CN111464851A - 一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统 - Google Patents

一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统。本发明的系统包括多路视频路由交换模块和不少于1个的多通道显示观看模块。其中每个多通道显示观看模块包含视频帧率重采样模块、多路视频帧时分复用模块、视频帧率提升模块、视频信号显示模块、多通道同步信号产生发送模块、多通道同步信号接收模块和多通道视频选择观看模块。本发明适用于视频显示系统，包含单屏和拼接屏系统，能在同一个显示区域同时显示多通道视频内容，并且不同的视频源可以帧率不同，具有多人同时观看不同的内容或单人快速切换观看不同视频内容等优点。

Description

一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统
技术领域
本发明涉及多通道显示技术领域，特别是涉及一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统。
背景技术
在视频显示系统中，一块显示区域同时只能显示一种内容。如果多人同时需要观看不同的内容，往往采用将显示区域划分成不同子区域来显示不同的内容、或经协商按时段分时使用的方式。这种方式有几个弊端：
a)观看者相互干扰，增加管理成本；
b)信息安全得不到保障；
c) 切分显示区域会牺牲分辨率，或需要建设更大的显示系统，增加设备成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统。本发明的系统可实现不同的观看者在同一物理区域可看到不同的视频内容的目的。同时利用视频帧率的重采样，还使得观看者可正常观看不同帧率的视频内容。本发明兼顾了多通道显示系统的经济性、信息安全和灵活性。本发明的技术方案具体介绍如下。
一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其包括多路视频路由交换模块和不少于1个的多通道显示观看模块；多路视频路由交换模块，用于将多路视频源按照后端的不同需求，将若干视频发送到多通道显示观看模块；多通道显示观看模块，用于多通道视频显示观看处理；所述多通道显示观看模块包括视频帧率重采样模块、视频帧时分复用模块、视频帧率提升模块、视频信号显示模块、多通道同步信号产生发送模块、多通道同步信号接收模块和多通道视频选择观看模块；其中：
视频帧率重采样模块，用于将多路需要分时复用的模块帧率重采样成具有整数倍关系的帧率，以便于多路视频帧时分复用模块时分复用的处理；
多路视频帧时分复用模块，用于将多路视频通道的视频帧按时分复用的方式组合成一路信号；
视频帧率提升模块，用于将多路视频帧时分复用模块产生的多通道复用视频信号的帧率提升至能满足人眼观看的数值；同时产生时间同步的视频通道号信息；
视频信号显示模块，用于显示视频帧率提升模块产生的视频信号；
多通道同步信号产生发送模块，用于根据视频帧率提升模块产生的多通道同步信号，生成多通道同步传输序列，发送到传输通道上；
多通道同步信号接收模块，用于接收多通道同步信号产生发送模块发送的多通道同步传输序列，并转换成多通道视频选择观看模块需要的时分通道开关信号；
多通道视频选择观看模块，用于根据多通道同步信号接收模块发送的时分通道开关信号，打开或关闭观看的光学通道。
本发明中，多路视频路由交换模块所采用的交换技术包含但不限于以太网交换、背板交换等。
本发明中，视频帧率提升模块采用复制或内插等方式将视频帧率提升至适合人眼观看的帧率。
本发明中，视频信号显示模块采用的显示设备包含但不限于LED屏、LCD屏和DLP屏幕以及投影。
本发明中，在不同通道之间加入保护时隙，保护时隙的时间可以调节；多通道视频选择观看模块切换都在保护时隙内进行，切换的时间可以调节。
本发明中，多通道同步信号产生发送模块传输同步信号采用的接口包含但不限于有线（3D-sync、RS232、RS485、以太网口、光口等）、无线（蓝牙、Wifi、Zigbee等）。
本发明中，多通道视频选择观看模块采用的观看方式为在需要观看通道的显示时间内，打开观看通道使得人眼能看到视频内容，其他时间关闭通道；多通道视频选择观看模块的形式包含但不限于快门式眼镜、电调玻璃屏幕等。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：适用于视频显示系统（包括单屏显示和大屏拼接系统），可有效利用物理显示的区域。通过多通道视频在帧间的分时播放，同时同步产生通道号给观看模块，观看模块根据用户设置在需观看的通道显示时打开观看通道，其他时间关闭观看通道，使得观看者自主选择观看的视频通道或管理员统一配置每个观看者当前观看的通道，从而不同的观看者在同一物理区域可看到不同的视频内容。同时利用视频帧率的重采样，使得观看者可正常观看不同帧率的视频内容。本发明兼顾了多通道显示系统的经济性、信息安全和灵活性。
附图说明
