CN104581057B - 一种多屏信号的环出拼接装置、系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多屏信号的环出拼接装置、系统及其方法，所述环出拼接装置包括信号解码驱动机芯板和信号环出模块，信号环出模块接收采集装置输出的原始视频信号和上级的环出拼接装置的信号环出模块输出的环出视频信号，根据选择指令选择对原始视频信号或环出视频信号进行复制，输出显示视频信号和环出视频信号，并将显示视频信号输出给信号解码驱动机芯板进行图像处理后、传输至显示屏显示；还将环出视频信号传输给下级的环出拼接装置的信号环出模块进行选择；通过信号环出模块代替现有的矩阵，分配器或者具有此功能的处理器，通讯命令盒等外设，减少了设备之间的连接线和接口，使工程布线更加简单，还大大降低了成本。

Description

一种多屏信号的环出拼接装置、系统及其方法

技术领域

本发明涉及拼接技术领域，特别涉及一种多屏信号的环出拼接装置、系统及其方法。

背景技术

现有的屏拼接产品很多，常见的屏幕拼接方式主要有如下两种：

一种是外置拼接方式，将各种输入信号，通过相关信号的画面分割器或者具有此功能的信号处理器对输入信号源进行分割处理，即将一个原始画面分割成与拼接单元对应的子画面，再将分割后的子画面的视频数据信号分别传输至对应的拼接单元中显示。例如，视频画面分割器主要是对录像机、或DVD影碟机、或摄像机拍摄的视频信号进行分割处理。画面分割器还包括VGA/GRB（视频图形阵列/红绿蓝）画面分割器和HDMI/DVI（HighDefinition Multimedia/Digital Visual Interface）画面分割器等。所谓分割处理就是将输入的单张画面按照拼接的显示屏的排列方式分割成多张对应画面。具体的分割排列方式，可以通过控制主机发出相控制关指令给相关的通讯命令盒，通讯命令盒接到控制指令后给对应的画面分割器发出对应的分割指令。画面分割器收到分割指令后进行画面分割处理，并将分割后的各子画面的视频数据信号送给对应的拼接单元。由于每个拼接单元显示的是原始画面的一部分，所有的拼接单元通过拼接金属架整合在一起，就实现了大屏拼接显示。

另一种是内置拼接方式，将各种输入信号通过相关信号的分配器、或矩阵、或具有此功能的信号处理器对输入信号源先进行一分多处理。即相关分配器将某路输入信号源分成多路与此信号源相同的信号输出。同时每个输出信号通过相关信号线分别送给一个拼接单元，然后控制主机发出相关拼接指令给命令盒，命令盒再发送给每个拼接单元。由于事先对每个拼接单元进行了ID编码，因此每个拼接单元将只能接收到自己的拼接指令，每个拼接单元接收到拼接指令后，就会自动执行相关的拼接工作，对输入的原始画面进行视频编码，剪切，缩放处理，驱动显示等处理。在每个拼接单元都按照各自的指令处理完后得到唯一的子画面，所有拼接单元组合在一起就实现了大屏幕的拼接显示。

如图1所示，所述拼接单元主要由信号解码驱动机芯板（由高集成度驱动解码芯片及其外围电路组成的电路板）、大功率的电源板、按键遥控接收板、显示屏组成；同时还外置功放和喇叭。信号解码驱动机芯板根据输入的控制指令（如KEY&IP—按键和红外指令，CONTROL_I）将各种输入的音视频信号（即DP_I、HDMI_I、DVI_I、VGA_I、YPBPR_I、AV1_I、AV2_I、AV3_I、AV4_I、AUDIO_I、）进行信号编码、解码、缩放等处理，然后再将各种信号编码为显示屏支持的数据格式，驱动显示屏展现出来。常见的信号解码驱动机芯板的信号输入接口如图2所示。

上述两种拼接方式都需要要实现拼接都需要借助一定的外部设备，（如画面分割器、信号处理器、分配器等）和大量的接口连线，这样大大的增加了拼接成本，而且各种各样的外部设备之间的连接也增加了布线的复杂性，还需对各种设备供电，需耗费大量的电源，造成了能源的浪费。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种多屏信号的环出拼接装置、系统及其方法，以解决现有拼接产品外设较多、布线麻烦、且成本较高的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种多屏信号的环出拼接装置，与显示屏、采集装置和至少两个环出拼接装置连接，其中，所述环出拼接装置包括：信号解码驱动机芯板和信号环出模块；

