CN114416000B - 一种应用于智能汽车的多屏互动方法、多屏互动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于智能汽车多屏互动方法、多屏互动系统，具体包括：上电的显示屏初始化后，建立通信连接；上电显示屏从车载网络获取其它显示屏的识别信息并添加入显示状态表；上电显示屏之间能够进行交互；通过采集显示屏信息，压缩和传输更新的内容。本发明提供的技术方案中，提出多种显示屏在车内的互动，在屏幕互动传输过程中，仅传输更新区域并进行压缩传输，相比于现有传输全屏方式，本申请仅传输更新区域，传输有效载荷低以及系统资源利用率低。车内多屏互动，能够实现一屏投向多屏或多屏投射到一个屏中。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，特别涉及一种应用于智能汽车的多屏互动方法及多屏互动系统。
背景技术
现代社会对用车需求的变化，导致对汽车提出更高要求，人们不仅仅满足自己驾驶，还希望在自己疲劳或有事情时汽车能够自动驾驶，这种需求驱动汽车自动驾驶技术的向前发展，使得自动驾驶成为汽车发展的必然方向之一，国际自动机工程师学会(SAE)将自动驾驶分为从第0级无自动化到第5级，其中从第3级条件自动驾驶开始，驾驶操作与对周边环境的监控被自动驾驶系统接管，人类驾驶员也就不再需要时刻关注驾驶任务。因此，汽车HMI将会是汽车体验的关键，现有技术中，汽车的HMI界面较为单一，汽车尽在驾驶员前方设置仪表屏和中控屏，并且仪表屏和中控屏功能相对独立，缺乏互动。另外，后排并没有设置显示屏，导致后排乘客在行车无法进行娱乐互动。
发明内容
基于现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种应用于智能汽车多屏互动方法，包括：系统ACC上电后，上电的显示屏初始化后，建立通信连接；
上电显示屏从车载网络获取其它显示屏的识别信息并添加入显示状态表；上电显示屏之间能够进行交互；
通过采集显示屏信息，压缩和传输更新的内容；
通过设置用于屏幕捕获的API，捕获原始图像数据、与捕获的当前帧与上一帧之间差异的有效信息；
通过解析有效信息，确定压缩和传输的区域。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，有效信息用于记录当前帧与上一帧之间的数据属性的信息。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，从屏幕捕获的API获得的有效信息中获取更新区域；更新区域定义为在预设窗口大小的范围内，与上次捕获的帧内容相比，屏幕内容在其中更新。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，通过将所有单独的更新区域合并，生成包含当前帧中所有更新像素的最小区域并用于进一步压缩。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，通过预设区域大小的滑动窗口，用滑动窗口遍历屏幕的区域，获取本帧的窗口图像，将本帧的窗口图像与上一帧捕获同一区域的图像进行比较，获取更新后窗口图像；
将更新后的窗口图像进行合并后送入对应的编码器进行处理。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，编码器管理器同时创建预设多个编码器进程，编码器进程从图像不同的区域开始同时遍历，每个编码器进程负责遍历预设区域。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，至少包括：
从当前显示屏中提取信息形成图像编码区域和帧信息；
编码区域包括捕获的原始图像信息，帧信息包括有效信息；
根据采集的原始图像的信息大小选择适配的编码器对图像进行编码形成比特流，然后将有效信息和比特流绑定后传输给目标显示屏；
从图像编码区域获取内容更新区域，内容更新区域包括本帧图像与上一帧图像相比，内容发生变化的位置。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，至少包括：在SoC系统中启动虚屏控制API，虚屏控制API获取投屏显示或同步显示的屏幕数量和对应的分辨率；
