CN109495754A - 基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端 - Google Patents

基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端，包括以下步骤：获取每个视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息；根据所述屏幕标识信息将所述视频数据存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区；以时分复用的方式将所述内存中各个存储区所存储的视频数据分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。本发明的基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端通过识别视频数据帧的视频数据以获取对应地屏幕标识信息，再根据屏幕标识信息将对应的视频数据分别进行存储，并以时分复用的方式输出到对应的显示屏，从而实现扩展多屏输出。

Description

基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端
技术领域
本发明涉及视频处理的技术领域，特别是涉及一种基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端。
背景技术
随着计算机技术的不断发展，人们对图形显示的需求越来越高，高清晰度、大屏幕、多屏幕显示渐渐成为显示技术发展的趋势。目前所有多屏幕显示都是由添加额外显卡或者购买昂贵的带多头输出的显卡来实现的。而支持多显卡插糟的主板价格非常昂贵，而且显卡插糟数目增长的速度非常慢，多头显卡的价格随着输出头的增加价格成级数增长。因此，现有技术多屏幕显示方案都会导致支持多屏幕输出的系统成本高昂，而且该种方案对多屏幕的支持受到当前系统中显卡插糟和显卡输出数目的制约。
另外，由于标准的DVI/HDMI不支持屏幕扩展功能，当设备主板的显示输出接口数量一定时，无法满足多屏幕扩展输出的应用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端，通过识别视频数据帧的视频数据以获取对应地屏幕标识信息，再根据屏幕标识信息将对应的视频数据分别进行存储，并以时分复用的方式输出到对应的显示屏，从而实现扩展多屏输出。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于时分复用的多屏幕扩展方法，包括以下步骤：获取每个视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息；根据所述屏幕标识信息将所述视频数据存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区；以时分复用的方式将所述内存中各个存储区所存储的视频数据分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
于本发明一实施例中，将所述视频数据以异步的方式输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
对应地，本发明还提供一种基于时分复用的多屏幕扩展系统，包括获取模块、存储模块和输出模块；
所述获取模块用于获取每个视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息；
所述存储模块用于根据所述屏幕标识信息将所述视频数据存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区；
所述输出模块用于以时分复用的方式将所述内存中各个存储区所存储的视频数据分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
于本发明一实施例中，将所述视频数据以异步的方式输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
同时，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述基于时分复用的多屏幕扩展方法。
另外，本发明还提供一种终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述基于时分复用的多屏幕扩展方法。
最后，本发明还提供一种基于时分复用的多屏幕扩展系统，包括上述的终端、数据处理器和内存；
所述数据处理器用于缓存每个视频数据帧的视频数据，并生成所述视频数据的屏幕标识信息；
所述内存用于在不同存储区存储与所述屏幕标识信息对应视频数据。
于本发明一实施例中，所述数据处理器采用FPGA。
于本发明一实施例中，所述内存采用DDR内存。
于本发明一实施例中，所述数据处理器根据所述视频数据帧的视频数据帧中包含的信息生成屏幕标识信息。
如上所述，本发明的基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端，具有以下有益效果：
(1)通过识别视频数据帧的视频数据以获取对应地屏幕标识信息，再根据屏幕标识信息将对应的视频数据分别进行存储，并以时分复用的方式输出到对应的显示屏，从而通过三缓冲的形式实现多屏幕扩展输出；
(2)降低了成本，且不受设备主板的显示输出接口数量的限制；
(3)尤其适用于分辨率较小的视频数据。
附图说明
图1显示为本发明的基于时分复用的多屏幕扩展方法于一实施例中的流程图；
图2显示为本发明的基于时分复用的多屏幕扩展系统于一实施例中的结构示意图；
图3显示为本发明的终端于一实施例中的结构示意图；
图4显示为本发明的基于时分复用的多屏幕扩展系统于另一实施例中的结构示意图。
元件标号说明
1 基于时分复用的多屏幕扩展系统
11 获取模块
12 存储模块
13 输出模块
3 终端
31 处理器
32 存储器
41 终端
42 数据处理器
43 内存
44 屏幕
