CN108234901A - 一种视频拼接方法及视频控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种视频拼接方法及视频控制设备。该方法应用于视频拼接系统中的从控制设备，该方法包括：在接收到第一频率标识信息后，计算第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值；基于计算出的差值，调整自身的实际输出频率；在连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向视频拼接系统中的处理设备发送锁定通知信息；接收输出启动信号；当接收到视频数据时，发送该视频数据至拼接设备，使拼接设备显示该视频数据对应的视频图像。本方案以一种简便易行的、可靠的方式保证了拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致。

Description

一种视频拼接方法及视频控制设备

技术领域

本发明涉及视频拼接技术领域，特别是涉及一种视频拼接方法及视频控制设备。

背景技术

在视频拼接技术领域中，拼接设备的应用变得越来越广泛。具体地，拼接设备可以应用于视频拼接系统中，视频拼接系统中还可以包括多个控制设备。实际工作过程中，当交换机从采集处理设备处接收到某一视频源画面进行分割后形成的多个视频数据后，其会将这些视频数据分发至各控制设备处。接下来，各控制设备会将自身接收到的视频数据发送至拼接设备，这样，拼接设备可以在自身的拼接显示屏的对应视频显示区域显示来自于各控制设备的视频数据所对应的视频图像，最终，拼接显示屏可以对视频源画面进行拼接显示。

人们所希望的是，拼接显示屏的各个视频显示区域显示视频数据的进度是一致的。具体地，当某一视频显示区域显示的是9:55对应的视频数据，其余视频显示区域显示的也是9:55对应的视频数据；当某一视频显示区域显示的是10：00的视频数据时，其余视频显示区域显示的也均是10：00的视频数据。这样，各视频显示区域显示视频图像的进度就是一致的，相应地，拼接显示屏上显示的图像画面就是流畅的。

为了达到上述目的，一般需要保证各视频显示区域以相同的显示起点对视频图像进行显示，另外，还需要保证各控制设备的时钟频率相同，此时通常需要将各控制设备采用菊花链的方式组成图1中所示的闭环，以通过菊花链中的多根传输线缆将同步信号传输至各控制设备处，进而达到上述目的。

由图1可以看出，视频拼接系统需要部署多根用于互联控制设备的传输线缆，故该视频拼接系统中的设备的互联操作实施起来较为繁琐。另外，同步信号是通过传输线缆传递时，同步信号传递的可靠性较低，这样，各控制设备的时钟频率可能无法达到相一致的状态，相应地，拼接显示屏的各个视频显示区域显示视频数据的进度可能根本无法达到一致的状态。

因此，如何以一种简便易行的、可靠的方式来保证拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致对于本领域技术人员而言是一个亟待的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种视频拼接方法及视频控制设备，从而以一种简便易行的、可靠的方式来保证拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致。

本发明实施例提供了一种视频拼接方法，应用于视频拼接系统中的从控制设备，所述方法包括：

在接收到第一频率标识信息后，计算所述第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，其中，所述第一频率标识信息为所述视频拼接系统中的主控制设备的实际输出频率的标识；所述第二频率标识信息为所述从控制设备的实际输出频率的标识；

基于计算出的差值，调整自身的实际输出频率；

在连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向所述视频拼接系统中的处理设备发送锁定通知信息；

接收输出启动信号，其中，所述输出启动信号为所述处理设备接收到来自所述视频拼接系统中的所有从控制设备的锁定通知信息后，向所述视频拼接系统中的各控制设备发送的；

当接收到视频数据时，发送所接收到的视频数据至所述拼接设备，使所述拼接设备显示该视频数据对应的视频图像。

本发明实施例提供了一种视频控制设备，应用于视频拼接系统，包括，

接收和计算模块，用于接收第一频率标识信息，计算所述第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，其中，所述第一频率标识信息为所述视频拼接系统中的主控制设备的实际输出频率的标识，所述第二频率标识信息为所述视频控制设备的实际输出频率的标识；

调整模块，用于根据计算出的差值，调整实际输出频率；

发送模块，用于在所述接收和计算模块连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向所述视频拼接系统中的处理设备发送锁定通知信息；

接收模块，用于接收输出启动信号，其中，所述输出启动信号为所述处理设备接收到来自所述视频拼接系统中的所有视频控制设备的锁定通知信息后，向所述视频拼接系统中的各控制设备发送的；

视频数据输出模块，用于在所述接收模块接收到所述输出启动信号后，当所述接收和计算模块接收到视频数据后，发送所接收到的视频数据至所述拼接设备，使所述拼接设备显示该视频数据对应的视频图像。