当屏幕数量数量为多个和/或显示区域为1个时，根据屏幕数量、对应的分辨率，虚屏控制API创建对应的虚拟屏幕；
虚拟屏幕用于SoC系统正常运行预设应用程序，在后台进行模拟显示但不传输至显示屏的LCD屏幕进行显示；
将多个虚拟屏幕模拟显示的图像传输与其分辨率匹配的编码器进行解码后通过车载以太网协议栈输出至目标显示屏进行显示。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，当屏幕数量为1个、显示区域为多个，根据显示区域数量以及显示区域窗口大小，虚屏控制API创建对应的虚拟屏幕。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，编码器由编码管理器动态创建，根据编码区域的大小和数量进行创建对应的编码器，当图像编码完成后释放编码器。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，创建的编码器按编码区域的大小排序；
SoC系统从最小到最大依次检查已创建的编码器，并选择第一个包含更新区域进行压缩；
选择编码器时，判断先前的编码区域是否覆盖当前更新的区域；
如果是，则将直接继承该区域以进行压缩；否则，将生成一个新的编码区域，其中更新的区域位于中心，以便在下一帧中最大程度地重复使用。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，在确定编码器和编码区域后，更新的屏幕内容可以被压缩并传输到目标显示屏；
编码器规格和编码区域的帧信息与编码码流一起传输；
根据接收到的帧信息和比特流，目标显示屏使用相应的解码器对帧进行解压缩，并将解码后的图像相应地渲染到指定的屏幕区域。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，采集图像区域，将采集的每帧图像数据拆分为多个图像；
编码管理器创建与拆分后的图像数量匹配的编码器；
将拆分的多个图像同时送入对应的编码器进行编码；
将编码后的比特流和帧信息进行绑定后发送给目标显示屏。
一种应用于智能汽车多屏互动方法，进一步可选的，其特征在于，当用户操作屏幕后，SoC系统底层获取物理信息后封装为指令对象；
指令对象里至少包括触摸事件预设信息，预设信息至少包括动作类型、位置坐标、压力感应、有效区域面积中的之一；
获取到指令对象，将指令对象转换为指令通过车载以太网协议栈发送给目标显示屏；
目标显示屏在接收到指令对象并对指令对象进行解析后获取触摸事件的信息；
根据将触摸事件的信息行程操作指令重新模拟触摸操作屏幕；
将模拟操作触摸对应的内容输出显示。
一种汽车多屏互动系统，应用上述的智能汽车人机多屏互动方法；
多屏互动系统还包括：
至少包括两块显示屏能够交互，交互包括：屏幕共享、投屏显示屏、信息同步、信息推送、屏幕操控的中至少一种或多种；
交互方式包括：移动到可点击的按钮区域时触摸屏会有震动反馈，并且屏幕按钮会有高亮提示；
或利用车内的弧度，辅助用户找到按钮区域；
或应用语音、手势、HUD和AR等方式。
一种汽车多屏互动系统，进一步可选的，至少有一块显示屏设有摄像头，用于获取图像信息，图像信息包括人脸、车内周围环境信息；
通过采集人脸信息和/或车内信息，识别人员身份，根据人员身份进行娱乐互动内容的授权。
一种汽车多屏互动系统，进一步可选的，还包括投屏显示部件，投屏显示部件安装于车身上，投屏显示部件通过HDMI或LVDS或DP或VGA方式连接至车载网络或车上的任一显示屏中；
根据需求，当车辆需要与外面的车辆、行人进行交互时，通过车载网络中设备将交互信息发送给投屏显示部件进行显示，用于与行人进行交互；
或根据需求，车身周围在不同的位置投屏显示不同的信息。
一种汽车多屏互动系统，进一步可选的，还包括车载网关，显示屏通过车载以太网总线与车载网关相连接；
多个显示屏的连接方式包括：
显示屏都与车载网关相连接；
或显示屏采用级联的方式通过车载以太网总线进行连接，首位显示屏与车载网关相连接；
或显示屏采用级联的方式连接和显示屏直接与车载网关相连接的方式进行连接。
一种汽车多屏互动系统，进一步可选的，通过分屏显示时，被多个不同的操作系统所控制。
一种汽车多屏互动系统，进一步可选的，根据用户需求，当用户通过操控屏幕时，系统对用户的操控指令进行解析判断是否为同步、投屏或屏幕共享之一；
