CN105516689A - 一种分布式拼接显示方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种分布式拼接显示方法及系统。该方法包括：输入设备采集输入信号，将所述输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，所述输入设备至少为两个；控制设备将所述IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，所述单屏拼接处理设备至少为两个；所述单屏拼接处理设备对所述IP数据流进行解码，得到图像信号；拼接显示设备对所述图像信号进行显示。本发明实施例的技术方案解决输入接口与实际使用不匹配的问题，提高拼接显示系统的灵活可变性。

Description

一种分布式拼接显示方法及系统

技术领域

本发明涉及拼接显示技术领域，尤其涉及一种分布式拼接显示方法及系统。

背景技术

目前市场上通用的拼接显示系统主要由多屏图像拼接处理器、拼接显示单元、数字视频接口(DigitalVisualInterface，DVI)信号传输线组成。所有的输入信号必须全部通过多屏图像拼接处理器进行解码、拼接处理之后，通过DVI接口向拼接显示单元传送相应的图像信号。

现有拼接显示系统中，多屏图像拼接处理器显得尤其重要，在实际项目设计中，一旦多屏图像拼接处理器的输入接口数量配错或输入接口类型与实际项目使用的信号类型不相符合，则需要更换新规格的多屏图像拼接处理器，给项目实施带来很大的不便。另外，由于现有拼接显示设备机箱大小的限制，其最多支持255路信号输入，若实际项目的二期工程中需要增加新的输入信号，则无法实现扩容。此外，还有一种情况，拼接显示系统的所有信号传输均采用视频图形阵列(VideoGraphicsArray，VGA)线，DVI线，高清晰度多媒体接口(HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI)线等线缆进行信号传输，其布线成本也是相对比较高昂的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种分布式拼接显示方法及系统，以解决输入接口与实际使用不匹配的问题，提高拼接显示系统的灵活可变性。

本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种分布式拼接显示方法，包括：

输入设备采集输入信号，将输入信号转换成采用网络通讯(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP)协议传输的IP数据流，输入设备至少为两个；

控制设备将IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，单屏拼接处理设备至少为两个；

单屏拼接处理设备对IP数据流进行解码，得到图像信号；

拼接显示设备对图像信号进行显示。

第二方面，本发明实施例对应提供一种分布式拼接显示系统，包括：

输入设备，用于采集输入信号，将输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，输入设备至少为两个；

网络交换机，用于数据交换；

控制设备，用于将IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，单屏拼接处理设备至少为两个；

单屏拼接处理设备，用于对IP数据流进行解码，得到图像信号；

拼接显示设备，用于对图像信号进行显示；

输入设备与网络交换机连接，单屏拼接处理设备的输入端与网络交换机连接、输出端与拼接显示设备连接，控制设备与网络交换机连接。

综上所述，本发明实施例的技术方案中，输入设备采集输入信号，将输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，输入设备至少为两个；控制设备将IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，单屏拼接处理设备至少为两个；单屏拼接处理设备对IP数据流进行解码，得到图像信号；拼接显示设备对图像信号进行显示。通过采用网络TCP/IP分布式架构，将不同地点、不同类型的输入信号进行IP数据流分组传输，对IP数据流进行解码，实现对任意输入信号的拼接显示；实际工程应用中，可任意改变输入信号的接口数量和类型，提高了拼接显示系统的灵活可变性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种分布式拼接显示方法流程图。

图2a是本发明实施例二提供的一种分布式拼接显示中图像预览和高清分辨率图像显示的方法流程图。

图2b是本发明实施例二提供的一种分布式拼接显示中超高清分辨率图像显示的方法流程图。

图2c是本发明实施例二提供的一种分布式拼接显示中网络摄像机信号显示的方法流程图。

图2d是本发明实施例二提供的一种分布式拼接显示中图像底图切换显示的方法流程图。

图2e是本发明实施例二提供的一种分布式拼接显示中图像回传显示的方法流程图。

图3是本发明实施例三提供的一种分布式拼接显示系统结构图。

图4是本发明实施例四提供的一种分布式拼接显示系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明具体实施例作详细的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

如图1所示，其是本发明实施例提供的一种分布式拼接显示方法流程图。该方法可包括以下步骤：

S110、输入设备采集输入信号，将输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，输入设备至少为两个。