本方案中，视频拼接系统中的主控制设备可以按照设定的时间间隔，向各从控制设备发送第一频率标识信息。这样，各从控制设备在接收到第一频率标识信息后，其可以计算自身第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，并基于自身计算出的差值，调整自身的频率产生器件的实际输出频率。这样，对于任一从控制设备而言，在经过若干次调整之后，其连续Q次计算出的差值的绝对值会小于设定阈值，这表明该从控制设备达到了时钟锁定状态，此时，该从视频显示终端会向处理设备发送锁定通知信息。当处理设备获得来自于所有从控制设备的锁定通知信息后，这表明视频拼接系统中的所有控制设备的时钟频率均是相一致的，这时，处理设备会向各控制设备发送输出启动信号。这样，各控制设备开始以同一时间起点，同一时钟频率向拼接设备发送视频数据，以使得拼接设备在自身的拼接显示屏上对来自于各控制设备的视频数据所对应的视频图像进行拼接显示。容易看出，在本方案中，视频拼接系统中不需要设置额外的、用于互联控制设备的传输线缆，控制设备之间的信号传递是利用交换机与各控制设备之间已有的线路实现的。另外，各从控制设备是利用来自于主控制设备的第一频率标识信息与自身的第二频率标识信息来对自身的频率产生器件的实际输出频率进行调整，进而调整自身的时钟频率的，这样，各从控制设备能够较为可靠地将自身的时钟频率调整至与主控制设备相一致。因此，本方案以一种非常简便易行的、可靠的方式保证了拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致。

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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术提供的视频拼接系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中视频拼接系统的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种视频拼接方法的流程图；

图4为本发明实施例中视频拼接系统的工作流程图；

图5为拼接设备的拼接显示屏的显示状态示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种视频控制设备的结构示意图。

具体实施方式

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种视频拼接方法及视频控制设备。

下面首先对本发明实施例所提供的一种视频拼接方法进行说明。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种视频拼接方法应用于视频拼接系统中的从控制设备。具体地，该视频拼接系统中的从控制设备的数量为至少一个，另外，该视频拼接系统中还可以包括拼接设备、主控制设备和处理设备。

其中，每个控制设备均包括频率产生器件。具体地，每个控制设备中所包括的频率产生器件均可以为压控频率产生器件，当然，频率产生器件的类型并不局限于此，具体可以根据实际情况来确定，在此不再一一赘述。

需要强调的是，对于每个控制设备而言，其时钟信号的产生源均是频率产生器件，控制设备的时钟频率与其所具有的频率产生器件的实际输出频率具有非常密切的关系(通常为正相关)。一般而言，只有各频率产生器件的实际输出频率相一致了，各控制设备的时钟频率才会相一致。

需要指出的是，由于出厂精度等因素的影响，各频率产生器件的实际输出频率与自身的标称频率之间往往会存在一定的偏差，并且，各频率产生器件的实际输出频率相对于标称频率的偏差互不相同。因此，在视频拼接系统中的各控制设备的频率产生器件的标称频率相同的情况下，各控制设备的时钟频率仍是互不相同的。

拼接设备具有拼接显示屏，拼接显示屏中具有与各控制设备具有对应性的多个图像显示区域。

可以理解的是，拼接显示屏中的图像显示区域与控制设备之间可以为一一对应的关系。举例而言，如图2所示，视频拼接系统中的控制设备的数量可以为四个(即一个主控制设备和三个从控制设备)，相应地，拼接显示屏中的图像显示区域的数量也为四个。

需要强调的是，视频拼接系统中的任意两个控制设备之间的物理距离可以非常近，也可以非常远，这都是可行的。具体地，任意两个控制设备可以位于不同的房间，不同的大楼，甚至是不同的地区。

参见图3，图中示出了本发明实施例所提供的一种视频拼接方法的流程图。如图3所示，该方法可以包括如下步骤：

S301，在接收到第一频率标识信息后，计算第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，其中，第一频率标识信息为视频拼接系统中的主控制设备的实际输出频率的标识；第二频率标识信息为从控制设备的实际输出频率的标识；

S302，基于计算出的差值，调整自身的实际输出频率；

S303，在连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向视频拼接系统中的处理设备发送锁定通知信息；

S304，接收输出启动信号，其中，输出启动信号为处理设备接收到来自视频拼接系统中的所有从控制设备的锁定通知信息后，向视频拼接系统中的各控制设备发送的；

S305，当接收到视频数据时，发送所接收到的视频数据至拼接设备，使拼接设备显示该视频数据对应的视频图像。

下面结合图4，对从控制设备执行上述视频拼接方法时，视频拼接系统的工作流程进行说明。

参见图4，图中示出了视频拼接系统的工作流程示意图。如图4所示，视频拼接系统的工作流程可以包括如下步骤：

S401，主控制设备按照设定的时间间隔，分别向各从控制设备发送第一频率标识信息，其中，第一频率标识信息用于对主控制设备的频率产生器件的实际输出频率进行标识。

其中，设定的时间间隔可以为1分钟、3分钟或者5分钟，当然，设定的时间间隔的取值并不局限于此，具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限定。