若是，则提示用于选择对应的一个显示屏或多个显示屏；
SoC对用户所选择的显示屏进行解析，将对应的显示屏的IP地址、MAC、端口号通过车载以太网协议栈发送给目标显示屏；
目标显示屏根据当前行车的运行状态，判断是否授权同步、投屏或屏幕共享；
若拒绝，则结束会话；若授权，则连接同步、投屏或屏幕共享的传输的专用信道；
通过专用信道传输同步、投屏或屏幕共享的内容。
有益效果：
1.本发明提供的技术方案中，针对现有技术的缺陷，提出多种显示屏在车内的互动，在屏幕互动传输过程中，仅传输更新区域并进行压缩传输，相比于现有传输全屏方式，本申请仅传输更新区域，传输有效载荷低以及系统资源利用率低。
2.本发明提供的技术方案中，针对现有技术的缺陷，针对图像更新区域，创建相应的编码器，使得编码器与更新区域适配，并且多编码器同时针对不同的编码区域进行编码，速度快，能够降低传输延迟。
3.本发明提供的技术方案中，针对现有技术的缺陷，车内多屏互动，能够实现一屏投向多屏或多屏投射到一个屏中。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为本发明一实施例中多屏互动系统的组成结构示意图。
图2为本发明另一实施例中多屏互动系统的组成结构示意图。
图3为本发明另一实施例中多屏互动系统的组成结构示意图。
图4为本发明另一实施例中多屏互动系统中双系统控制显示屏控制结构示意图。
图5为本发明另一实施例中多屏互动系统中单系统控制多屏的结构示意图。
图6为本发明另一实施例中多屏互动系统中车身投射显示示意图。
图7为本发明另一实施例中多屏互动传输更新区域流程图。
图8为本发明另一实施例中多屏互动多图像区域的传输更新区域流程图。
图9为本发明另一实施例中多屏互动虚屏控制API控制一屏投向多屏示意图。
图10为本发明另一实施例中多屏互动虚屏控制API控制一屏投向一屏多区域显示的示意图。
具体实施方式
为了对本文的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为使图面简洁，各图中的示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
关于控制系统，功能模块、应用程序(APP)本领域技术人员熟知的是，其可以采用任何适当的形式，既可以是硬件也可以是软件，既可以是离散设置的多个功能模块，也可以是集成到一个硬件上的多个功能单元。作为最简单的形式，所述控制系统可以是控制器，例如组合逻辑控制器、微程序控制器等，只要能够实现本申请描述的操作即可。当然，控制系统也可以作为不同的模块集成到一个物理设备上，这些都不偏离本发明的基本原理和保护范围。
本发明中“连接”，即可包括直接连接、也可以包括间接连接、通信连接、电连接，特别说明除外。
本文中所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文中所使用地，单数形式“一个”、“一种”、以及“该”旨在也包括复数形式，除非上下文明确地另作规定。还将理解的是，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”是指存在有所陈述的特征、数值、步骤、操作、元件和/或组分，但是并不排除存在有或额外增加一个或多个其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组分和/或其组成的群组。作为在本文中所使用的，术语“和/或”包括列举的相关项的一个或多个的任何和全部的组合
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
此外，本公开的控制器可被具体化为计算机可读介质上的非瞬态计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器或类似物执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括，但不限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在通过网络耦合的计算机系统中，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)以分布式方式存储和执行。
