端口

10111：NOPCOMMAND

10011：ACTIVECOMMAND

10101：READCOMMADN

10110：BURSTSTOP

10010：PRECHARGE

10001：AOTOREFRESH

10000：LODEMODEREGISTER

ADDR：待读写数据的地址

DATA：待读写数据

图6所示为FPGA芯片421中，第一传输控制单元131的工作方式示意图，主要实现功能为将SDRAM中的数据通过FPGA发送到USB控制芯片。

A)读取SDRAM中的缓存数据：调用SDRAM的标准控制逻辑，循环顺序读出SDRAM上的一帧图像数据。

B)输出数据到USB控制芯片模块：输出IFCLK到USB控制芯片，令控制芯片的时钟和FPGA同步，当FULL为低电平时写入数据DATA到ADDR指定的FIFO缓存。在这里，通过控制IFCLK能够控制USB芯片的处理速度，从而灵活控制USB控制芯片与PC机之间的图像传输帧率。

其中，图6中所示的USB控制芯片信号解释如下：

IFCLK：USB控制芯片的输入时钟

FULL：FIFO存储区是否已满，高电平表示已满

ADDR：FIFO存储区的地址

DATA：需要发送到USB控制芯片的数据

图7所示为USB控制芯片423的工作方式示意图，主要实现功能为：将USB控制芯片中的数据通过Bulk-Only传输规范发送到PC机。

Bulk-Only传输规范是USB组织针对大容量存储设备制定的一种块存储类协议，目前已经普遍应用于各种移动存储设备。系统通过默认管道(地址0、端点0)进行枚举后，仅仅使用批量(Bulk)端点传送数据/命令/状态，批量传输方式不受时间限制并能保证数据的完整性。在取得的端点描述符中包含了Bulk-In和Bulk-Out端点，在Bulk数据收发的时候一定要从相应的端点进行。在本发明实施例中，USB控制芯片423选用Bulk-In的方式将数据传输到PC端。

A)当USB控制芯片检测到FIFO数据存储已满，设置FULL信号为高电平，并且将数据转移到USB传输接口缓存INPOINTBUFFER。

B)在PC机一侧，需要预先安装Bulk-Only驱动，接收将通过USB读入的BulkIn数据，再利用程序读出数据并在PC机的显示器上显示图像。

其中，图7中所示的信号解释如下：

FULL：FIFO存储区是否已满，高电平表示已满

INDATA：写入FIFO存储区的数据

OUTDATA：通过USB传输至PC机的数据

本发明实施例提供所提供的技术方案，采用硬件的方式实现终端屏幕内容的同步显示，可以保证画面的显示速率，而且避免了安装控制软件对终端系统资源的消耗，避免测试结果的失真，更不需要考虑软件与操作系统的兼容问题，因此适用范围较广；

与LCD2VGA相比，首先，本发明直接通过测试终端上的常规接口(例如USB接口等)即可在测试终端接收数据，不需要昂贵的采集卡，也避免了二次开发工作；其次，数据的传输频率可以根据实际需求自行定义，不需要受到VGA标准的限制；再次，在信号的传输过程中，不需要经历模拟信号与数字信号之间的相互转化，从而能够更好地保证图像显示质量。

相应于上面的装置实施例，本发明还提供一种终端屏幕内容同步显示控制方法，参见图8所示，该方法可以包括：

S101.根据第一终端的屏幕输出时钟，采集第一终端的屏幕输出数据，并将采集到的数据写入缓存；

S102.从缓存读取数据，通过通用接口将数据发送至第二终端。

在本发明的一种实现方式中，所述步骤S101可以包括：

S101a.根据第一终端的屏幕输出数据有效位信号，接收第一终端的屏幕输出数据；

S101b.根据缓存模块的工作时钟，将数据接收单元接收到的数据写入缓存模块。

其中，在所述步骤S101a中，根据第一终端的屏幕场同步信号，以图像帧为单位接收第一终端的屏幕输出数据；

相应地，在所述步骤S101b中，以图像帧为单位，将数据写入缓存模块。

在本发明的一种实现方式中，所述步骤S102可以包括：

S102a.从缓存模块读取数据，设置接口传输控制单元的工作时钟，并将数据发送至FIFO缓存；

S102b.在检测到FIFO缓存存储已满的情况下，将FIFO缓存中的数据转移至通用接口传输缓存；

S101c.将通用接口传输缓存终端数据通过通用接口传输至第二终端。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种终端屏幕内容同步显示控制装置，其特征在于，该装置包括：图像采集模块、缓存模块和接口控制模块；

所述图像采集模块，根据第一终端的屏幕输出时钟，采集第一终端的屏幕输出数据，并将采集到的数据写入缓存模块；

所述图像传输控制模块，从缓存模块读取数据，通过通用接口将数据发送至第二终端；其中，

所述图像采集模块，包括：

数据接收单元，根据第一终端的屏幕输出数据有效位信号，接收第一终端的屏幕输出数据；

缓存写入单元，根据缓存模块的工作时钟，将数据接收单元接收到的数据写入缓存模块。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述数据接收单元，根据第一终端的屏幕场同步信号，以图像帧为单位接收第一终端的屏幕输出数据；

所述数据写入单元，以图像帧为单位，将数据写入缓存模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像传输控制模块，包括第一传输控制单元和第二传输控制单元：

所述第一传输控制单元，从缓存模块读取数据，设置接口传输控制单元的工作时钟，并将数据发送至第二传输控制单元；

所述第二传输控制单元，将第一传输控制单元发送的数据通过通用接口传输至第二终端。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述第二传输控制单元包括FIFO缓存和通用接口传输缓存；

所述第一传输控制单元将数据发送至第二传输控制单元的FIFO缓存；

所述第二传输控制单元在检测到FIFO缓存存储已满的情况下，将FIFO缓存中的数据转移至通用接口传输缓存。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述通用接口为USB接口，所述图像传输控制模块利用Bulk-Only协议将数据将发送至第二终端。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述缓存模块为SDRAM。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述所述图像采集模块和第一传输控制单元，集成于FPGA芯片中；

所述第二传输控制单元为独立的USB控制芯片。

8.一种终端屏幕内容同步显示控制方法，其特征在于，该方法包括：

A.根据第一终端的屏幕输出时钟，采集第一终端的屏幕输出数据，并将采集到的数据写入缓存；

B.从缓存读取数据，通过通用接口将数据发送至第二终端；其中，

所述步骤A包括：

A1.根据第一终端的屏幕输出数据有效位信号，接收第一终端的屏幕输出数据；

A2.根据缓存模块的工作时钟，将数据接收单元接收到的数据写入缓存模块。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

在所述步骤A1中，根据第一终端的屏幕场同步信号，以图像帧为单位接收第一终端的屏幕输出数据；

在所述步骤A2中，以图像帧为单位，将数据写入缓存模块。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1.从缓存模块读取数据，设置接口传输控制单元的工作时钟，并将数据发送至FIFO缓存；

B2.在检测到FIFO缓存存储已满的情况下，将FIFO缓存中的数据转移至通用接口传输缓存；

B3.将通用接口传输缓存终端数据通过通用接口传输至第二终端。