需要说明的是，为了有效地对主控制设备的频率产生器件的实际输出频率进行标识，第一频率标识信息存在着多种构成形式，为了布局清楚，后续进行举例介绍。

如图2所示，对于主控制设备而言，其可以按照设定的时间间隔，将第一频率标识信息发送至交换机。接下来，交换机可以通过IGMP(Internet Group Management ProtocolInternet，组管理协议)组播的方式，将所接收到的第一频率标识信息组播给各从控制设备。这样，各从控制设备就成功地获得了第一频率标识信息，各从控制设备可以根据获得的第一频率标识信息执行后续的S402。

S402，各从控制设备在每次接收到第一频率标识信息后，计算自身第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，其中，各从控制设备的第二频率标识信息用于对该从控制设备的频率产生器件的实际输出频率进行标识。

需要说明的是，为了有效地对各从控制设备的频率产生器件的实际输出频率进行标识，第二频率标识信息存在着多种构成形式，为了布局清楚，后续进行举例介绍。

S403，各从控制设备基于自身计算出的差值，调整自身的频率产生器件的实际输出频率。

可以理解的是，当第一频率标识信息大于第二频率标识信息时，S402中计算出的差值为一个正数，这表明主控制设备的频率产生器件的实际输出频率大于从控制设备的频率产生器件的实际输出频率，相应地，主控制设备的时钟频率也会大于从控制设备的时钟频率，此时从控制设备可以对自身的频率产生器件的实际输出频率进行调整，以使得自身的频率产生器件的实际输出频率增大，进而缩小自身与主控制设备的时钟频率的差异。

相反，当第一频率标识信息小于第二频率标识信息时，S402中计算出的差值为一个负数，这表明主控制设备的频率产生器件的实际输出频率小于从控制设备的频率产生器件的实际输出频率，相应地，主控制设备的时钟频率也会小于从控制设备的时钟频率，此时从控制设备可以对自身的频率产生器件的实际输出频率进行调整，以使得自身的频率产生器件的实际输出频率减小，进而缩小自身与主控制设备的时钟频率的差异。

S404，各从控制设备在自身连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向处理设备发送锁定通知信息。

其中，Q和设定阈值的具体取值均可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限定。

容易理解的是，随着执行S401至S403的次数的增加，任一从控制设备与主控制设备的频率产生器件的实际输出频率的差异会越来越小，相应地，S402中计算出来的差值也会越来越小。对于任一从控制设备而言，当其连续Q次计算出的差值的绝对值均小于设定阈值时，这可以非常可靠地表明该从控制设备的频率产生器件的实际输出频率已经与主控制设备的频率产生器件的实际输出频率达到了一致的状态，相应地，从控制设备的时钟频率与主控制设备的时钟频率也达到了一致的状态，此时可以认为该从视频显示终端和主视频显示终端达到了时钟同步状态，或者说该从控制设备达到了时钟锁定状态，该从控制设备会向处理设备发送锁定通知信息，以通知处理设备自身已经达到了时钟锁定状态。

S405，处理设备在获得来自于所有从控制设备的锁定通知信号后，向各控制设备发送输出启动信号。

容易理解的是，当处理设备获得来自于所有从控制设备的锁定通知信息时，这表明该视频拼接系统中的各从控制设备均与主控制设备达到了时钟同步状态，此时，该视频拼接系统中所有控制设备的时钟频率均是相一致的。

S406，各控制设备在接收到输出启动信号后，当接收到视频数据时，向拼接设备发送所接收到的视频数据。

对于视频拼接系统中的任一控制设备而言，其可以获得交换机分发的视频数据，但是，在接收到处理设备发送的输出启动信号前，其并不会向拼接设备发送所接收到的视频数据，故拼接设备无法对来自于各控制设备的视频数据所对应的视频图像进行拼接显示；在接收到控制设备发送的输出启动后，其会正常地向拼接设备发送所接收到的视频数据，这样，拼接设备就能够执行后续的S407，以正常地对来自于各控制设备的视频数据所对应的视频图像进行拼接显示。

S407，拼接设备在接收到任一控制设备发送的视频数据后，在与该控制设备对应的图像显示区域上显示该视频数据对应的视频图像。

本方案中，主控制设备可以按照设定的时间间隔，向各从控制设备发送第一频率标识信息。这样，各从控制设备在接收到第一频率标识信息后，其可以计算自身第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，并基于自身计算出的差值，调整自身的频率产生器件的实际输出频率。这样，对于任一从控制设备而言，在经过若干次调整之后，其连续Q次计算出的差值的绝对值会小于设定阈值，这表明该从控制设备达到了时钟锁定状态，此时，该从视频显示终端会向处理设备发送锁定通知信息。当处理设备获得来自于所有从控制设备的锁定通知信息后，这表明视频拼接系统中的所有控制设备的时钟频率均是相一致的，这时，处理设备会向各控制设备发送输出启动信号。这样，各控制设备开始以同一时间起点，同一时钟频率向拼接设备发送视频数据，以使得拼接设备在自身的拼接显示屏上对来自于各控制设备的视频数据所对应的视频图像进行拼接显示。具体地，拼接设备的拼接显示屏上显示的图像画面可以如图5所示。容易看出，拼接显示屏的各个视频显示区域显示视频数据的进度是一致的，故整个图像画面非常流畅。