本发明一实施例提供一种汽车多屏互动系统，具体至少包括：车载网关，第一显示屏、第二显示屏、第三显示屏、第四显示屏、第五显示屏，其中，一种连接方式为：第一显示屏至第五显示屏都与车载网关相连接，如图1所示。
连接总线为车载以太网总线；
另一种连接方式，当第一显示屏至第五显示屏通过LVDS与车载网关相连接；
当通过LVDS总线连接时，第一显示屏至第五显示屏在于提供显示功能，并不对接收的数据进行处理。例如，与传统的显示器一样，仅是提供显示功能，如将电脑外接显示屏输入经过电脑SoC系统进行处理的数据。
当连接总线为车载以太网总线时，第一显示屏和第五显示屏配置都设有车载以太网PHY芯片、SoC芯片，具体地，车载以太网PHY芯片至少设有1个或多个2PHY芯片；
当存在2个或多个PHY芯片时，其中，包括有用于接收外部数据的PHY芯片、用于发送数据给外部设备的PHY芯片；
需要说明的是，车载以太网PHY芯片支持双向通信，同一个接口可以发送或接收数据；
具体地，为了叙述方便，本实施例中，第一PHY芯片和第二PHY芯片用于与外部设备相连接；
如图2所示，第一显示屏至第五显示屏的连接方式为级联，第一显示屏第一PHY芯片与车载网关相连接，第一显示屏的第二PHY芯片与第二显示屏的第一PHY芯片相连接，第二显示屏的第二PHY芯片与第三显示屏的第一PHY芯片相连接，依次类推的方式进行连接；
本实施例还提供一种显示屏的连接方式，如图3所示，第一显示屏和第五显示屏中至少存在二个显示屏与车载网关相连接，其余显示屏可以通过级联方式或直接与车载网关相连接；
具体地，根据距离车载网关距离的远近，若距离车载网关距离较远，通过级联相邻显示屏；
若距离车载网关较近，则可以直接级联车载网关；
具体地，第一显示屏为仪表屏、第二显示屏为中控屏，第三显示屏为副驾屏，第四显示屏和第五显示屏为后排屏；
具体地，第一显示屏和第二显示屏可以设为一体屏，进行分屏显示屏；
具体地，第一显示屏至第五显示屏根据需求，可以分屏显示；
具体地，第一显示屏至第五显示屏根据需求，通过分屏显示时，可以被多个不同的操作系统所控制，如：在底层硬件平台支撑下通过构建多个虚拟机，在虚拟机中运行不同的操作系统，不同操作系统对屏幕不同的区域进行显示控制，如图4和图5所示；
图4中，在ECU硬件平台支持下，构建虚拟机，在虚拟机上多个相互独立的操作系统，如：QNX或RTlinux用于仪表显示，Linux或Android用于车载娱乐、车身控制显示；
二者相互独立，互不干扰。
如图5中，在ECU硬件平台支持下，构建虚拟机，在虚拟机上多个相互独立的操作系统，Android用于车载娱乐、车身控制显示，只通过一个系统，对屏幕进行分屏显示。
具体地，第一显示屏至第五显示屏中，在第三显示屏至第五显示屏设置有摄像头，用于获取图像信息，图像信息包括人脸、车内周围环境信息；
通过采集人脸信息，对人员身份进行识别，根据人员身份进行娱乐互动的授权；如识别人员为青少年时，对屏幕显示内容以及游戏时间都进行设定，防止用眼疲劳；
如识别人员为办公人员时，在显示屏中设置有会议、邮件、Office等办公软件并开放权限；
根据需求，第一显示屏和第二显示屏也可以配置摄像头，用于图像采集；
根据需求，第一显示屏和第五显示屏可以进行交互，交互包括：屏幕共享、投屏显示屏、信息同步、信息推送、屏幕操控；
交互方式包括：移动到可点击的按钮区域时触摸屏会有震动反馈，并且屏幕按钮会有高亮提示；
利用曲面屏的弧度，辅助用户找到按钮区域；
应用语音、手势、HUD和AR等方式，驾驶员的眼睛始终保持平视即可播放音屏设备，调节空调冷暖、风量及气味，调节座椅和卧铺舒适度等。
上述方法能够是驾驶员及时找到目标按键，快速的操作目标。
交互方式中，可以通过车辆方向盘的表面按钮控制任意的显示屏预设UI界面的功能；
本实施例提供一种信息同步方法，具体包括：
系统ACC上电后，上电的显示屏初始化后，建立通信连接；
每个显示屏通过UDP协议将显示屏识别信息发送到车载网络中；每个显示屏接收到来自网络中的其它显示屏的识别信息后，将显示屏识别信息解析后形成显示状态表；
根据用户需求，当用户通过点击、触摸、手势或语音等方式之一操控屏幕时，系统对用户的操控指令进行解析判断是否为同步、投屏或屏幕共享之一；
若是，则提示用于选择对应的一个显示屏或多个显示屏；
SoC对用户所选择的显示屏进行解析，将对应的显示屏的IP地址、MAC、端口号通过车载以太网协议栈发送给目标显示屏；