输入设备可包括多点控制单元(MultipointControlUnit，MCU)服务器，RGB服务器，VIDEO服务器，HDMI服务器，串行数字接口(SerialDigitalInterface，SDI)服务器等。输入设备采集信号源的输入信号，信号源可包括网络上的Windows工作站，Linux工作站，Unix工作站，网络摄像机(IPCamera，IPC)，视频会议，蓝光高清数字通用光盘(DigitalVersatileDisc，DVD)等。输入设备采集信号源的相同或不同类型的输入信号，对采集到的数据进行编码、转换成在以太网上传输的IP数据流。输入信号的类型可包括网络硬盘录像机(NetworkVideoRecorder，NVR)信号，数字视频录像机(DigitalVideoRecorder，DVR)信号，网络视频服务器(digitalvideoserver，DVS)信号，MCU信号，VGA信号，DVI信号，HDMI信号，YCbCr信号，复合视频广播(CompositeVideoBroadcastSignal，CVBS)信号，SDI信号，RGB信号等。在网络环境中，输入设备可根据不同地点、不同信号类型、不同性质的输入信号进行分布式信号源优化分组。在实际工程中，输入信号的接口数量可以随时增加或减少，只要现场空间足够，接口数量可以无限扩容，输入信号的类型可以任意改变，灵活性高。

S120、控制设备将IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，单屏拼接处理设备至少为两个。

控制设备对输入设备，单屏拼接处理设备以及拼接显示设备进行实时管理与控制。控制设备可以是用户的控制电脑，控制设备将IP数据流通过网络交换机进行寻址分发到单屏拼接处理设备，具体可由控制电脑上的管理控制软件执行。网络交换机可采用千兆交换机。管理控制软件支持的显示速度高于传统抓屏软件，例如开源的虚拟网络计算机(VirtualNetworkComputer，VNC)等方式的抓屏软件。控制设备支持的网络抓屏显示刷新率不低于45帧每秒，播放视频状态下的显示刷新率可达25帧每秒。控制设备对输入设备，单屏拼接处理设备以及拼接显示设备进行管理与控制，可实现网络上播放视频、flash动画、PPT动态文件、文档资料、应用程序，以及基于个人计算机平台等图像实时显示。

S130、单屏拼接处理设备对IP数据流进行解码，得到图像信号。

单屏拼接处理设备至少为两个，则可根据不同地点、不同大楼、不同场合进行分组，从而可将单屏、跨屏、全墙显示扩展为跨地点、跨场合进行显示，实现多个指挥调度中心的显示屏之间的共享显示。解决指挥调度中心与决策室、分析调研室、会商室等之间的信息同步显示，有利于决策指挥、调度、观演，有助于控制中心人员接受指令、执行任务。

S140、拼接显示设备对图像信号进行显示。

拼接显示设备可采用数字光处理(DigitalLightProcession，DLP)拼接墙，液晶显示(LiquidCrystalDisplay，LCD)拼接墙，等离子显示板(PlasmaDisplayPanel，PDP)拼接墙等。拼接显示设备对图像信号进行显示，可实现信号窗口任意全墙漫游显示，任意大小缩放显示；可实现数字IPC视频、视频会议、VGA、DVI、HDMI、YCbCr、CVBS、SD/HD/3G-SDI等图像自定义字符叠加显示，混合共屏显示等。来自网络上任意一台计算机或工作站的超高分辨率图像信号，都可同时在拼接显示设备上显示出来。

由上述技术方案可知，本实施例中，输入设备采集输入信号，将输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，输入设备至少为两个；控制设备将IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，单屏拼接处理设备至少为两个；单屏拼接处理设备对IP数据流进行解码，得到图像信号；拼接显示设备对图像信号进行显示。通过采用网络TCP/IP分布式架构，将不同地点、不同类型的输入信号进行IP数据流分组传输，对IP数据流进行解码，实现对任意输入信号的拼接显示；实际工程应用中，可任意改变输入信号的接口数量和类型，提高了拼接显示系统的灵活可变性。

实施例二

在上述实施例一的技术方案基础上，本发明实施例提供图像预览和回传显示、高清和超高清分辨率图像显示、图像底图切换显示、网络摄像机信号显示方法的具体实施方式。本实施例未详述的内容可参考上述实施例一记载的内容。