容易看出，在本方案中，视频拼接系统中不需要设置额外的、用于互联控制设备的传输线缆，控制设备之间的信号传递是利用交换机与各控制设备之间已有的线路实现的。另外，各从控制设备是利用来自于主控制设备的第一频率标识信息与自身的第二频率标识信息来对自身的频率产生器件的实际输出频率进行调整，进而调整自身的时钟频率的，这样，各从控制设备能够较为可靠地将自身的时钟频率调整至与主控制设备相一致。因此，本方案以一种非常简便易行的、可靠的方式保证了拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致。

可以理解的是，当各控制设备中所包括的频率产生器件均为压控频率产生器件，该频率产生器件可以为VCXO(Voltage Controled X'tal Oscillator，压控钟振)。当然，频率产生器件的类型并不局限于此，具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限定。为了方便描述，下述实施例中均以频率产生器件为VCXO的情况为例进行说明。

其中，第一频率标识信息为主控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第一数量，各从控制设备的第二频率标识信息为基于自身的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量所确定的脉冲信号的数量。

对于主控制设备而言，从自身上电开始工作的时刻起，其就可以实时地对自身的VCXO已发出的脉冲信号进行计数。也就是说，只要自身的VCXO发出一个脉冲信号，主控制设备就会在已有的计数值的基础上加1，进而得到自身的VCXO当前已发出的脉冲信号的第一数量，即第一频率标识信息。

对于从控制设备而言，其存在着两种确定第二频率标识信息的方式。

一种方式中，第二频率标识信息可以为：从控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量。

在这种方式中，从自身上电开始工作的时刻起，从控制设备可以实时地对自身的VCXO已发出的脉冲信号进行计数。也就是说，只要自身的VCXO发出一个脉冲信号，从控制设备就可以在已有的计数值的基础上加1，以得到自身的VCXO当前已发出的脉冲信号的第二数量，该第二数量可以直接作为第二频率标识信息。

需要强调的是，这种方式尤其适用于主控制设备和各从控制设备同时开始上电工作的情况，例如主控制设备和各从控制设备均从2016年9月1日9:00开始上电工作。

另一种方式中，第二频率标识信息可以为：从控制设备第一次接收到的第一数量与从控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量之和。

在这种方式中，当从控制设备第一次接收到主控制设备发送的第一频率标识信息时，其可以将第一数量存储起来，并且，从控制设备可以将后续计算第二频率标识信息的起点更新为当前的第二数量与该第一数量的和。之后，当从控制设备的VCXO发出脉冲信号时，从控制设备可以在更新后的计数起点的基础上进行计数。容易看出，这种方式中，第二频率标识信息实质上是从控制设备第一次接收到的第一数量与该从控制设备的VCXO当前已发出的脉冲信号的第二数量之和。

需要强调的是，这种方式既适用于主控制设备和各从控制设备同时开始上电工作的情况，又适用于主控制设备和各从控制设备分别开始上电工作的情况。由于这种方式的适用范围更广，下述实施例中均以第二频率标识信息的确定方式为这种方式的情况为例进行说明。

各从控制设备基于自身计算出的差值，调整自身的频率产生器件的实际输出频率，可以包括：

各从控制设备根据自身计算出的差值，确定相应的目标电压。

需要说明的是，各从控制设备根据自身计算出的差值，确定相应的目标电压的具体实现形式多样，下面进行举例介绍。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，各从控制设备根据自身计算出的差值，确定相应的目标电压，可以包括：

各从控制设备根据自身计算出的差值，确定自身待输出的脉宽信号的占空比；

各从控制设备根据自身所确定的占空比，确定相应的目标电压。

具体地，各从控制设备根据自身计算出的差值，确定自身待输出的脉宽信号的占空比利用的公式可以为：

其中，M为待输出的脉宽信号的占空比，P为脉宽信号当前的占空比，D为差值，N为预设的计数位数。

需要说明的是，各从控制设备还可以包括：比较器和滤波器。其中，该滤波器可以为RC滤波器。N可以为预设的比较器的计数位数。具体地，N的取值可以为16，当然，N的取值并不局限于此，具体可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限定。另外，上述脉宽信号可以为方波信号。

对于任一从控制设备而言，当其计算出差值后，其可以根据该差值，确定自身的比较器待输出的脉宽信号的占空比，在占空比确定之后，其可以控制比较器向滤波器输出具有所确定的占空比的脉宽信号。这样，该滤波器会根据所获得的脉宽信号，确定相应的目标电压。具体地，该滤波器确定出的目标电压可以为该滤波器自身所获得的脉宽信号的占空比与该滤波器的额定电压的乘积。

