CN111414205B - 一种多屏联动开机动画显示系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供多屏联动开机动画显示系统及实现方法，通过资源分配单元对硬件资源进行配置，根据开机过程中的不同阶段，将物理显卡单元配置不同的处理器，并在实时操作系统中运行显卡驱动和动画显示控制单元，通过读取开机动画序列图，根据动画播放参数依次动画序列图给物理显卡进行显示，实现了协同一致播放有承接关系的开机动画。

Description

一种多屏联动开机动画显示系统及实现方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种多屏联动开机动画显示系统及实现方法。

背景技术

随着车载电子技术的发展，车载电子终端逐渐向科技化、智能化方向发展，尤其以智能座舱技术发展最为迅猛。智能座舱融合了车载、车载娱乐系统信息、车载空调等多个产品的人机交互技术。为了展示智能座舱产品的科技感，通常设计在开机时多个屏幕协同一致播放有承接关系的动画。但是，目前智能座舱产品采用的操作系统，有实时操作系统，有宏核操作系统（例如Linu、Android）。这些操作系统完成开机的时间差异很大，协同一致播放有承接关系的开机动画无法实现，具体是会因为宏核系统进程调度时间的不稳定性，造成多个操作系统动画播放在衔接时有时提前有时延后，影响了用户体验。

因此，现有技术有待进一步改进。

发明内容

本发明提供一种多屏联动开机动画显示系统及实现方法，旨在解决现有技术中的缺陷，实现协同一致播放有承接关系的开机动画。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明一方面提供一种多屏联动开机动画显示系统，包括：

资源分配单元、协处理器单元、第一主处理器单元、第二主处理器单元、第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、第一显卡驱动单元、第二显卡驱动单元、第三显卡驱动单元、显卡驱动切换单元、第一显示单元、第二显示单元、动画显示控制单元、存储单元、第一操作系统、第二操作系统、第三操作系统；

所述资源分配单元与所述协处理器单元、第一主处理器单元、第二主处理器单元、第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、显卡驱动切换单元、动画显示控制单元连接；所述动画显示控制单元与所述存储单元、第一显卡驱动单元连接；所述第一显卡驱动单元还与所述显卡驱动切换单元连接；所述显卡驱动切换单元还与所述第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、第二显卡驱动单元、第三显卡驱动单元连接；所述第一物理显卡单元还与所述第一显示单元连接；所述第二物理显卡单元还与所述第二显示单元连接；

资源分配单元，用于对系统硬件资源进行配置；

协处理器单元，用于运行第一操作系统；

第一主处理器单元，用于运行第二操作系统；

第二主处理器单元，用于运行第三操作系统；

第一物理显卡单元，用于向第一显示单元输出图像；

第二物理显卡单元，用于向第二显示单元输出图像；

第一显卡驱动单元，用于驱动挂载在协处理器单元下的第一物理显卡单元、第二物理显卡单元；

第二显卡驱动单元，用于驱动挂载在第一主处理器单元下的第一物理显卡单元；

第三显卡驱动单元，用于驱动挂载在第二主处理器单元下的第二物理显卡单元；

显卡驱动切换单元，用于切换第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的显卡驱动：若所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元配置给协处理器单元，则显卡驱动切换单元将所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的显卡驱动切换到第一显卡驱动单元，若所述第一物理显卡单元分配给第一主处理器单元、所述第二物理显卡单元分配给第二主处理器单元，则显卡驱动切换单元将所述第一物理显卡单元的显卡驱动切换到第二显卡驱动单元，将所述第二物理显卡单元的显卡驱动切换到第三显卡驱动单元；