图1为本发明的一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统的结构框图。
图2为实施例中的一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统的结构框图。
图3为视频源时分复用倍频器时隙例图。
图中标号：1-多路视频路由交换模块，2-多通道显示观看模块，20-视频帧率重采样模块，21-多路视频帧时分复用模块，22-视频帧率提升模块，23-视频信号显示模块，24-多通道同步信号产生发送模块，25-多通道同步信号接收模块，26-多通道视频选择观看模块，27-同步快门式眼镜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细介绍。
实施例1
图1为本发明的一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统的结构框图，其包括多路视频路由交换模块1和不少于1个的多通道显示观看模块2。其中多通道显示观看模块2包含视频帧率重采样模块20、多路视频帧时分复用模块21、视频帧率提升模块22、视频信号显示模块23、多通道同步信号产生发送模块24、多通道同步信号接收模块25、多通道视频选择观看模块26。不同视频源V1~Vn经由多路视频路由交换模块1和多通道显示观看模块2连接；在多通道显示观看模块2内部，视频帧率重采样模块20、多路视频帧时分复用模块21和视频帧率提升模块22依次连接后分为两路，一路和视频信号显示模块23相连，另一路和多通道同步信号产生发送模块24、多通道同步信号接收模块25和多通道视频选择观看模块26依次连接。
视频帧率重采样模块20将多路需要分时复用的模块帧率重采样成具有整数倍关系的帧率，以便于多路视频帧时分复用模块21时分复用的处理；多路视频帧时分复用模块21按照以视频帧为单位分时复用的方式将多路视频信号合成路。视频帧率提升模块22采用复制或内插等方式将视频帧率提升至适合人眼观看的帧率。视频信号显示模块23采用的显示设备包含但不限于LED屏、LCD屏和DLP屏幕以及投影。视频帧率提升模块22采用与视频帧时间上同步的方式产生通道号信息（多通道同步信号）。多路视频路由交换模块1所采用的交换技术包含但不限于以太网交换、背板交换等。
多路视频帧时分复用模块21 以视频帧为单位将多路信号时分复用成一路视频信号；在不同通道之间加入保护时隙，保护时隙的时间可以调节；图3中说明了一种可能的实现方式。
多通道同步信号产生发送模块24传输同步信号采用的接口包含但不限于有线（3D-sync、RS232、RS485、以太网口、光口等）、无线（蓝牙、Wifi、Zigbee等）；
多通道视频选择观看模块26所采用的方式包含但不限于时分式（主动快门式）等；切换都在保护时隙内进行，切换的时间可以调节；多通道视频选择观看模块26采用的观看方式为在需要观看通道的显示时间内，打开观看通道使得人眼能看到视频内容，其他时间关闭通道；多通道视频选择观看模块26的形式包含但不限于快门式眼镜、电调玻璃屏幕等。
本发明的系统的工作流程如下：
多路视频路由交换模块1将多路视频源按照后端的不同需求，将若干视频发送到多通道显示观看模块2；
多通道显示观看模块2负责多通道视频显示观看处理；
多路视频帧时分复用模块21将多路视频通道的视频帧按时分复用的方式（帧连续）组合成一路信号；
视频帧率提升模块22将多路视频帧时分复用模块21产生的多通道复用视频信号的帧率提升至能满足人眼观看的数值；同时产生时间同步的视频通道号信息；
视频信号显示模块23负责将视频帧率提升模块22产生的视频信号显示出来；
多通道同步信号产生发送模块24根据视频帧率提升模块22产生的多通道同步信号，生成多通道同步传输序列，发送到传输通道上；
多通道同步信号接收模块25接收多通道同步信号产生发送模块24发送的多通道同步传输序列，并转换成多通道视频选择观看模块26需要的时分通道开关信号；
多通道视频选择观看模块26根据多通道同步信号接收模块25发送的时分通道开关信号，打开或关闭观看的光学通道。
实施例1
实施例中的装置的结构框图如图2所示，其各部件的结构和功能如下所述：
A、多路视频路由交换模块1，将多路视频源根据需要，分别发送到不同的后续模块处理；
B、视频帧率重采样模块20将多路需要分时复用的模块帧率重采样成具有整数倍关系的
帧率，以便于多路视频帧时分复用模块21时分复用的处理；具体做法举例如下：
1）若视频1帧率F1，视频2帧率F2，则该模块按F1、F2的最小公倍数F来重采样视频；
多路视频帧时分复用模块21将多路视频通道的视频帧按时分复用的方式（帧连续）组合成一路信号；具体方式如下：{…, 通道1第N-1帧，通道2第N-1帧，…，通道M第N-1帧，通道1第N帧，通道2第N帧，…，通道M第N帧, 通道1第N+1帧，通道2第N+1帧，…，通道M第N+1帧,…}
C、视频帧率提升模块22将视频帧时分复用模块21产生的多通道复用视频信号的帧率提
升至能满足人眼观看的数值；同时产生时间同步的视频通道号信息；