目标显示屏根据当前行车的运行状态，判断是否授权同步、投屏或屏幕共享；
若拒绝，则结束会话；若授权，则连接同步、投屏或屏幕共享的传输的专用信道；
通过专用信道传输同步、投屏或屏幕共享的内容；
具体地，需要说明的是，本实施例中，虽然写了5块显示屏，但实际上，可以根据车内的配置情况，任意增加或减少，但至少包括两块显示屏。
具体地，本实施例中，还包括投屏显示部件，投屏显示部件安装于车身上，投屏显示部件通过HDMI或LVDS或DP或VGA方式连接至车载网络或车上的任一显示屏中；
根据需求，当车辆需要与外面的车辆、行人进行交互时，通过车载网络中设备将交互信息发送给投屏显示部件进行显示，用于与行人进行交互；
如当遇见红绿灯时，驾驶员通过语音的方式对第一屏幕进行发送“请行人先过马路”指令通过投影将“请您先过马路”的文字投影到车门进行显示，车外的行人看见后自然能够安心过马路，而不必担心汽车与行人抢道，产生危险；
根据需求，车身周围在不同的位置投屏显示不同的信息；
如图6所示，投屏显示部件将信号投影到车身上进行显示，如可以显示道路附件的设施，如：餐厅、厕所、学校、医院，以停车时供行人查看。或者让行人先过马路，避免发生碰撞。
现有技术中投屏显示屏或内容同步，都是采用传输整个桌面的显示数据。但是传输整个桌面的显示数据尽管可以实现投屏或内容同步，但带来较大的传输负载，特别是在传输1080p,甚至4K的高分辨率时，需要每秒6G/s的带宽进行才能保证流畅的传输。在本实施例提供的多屏互动中，存在其中一个屏幕与其他多个屏幕互动的场合，进一步加剧的带宽资源以及系统的编码资源消耗。
为了解决技术问题，本实施例提供了一种解决方案，具体如下：
通过采集显示屏信息，压缩和传输更新的内容；
通过设置用于屏幕捕获的API，捕获原始图像数据和与捕获的帧相关的有效信息，用于表示当前帧与先前捕获的帧之间差异的有效信息，通过分析这些差异的有效信息，系统确定需要压缩和传输的区域。
有效信息用于记录当前帧与上一帧之间的数据属性信息，如用于记录历史数据、存储地址、文件记录、音频信息或文本信息等；
从屏幕捕获的API获得的有效信息中获取更新区域；更新区域定义为在预设窗口大小的范围内，与上次捕获的帧内容相比，屏幕内容在其中更新；
具体地，一种更新区域的是方式可以由预设形状区域，如矩形或正方形图形，以及运动向量阵列组成。通过在区域内根据帧内图像的运动向量判断是否为更新区域。
通过将所有单独的更新区域合并，生成包含当前帧中所有更新像素的最小区域并用于进一步压缩。
具体参见图7，从当前屏幕中提取信息形成图像编码区域和帧信息，编码区域为捕获的原始图像信息，帧信息为有效信息，根据采集的原始图像信息大小选择适配的编码器对图像进行编码形成比特流，然后将有效信息和比特流绑定后传输给目标显示屏；
编码器由编码管理器动态创建，根据编码区域的大小和数量进行创建，在编码完成后释放；
从图像编码区域获取内容更新区域，内容更新区域包括本帧图像与上一帧图像相比，内容发生变化的位置。
通过在图中设置动态向量，根据动态向量和帧信息确定内容变化；
分析帧信息中的数据属性信息，如：存储地址、活动坐标、历史数据、输入外设操作命令等信息。
本实施例还提供另一种捕获更新区域方式，该方式不用分析有效数据，有效数据获取需要内核权限，内核权限因涉及到安全问题，需要主机厂授权才能够进行获取。因此本实例提供另一种方案，具体包括：
通过预设区域大小的滑动窗口，如：200*200的大小，用滑动窗口遍历屏幕的区域，获取本帧的窗口图像，将本帧的窗口图像与上一帧捕获同一区域的图像进行比较，获取更新后窗口图像；
将更新后的窗口图像进行合并后送入对应的编码器进行处理；
具体地，为了提供捕获效率，可以采用多线程方式，同时开始预设的多个线程，从图像不同的区域开始同时遍历，每个线程负责遍历预设区域；
现有技术中H.264/AVC编码器只接受具有固定帧大小的输入。另外，现有技术中，屏幕标识采用逻辑ID，但是逻辑ID会随着屏幕的数量以及接入的端口而发生变化，导致变化后需要重新标定屏幕的位置；本发明对屏幕标识采用获取屏幕的EDID信息，以物理信息标识不同屏幕避免了逻辑ID无法区分屏幕的缺陷；当屏幕数量发生变化时，根据EDID信息识别屏幕的坐标，仍然能够识别屏幕所在的位置，以便进行画面的拼接，切换显示。
具体地，数据的传输编码方法如下：