如图2a所示，其是本发明实施例提供的一种分布式拼接显示中图像预览和高清分辨率图像显示的方法流程图。该方法在实施例一的步骤S110之后、步骤S120之前可增加以下步骤：

S111、预览服务器将输入信号通过网络交换机转发至控制设备进行预览。

预览服务器将输入信号对应的图像转发至控制设备，例如用户的控制电脑上进行预览，预览图像帧率可调，例如图像帧率为25～60帧每秒，方便用户在控制电脑上预览信号源的图像。

S112、桌面服务器对输入信号进行编码，得到与拼接显示设备的分辨率相匹配的编码信号。

桌面服务器作为输入设备的辅助设备，可提供高清分辨率图像显示，桌面服务器对输入信号进行编码，使得输出分辨率与拼接显示设备的物理分辨率叠加，实现高画质像素点对点显示。

S113、输入设备将编码信号转换成IP数据流。

输入设备将编码信号转换成IP数据流，通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备进行解码得到图像信号，再通过拼接显示设备进行显示。

需要说明的是，步骤S111的执行顺序可在实施例一的步骤S110之后、步骤S140之前；步骤S111的执行顺序可在步骤S112、S113之间或步骤S113之后。

如图2b所示，其是本发明实施例提供的一种分布式拼接显示中超高清分辨率图像显示的方法流程图。该方法在实施例一的步骤S120之前可增加以下步骤：

S114、输入设备采集4K分辨率信号。

输出4K分辨率信号的信号源，可包括地理信息系统(GeographicInformationSystem，GIS)、全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)、电力监控系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition，SCADA)、行车调度信号系统，以及AutoCAD制图系统、UG/ProE制图系统、3Dmax等各种矢量图形系统。

S115、超高清服务器对4K分辨率信号进行转码，得到转码信号。

S116、输入设备将转码信号转换成IP数据流。

超高清服务器作为输入设备的辅助设备，通过对4K分辨率信号进行处理，可支持超高清分辨率虚拟屏幕，支持用户海量信息、图像信号在拼接显示设备上动态显示，图像的刷新率一般不低于15帧每秒。超高清服务器可支持超高清分辨率滚动字幕显示，以及flash动画、可执行文件等图像控件的叠加显示。

如图2c所示，其是本发明实施例提供的一种分布式拼接显示中网络摄像机信号显示的方法流程图。该方法在实施例一的步骤S130之前可增加以下步骤：

S121、输入设备采集IPC信号。

S122、流媒体服务器对IPC信号的私有协议进行解密，得到标准H.264的解密信号。

S123、输入设备将解密信号转换成IP数据流。

S124、流媒体服务器将IP数据流通过网络交换机转发至单屏拼接处理设备。

流媒体服务器作为输入设备的辅助设备，是对网络摄像机等信号源设备进行管理，解除各厂商的私有协议，将标准H.264视频格式对应的IP数据流转发至单屏拼接处理设备；从而减轻单屏拼接处理设备同时对前端设备，例如同时对网络交换机、控制设备和输入设备进行数据访问的负荷，防止数据访问的负荷过重以及网络堵塞引起的拼接显示不稳定。

如图2d所示，其是本发明实施例提供的一种分布式拼接显示中图像底图切换显示的方法流程图。该方法提供实施例一中步骤S140的可选实施方式，该方法可包括以下步骤：

S141、获取图像信号的图像底图。

S142、获取桌面服务器对图像底图的切换指示。

S143、对图像底图进行切换显示，切换显示的间隔小于0.5秒。

桌面服务器作为输入设备的辅助设备，可支持拼接显示设备对图像底图的切换显示。切换显示可采用手动切换方式和自动定时切换方式，图像底图切换的时间间隔可小于0.5秒。

如图2e所示，其是本发明实施例提供的一种分布式拼接显示中图像回传显示的方法流程图。该方法在实施例一的步骤S140之后可增加以下步骤：

S150、预览服务器将图像信号通过网络交换机转发至控制设备进行回传显示。

预览服务器获取通过拼接显示设备显示后的图像信号，将该图像信号转发回控制设备，控制设备可回看视频图像的播放效果。

需要说明的是，本实施例中的图2a至图2e示出的图像预览和回传显示、高清和超高清分辨率图像显示、图像底图切换显示、网络摄像机信号显示方法的具体实施方式可以是任意组合的。