所述信号环出模块接收采集装置输出的原始视频信号和上级的环出拼接装置的信号环出模块输出的环出视频信号，根据选择指令选择对所述原始视频信号或所述环出视频信号进行复制，输出显示视频信号和环出视频信号，并将显示视频信号输出给信号解码驱动机芯板进行图像处理后、传输至显示屏显示；还将环出视频信号传输给下级的环出拼接装置的信号环出模块进行选择。

所述的多屏信号的环出拼接装置中，所述信号环出模块包括：

二选一切换芯片，用于根据选择输出原始视频信号或其他信号环出模块输入的环出视频信号；

一分二芯片，用于对二选一切换芯片选择的视频信号进行复制，获得显示视频信号和环出视频信号，并将显示视频信号传输给信号解码驱动机芯板，将环出视频信号传输给下级的信号环出模块；

所述二选一切换芯片连接一分二芯片。

所述的多屏信号的环出拼接装置中，所述原始视频信号中加载了控制指令，所述一分二芯片复制视频信号时同时复制控制指令，并将控制指令传输给信号解码驱动机芯板和下级的信号环出模块。

所述的多屏信号的环出拼接装置中，所述信号环出模块的个数与信号解码驱动机芯板接收的视频信号类型的个数匹配。

一种多屏信号的环出拼接系统，包括采集装置、控制主机、若干个显示屏，其特征在于，还包括所述的若干个环出拼接装置，所述环出拼接装置的个数与显示屏的个数适配，且若干个环出拼接装置根据显示屏的拼接顺序按序连接；

所述采集装置用于采集原始视频信号并传输给对应的环出拼接装置；根据控制主机发送的控制指令，环出拼接装置将对原始视频信号复制获得的显示视频信号传输给显示屏，并将获得的环出视频信号输出给下级的环出拼接装置进行复制传输，使多个显示屏上拼接显示原始视频信号对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，各个环出拼接装置选择将对应输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使多个显示屏分别显示对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，部分的环出拼接装置选择对原始视频信号进行复制传输，使相邻的显示屏拼接显示一个视频图像；其他环出拼接装置将输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使其他显示屏显示其他图像。

所述的多屏信号的环出拼接系统中，所述环出拼接装置中，信号环出模块的SG_I脚连接采集装置，信号环出模块的SG_LPI脚连接上级的信号环出模块的SG_LPO脚，信号环出模块的SG_O脚连接信号解码驱动机芯板，信号环出模块的SG_LPO脚连接下级的信号环出模块的SG_LPI脚。

所述的多屏信号的环出拼接系统中，所述原始视频信号中加载控制指令，环出拼接装置复制视频信号时同时复制控制指令，并将控制指令传输给信号解码驱动机芯板和下级的信号环出模块，使控制指令通过各个环出拼接装置的复制输出依次进入下级的各个信号解码驱动机芯板中。

所述的多屏信号的环出拼接系统中，所述控制指令包括每个环出拼接装置的编码，以及各环出拼接装置对应的控制信号；信号解码驱动机芯板识别控制指令时，根据所述编码查询与本环出拼接装置对应的控制信号进行对应的图像处理。

一种多屏信号的环出拼接系统的环出拼接方法，其包括：

环出拼接装置根据控制主机发送的控制指令，对原始视频信号复制获得的显示视频信号传输给显示屏；

并将复制获得的环出视频信号输出给下级的环出拼接装置进行复制传输，使多个显示屏上拼接显示原始视频信号对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，各个环出拼接装置选择将对应输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使多个显示屏分别显示对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，部分的环出拼接装置选择对原始视频信号进行复制传输，使相邻的显示屏拼接显示一个视频图像；其他环出拼接装置将输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使其他显示屏显示其他图像。

所述的环出拼接方法中，所述环出拼接装置包括第一环出拼接装置、第二环出拼接装置和第三环出拼接装置，环出拼接装置根据控制主机发送的控制指令在多个显示屏上拼接显示一个原始视频信号的视频图像的步骤具体包括：

第一环出拼接装置选择接收原始视频信号并复制获得第一显示视频信号和第一环出视频信号，所述第一环出视频信号传输给第二环出拼接装置，所述第一显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第一子视频图像后传输至第一显示屏；

第二环出拼接装置选择接收第一环出视频信号并复制获得第二显示视频信号和第二环出视频信号，所述第二环出视频信号传输给第三环出拼接装置，所述第二显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第二子视频图像后传输至第二显示屏；

第三环出拼接装置选择接收第二环出视频信号并复制获得第三显示视频信号和第三环出视频信号，所述第三环出视频信号传输给第一环出拼接装置，所述第三显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第三子视频图像后传输至第三显示屏。