创建一个编码器或多个编码器；多个编码器之间的编码的分辨率大小不同，如：256*256,512*512，或者按照当前屏幕大小或投屏或目标屏的分辨率大小来进行设置；
除全分辨率外，每个编码器的宽度和高度在创建前都对齐到16；
现有技术中，并非所有系统平台都支持多编码器同时初始化，在实现过程中，操作系统从大到小依次创建编码器，并忽略无法创建的编码器；
本申请的发明人在研究过程中发现，编码器的编码区域而言，区域的变化可能会破坏连续编码帧的相关性，对压缩效率产生负面影响。因此，本发明通过通过尝试重用编码区域来减轻这种影响。具体如下：
创建的编码器按编码区域的大小排序；
操作系统从最小到最大依次检查已创建的编码器，并选择第一个包含更新区域的进行压缩；
选择编码器时，判断先前的编码区域是否覆盖当前更新的区域；
如果是，则将直接继承该区域以进行压缩；否则，将生成一个新的编码区域，其中更新的区域位于中心，以便在下一帧中最大程度地重复使用。
在确定编码器和编码区域后，更新的屏幕内容可以被压缩并传输到目标显示屏；
编码器规格和编码区域的帧信息与编码码流一起传输；
根据接收到的帧信息和比特流，目标显示屏使用相应的解码器对帧进行解压缩，并将解码后的图像相应地渲染到指定的屏幕区域。
当涉及到音乐、图像、电影投屏显示时，因此，此时，几乎为全屏显示，活动区域增加，如果采用更新区域的更新方式，多个更新区域的存在使得节省资源的效果并不好。为了提高解码效率，本实施例还提供一种编码方案；
采集图像区域，将采集的每帧图像数据拆分为多个图像；
编码管理器创建与拆分后的图像数量匹配的编码器；
将拆分的多个图像同时送入对应的编码器进行编码；
将编码后的比特流和帧信息进行绑定后发送给目标显示屏。
如图8所示，如将采集的全屏图像如大小为1024*1080，分解为四个图像，如：每张图像分辨率大小为：256*270，每个子区域存在一张256*270的小图，然后编码管理器创建四个编码器，每个编码器对应一个编码区域，多个编码器同时编码，使解码效率进行提升；
在解码端按照帧信息进行合并恢复显示即可。
在本发明提供的多屏互动场景中，其存在一个问题，当车上存在多个乘客时，如果一个乘客需要同时将电影内容分享给其它屏幕，而其它屏幕存在不同大小。因此在车内的空间有限，可能存在不同的位置的屏幕大小不同，仪表显示屏就比较小，因为只需要显示相关的车身信息即可。而车载娱乐显示屏比较大，显示导航、看电影、听音乐。而副驾屏幕设置于座椅位置，空间较小，用于按键操作座椅，空掉，车内氛围灯等。如果只采用同一个编码器，由于编码器只接受不同大小的帧图像，使得发送的图像难以适配不同分辨率的显示屏。因此，本实施例提供一种方案，以解决上述问题：
在SoC系统中启动虚屏控制API，虚屏控制API获取投屏显示或同步显示的屏幕的数量和对应的分辨率；
根据屏幕数量、对应的分辨率，虚屏控制API创建对应的虚拟屏幕；
虚拟屏幕用于SoC系统正常运行预设应用程序，在后台进行模拟显示但不传输至显示屏的LCD屏幕进行显示；
即上述就好比电脑关闭显示屏后不进行显示数据，但是系统仍然在后台正常运行，图像数据仍然输出。
将多个虚拟屏幕模拟显示的图像传输与其分辨率匹配的编码器进行解码后通过车载以太网协议栈输出至目标显示屏进行显示；
如图9所示，虚拟控制API生成四个虚拟屏幕，每个虚拟屏幕在后台模拟输出显示，然后将四个虚拟屏幕模拟显示形成的图像发送给对应的编码器，编码器编码的分辨率与虚拟屏幕相匹配，如：虚拟屏幕1的模拟的图像大小为512*512，则编码器1对编码大小为512*512；
不同的虚拟显示屏通过对应的编码器进行编码后发送给目标显示屏，如显示屏1接收虚拟屏幕1的图像，显示屏2接收虚拟屏幕2的图像，显示屏3接收虚拟屏幕3的图像。
具体地，另一种情形，如用户需要将同时将电影、音乐、导航信息传送给另外的显示屏进行分区域显示时，实现方法如下：
在SoC系统中启动虚屏控制API，虚屏控制API获取投屏显示或同步显示的屏幕的显示区域数量及尺寸；
根据显示区域数量以及尺寸大小，虚屏控制API创建对应的虚拟屏幕；
虚拟屏幕用于SoC系统正常运行预设应用程序，在后台进行模拟显示但不传输至显示屏的LCD屏幕进行显示；
将多个虚拟屏幕模拟显示的图像传输与其尺寸匹配的编码器进行解码后通过车载以太网协议栈输出至目标显示屏进行分区域显示；如图10所示。通过分区域，在第一显示区域、第二显示区域、第三显示区域进行显示。