第一显示单元、第二显示单元，用于显示开机动画；

动画显示控制单元，用于控制开机动画的播放及与所述资源分配单元通信；

存储单元，用于存储资源配置表、动画播放控制文件和动画文件；

第一操作系统，用于为第一显卡驱动单元和动画显示控制单元提供运行环境；

第二操作系统，用于为第二显卡驱动单元提供运行环境；

第三操作系统，用于为第三显卡驱动单元提供运行环境。

具体地，所述动画显示控制单元包括读取模块、解压模块、解析模块、发送模块、通信模块；

所述读取模块、发送模块与所述解压模块、解析模块连接，所述发送模块还与所述通信模块连接；

所述读取模块，用于读取开机动画序列图；

所述解压模块，用于对动画文件进行解压得到动画序列图；

所述解析模块，用于对动画播放控制文件进行解析，获得动画播放参数；

所述发送模块，用于根据动画播放参数向第一物理显卡单元或第二物理显卡单元发送序列图；

所述通信模块，用于与资源分配单元通信。

具体地，所述第一操作系统系统为FreeRTOS，所述第二操作系统为Linux系统，所述第三操作系统为Android系统。

本发明另一方面提供一种多屏联动开机动画显示系统实现方法，包括：

步骤1、系统初始化，资源分配单元读取资源配置表对硬件资源进行配置，包括将第一物理显卡单元和第二物理显卡单元配置给协处理器单元；

步骤2、资源分配单元将所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的驱动切换到第一显卡驱动单元；

步骤3、第一操作系统运行，第一显卡驱动单元和动画显示控制单元完成启动；

步骤4、动画显示控制单元读取开机动画序列图；

步骤5、动画显示控制单元根据动画播放参数以串行方式依次发送预设帧数的动画序列图给第一物理显卡单元或第二物理显卡单元进行显示；

步骤6、动画显示控制单元向资源分配单元发送动画显示完毕的消息；

步骤7、资源分配单元将第一物理显卡单元分配给第一主处理器单元，将第二物理显卡单元分配给第二主处理器单元；

步骤8、资源分配单元将所述第一物理显卡的驱动单元切换为第二显卡驱动单元，将所述第二物理显卡的驱动单元切换为第三显卡驱动单元。

具体地，所述步骤1包括：

步骤101、资源分配单元搜索资源配置表中各参数的关键字、Value值，判断是否为第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的显卡ID，是则进入下一步，否则循环执行本步骤；

步骤102、读取第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的设备描述符；

步骤103、将所述设备描述符发送给所述协处理器单元；

步骤104、协处理器单元根据所述设备描述符挂载所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元。

具体地，所述步骤4包括：

步骤401、在存储单元中设置动画播放控制文件和动画文件的存储目录；

步骤402、从所述动画文件的存储目录读取动画文件进行解压缩，得到动画序列图。

步骤403、读取所述动画播放控制文件进行解析，获取动画播放参数，所述动画播放参数包括动画序列图的图片格式、分辨率、显示层数、播放帧率、播放时长。

具体地，所述步骤5包括：

步骤501、动画显示控制单元根据所述动画播放参数发送第一开机动画序列图给第一物理显卡单元进行显示。

步骤502、动画显示控制单元判断所述第一开机动画序列图是否发送完成，是则进入下一步；

步骤503、动画显示控制单元根据所述动画播放参数发送第二开机动画序列图给第二物理显卡单元进行显示。

具体地，所述步骤501包括：根据所述动画播放参数从所述动画序列图中读取第一预设动画帧数发送给第一物理显卡单元。

具体地，所述步骤503包括：根据所述动画播放参数从所述动画序列图中读取第二预设动画帧数发送给第二物理显卡单元。

具体地，所述步骤7包括：所述资源分配单元把第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的地址分配到第一主处理器单元、第二主处理器单元能访问的地址区域。

本发明的有益效果在于：本发明通过资源分配单元对硬件资源进行配置，根据开机过程中的不同阶段，将物理显卡单元配置不同的处理器，并在实时操作系统中运行显卡驱动和动画显示控制单元，通过读取开机动画序列图，根据动画播放参数依次动画序列图给物理显卡进行显示，实现了协同一致播放有承接关系的开机动画。

附图说明

图1是本发明的多屏联动开机动画显示系统的结构示意图；

图2是本发明的动画显示控制单元的结构示意图；

图3是本发明的多屏联动开机动画显示系统实现方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

本发明的实施例一方面提供一种多屏联动开机动画显示系统，包括：

在本发明中，系统需要在开机过程中至少在两个显示屏上显示开机动画，本实施例以在车载仪表、车载娱乐系统信息2个显示屏按照顺序依次衔接显示开机动画为例，显示顺序为车载仪表、车载娱乐系统信息。

如图1所示，本发明的多屏联动开机动画显示系统包括：资源分配单元、协处理器单元、第一主处理器单元、第二主处理器单元、第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、第一显卡驱动单元、第二显卡驱动单元、第三显卡驱动单元、显卡驱动切换单元、第一显示单元、第二显示单元、动画显示控制单元、存储单元、第一操作系统、第二操作系统、第三操作系统；