相较于现有技术，本发明提供的多屏信号的环出拼接装置、系统及其方法，所述环出拼接装置包括信号解码驱动机芯板和信号环出模块，信号环出模块接收采集装置输出的原始视频信号和上级的环出拼接装置的信号环出模块输出的环出视频信号，根据选择指令选择对所述原始视频信号或所述环出视频信号进行复制，输出显示视频信号和环出视频信号，并将显示视频信号输出给信号解码驱动机芯板进行图像处理后、传输至显示屏显示；还将环出视频信号传输给下级的环出拼接装置的信号环出模块进行选择；通过信号环出模块可以代替现有的矩阵，分配器或者具有此功能的处理器，通讯命令盒等外设，减少了设备之间的连接线和接口，使工程布线更加简单，还大大降低了成本。

附图说明

图1为现有拼接单元的结构示意图；

图2为现有信号解码驱动机芯板的信号输入接口示意图；

图3为本发明实施例提供的多屏信号的环出拼接系统的应用实施例示意图；

图4为本发明实施例提供的多屏信号的环出拼接系统中环出拼接装置的应用实施例示意图；

图5为本发明实施例提供的多屏信号的环出拼接装置的输入输出接口示意图；

图6为本发明实施例提供的多屏信号的环出拼接装置中信号环出模块的应用实施例结构框图；

图7为本发明实施例提供的多屏信号的环出拼接系统中多个信号环出模块连接的较佳实施例示意图；

图8为本发明实施例提供的基于DVI视频信号的信号环出模块和控制主机的一部分较佳实施例的电路图；

图9为本发明实施例提供的基于DVI视频信号的信号环出模块和控制主机的另一部分较佳实施例的电路图；

图10为本发明实施例提供的基于VGA视频信号的信号环出模块和控制主机的较佳实施例的电路图；

图11为本发明实施例提供的基于AV视频信号的信号环出模块和控制主机的较佳实施例的电路图；

图12为本发明实施例提供的多屏信号的环出拼接系统的方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种多屏信号的环出拼接装置、系统及其方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图3，多屏信号的环出拼接系统包括现有技术中用于采集视频信号的采集装置1（如多个摄像机、计算机、录像机等，其为现有技术）和控制主机2（如计算机或遥控器，为现有技术），以及本实施例中改进后的环出拼接装置。一个环出拼接装置对应一个显示屏，将各个显示屏拼接在一起时，需对各个环出拼接装置编码使其与显示屏的拼接顺序相对应，各个环出拼接装置按照编码按序连接。图3中示出3个显示屏拼接的环出拼接系统，具体实施时显示屏的个数还可以根据需求扩展。

所述采集装置1用于采集原始视频信号并传输给环出拼接装置。以环出拼接装置包括第一环出拼接装置301、第二环出拼接装置302和第三环出拼接装置303为例，环出拼接装置根据控制主机2发送控制指令可以实现如下功能：

多个显示屏拼接显示一个视频图像。

第一环出拼接装置301选择接收原始视频信号，将所述原始视频信号复制后获得第一显示视频信号和第一环出视频信号，所述第一环出视频信号给相邻的第二环出拼接装置302；同时，第一环出拼接装置301对第一显示视频信号按照相关分割指令进行图像分割，将整个图像均分为左、中、右三等份，删除中、右部分图像，获得最左边的第一子视频图像后放大并传输至第一显示屏401显示。

第二环出拼接装置302选择接收第一环出视频信号，将该第一环出视频信号复制后获得第二显示视频信号和第二环出视频信号，所述第二环出视频信号输出给相邻的第三环出拼接装置303；同时，第二环出拼接装置302对该第二显示视频信号按照相关分割指令进行图像分割，删除左、右部分图像，获得最中间的第二子视频图像后放大并传输至第二显示屏402显示。

以此类推，第三环出拼接装置303选择接收第二环出视频信号并复制获得第三显示视频信号和第三环出视频信号，所述第三环出视频信号传输给第一环出拼接装置301，所述第三显示视频信号根据分割指令进行图像分割，删除左、中部分图像，获得最右边的第三子视频图像后传输至第三显示屏403显示。

这样通过各个环出拼接装置的选择复制，各个环出拼接装置依次接收上级传输的环出视频信号，且这些环出视频信号均与原始视频信号相同。对该环出视频信号进行分割后获得各个子视频图像并分别传输至对应的显示屏显示。各个显示屏显示的子视频图像组合成为一个视频图像。