各从控制设备根据自身所确定的目标电压，调整自身的压控频率产生器件的实际输出频率。

需要强调的是，对于任一从控制设备中的滤波器和VCXO而言，滤波器可以施加电压于VCXO上，VCXO的实际输出频率与滤波器施加的电压有着非常密切的关系。具体地，VCXO的实际输出频率和滤波器施加在其上的电压两者为接近线性的关系。一般而言，随着滤波器施加在VCXO上的电压的增大，VCXO的实际输出频率也会相应地增大；相反，随着滤波器施加在VCXO上的电压的减小，VCXO的实际输出频率也会相应地减小。

因此，对于任一从控制设备而言，在其通过自身的滤波器确定出相应的目标电压之后，该滤波器可以将所确定的目标电压施加于该从控制设备的VCXO，以使得该VCXO的实际输出频率得到调整。

下面结合图2，以一个具体的例子对本发明实施例的具体实施过程进行说明。

如图2所示，视频拼接系统中的控制设备的数量可以为四个，分别为控制设备A、控制设备B、控制设备C和控制设备D，其中，控制设备A被预先选定为Master，即主控制设备，控制设备B、控制设备C和控制设备D均为从控制设备。

实际工作过程中，交换机会将自身接收到的视频数据分发至控制设备A、控制设备B、控制设备C和控制设备D。

对于控制设备A而言，由于其是主控制设备，因此，只要接收到一视频数据，其就会向控制设备B、控制设备C和控制设备D发送第一频率标识信息，即自身的VCXO当前已发出的脉冲信号的第一数量。

对于控制设备B(控制设备C、控制设备D的工作流程与控制设备B类似，为了方便说明，这儿只针对控制设备B的工作流程进行说明)而言，当其接收到控制设备A发送的第一频率标识信息时，其会计算自身第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值。

为了方便说明，假设第一频率标识信息为X，第二频率标识信息为Y，这样，第一频率标识信息和第二频率标识信息的差值D可以根据公式D＝X-Y获得。接下来，从控制设备可以将获得的D值代入上述D和M的换算公式中，从而最终得到比较器待输出的脉宽信号的占空比M。

可以理解的是，若X>Y，这说明控制设备A的VCXO的实际输出频率大于控制设备B的VCXO的实际输出频率，控制设备A的时钟频率也会大于控制设备B的时钟频率。对于控制设备B而言，经过计算，其获得的待输出的脉宽信号的占空比M将会大于脉宽信号当前的占空比P，当比较器向滤波器输出具有占空比M的脉宽信号后，滤波器施加在VCXO上的目标电压将会增大，故控制设备B的VCXO的实际输出频率也会增大，控制设备A和控制设备B两者的VCXO的实际输出频率的差异将会得到有效地减小。容易看出，经过上述调整，控制设备A和控制设备B的时钟频率的差异也将会得到有效地减小。

相反，若X<Y，这说明控制设备A的VCXO的实际输出频率小于控制设备B的VCXO的实际输出频率，控制设备A的时钟频率也会小于控制设备B的时钟频率。对于控制设备B而言，经过计算，其获得的待输出的脉宽信号的占空比M将会小于脉宽信号当前的占空比P，相应地，当比较器向滤波器输出具有占空比M的脉宽信号后，滤波器施加在VCXO上的目标电压将会减小，故控制设备B的VCXO的实际输出频率也会减小，控制设备A和控制设备B两者的VCXO的实际输出频率的差异将会得到有效地减小。容易看出，经过上述调整，控制设备A和控制设备B的时钟频率的差异也将会得到有效地减小。

可以理解的是，对于视频拼接系统而言，主控制设备和各从控制设备均存在着收发链路延迟抖动，因此，从控制设备计算出的差值中往往包含着随机噪声。若不对该噪声进行处理，则在后续过程中，根据上述差值确定的目标电压就会不够准确，相应地，从控制设备难以将自身的时钟频率调整至与主控制设备相一致，或者，从控制设备将自身的时钟频率调整至与主控制设备相一致需要花费较长的时间。

为了较好地避免出现上述问题，在本发明实施例的一种具体实施方式中，各从控制设备根据自身计算出的差值，确定自身待输出的脉宽信号的占空比，可以包括：

各从控制设备对自身计算出的差值进行滤波和增益放大，并根据经滤波和增益放大后的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比。

具体地，各从控制设备可以对计算出的差值进行LPF(Low Pass Filter，低通滤波器)滤波。

需要说明的是，各从控制设备对自身计算出的差值进行增益放大的具体实施过程为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

容易理解的是，当从控制设备对上述差值进行滤波后，经滤波后的差值是剔除了随机噪声后的差值，故根据该差值确定的目标电压将会较为精准，相应地，从控制设备能够较为快捷地将自身的VCXO的实际输出频率调整至与主控制设备的VCXO的实际输出频率相一致。