具体地，当目标显示屏的用户对触屏进行操作时，相关操作指令需要传输至源显示屏进行匹配相应的显示画面。
具体包括：
当用户操作屏幕后，SoC系统底层获取物理信息后封装为指令对象；
指令对象里至少包括触摸事件预设信息，预设信息至少包括动作类型、位置坐标、压力感应、有效区域面积中的之一；
获取到指令对象，将指令对象转换为指令通过车载以太网协议栈发送给目标显示屏；
目标显示屏在接收到指令对象并对指令对象进行解析后获取触摸事件的信息；
根据将触摸事件的信息行程操作指令重新模拟触摸操作屏幕；
将模拟操作触摸对应的内容输出显示。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。本领域的技术人员可以清楚，该实施例中的形式不局限于此，同时可调整方式也不局限于此。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，系统ACC上电后，上电的显示屏初始化后，建立通信连接；
上电显示屏从车载网络获取其它显示屏的识别信息并添加入显示状态表；上电显示屏之间能够进行交互；
通过采集显示屏信息，压缩和传输更新的内容；
通过设置用于屏幕捕获的API ，捕获原始图像数据、与捕获的当前帧与上一帧之间差异的有效信息；
通过解析有效信息，确定压缩和传输的区域；
从当前显示屏中提取信息形成图像编码区域和帧信息；
编码区域包括捕获的原始图像信息，帧信息包括有效信息；
根据采集的原始图像的信息大小选择适配的编码器对图像进行编码形成比特流，然后将有效信息和比特流绑定后传输给目标显示屏；
从图像编码区域获取内容更新区域，内容更新区域包括本帧图像与上一帧图像相比，内容发生变化的位置。
2.如权利要求1所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，有效信息用于记录当前帧与上一帧之间的数据属性的信息。
3.如权利要求1所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，从屏幕捕获的API获得的有效信息中获取更新区域；更新区域定义为在预设窗口大小的范围内，与上次捕获的帧内容相比，屏幕内容在其中更新。
4.如权利要求3所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，通过将所有单独的更新区域合并，生成包含当前帧中所有更新像素的最小区域并用于进一步压缩。
5.如权利要求1所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，通过预设区域大小的滑动窗口，用滑动窗口遍历屏幕的区域，获取本帧的窗口图像，将本帧的窗口图像与上一帧捕获同一区域的图像进行比较，获取更新后窗口图像；
将更新后的窗口图像进行合并后送入对应的编码器进行处理。
6.如权利要求5所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，编码器管理器同时创建预设多个编码器进程，编码器进程从图像不同的区域开始同时遍历，每个编码器进程负责遍历预设区域。
7.如权利要求1所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，在SoC系统中启动虚屏控制API，虚屏控制API获取投屏显示或同步显示的屏幕数量和对应的分辨率；
当屏幕数量为多个和/或显示区域为1个时，根据屏幕数量、对应的分辨率，虚屏控制API创建对应的虚拟屏幕；
虚拟屏幕用于SoC系统正常运行预设应用程序，在后台进行模拟显示但不传输至显示屏的LCD屏幕进行显示；
将多个虚拟屏幕模拟显示的图像传输与其分辨率匹配的编码器进行解码后通过车载以太网协议栈输出至目标显示屏进行显示。
8.如权利要求7所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，当屏幕数量为1个、显示区域为多个，根据显示区域数量以及显示区域窗口大小，虚屏控制API创建对应的虚拟屏幕。
9.如权利要求1或5或7所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，编码器由编码管理器动态创建，根据编码区域的大小和数量进行创建对应的编码器，当图像编码完成后释放编码器。