多个显示屏分别显示对应的视频图像。

每个环出拼接装置选择以输入的原始视频信号为基准，此时的环出拼接装置虽然也对原始视频信号进行复制操作，但是其是对选择的原始视频信号进行图像处理并传输至对应的显示屏显示。复制得到的环出视频信号并没有被选中，也就不会改变原始视频信号的图像内容，这样每个显示屏上显示的是不同的图像。

区域性拼接显示，即相邻的显示屏拼接显示一个图像，其他显示屏单独显示其他图像。

请一并参阅图4，所述环出拼接装置包括改进后的信号解码驱动机芯板310和信号环出模块320，以及现有的按键遥控接收板330。所述显示屏、电源板、功放和喇叭为环出拼接装置的外设。所述信号解码驱动机芯板310连接信号环出模块320、按键遥控接收板330和外部的显示屏，所述电源板连接显示屏。信号解码驱动机芯板310、功放、喇叭依次连接。按键遥控接收板330接收按键信号KEY&IR。控制主机发出控制指令CTL_I。

本实施例提供的环出拼接装置在现有的信号解码驱动机芯板上增加了信号环出模块320、并对应修改相关的信号处理电路；其能对原始视频信号进行图像分割后传输至对应的显示屏显示分割后的子图像；同时对原始视频信号复制后传输给下级的环出拼接装置，作为图像显示的视频信号来源；还能直接将该原始视频信传输至对应的显示屏上显示独立图像。

所述信号解码驱动机芯板310能处理几种类型的视频信号，则对应设置几个信号环出模块320。例如，图4中信号解码驱动机芯板310能处理的视频信号的类型包括DP(DisplayPort)、DVI(Digital Video Interface)、VGA（Video Graphics Array）和AV((Audio、Video)。 则在一个环出拼接装置中就需设置四个信号环出模块。相连的多个环出拼接装置中，处理同种视频信号的信号环出模块对应连接。在具体实施时信号环出模块的输入输出接口如图5所示。

以DP类型的视频信号为例，信号环出模块320的工作原理为：

信号环出模块320根据选择指令对采集装置输入的原始视频信号DP1_I、和其他信号环出模块输入的输入环出视频信号DP2_I选择其中一个进行复制，输出两个完全相同的视频信号。一个视频信号为显示视频信号DP_O，输出给信号解码驱动机芯板310中的高集成度驱动解码芯片。高集成度驱动解码芯片根据按键遥控接收板330接收控制指令（包括分割指令、处理指令）进行图像处理。如根据分割指令对显示视频信号DP_O进行图像分割获得该视频图像的一部分的子图像，将该部分子图像放大后传输至对应的显示屏上显示；或者根据处理指令对显示视频信号DP_O进行图像效果处理后传输至对应的显示屏显示。

另一个视频信号为输出环出视频信号DP_LPO，其传输至另一个信号环出模块中，作为另一个信号环出模块的输入。需要理解的是，输出环出视频信号DP_LPO即是输入环出视频信号DP2_I。这两个信号完全相同，对其进行不同的命名是为了区分输入输出关系，即信号环出模块320中，输入环出视频信号DP2_I是其上级的信号环出模块的输出环出视频信号DP_LPO，信号环出模块320输出的输出环出视频信号DP_LPO作为其下级的信号环出模块的输入。也即是说，每个显示屏对应显示一个信号环出模块处理后的视频图像，而每个信号环出模块需要处理的视频信号一个是原始视频信号，另一个是其上级的信号环出模块输出的环出视频信号。

请同时参阅图6，所述信号环出模块包括二选一切换芯片U1和一分二芯片U2。所述二选一切换芯片U1的第一输入端1(即信号环出模块的SG_I脚)连接采集装置，二选一切换芯片U1的第二输入端2(即信号环出模块的SG_LPI脚)连接与该信号环出模块相连的上级的信号环出模块的一分二芯片的第二输出端（即上级的信号环出模块的SG_LPO脚），二选一切换芯片U1的输出端3连接一分二芯片U2的输入端4，所述一分二芯片U2的第一输出端5（即信号环出模块的SG_O脚）连接信号解码驱动机芯板，一分二芯片U2的第二输出端6（即信号环出模块的SG_LPO脚）连接与该信号环出模块相连的下级的信号环出模块的二选一切换芯片的第二输入端。二选一切换芯片U1的控制端7和一分二芯片U2的控制端8连接控制主机。

其中，所述SG_I脚用于输入原始视频信号，SG_LPI脚用于输入环出视频信号，二选一切换芯片U1根据控制主机的选择指令进行二选一选通控制，即选择输出采集装置的原始视频信号或其他信号环出模块输入的环出视频信号，输出的视频信号再经过一分二芯片U2分配处理、复制得到两个完全相同的视频信号，将从SG_O脚输出的作为显示视频信号，传输高集成度驱动解码芯片；从SG_LPO脚输出的作为环出视频信号，传输给下级的信号环出模块的二选一切换芯片。