可选地，各从控制设备根据自身所确定的目标电压，调整自身的压控频率产生器件的实际输出频率后，该方法还可以包括：

各从控制设备跟随自身的压控频率产生器件发出的脉冲信号，产生相应频率的脉冲信号；

相应地，各控制设备在接收到输出启动信号后，当接收到视频数据时，向拼接设备发送所接收到的视频数据，可以包括：

各控制设备在接收到输出启动信号后，当接收到视频数据时，基于跟随自身的压控频率产生器件产生的相应频率的脉冲信号，向拼接设备发送所接收到的视频数据。

本实施例中，从控制设备中可以包括视频数据输出模块，从控制设备向拼接设备发送所接收到的视频数据的操作是通过视频数据输出模块实现的。需要说明的是，时钟产生器基于自身的压控频率产生器件产生的脉冲信号的频率是视频数据输出模块的工作频率，该工作频率可以认为是具有该视频数据输出模块的控制设备的时钟频率。一般而言，VCXO的实际输出频率根本无法与视频数据输出模块相匹配。换句话说，若将VCXO产生的27MHz的脉冲信号直接作用于视频数据输出模块，视频数据输出模块根本无法基于该27MHz的脉冲信号，向拼接设备发送视频数据。为了保证视频数据的正常发送，从控制设备可以利用时钟产生器，以将VCXO输出的某一频率的脉冲信号转换为另一频率能够与视频数据输出模块相匹配的脉冲信号。

下面以一个具体的例子对本实施例进行详细说明。

对于任一从控制设备而言，假设VCXO的标称频率是27MHz，与视频数据输出模块相匹配的频率为148.5MHz，时钟产生器选择的是能够跟随27MHz的脉冲信号，产生148.5MHz的脉冲信号的时钟产生器。

对于任一从控制设备而言，当其接收到主控制设备发送的第一频率标识信息，该从控制设备可以加载本地的第二频率标识信息，并计算所接收到的第一频率标识信息与本地的第二频率标识信息的差值。由于上述差值可能是error的，即该差值中可能包含随机噪声，故该从控制设备会对该差值进行滤波和增益放大，以获得剔除了随机噪声的影响后的差值。接下来，该从控制设备会根据剔除了随机噪声的影响后的差值，确定自身的比较器待输出的脉宽信号的占空比。接下来，该从控制设备会控制比较器向外部RC滤波器输出具有所确定的占空比的脉宽信号。这样，外部RC滤波器可以根据获得的脉宽信号，施加目标电压于该从控制设备的VCXO。最终，对于从控制设备和主控制设备而言，两者的VCXO的实际输出频率的差异将会减小。当经过若干次调整之后，两者的VCXO的实际输出频率就会相一致，相应地，从控制设备和主控制设备两者的时钟频率也将会相一致。

这样，当VCXO产生的27MHz的脉冲信号施加于时钟产生器后，时钟产生器将会跟随所接收到的27MHz的脉冲信号，产生频率为148.5MHz的脉冲信号，并将该148.5MHz的脉冲信号作用于视频数据输出模块。接下来，视频数据输出模块就可以正常地、以148.5MHz的频率将视频数据发送至拼接设备。

综上，本实施例以一种简便易行的、可靠的方式保证了拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致。

下面对本发明实施例所提供的一种视频控制设备进行说明。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种视频控制设备可以用于视频拼接系统。具体地，该视频拼接系统中的视频控制设备(即下文中的从控制设备)的数量可以为至少一个。另外，该视频拼接系统中还可以包括：拼接设备、主控制设备，以及处理设备，其中，每个控制设备均包括频率产生器件，拼接设备具有拼接显示屏，拼接显示屏中具有与各控制设备具有对应性的多个图像显示区域。其中，

主控制设备，用于按照设定的时间间隔，分别向各视频控制设备(即各从控制设备)发送第一频率标识信息，其中，第一频率标识信息用于对主控制设备的频率产生器件的实际输出频率进行标识；

各从控制设备包括：

接收和计算模块，用于接收第一频率标识信息，计算第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，其中，第一频率标识信息为视频拼接系统中的主控制设备的实际输出频率的标识，第二频率标识信息为视频控制设备的实际输出频率的标识；

调整模块，用于根据计算出的差值，调整实际输出频率；

发送模块，用于在接收和计算模块连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向视频拼接系统中的处理设备发送锁定通知信息；

接收模块，用于接收输出启动信号，其中，输出启动信号为处理设备接收到来自视频拼接系统中的所有视频控制设备的锁定通知信息后，向视频拼接系统中的各控制设备发送的；

视频数据输出模块，用于在接收模块接收到输出启动信号后，当接收和计算模块接收到视频数据后，发送所接收到的视频数据至拼接设备，使拼接设备显示该视频数据对应的视频图像。

容易看出，在本方案中，视频拼接系统中不需要设置额外的、用于互联控制设备的传输线缆，控制设备之间的信号传递是利用交换机与各控制设备之间已有的线路实现的。另外，各从控制设备是利用来自于主控制设备的第一频率标识信息与自身的第二频率标识信息来对自身的频率产生器件的实际输出频率进行调整，进而调整自身的时钟频率的，控制设备之间的同步不是通过网线上传递的同步信号实现的，这样，各从控制设备能够较为可靠地将自身的时钟频率调整至与主控制设备相一致。因此，本方案以一种非常简便易行的、可靠的方式保证了拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致。