本发明实施例中，通过输入设备的一些辅助设备，例如通过流媒体服务器可提高分布式拼接显示的工作稳定性；通过预览服务器可提供输入信号的预览及图像信号的回传显示；通过桌面服务器可支持高清分辨率图像显示和图像底图切换显示；通过超高清服务器可支持超高清分辨率图像显示。

以下内容为本发明实施例提供的分布式拼接显示系统的实施例。分布式拼接显示系统的实施例与上述分布式拼接显示方法的实施例属于同一构思，分布式拼接显示系统的实施例未详述的内容可参考上述分布式拼接显示方法的实施例所记载的内容。

实施例三

在本发明上述分布式拼接显示方法实施例记载的技术方案基础上，如图3所示，本发明实施例提供一种分布式拼接显示系统300，包括：

输入设备310，用于采集输入信号，将输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，输入设备310至少为两个；

网络交换机320，用于数据交换；

控制设备330，用于将IP数据流通过网络交换机320分发至单屏拼接处理设备340，单屏拼接处理设备340至少为两个；

单屏拼接处理设备340，用于对IP数据流进行解码，得到图像信号；

拼接显示设备350，用于对图像信号进行显示；

输入设备310与网络交换机320连接，单屏拼接处理设备340的输入端与网络交换机320连接、输出端与拼接显示设备350连接，控制设备330与网络交换机320连接。

如图3所示，输入设备310至少为两个，例如包括输入设备1311至输入设备N312；单屏拼接处理设备340至少为两个，例如包括单屏拼接处理设备1341至单屏拼接处理设备M342；M、N均为大于等于2的整数，M可等于N。

本发明实施例中，分布式拼接显示系统包括输入设备，网络交换机，控制设备，单屏拼接处理设备和拼接显示设备；输入设备至少为两个，单屏拼接处理设备至少为两个，输入设备与网络交换机连接，单屏拼接处理设备的输入端与网络交换机连接、输出端与拼接显示设备连接，控制设备与网络交换机连接。通过网络TCP/IP分布式架构，在实际工程应用中，可任意改变输入信号的接口数量和类型，提高了拼接显示系统的灵活可变性。

实施例四

在本发明实施例三的基础上，如图4所示，本发明实施例提供一种分布式拼接显示系统400，分布式拼接显示系统400可在本发明实施例三提供的一种分布式拼接显示系统300的基础上增加以下设备：

预览服务器420，用于将输入信号或图像信号通过网络交换机320转发至控制设备330进行显示；

桌面服务器430，用于对输入信号进行编码，对图像底图的切换进行控制；

超高清服务器440，用于对输入设备310采集的4K分辨率信号进行转码；

预览服务器420、桌面服务器430、超高清服务器440分别与网络交换机320连接。

流媒体服务器410，用于对输入设备310采集的IPC信号的私有协议进行解密，将IPC信号对应的IP数据流通过网络交换机320转发至单屏拼接处理设备340；流媒体服务器410与网络交换机320连接。

其中，输入设备310、单屏拼接处理设备340、控制设备330、预览服务器420、桌面服务器430、超高清服务器440、流媒体服务器410分别采用CAT5e或其规格以上的网线与网络交换机320连接；单屏拼接处理设备340采用CAT5e或其规格以上的网线与拼接显示设备连接。采用CAT5e或其规格以上的网线进行连接降低了成本。

其中，输入信号的类型还可包括NVR信号，DVR信号，DVS信号，MCU信号，VGA信号，DVI信号，HDMI信号，YCbCr信号，CVBS信号，SDI信号和RGB信号；网络交换机320为千兆交换机。

本发明实施例中，通过流媒体服务器可提高分布式拼接显示的工作稳定性；通过预览服务器可提供输入信号的预览及图像信号的回传显示；通过桌面服务器可支持高清分辨率图像显示和图像底图切换显示；通过超高清服务器可支持超高清分辨率图像显示。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明在具体实施方式上可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、明显变型等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式拼接显示方法，其特征在于，包括：

输入设备采集输入信号，将所述输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，所述输入设备至少为两个；