在具体实施时，对于DP、DVI、HDMI等类型的视频信号，二选一切换芯片可采用的型号为PS331，一分二芯片可采用的型号为PI3HDMI412AD。对于VGA类型的视频信号，二选一切换芯片通常设置两个，可采用的型号为PI5V330QE+CD4052B；对应地，一分二芯片也为两个，可采用的型号对应为SGM9117+SN74LVC14AD 。对于AV等类型的视频信号，二选一切换芯片可采用的型号为CD4052B，一分二芯片可采用的型号为THS7314。

结合图3、4可以得出，信号环出模块通过传输环出视频信号将各个环出拼接装置依次关联，每个环出拼接装置都具有环出功能。基于每个信号环出模块中都集成了一个一分二芯片，其相当于分配器功能；通过复制使每个环出拼接装置中都能获得与原始视频信号完全相同的环出视频信号，确保了图像处理的准确性。若将N个环出拼接装置通过相关信号线级联起来，则原始的视频信号就具有了1分N的功能。

本实施例以9个显示屏拼接为例来具体阐述信号环出模块的功能。每个显示屏对应一个环出拼接装置，假设每个环出拼接装置仅处理DP类型的视频信号，则对应设置9个信号环出模块，有9个摄像头分别采集不同的视频信号。如图7所示的第一信号环出模块100~第九信号环出模块900。第一原始视频信号DP1_I~第九原始视频信号DP9_I分别输入环出拼接装置中。

环出拼接装置刚上电工作时，第一信号环出模块100的SG_ I脚输入第一原始视频信号DP1_I，其SG_LP I脚暂时无信号输入。第一信号环出模块100选择将第一原始视频信号DP1_I一分为二，获得相同的第一显示视频信号DP1_O和第一环出视频信号DP1_LPO。第一显示视频信号DP1_O经高集成度驱动解码芯片进行图像分割后传输对应的第一显示屏上显示，同时第一环出视频信号DP1_LPO发送至第二信号环出模块200的SG_LPI脚。

第二信号环出模块100收到两个输入信号（即第一环出视频信号DP1_LPO和第二原始视频信号DP2_I），其选择将第一环出视频信号DP1_LPO一分为二，获得相同的第二显示视频信号DP2_O和第二环出视频信号DP2_LPO。第二显示视频信号DP2_O经图像分割后传输至第二显示屏显示，同时第二环出视频信号DP2_LPO发送至第三信号环出模块300的SG_LPI脚。

以此类推，虽然后续的第三信号环出模块300~第九信号环出模块900分别接收到对应的第三原始视频信号DP3_I~第三原始视频信号DP9_I，但是其分别选择将上级的环出视频信号一分为二后再传输给下级的信号环出模块。每个环出视频信号均相同，这样就实现了简单的分配器功能和信号环出功能。通过上述方式就可以使多个显示屏共同显示一个视频图像。

基于每个信号环出模块均可获得一个原始视频信号，本实施例还可以根据控制信号的选择，让第二信号环出模块200或其某个信号环出模块的原始视频信号作为所有显示屏共同显示的图像，以达到原始视频信号任意选择控制的目的。

当本信号环出模块（如第三信号环出模块300）选择上一级的环出视频信号（即第二环出视频信号DP2_LPO）作为所有显示屏拼接显示的原图像时，本信号环出模块（第三信号环出模块300）将起到显示和信号环出的启下作用。所有的信号环出模块均以第二环出视频信号DP2_LPO为基准进行一分二处理。

当本信号环出模块根据控制信号选择外部输入的原始视频信号（如第三原始视频信号DP3_I）作为本信号环出模块的显示和环出时，假设下级信号环出模块仍保持原来的控制信号不变，那么本信号环出模块以及其下级的所有信号环出模块都会以第三原始视频信号DP3_I作为显示信号。如果此时，需要将本信号环出模块上级的所有信号环出模块也显示为第三原始视频信号DP3_I。从图7中可以看出，最后一级的信号环出模块连接到了第一级的信号环出模块的输入端口（SG_LP I脚）上。

因此，通过控制主机发出相关的控制指令来调整信号环出模块中二选一切换芯片的选择状态，就可以灵活地选择将DP1_I~DP9_I中任一个原始视频信号进行图像分割后拼接显示，或者使某几个相邻的显示屏拼接显示一个图像（区域性的小拼接），其他显示屏单独显示其他图像，或者使每个显示屏显示不同的图像。这样的功能对于整个环出拼接系统来说，相当于使其具有了一进N（即显示屏的个数）出的矩阵切换功能。