可选地，各控制设备中所包括的频率产生器件均为压控频率产生器件，其中，第一频率标识信息为主控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第一数量，各从控制设备的第二频率标识信息为基于自身的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量所确定的脉冲信号的数量；

相应地，各从控制设备的调整模块，具体用于：

根据计算出的差值，确定相应的目标电压，并根据所确定的目标电压，调整该从控制设备的压控频率产生器件的实际输出频率。

可选地，第二频率标识信息为：从控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量；或者，

第二频率标识信息为：从控制设备第一次接收到的第一数量与从控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量之和。

可选地，各从控制设备的调整模块包括：占空比确定单元、比较器和滤波器；其中，

占空比确定单元，用于根据计算出的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比；

比较器，用于向滤波器输出具有所确定的占空比的脉宽信号；

滤波器，用于将所获得的脉宽信号的占空比与自身的额定电压的乘积作为目标电压，并将该目标电压施加于该从控制设备的压控频率产生器件。

可选地，占空比确定单元根据计算出的差值确定待输出的脉宽信号的占空比利用的公式为：

其中，M为待输出的脉宽信号的占空比，P为脉宽信号当前的占空比，D为差值，N为预设的计数位数。

可选地，占空比确定单元，具体用于：

滤波和增益放大子单元，用于对所述接收和计算模块计算出的差值进行滤波和增益放大；

占空比确定子单元，用于根据经滤波和增益放大后的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比。

可选地，各从控制设备还包括：时钟产生器；其中，

各从控制设备的压控频率产生器件，还用于将自身产生的脉冲信号作用于该从控制设备的时钟产生器；

各从控制设备的时钟产生器，包括：

脉冲信号产生单元，用于跟随所接收到的、来自于该从控制设备的压控频率产生器件的脉冲信号，产生相应频率的脉冲信号；

作用单元，用于将所产生的相应频率的脉冲信号作用于该从控制设备的视频数据输出模块；

各从控制设备的视频数据输出模块，具体用于基于所接收到的、来自于该从控制设备的作用单元的脉冲信号，向拼接设备发送该从控制设备的接收和计算模块接收到的视频数据。

下面结合图6，以一个具体的例子对从控制设备的具体工作过程进行说明。

如图6所示，对于任一从控制设备而言，其的接收和计算模块11可以通过网络接收来自于主控制设备的第一频率标识信息，并计算第一频率标识信息和该从控制设备的第二频率标识信息的差值。接下来，滤波和增益放大子单元12可以对该差值进行滤波和增益放大，占空比确定子单元13可以根据经滤波和增益放大后的差值确定比较器14待输出的脉宽信号的占空比。之后，比较器14可以向滤波器15输出具有所确定的占空比的脉宽信号，滤波器15可以将接收到的脉宽信号的占空比与自身的额定电压的乘积确定为目标电压，并将该目标电压施加于压控频率产生器件16。接下来，压控频率产生器件16会将自身产生的脉冲信号作用于时钟产生器，此时，时钟产生器中的脉冲信号产生单元17会跟随接收到的、来自于压控频率产生器件16的脉冲信号，产生相应频率的脉冲信号，时钟产生器中的作用单元18则会将所产生的相应频率的脉冲信号作用于视频数据输出模块19。这样，视频数据输出模块19可以基于所接收到的、来自于作用单元18的脉冲信号，输出接收和计算模块11接收到的视频数据。

需要强调的是，视频数据输出模块19并不会向拼接设备发送接收和计算模块11接收到的每一视频数据。具体地，当接收和计算模块11连续Q次计算出的差值均小于设定阈值，发送模块20会向处理设备发送锁定通知信息。当处理设备获得了来自于所有从控制设备的锁定通知信息后，处理设备会向各控制设备发送输出启动信号。此时，该从控制设备的信号接收模块21会接收到该输出启动信号，之后，视频数据输出模块19才会开始向拼接设备发送接收和计算模块11接收到的视频数据。此时，拼接设备可以对来自于所有控制设备的视频数据所对应的视频图像进行拼接显示。

综上，本实施例以一种简便易行的、可靠的方式保证了拼接显示屏的各视频显示区域显示视频图像的进度相一致。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，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，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种视频拼接方法，其特征在于，应用于视频拼接系统中的从控制设备，所述方法包括：

在接收到第一频率标识信息后，计算所述第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，其中，所述第一频率标识信息为所述视频拼接系统中的主控制设备的实际输出频率的标识；所述第二频率标识信息为所述从控制设备的实际输出频率的标识；

基于计算出的差值，调整自身的实际输出频率；

在连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向所述视频拼接系统中的处理设备发送锁定通知信息；

接收输出启动信号，其中，所述输出启动信号为所述处理设备接收到来自所述视频拼接系统中的所有从控制设备的锁定通知信息后，向所述视频拼接系统中的各控制设备发送的；

当接收到视频数据时，发送所接收到的视频数据至所述拼接设备，使所述拼接设备显示该视频数据对应的视频图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一频率标识信息为所述主控制设备当前已发出的脉冲信号的第一数量，所述第二频率标识信息为基于所述从控制设备当前已发出的脉冲信号的第二数量所确定的脉冲信号的数量；