控制设备将所述IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，所述单屏拼接处理设备至少为两个；

所述单屏拼接处理设备对所述IP数据流进行解码，得到图像信号；

拼接显示设备对所述图像信号进行显示。

2.如权利要求1所述的分布式拼接显示方法，其特征在于，所述输入信号的类型包括NVR信号，DVR信号，DVS信号，MCU信号，VGA信号，DVI信号，HDMI信号，YCbCr信号，CVBS信号，SDI信号和RGB信号；所述网络交换机为千兆交换机。

3.如权利要求1所述的分布式拼接显示方法，其特征在于，所述输入设备采集输入信号之后，包括：

预览服务器将所述输入信号通过所述网络交换机转发至控制设备进行预览；

所述输入设备采集输入信号之后，所述控制设备将所述IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备之前，包括：

桌面服务器对所述输入信号进行编码，得到与所述拼接显示设备的分辨率相匹配的编码信号；

所述输入设备将所述编码信号转换成IP数据流；

所述控制设备将所述IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备之前，包括：

所述输入设备采集4K分辨率信号；

超高清服务器对所述4K分辨率信号进行转码，得到转码信号；

所述输入设备将所述转码信号转换成IP数据流。

4.如权利要求1所述的分布式拼接显示方法，其特征在于，所述单屏拼接处理设备对所述IP数据流进行解码之前，包括：

所述输入设备采集IPC信号；

流媒体服务器对所述IPC信号的私有协议进行解密，得到标准H.264的解密信号；

所述输入设备将所述解密信号转换成IP数据流；

所述流媒体服务器将所述IP数据流通过所述网络交换机转发至所述单屏拼接处理设备。

5.如权利要求1-4任一项所述的分布式拼接显示方法，其特征在于，所述拼接显示设备对所述图像信号进行显示，包括：

获取所述图像信号的图像底图；

获取所述桌面服务器对所述图像底图的切换指示；

对所述图像底图进行切换显示，所述切换显示的间隔小于0.5秒；

所述拼接显示设备对所述图像信号进行显示之后，包括：

所述预览服务器将所述图像信号通过所述网络交换机转发至控制设备进行回传显示。

6.一种分布式拼接显示系统，其特征在于，包括：

输入设备，用于采集输入信号，将所述输入信号转换成采用TCP/IP协议传输的IP数据流，所述输入设备至少为两个；

网络交换机，用于数据交换；

控制设备，用于将所述IP数据流通过网络交换机分发至单屏拼接处理设备，所述单屏拼接处理设备至少为两个；

单屏拼接处理设备，用于对所述IP数据流进行解码，得到图像信号；

拼接显示设备，用于对所述图像信号进行显示；

所述输入设备与所述网络交换机连接，所述单屏拼接处理设备的输入端与所述网络交换机连接、输出端与所述拼接显示设备连接，所述控制设备与所述网络交换机连接。

7.如权利要求6所述的分布式拼接显示系统，其特征在于，所述输入信号的类型包括NVR信号，DVR信号，DVS信号，MCU信号，VGA信号，DVI信号，HDMI信号，YCbCr信号，CVBS信号，SDI信号和RGB信号；所述网络交换机为千兆交换机。

8.如权利要求6所述的分布式拼接显示系统，其特征在于，还包括：

预览服务器，用于将所述输入信号或图像信号通过所述网络交换机转发至控制设备进行显示；

桌面服务器，用于对所述输入信号进行编码，对图像底图的切换进行控制；

超高清服务器，用于对所述输入设备采集的4K分辨率信号进行转码；

所述预览服务器、桌面服务器、超高清服务器分别与所述网络交换机连接。

9.如权利要求6所述的分布式拼接显示系统，其特征在于，还包括：

流媒体服务器，用于对所述输入设备采集的IPC信号的私有协议进行解密，将所述IPC信号对应的IP数据流通过所述网络交换机转发至所述单屏拼接处理设备；所述流媒体服务器与所述网络交换机连接。

10.如权利要求6～9任一项所述的分布式拼接显示系统，其特征在于，所述输入设备、单屏拼接处理设备、控制设备、预览服务器、桌面服务器、超高清服务器、流媒体服务器分别采用CAT5e或其规格以上的网线与所述网络交换机连接；所述单屏拼接处理设备采用CAT5e或其规格以上的网线与所述拼接显示设备连接。