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端通过识别视频数据帧的视频数据以获取对应地屏幕标识信息，再根据屏幕标识信息将对应的视频数据分别进行存储，并以时分复用的方式输出到对应的显示屏，从而不受显示输出接口数量的限制即可实现扩展多屏输出。
如图1所示，于一实施例中，本发明的基于时分复用的多屏幕扩展方法用于实现预设数量的屏幕扩展，包括以下步骤：
步骤S1、获取每个视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息。
优选地，所述视频数据为TMDS(Transition-minimized differentialsignaling，最小化传输差分信号)视频数据。
具体地，所述视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息可以通过识别视频数据的内容而生成，也可以根据所述视频内容中所包含的屏幕信息而生成。该屏幕标识信息用于表示将要显示该视频数据的屏幕的识别信息。
优选地，所述屏幕标识信息包含在视频数据帧的视频数据中，由视频数据输出端所在主机上运行的程序生成。该程序在每个视频数据帧的视频数据的前几个像素中，在像素的RGB分量的低位中写入所述屏幕标识信息。之所以在低位写入所述屏幕标识信息，是为了在保证所述标识信息准确传输的前提下，使得用户无法在作为显示终端的屏幕查看到所述屏幕标识信息。而后续的数据处理器则通过读取视频数据的前几个像素中的低位信息来获取所述屏幕标识信息。
需要说明的是，对应于各个屏幕的视频数据彼此之间可以是相关的，也可以是无关的。
步骤S2、根据所述屏幕标识信息将所述视频数据存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区。
具体地，将所述屏幕标识信息对应的视频数据分别存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区，以实现视频数据在物理上的独立存储。通过将各个视频数据存储至内存，实现了数据的三级缓存，以便于持续地进行视频数据的屏幕标识信息的生成，同时保证输出视频数据的连续性，继而实现了多屏幕输出图像的稳定性。
优选地，所述内存采用DDR内存(Double Data Rate SDRAM，双倍速率SDRAM)。例如，当包括3个屏幕时，需要在内存中划分出三个区域以分别存储三个屏幕对应的视频数据。
步骤S3、以时分复用的方式将所述内存中各个存储区所存储的视频数据分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。因此，时分复用就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片，并将这些时隙分配给每一个信号源使用。将所述内存中各个存储区所存储的视频数据以时分复用的方式分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕，能够在保证多屏幕扩展输出的同时，节省系统开销。例如，对于包括3个屏幕的显示系统，当系统的显示频率为90Hz时，经过时分复用之后，每个屏幕的显示频率为30Hz。优选地，内存中所存储的视频数据通过异步的方式分别输出至对应的屏幕。故通过异步输出机制，每个屏幕的显示频率可以进一步提高。
优选地，所采用的屏幕为LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)显示屏。
如图2所示，于一实施例中，本发明的基于时分复用的多屏幕扩展系统1包括获取模块11、存储模块12和输出模块13。
获取模块11用于获取每个视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息。
优选地，所述视频数据为TMDS(Transition-minimized differentialsignaling，最小化传输差分信号)视频数据。
具体地，所述视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息可以通过识别视频数据的内容而生成，也可以根据所述视频内容中所包含的屏幕信息而生成。该屏幕标识信息用于表示将要显示该视频数据的屏幕的识别信息。
优选地，所述屏幕标识信息包含在视频数据帧的视频数据中，由视频数据输出端所在主机上运行的程序生成。该程序在每个视频数据帧的视频数据的前几个像素中，在像素的RGB分量的低位中写入所述屏幕标识信息。之所以在低位写入所述屏幕标识信息，是为了在保证所述标识信息准确传输的前提下，使得用户无法在作为显示终端的屏幕查看到所述屏幕标识信息。而后续的数据处理器则通过读取视频数据的前几个像素中的低位信息来获取所述屏幕标识信息。
需要说明的是，对应于各个屏幕的视频数据彼此之间可以是相关的，也可以是无关的。
存储模块12与获取模块11相连，用于根据所述屏幕标识信息将所述视频数据存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区。
具体地，将所述屏幕标识信息对应的视频数据分别存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区，以实现视频数据在物理上的独立存储。通过将各个视频数据存储至内存，实现了数据的三级缓存，以便于持续地进行视频数据的屏幕标识信息的生成，同时保证输出视频数据的连续性，继而实现了多屏幕输出图像的稳定性。
优选地，所述内存采用DDR内存(Double Data Rate SDRAM，双倍速率SDRAM)。例如，当包括3个屏幕时，需要在内存中划分出三个区域以分别存储三个屏幕对应的视频数据。
输出模块13与存储模块12相连，用于以时分复用的方式将所述内存中各个存储区所存储的视频数据分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。因此，时分复用就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片，并将这些时隙分配给每一个信号源使用。将所述内存中各个存储区所存储的视频数据以时分复用的方式分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕，能够在保证多屏幕扩展输出的同时，节省系统开销。例如，对于包括3个屏幕的显示系统，当系统的显示频率为90Hz时，经过时分复用之后，每个屏幕的显示频率为30Hz。优选地，内存中所存储的视频数据通过异步的方式分别输出至对应的屏幕。故通过异步输出机制，每个屏幕的显示频率可以进一步提高。