10.如权利要求9所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，创建的编码器按编码区域的大小排序；
SoC系统从最小到最大依次检查已创建的编码器，并选择第一个包含更新区域进行压缩；
选择编码器时，判断先前的编码区域是否覆盖当前更新的区域；
如果是，则将直接继承该区域以进行压缩；否则，将生成一个新的编码区域，其中更新的区域位于中心，以便在下一帧中最大程度地重复使用。
11.如权利要求9所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，在确定编码器和编码区域后，更新的屏幕内容被压缩并传输到目标显示屏；
编码器规格和编码区域的帧信息与编码码流一起传输；
根据接收到的帧信息和比特流，目标显示屏使用相应的解码器对帧进行解压缩，并将解码后的图像相应地渲染到指定的屏幕区域。
12.如权利要求8所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，采集图像区域，将采集的每帧图像数据拆分为多个图像；
编码管理器创建与拆分后的图像数量匹配的编码器；
将拆分的多个图像同时送入对应的编码器进行编码；
将编码后的比特流和帧信息进行绑定后发送给目标显示屏。
13.如权利要求1至8或权利要求10至12任一项所述一种应用于智能汽车多屏互动方法，其特征在于，当用户操作屏幕后，SoC系统底层获取物理信息后封装为指令对象；
指令对象里至少包括触摸事件预设信息，预设信息至少包括动作类型、位置坐标、压力感应、有效区域面积中的之一；
获取到指令对象，将指令对象转换为指令通过车载以太网协议栈发送给目标显示屏；
目标显示屏在接收到指令对象并对指令对象进行解析后获取触摸事件的信息；
根据将触摸事件的信息形成操作指令重新模拟触摸操作屏幕；
将模拟操作触摸对应的内容输出显示。
14.一种汽车多屏互动系统，其特征在于，应用权利要求1至13任一项所述智能汽车多屏互动方法；
多屏互动系统还包括：
至少包括两块显示屏能够交互，交互包括：屏幕共享、投屏显示屏、信息同步、信息推送、屏幕操控的中至少一种或多种；
交互方式包括：移动到可点击的按钮区域时触摸屏会有震动反馈，并且屏幕按钮会有高亮提示；
或利用车内的弧度，辅助用户找到按钮区域；
或应用语音、手势、HUD 和AR 等方式。
15.如权利要求14所述一种汽车多屏互动系统，其特征在于，至少有一块显示屏设有摄像头，用于获取图像信息，图像信息包括人脸、车内周围环境信息；
通过采集人脸信息和/或车内信息，识别人员身份，根据人员身份进行娱乐互动内容的授权。
16.如权利要求14所述一种汽车多屏互动系统，其特征在于，还包括投屏显示部件，投屏显示部件安装于车身上，投屏显示部件通过HDMI或LVDS或DP或VGA方式连接至车载网络或车上的任一显示屏中；
根据需求，当车辆需要与外面的车辆、行人进行交互时，通过车载网络中设备将交互信息发送给投屏显示部件进行显示，用于与行人进行交互；
或根据需求，车身周围在不同的位置投屏显示不同的信息。
17.如权利要求14所述一种汽车多屏互动系统，其特征在于，还包括车载网关，显示屏通过车载以太网总线与车载网关相连接；
多个显示屏的连接方式包括：
显示屏都与车载网关相连接；
或显示屏采用级联的方式通过车载以太网总线进行连接，首位显示屏与车载网关相连接；
或显示屏采用级联的方式连接和显示屏直接与车载网关相连接的方式进行连接。
18.如权利要求14所述一种汽车多屏互动系统，其特征在于，通过分屏显示时，被多个不同的操作系统所控制。
19.如权利要求14所述一种汽车多屏互动系统，其特征在于，根据用户需求，当用户通过操控屏幕时，系统对用户的操控指令进行解析判断是否为同步、投屏或屏幕共享之一；
若是，则提示用于选择对应的一个显示屏或多个显示屏；
SoC对用户所选择的显示屏进行解析，将对应的显示屏的IP地址、MAC、端口号通过车载以太网协议栈发送给目标显示屏；
目标显示屏根据当前行车的运行状态，判断是否授权同步、投屏或屏幕共享；
若拒绝，则结束会话；若授权，则连接同步、投屏或屏幕共享的传输的专用信道；
通过专用信道传输同步、投屏或屏幕共享的内容。
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