本实施例的信号环出模块除了可以对视频信号进行环出，还可以对控制指令（CTL_I）进行环出，以达到每个拼接单元实现级联控制的目的。即在视频信号传输过程中，在原始视频信号中加载控制指令CTL_I。信号环出模块输出的显示视频信号和环出视频信号中也就加载了相同的控制指令CTL_I。显示视频信号的控制指令CTL_I进入信号解码驱动机芯板中，为图像处理提供控制依据。环出视频信号中的控制指令CTL_I传输给下级的信号环出模块，通过不断的环出，使控制指令CTL_I依次进入下级的各个信号解码驱动机芯板中。所述控制指令包括每个环出拼接装置的编码，以及各环出拼接装置对应的控制信号。每个信号解码驱动机芯板识别该控制指令CTL_I时，根据所述编码查询与本环出拼接装置对应的控制信号（即本信号解码驱动机芯板需要的一段控制数据）进行对应的图像处理。这样将控制指令进行环出，依次级联就能使每个信号环出模块都能接收到相同的控制指令，其代替了现有技术中的通讯命令盒的作用，因此，可省去通讯命令盒达到节省成本的目的。

本发明提供的多屏信号的环出拼接装置适用于液晶拼接，DLP拼接，LED拼接等技术领域，如视频监视器、音频监听器、报警系统、智能家具等多屏控制；还可应用于各种音视频分配器、音视频矩阵器、大型音视频级联设备、各种视频转换器等产品上。

本实施例以DVI、VGA、AV三种类型为例来具体阐述信号环出模块的电路实施方式。

请同时参阅图8和图9，其为基于DVI视频信号的信号环出模块和控制主机的较佳实施例的电路图，具体连接关系如图8和图9所示。两路DVI视频信号、DVI1（即第一接口CN1上的所有信号，DVI1_5V为供电除外）和DVI2（即第二接口CN2上的所有信号，DVI2_5V为供电除外）分别从第一接口CN1（相当于信号环出模块的SG_I脚）、第二接口CN2（相当于信号环出模块的SG_LPI脚）传输至第一二选一切换芯片U1的两路输入端口， 第一二选一切换芯片U1在控制主机的第一MCU1(即MCU_SCL和MCU_SDA)的控制下进行二选一选择和相关DDC、HPD等处理，被选通的DVI视频信号被送给第一一分二芯片U2（见图9）的信号输入端。第一一分二芯片U2也在MCU的I2C(即MCU_SCL和MCU_SDA )的控制下进行信号分配处理，处理完后将得到DVI1_O（即图9中以DVI1开始，O结尾的所有信号）和DVI2_O（即图9中以DVI2开始，O结尾的所有信号）的两路AV信号。其中， DVI1_O将从信号环出模块的SG_O脚输出给高集成度驱动解码芯片进行解码显示，DVI2_O将从信号环出模块的SG_LPO脚（即第三接口CN3）传输给送给下级的信号环出模块的SG_LPI脚。

请参阅图10，其为基于VGA视频信号的信号环出模块和控制主机的较佳实施例的电路图，具体连接关系如图10所示。两路VGA视频信号、VGA1（即第四接口CN4上的所有信号）和VGA2（即第五接口CN5上的所有信号）分别从第四接口CN4（相当于信号环出模块的SG_I脚）、第五接口CN5（相当于信号环出模块的SG_LPI脚）输入，对应传输至第二二选一切换芯片U3（即图10中的IC1和IC2，基于VGA视频信号的数据格式，此处设置有两个二选一切换芯片）的两路输入端口， 二选一切换芯片U3在控制主机的第二MCU2(即SWITCH_IN)的控制下进行二选一选择，被选通的VGA视频信号被送给第二一分二芯片U4（即图10中的IC3和IC4）的信号输入端进行信号分配处理。处理完后将得到VGA1_O（即图10中以VGA1开始，O结尾的所有信号）和VGA2_O（即图10中以VGA2开始，O结尾的所有信号）两路VGA信号。其中，VGA1_O将从信号环出模块的SG_O脚输出给高集成度驱动解码芯片进行解码显示，VGA1_O将从信号环出模块的SG_LPO脚（即第六接口CN6）传输给送给下级的信号环出模块的SG_LPI脚。