D、 视频信号显示模块23负责将视频帧率提升模块22产生的视频信号显示出来；
E、多通道同步信号产生发送模块24根据视频帧率提升模块22产生的多通道同步信号，
生成多通道同步传输序列，通过蓝牙发送到无线传输通道上；序列如下：{…,1,2,…,M,1,2,…M,…}
F、同步快门式眼镜27接收多通道同步信号产生发送模块24发送的多通道同步传输序列，
并转换成时分通道开关信号，以此为依据打开或关闭观看的光学通道。具体方法如下：假设观看第L通道，则开关如下：{通道1关，… ,通道L开，…, 通道M关}
本实施例通过多通道视频在帧间的交织播放，同时同步产生通道号给观看模块，观看
模块根据用户设置在需观看的通道显示时打开观看通道，其他时间关闭观看通道，使得观看者自主选择观看的视频通道或管理员统一配置每个观看者当前观看的通道，从而不同的观看者在同一物理区域可看到不同的视频内容。。
本发明中，通过多通道视频在帧间的交织播放，同时同步产生通道号给观看模块，观看模块根据用户设置在需观看的通道显示时打开观看通道，其他时间关闭观看通道，使得观看者自主选择观看的视频通道或管理员统一配置每个观看者当前观看的通道，从而不同的观看者在同一物理区域可看到不同的视频内容。和现有技术相比，本发明的有益效果在于：适用于视频显示系统（包括单屏显示和大屏拼接系统），可有效利用物理显示的区域。同时利用视频帧率的重采样，使得观看者可正常观看不同帧率的视频内容。本发明兼顾了多通道显示系统的经济性、信息安全和灵活性。经济性举例说明：原计划建设两块LED大屏，给两个部门使用，按照此发明可节省一块LED大屏的费用；信息安全说明：在同一块大屏上，不同权限的人看到不同内容、不同帧率的视频，相互看不见，实现了视频内容的安全性；灵活性说明：不同的人可以随意查看不同内容、不同帧率的视频，相互不会冲突。
显然，本领域的技术人员刻意对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其特征在于：其包括多路视频路由交换模块和不少于1个的多通道显示观看模块；多路视频路由交换模块，用于将多路视频源按照后端的不同需求，将若干视频发送到多通道显示观看模块；多通道显示观看模块，用于多通道视频显示观看处理；所述多通道显示观看模块包括视频帧率重采样模块、视频帧时分复用模块、视频帧率提升模块、视频信号显示模块、多通道同步信号产生发送模块、多通道同步信号接收模块和多通道视频选择观看模块；其中：
视频帧率重采样模块，用于将多路需要分时复用的模块帧率重采样成具有整数倍关系的帧率，以便于多路视频帧时分复用模块时分复用的处理；
多路视频帧时分复用模块，用于将多路视频通道的视频帧按时分复用的方式组合成一路信号；
视频帧率提升模块，用于将多路视频帧时分复用模块产生的多通道复用视频信号的帧率提升至能满足人眼观看的数值；同时产生时间同步的视频通道号信息；
视频信号显示模块，用于显示视频帧率提升模块产生的视频信号；
多通道同步信号产生发送模块，用于根据视频帧率提升模块产生的多通道同步信号，生成多通道同步传输序列，发送到传输通道上；
多通道同步信号接收模块，用于接收多通道同步信号产生发送模块发送的多通道同步传输序列，并转换成多通道视频选择观看模块需要的时分通道开关信号；
多通道视频选择观看模块，用于根据多通道同步信号接收模块发送的时分通道开关信号，打开或关闭观看的光学通道。
2.根据权利要求1所述的同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其特征在于，多路视频路由交换模块所采用的交换技术为以太网交换或背板交换。
3.根据权利要求1所述的同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其特征在于，视频帧率提升模块采用复制或内插方式将视频帧率提升至适合人眼观看的帧率。
4.根据权利要求1所述的同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其特征在于，视频信号显示模块采用的显示设备为LED屏、LCD屏、DLP屏幕或投影。
5.根据权利要求1所述的同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其特征在于，多路视频帧时分复用模块在不同通道之间加入保护时隙；多通道视频选择观看模块切换在保护时隙内进行。
6.根据权利要求1所述的同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其特征在于，多通道同步信号产生发送模块传输同步信号采用的接口为有线接口或无线接口，所述有线接口选自3D-sync、RS232、RS485、以太网口或光口中任一种、无线接口选自蓝牙、Wifi或Zigbee中任一种。
7.根据权利要求1所述的同屏显示观看多通道多帧率视频的系统，其特征在于，多通道视频选择观看模块的形式为快门式眼镜或电调玻璃屏幕。
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