所述资源分配单元与所述协处理器单元、第一主处理器单元、第二主处理器单元、第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、显卡驱动切换单元、动画显示控制单元连接；所述动画显示控制单元与所述存储单元、第一显卡驱动单元连接；所述第一显卡驱动单元还与所述显卡驱动切换单元连接；所述显卡驱动切换单元还与所述第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、第二显卡驱动单元、第三显卡驱动单元连接；所述第一物理显卡单元还与所述第一显示单元连接；所述第二物理显卡单元还与所述第二显示单元连接；

资源分配单元，用于对系统硬件资源进行配置；

协处理器单元，用于运行第一操作系统；

第一主处理器单元，用于运行第二操作系统；

第二主处理器单元，用于运行第三操作系统；

第一物理显卡单元，用于向第一显示单元输出图像；

第二物理显卡单元，用于向第二显示单元输出图像；

第一显卡驱动单元，用于驱动挂载在协处理器单元下的第一物理显卡单元、第二物理显卡单元；

第二显卡驱动单元，用于驱动挂载在第一主处理器单元下的第一物理显卡单元；

第三显卡驱动单元，用于驱动挂载在第二主处理器单元下的第二物理显卡单元；

显卡驱动切换单元，用于切换第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的显卡驱动；

第一显示单元、第二显示单元，用于显示开机动画；

动画显示控制单元，用于控制开机动画的播放及与所述资源分配单元通信；

存储单元，用于存储资源配置表、动画播放控制文件和动画文件；

第一操作系统，用于为第一显卡驱动单元和动画显示控制单元提供运行环境；

第二操作系统，用于为第二显卡驱动单元提供运行环境；

第三操作系统，用于为第三显卡驱动单元提供运行环境。

如图2所示，所述动画显示控制单元包括读取模块、解压模块、解析模块、发送模块、通信模块；

所述读取模块、发送模块与所述解压模块、解析模块连接，所述发送模块还与所述通信模块连接；

所述读取模块，用于读取开机动画序列图；

所述解压模块，用于对动画文件进行解压得到动画序列图；

所述解析模块，用于对动画播放控制文件进行解析，获得动画播放参数；

所述发送模块，用于根据动画播放参数向第一物理显卡单元或第二物理显卡单元发送序列图；

所述通信模块，用于与资源分配单元通信。

在本实施例中，所述第一操作系统系统为FreeRTOS。

在本实施例中，所述第二操作系统为Linux系统。

在本实施例中，所述第三操作系统为Android系统。

如图3所示，本发明另一方面提供一种多屏联动开机动画显示系统实现方法，包括：

步骤1、系统初始化，资源分配单元读取资源配置表对硬件资源进行配置，包括将第一物理显卡单元和第二物理显卡单元配置给协处理器单元。

一般，资源配置表由SoC的设计厂商设置，供系统固件（firmware）调用，以便分配系统硬件资源，涉及物理显卡单元分配的参数包括：显卡名称、显卡ID、显示输出接口、层数、层顺序、支持分辨率、显示制式。

在本实施例中，所述步骤1包括：

步骤101、资源分配单元搜索所述资源配置表中各参数的关键字、Value值，判断是否为第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的显卡ID，是则进入下一步，否则循环执行本步骤；

步骤102、读取第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的设备描述符；

步骤103、将所述设备描述符发送给所述协处理器单元；

步骤104、协处理器单元根据所述设备描述符挂载所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元。

步骤2、资源分配单元将所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的驱动切换到第一显卡驱动单元。

步骤3、第一操作系统运行，第一显卡驱动单元和动画显示控制单元完成启动。

在本实施例中，系统的协处理器单元先于主处理器单元启动，即第一操作系统先于于第二操作系统、第三操作系统启动，并且由于第一操作系统是RTOS（实时操作系统），完成启动的速度很快（一般几十ms-几百ms），动画显示控制单元得以快速启动运行。