请参阅图11，其为基于AV视频信号的信号环出模块和控制主机的较佳实施例的电路图，具体连接关系如图11所示。两路AV视频信号、AV1_IN和AV2_IN分别从第七接口CN7（相当于信号环出模块的SG_I脚）、第八接口CN8（相当于信号环出模块的SG_LPI脚）输入，传输至第三二选一切换芯片U5的两路输入端口， 第三二选一切换芯片U5在控制主机的第三MCU3(即SWITCH_A、SWITCH_B)的控制下进行二选一选择，被选通的AV视频信号被送给第三一分二芯片U6（见图10）的信号输入端进行信号分配处理。处理完后将得到AV1_O和AV2_O的两路AV信号。其中， AV1_O将从信号环出模块的SG_O脚输出给高集成度驱动解码芯片进行解码显示，AV2_O将从信号环出模块的SG_LPO脚（即第九接口CN9）传输给送给下级的信号环出模块的SG_LPI脚。

基于上述的多屏信号的环出拼接系统，本发明实施例还相应提供一种多屏信号的环出拼接系统的环出拼接方法。请参阅图5，所述环出拼接方法包括：

S100、根据控制主机发送的控制指令，环出拼接装置将对原始视频信号复制获得的显示视频信号传输给显示屏；

S110、将复制获得的环出视频信号输出给下级的环出拼接装置进行复制传输，使多个显示屏上拼接显示原始视频信号对应的视频图像；

或者S200、根据控制主机发送的控制指令，各个环出拼接装置选择将对应输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使多个显示屏分别显示对应的视频图像；

或者S300、根据控制主机发送的控制指令，部分的环出拼接装置选择对原始视频信号进行复制传输，使相邻的显示屏拼接显示一个视频图像；其他环出拼接装置将输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使其他显示屏显示其他图像。

在具体实施时，所述环出拼接装置包括第一环出拼接装置、第二环出拼接装置和第三环出拼接装置，环出拼接装置根据控制主机发送的控制指令在多个显示屏上拼接显示一个原始视频信号的视频图像的步骤具体包括：

第一环出拼接装置选择接收原始视频信号并复制获得第一显示视频信号和第一环出视频信号，所述第一环出视频信号传输给第二环出拼接装置，所述第一显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第一子视频图像后传输至第一显示屏；

第二环出拼接装置选择接收第一环出视频信号并复制获得第二显示视频信号和第二环出视频信号，所述第二环出视频信号传输给第三环出拼接装置，所述第二显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第二子视频图像后传输至第二显示屏；

第三环出拼接装置选择接收第二环出视频信号并复制获得第三显示视频信号和第三环出视频信号，所述第三环出视频信号传输给第一环出拼接装置，所述第三显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第三子视频图像后传输至第三显示屏。

所述第一子视频图像、第二子视频图像和第三子视频图像组合为一完整的视频图像。

综上所述，本发明通过增加信号环出模块，并对现有的电路结构进行改进，能完全满足现有的各种常用视频信号的拼接，还具有简单的矩阵切换功能和分配器功能；控制指令的环出功能代替了现有的通讯命令盒。在不降低相关功能和性能的基础上可以省掉传统拼接系统环节中所必须使用的矩阵，分配器或者具有此功能的处理器，大型通讯命令盒等相关设备。从而大大降低了产品开发成本、生产成本及运输成本等。间接地降低了购买此类产品的费用和使用费用。

由于减少了部分外设，使设计更加简单，且对应减少了设备之间的连接线和接口，减少了工程布线；还可以根据不同的拼接要求，通过调换工程布线来满足各种拼接要求。也为售后维修带来了方便快捷，能快速找出并解决问题，节约了产品的维护费用。；还使此类产品的电源功耗变小，更加环保，达到了国家要求的节能减排的设计要求。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种多屏信号的环出拼接装置，与显示屏、采集装置和至少两个环出拼接装置连接，其特征在于，所述环出拼接装置包括：信号解码驱动机芯板和信号环出模块；

所述信号环出模块接收采集装置输出的原始视频信号和上级的环出拼接装置的信号环出模块输出的环出视频信号，根据选择指令选择对所述原始视频信号或所述环出视频信号进行复制，输出显示视频信号和环出视频信号，并将显示视频信号输出给信号解码驱动机芯板进行图像处理后、传输至显示屏显示；还将环出视频信号传输给下级的环出拼接装置的信号环出模块进行选择；

所述信号环出模块包括：

二选一切换芯片，用于根据选择输出原始视频信号或其他信号环出模块输入的环出视频信号；

一分二芯片，用于对二选一切换芯片选择的视频信号进行复制，获得显示视频信号和环出视频信号，并将显示视频信号传输给信号解码驱动机芯板，将环出视频信号传输给下级的信号环出模块；