优选地，所采用的屏幕为LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)显示屏。
需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digitalsingnalprocessor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述基于时分复用的多屏幕扩展方法。本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
如图3所示，于一实施例中，本发明的终端3包括处理器31及存储器32。
所述存储器32用于存储计算机程序，所述处理器31用于执行所述存储器32存储的计算机程序，以使所述终端执行上述基于时分复用的多屏幕扩展方法。
优选地，所述处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
如图4所示，于一实施例中，本发明的基于时分复用的多屏幕扩展系统包括上述的终端41、数据处理器42和内存43。
所述数据处理器42用于缓存每个视频数据帧的视频数据，并生成所述视频数据的屏幕标识信息。
具体地，所述视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息可以通过识别视频数据的内容而生成，也可以根据所述视频内容中所包含的屏幕信息而生成。该屏幕标识信息用于表示将要显示该视频数据的屏幕的识别信息。
优选地，所述屏幕标识信息包含在视频数据帧的视频数据中，由视频数据输出端所在主机上运行的程序生成。该程序在每个视频数据帧的视频数据的前几个像素中，在像素的RGB分量的低位中写入所述屏幕标识信息。之所以在低位写入所述屏幕标识信息，是为了在保证所述标识信息准确传输的前提下，使得用户无法在作为显示终端的屏幕查看到所述屏幕标识信息。而后续的数据处理器则通过读取视频数据的前几个像素中的低位信息来获取所述屏幕标识信息。
需要说明的是，对应于各个屏幕的视频数据彼此之间可以是相关的，也可以是无关的。
优选地，所述数据处理器42采用FPGA。
所述内存43用于在不同存储区存储与所述屏幕标识信息对应视频数据。
优选地，所述内存43采用DDR内存。
所述终端41的结构和原理如上所述，最终将所述内存43中不同存储区所存储的与所述屏幕标识信息对应的视频数据以时分复用的方式分别输出至对应的屏幕44，从而完成多屏幕扩展输出。
综上所述，本发明的基于时分复用的多屏幕扩展方法、系统、存储介质及终端通过识别视频数据帧的视频数据以获取对应地屏幕标识信息，再根据屏幕标识信息将对应的视频数据分别进行存储，并以时分复用的方式输出到对应的显示屏，从而通过三缓冲的形式实现多屏幕扩展输出；降低了成本，且不受设备主板的显示输出接口数量的限制，尤其适用于分辨率较小的视频数据。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于时分复用的多屏幕扩展方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取每个视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息；
根据所述屏幕标识信息将所述视频数据存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区；
以时分复用的方式将所述内存中各个存储区所存储的视频数据分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
2.根据权利要求1所述的基于时分复用的多屏幕扩展方法，其特征在于：将所述视频数据以异步的方式输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
3.一种基于时分复用的多屏幕扩展系统，其特征在于：包括获取模块、存储模块和输出模块；
所述获取模块用于获取每个视频数据帧的视频数据的屏幕标识信息；
所述存储模块用于根据所述屏幕标识信息将所述视频数据存储至内存中与所述屏幕标识信息对应的存储区；
所述输出模块用于以时分复用的方式将所述内存中各个存储区所存储的视频数据分别输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
4.根据权利要求3所述的基于时分复用的多屏幕扩展系统，其特征在于：将所述视频数据以异步的方式输出至与所述屏幕标识信息对应的屏幕。
5.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至2中任一项所述基于时分复用的多屏幕扩展方法。
6.一种终端，其特征在于：包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至2中任一项所述基于时分复用的多屏幕扩展方法。
7.一种基于时分复用的多屏幕扩展系统，其特征在于：包括权利要求6所述的终端、数据处理器和内存；
所述数据处理器用于缓存每个视频数据帧的视频数据，并生成所述视频数据的屏幕标识信息；
所述内存用于在不同存储区存储与所述屏幕标识信息对应视频数据。
8.根据权利要求7所述的基于时分复用的多屏幕扩展系统，其特征在于：所述数据处理器采用FPGA。
9.根据权利要求7所述的基于时分复用的多屏幕扩展系统，其特征在于：所述内存采用DDR内存。
10.根据权利要求7所述的基于时分复用的多屏幕扩展系统，其特征在于：所述数据处理器根据所述视频数据帧的视频数据帧中包含的信息生成屏幕标识信息。
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