步骤4、动画显示控制单元读取开机动画序列图。

在本实施例中，所述步骤4包括：

步骤401、在存储单元中设置动画播放控制文件和动画文件的存储目录；

所述控制文件为脚本文件；所述动画文件以压缩数据形式存储，以节省存储空间。

所述动画文件为序列图。

所述动画序列图的图片格式是物理显卡单元支持解码的格式，例如JPG或BMP，通过GUI库支持。

步骤402、从所述动画文件的存储目录读取动画文件进行解压缩，得到动画序列图。

步骤403、读取所述动画播放控制文件进行解析，获取动画播放参数，所述动画播放参数包括动画序列图的图片格式、分辨率、显示层数、播放帧率、播放时长。

步骤5、动画显示控制单元根据所述动画播放参数以串行方式依次发送预设帧数的动画序列图给第一物理显卡单元或第二物理显卡单元进行显示。

在本实施例中，所述动画显示控制单元通过显卡名称在设备描述符中查找对应显卡ID，调用相应显卡驱动单元向物理显卡单元发送动画序列图。

在本实施例中，所述步骤5包括：

步骤501、动画显示控制单元根据所述动画播放参数发送第一开机动画序列图给第一物理显卡单元进行显示。

在本实施例中，所述步骤501包括：根据所述动画播放参数从所述第一开机动画序列图中读取第一预设动画帧数发送给第一物理显卡单元。

步骤502、动画显示控制单元判断所述第一开机动画序列图是否发送完成，是则进入下一步；

步骤503、动画显示控制单元根据所述动画播放参数发送第二开机动画序列图给第二物理显卡单元进行显示。

在本实施例中，所述步骤503包括：根据所述动画播放参数从所述第二开机动画序列图中读取第二预设动画帧数发送给第二物理显卡单元。

步骤6、动画显示控制单元向资源分配单元发送动画显示完毕的消息。

步骤7、资源分配单元将第一物理显卡单元分配给第一主处理器单元，将第二物理显卡单元分配给第二主处理器单元。

在本实施例中，所述步骤7包括：所述资源分配单元把第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的地址分配到第一主处理器单元、第二主处理器单元能访问的地址区域。

步骤8、资源分配单元将所述第一物理显卡的驱动单元切换为第二显卡驱动单元，将所述第二物理显卡的驱动单元切换为第三显卡驱动单元。

资源分配单元通过跨核通信通知运行在第一主处理器单元、第二主处理器单元上的第二操作系统、第三操作系统，所述第二操作系统、第三操作系统调用第二显卡驱动、第三显卡驱动分别通过第一物理显卡单元、第二物理显卡单元显示UI画面。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种多屏联动开机动画显示系统，其特征在于，包括：

资源分配单元、协处理器单元、第一主处理器单元、第二主处理器单元、第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、第一显卡驱动单元、第二显卡驱动单元、第三显卡驱动单元、显卡驱动切换单元、第一显示单元、第二显示单元、动画显示控制单元、存储单元、第一操作系统、第二操作系统、第三操作系统；

所述资源分配单元与所述协处理器单元、第一主处理器单元、第二主处理器单元、第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、显卡驱动切换单元、动画显示控制单元连接；所述动画显示控制单元与所述存储单元、第一显卡驱动单元连接；所述第一显卡驱动单元还与所述显卡驱动切换单元连接；所述显卡驱动切换单元还与所述第一物理显卡单元、第二物理显卡单元、第二显卡驱动单元、第三显卡驱动单元连接；所述第一物理显卡单元还与所述第一显示单元连接；所述第二物理显卡单元还与所述第二显示单元连接；

资源分配单元，用于对系统硬件资源进行配置；

协处理器单元，用于运行第一操作系统；

第一主处理器单元，用于运行第二操作系统；

第二主处理器单元，用于运行第三操作系统；

第一物理显卡单元，用于向第一显示单元输出图像；

第二物理显卡单元，用于向第二显示单元输出图像；

第一显卡驱动单元，用于驱动挂载在协处理器单元下的第一物理显卡单元、第二物理显卡单元；

第二显卡驱动单元，用于驱动挂载在第一主处理器单元下的第一物理显卡单元；

第三显卡驱动单元，用于驱动挂载在第二主处理器单元下的第二物理显卡单元；

显卡驱动切换单元，用于切换第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的显卡驱动：若所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元配置给协处理器单元，则显卡驱动切换单元将所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的显卡驱动切换到第一显卡驱动单元，若所述第一物理显卡单元分配给第一主处理器单元、所述第二物理显卡单元分配给第二主处理器单元，则显卡驱动切换单元将所述第一物理显卡单元的显卡驱动切换到第二显卡驱动单元，将所述第二物理显卡单元的显卡驱动切换到第三显卡驱动单元；