所述二选一切换芯片连接一分二芯片；

将N个环出拼接装置通过相关信号线级联起来，则原始的视频信号具有1分N的功能；

所述原始视频信号中加载了控制指令，所述一分二芯片复制视频信号时同时复制控制指令，并将控制指令传输给信号解码驱动机芯板和下级的信号环出模块；显示视频信号的控制指令进入信号解码驱动机芯板中，环出视频信号中的控制指令传输给下级的信号环出模块；将控制指令进行环出，依次级联使每个信号环出模块都能接收到相同的控制指令，以省去通讯命令盒。

2.根据权利要求1所述的多屏信号的环出拼接装置，其特征在于，所述信号环出模块的个数与信号解码驱动机芯板接收的视频信号类型的个数匹配。

3.一种多屏信号的环出拼接系统，包括采集装置、控制主机、若干个显示屏，其特征在于，还包括如权利要求1-2任意一项所述的若干个环出拼接装置，所述环出拼接装置的个数与显示屏的个数适配，且若干个环出拼接装置根据显示屏的拼接顺序按序连接；

所述采集装置用于采集原始视频信号并传输给对应的环出拼接装置；根据控制主机发送的控制指令，环出拼接装置将对原始视频信号复制获得的显示视频信号传输给显示屏，并将获得的环出视频信号输出给下级的环出拼接装置进行复制传输，使多个显示屏上拼接显示原始视频信号对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，各个环出拼接装置选择将对应输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使多个显示屏分别显示对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，部分的环出拼接装置选择对原始视频信号进行复制传输，使相邻的显示屏拼接显示一个视频图像；其他环出拼接装置将输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使其他显示屏显示其他图像。

4.根据权利要求3所述的多屏信号的环出拼接系统，其特征在于，所述环出拼接装置中，信号环出模块的SG_I脚连接采集装置，信号环出模块的SG_LPI脚连接上级的信号环出模块的SG_LPO脚，信号环出模块的SG_O脚连接信号解码驱动机芯板，信号环出模块的SG_LPO脚连接下级的信号环出模块的SG_LPI脚。

5.根据权利要求3所述的多屏信号的环出拼接系统，其特征在于，所述原始视频信号中加载控制指令，环出拼接装置复制视频信号时同时复制控制指令，并将控制指令传输给信号解码驱动机芯板和下级的信号环出模块，使控制指令通过各个环出拼接装置的复制输出依次进入下级的各个信号解码驱动机芯板中。

6.根据权利要求5所述的多屏信号的环出拼接系统，其特征在于，所述控制指令包括每个环出拼接装置的编码，以及各环出拼接装置对应的控制信号；信号解码驱动机芯板识别控制指令时，根据所述编码查询与本环出拼接装置对应的控制信号进行对应的图像处理。

7.一种采用权利要求3所述的多屏信号的环出拼接系统的环出拼接方法，其特征在于，包括：

环出拼接装置根据控制主机发送的控制指令，对原始视频信号复制获得的显示视频信号传输给显示屏；

并将复制获得的环出视频信号输出给下级的环出拼接装置进行复制传输，使多个显示屏上拼接显示原始视频信号对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，各个环出拼接装置选择将对应输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使多个显示屏分别显示对应的视频图像；

或根据控制主机发送的控制指令，部分的环出拼接装置选择对原始视频信号进行复制传输，使相邻的显示屏拼接显示一个视频图像；其他环出拼接装置将输入的原始视频信号传输给对应的显示屏，使其他显示屏显示其他图像。

8.根据权利要求7所述的环出拼接方法，其特征在于，所述环出拼接装置包括第一环出拼接装置、第二环出拼接装置和第三环出拼接装置，环出拼接装置根据控制主机发送的控制指令在多个显示屏上拼接显示一个原始视频信号的视频图像的步骤具体包括：

第一环出拼接装置选择接收原始视频信号并复制获得第一显示视频信号和第一环出视频信号，所述第一环出视频信号传输给第二环出拼接装置，所述第一显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第一子视频图像后传输至第一显示屏；

第二环出拼接装置选择接收第一环出视频信号并复制获得第二显示视频信号和第二环出视频信号，所述第二环出视频信号传输给第三环出拼接装置，所述第二显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第二子视频图像后传输至第二显示屏；

第三环出拼接装置选择接收第二环出视频信号并复制获得第三显示视频信号和第三环出视频信号，所述第三环出视频信号传输给第一环出拼接装置，所述第三显示视频信号根据分割指令进行图像分割，获得第三子视频图像后传输至第三显示屏。