相应地，所述基于计算出的差值，调整自身的实际输出频率，包括：

根据计算出的差值，确定相应的目标电压；

根据所确定的目标电压，调整自身的实际输出频率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第二频率标识信息为：所述从控制设备当前已发出的脉冲信号的第二数量；或者，

所述第二频率标识信息为：所述从控制设备第一次接收到的第一数量与所述从控制设备当前已发出的脉冲信号的第二数量之和。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的差值，确定相应的目标电压，包括：

根据计算出的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比；

根据所确定的占空比，确定相应的目标电压。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述根据计算出的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比利用的公式为：

其中，M为待输出的脉宽信号的占空比，P为脉宽信号当前的占空比，D为所述差值，N为预设的计数位数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比，包括：

对计算出的差值进行滤波和增益放大，并根据经滤波和增益放大后的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的目标电压，调整自身的实际输出频率后，所述方法还包括：

跟随自身发出的脉冲信号，产生相应频率的脉冲信号；

相应地，所述发送所接收到的视频数据至所述拼接设备，包括：

基于跟随自身发出的脉冲信号产生的相应频率的脉冲信号，发送所接收到的视频数据至拼接设备。

8.一种视频控制设备，其特征在于，应用于视频拼接系统，包括，

接收和计算模块，用于接收第一频率标识信息，计算所述第一频率标识信息与第二频率标识信息的差值，其中，所述第一频率标识信息为所述视频拼接系统中的主控制设备的实际输出频率的标识，所述第二频率标识信息为所述视频控制设备的实际输出频率的标识；

调整模块，用于根据计算出的差值，调整实际输出频率；

发送模块，用于在所述接收和计算模块连续Q次计算出的差值的绝对值小于设定阈值后，向所述视频拼接系统中的处理设备发送锁定通知信息；

接收模块，用于接收输出启动信号，其中，所述输出启动信号为所述处理设备接收到来自所述视频拼接系统中的所有视频控制设备的锁定通知信息后，向所述视频拼接系统中的各控制设备发送的；

视频数据输出模块，用于在所述接收模块接收到所述输出启动信号后，当所述接收和计算模块接收到视频数据后，发送所接收到的视频数据至所述拼接设备，使所述拼接设备显示该视频数据对应的视频图像。

9.根据权利要求8所述的控制设备，其特征在于，各控制设备均包括压控频率产生器件，其中，所述第一频率标识信息为所述主控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第一数量，所述第二频率标识信息为所述视频控制设备基于自身的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量所确定的脉冲信号的数量；

相应地，所述调整模块，具体用于：

根据计算出的差值，确定相应的目标电压，并根据所确定的目标电压，调整所述压控频率产生器件的实际输出频率。

10.根据权利要求9所述的控制设备，其特征在于，

所述第二频率标识信息为：所述视频控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量；或者，

所述第二频率标识信息为：所述视频控制设备第一次接收到的第一数量与所述控制设备的压控频率产生器件当前已发出的脉冲信号的第二数量之和。

11.根据权利要求9所述的控制设备，其特征在于，所述调整模块包括：占空比确定单元、比较器和滤波器；其中，

所述占空比确定单元，用于根据计算出的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比；

所述比较器，用于向所述滤波器输出具有所确定的占空比的脉宽信号；

所述滤波器，用于将所获得的脉宽信号的占空比与自身的额定电压的乘积作为目标电压，并将该目标电压施加于所述压控频率产生器件。

12.根据权利要求11所述的控制设备，其特征在于，

所述占空比确定单元根据计算出的差值确定待输出的脉宽信号的占空比利用的公式为：

其中，M为待输出的脉宽信号的占空比，P为脉宽信号当前的占空比，D为所述差值，N为预设的计数位数。

13.根据权利要求11所述的控制设备，其特征在于，所述占空比确定单元，包括：

滤波和增益放大子单元，用于对所述接收和计算模块计算出的差值进行滤波和增益放大；

占空比确定子单元，用于根据经滤波和增益放大后的差值，确定待输出的脉宽信号的占空比。

14.根据权利要求9所述的控制设备，其特征在于，还包括：时钟产生器；其中，

所述压控频率产生器件，还用于将自身产生的脉冲信号作用于所述时钟产生器；

所述时钟产生器，包括：

脉冲信号产生单元，用于跟随所接收到的、来自于所述压控频率产生器件的脉冲信号，产生相应频率的脉冲信号；

作用单元，用于将所产生的相应频率的脉冲信号作用于视频数据输出模块；

所述视频数据输出模块，具体用于基于所接收到的、来自于所述作用单元的脉冲信号，向所述拼接设备发送所接收到的视频数据。