第一显示单元、第二显示单元，用于显示开机动画；

动画显示控制单元，用于控制开机动画的播放及与所述资源分配单元通信；

存储单元，用于存储资源配置表、动画播放控制文件和动画文件；

第一操作系统，用于为第一显卡驱动单元和动画显示控制单元提供运行环境；

第二操作系统，用于为第二显卡驱动单元提供运行环境；

第三操作系统，用于为第三显卡驱动单元提供运行环境。

2.根据权利要求1所述的多屏联动开机动画显示系统，其特征在于，所述动画显示控制单元包括读取模块、解压模块、解析模块、发送模块、通信模块；

所述读取模块、发送模块与所述解压模块、解析模块连接，所述发送模块还与所述通信模块连接；

所述读取模块，用于读取开机动画序列图；

所述解压模块，用于对动画文件进行解压得到动画序列图；

所述解析模块，用于对动画播放控制文件进行解析，获得动画播放参数；

所述发送模块，用于根据动画播放参数向第一物理显卡单元或第二物理显卡单元发送序列图；

所述通信模块，用于与资源分配单元通信。

3.根据权利要求2所述的多屏联动开机动画显示系统，其特征在于，所述第一操作系统系统为FreeRTOS，所述第二操作系统为Linux系统，所述第三操作系统为Android系统。

4.一种多屏联动开机动画显示系统实现方法，其特征在于，包括：

步骤1、系统初始化，资源分配单元读取资源配置表对硬件资源进行配置，包括将第一物理显卡单元和第二物理显卡单元配置给协处理器单元；

步骤2、资源分配单元将所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的驱动切换到第一显卡驱动单元；

步骤3、第一操作系统运行，第一显卡驱动单元和动画显示控制单元完成启动；

步骤4、动画显示控制单元读取开机动画序列图；

步骤5、动画显示控制单元根据动画播放参数以串行方式依次发送预设帧数的动画序列图给第一物理显卡单元或第二物理显卡单元进行显示；

步骤6、动画显示控制单元向资源分配单元发送动画显示完毕的消息；

步骤7、资源分配单元将第一物理显卡单元分配给第一主处理器单元，将第二物理显卡单元分配给第二主处理器单元；

步骤8、资源分配单元将所述第一物理显卡单元的驱动单元切换为第二显卡驱动单元，将所述第二物理显卡单元的驱动单元切换为第三显卡驱动单元。

5.根据权利要求4所述的多屏联动开机动画显示系统实现方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤101、资源分配单元搜索资源配置表中各参数的关键字、Value值，判断是否为第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的显卡ID，是则进入下一步，否则循环执行本步骤；

步骤102、读取第一物理显卡单元和第二物理显卡单元的设备描述符；

步骤103、将所述设备描述符发送给所述协处理器单元；

步骤104、协处理器单元根据所述设备描述符挂载所述第一物理显卡单元和第二物理显卡单元。

6.根据权利要求4所述的多屏联动开机动画显示系统实现方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤401、在存储单元中设置动画播放控制文件和动画文件的存储目录；

步骤402、从所述动画文件的存储目录读取动画文件进行解压缩，得到动画序列图；

步骤403、读取所述动画播放控制文件进行解析，获取动画播放参数，所述动画播放参数包括动画序列图的图片格式、分辨率、显示层数、播放帧率、播放时长。

7.根据权利要求4所述的多屏联动开机动画显示系统实现方法，其特征在于，所述步骤5包括：

步骤501、动画显示控制单元根据所述动画播放参数发送第一开机动画序列图给第一物理显卡单元进行显示；

步骤502、动画显示控制单元判断所述第一开机动画序列图是否发送完成，是则进入下一步；

步骤503、动画显示控制单元根据所述动画播放参数发送第二开机动画序列图给第二物理显卡单元进行显示。

8.根据权利要求7所述的多屏联动开机动画显示系统实现方法，其特征在于，所述步骤501包括：根据所述动画播放参数从所述第一开机动画序列图中读取第一预设动画帧数发送给第一物理显卡单元。

9.根据权利要求7所述的多屏联动开机动画显示系统实现方法，其特征在于，所述步骤503包括：根据所述动画播放参数从所述第二开机动画序列图中读取第二预设动画帧数发送给第二物理显卡单元。

10.根据权利要求4所述的多屏联动开机动画显示系统实现方法，其特征在于，步骤7包括：所述资源分配单元把第一物理显卡单元、第二物理显卡单元的地址分配到第一主处理器单元、第二主处理器单元能访问的地址区域。

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