[發明專利]一種多個拼接顯示屏視頻同步的顯示系統及其方法

有效

• 申請號: 202010040496.0
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111193953B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 謝新輝
• 申請（專利權）人: 井岡山電器有限公司
• 主分類號: H04N21/43
• 分類號: H04N21/43;H04N21/41;H04N5/262;H04N7/01;H04N21/4402
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明提供了一種多個拼接顯示屏視頻同步的顯示系統及其方法，包括顯卡、至少一個拼接控制設備和顯示屏，顯卡包括信號輸出端口和幀差控制器，該拼接控制設備包括讀寫緩存模塊、拼接控制模塊，幀差控制器與各個讀寫緩存模塊通過控制線進行相互通信控制。本發明利用現有的硬件設備，通過HDMI或者DisplayPort的控制信號線在空閑狀態時進行顯卡與不同拼接控制設備的幀的位置信息狀態交換，通過顯卡的幀差控制器、拼接控制設備的拼接控制模塊、視頻傳輸線纜中的控制線形成閉環協同控制并實現對多個拼接屏的視頻幀同步。本發明充分利用顯卡的幀輸出調節能力、拼接屏控制設備的調節能力進行閉環幀同步控制，比單純依靠顯卡進行單向幀同步的效果更好。

技術領域

本發明屬于顯示處理技術領域，尤其涉及一種多個拼接顯示屏視頻同步的顯示系統及其方法。

背景技術

在電視墻、多屏投影等應用場合需要用到視頻拼接設備。該視頻拼接設備將輸入的視頻信號進行實時分割，然后同步輸出不同的畫面給不同的顯示設備。如果使用多個視頻拼接設備時，則這些視頻拼接設備相互之間也要保持幀同步，這樣才能減少多個畫面之間的撕裂感、錯位感。比如在一些超大型拼接屏應用中，往往使用多臺拼接屏來接收同一顯卡輸出的不同視頻源，視頻拼接設備就是對此視頻源進行分割在傳輸給更多的拼接屏。由于顯卡的計算能力有限，在同時輸出多個視頻時往往存在幀的速率不穩定現象，這種不穩定的幀率視頻輸出到拼接設備后，會造成不同的拼接屏之間存在幀不同步現象。

現有的用來同步多個拼接設備的方法完全依靠顯卡自身的軟硬件處理能力，比如強制開啟垂直同步、限制渲染幀數、線程優化等方法來調整多屏輸出，此方法并不能徹底解決顯卡的各個輸出端口之間的不同步現象，并且往往給圖像質量帶來其它負面的影響。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種多個拼接顯示屏視頻同步的顯示系統及其方法，利用現有的硬件設備，通過HDMI或者DisplayPort的控制信號線在空閑狀態時進行顯卡與不同拼接控制設備的幀的位置信息狀態交換，通過顯卡的幀差控制器、拼接控制設備的拼接控制模塊、視頻傳輸線纜中的控制線形成閉環協同控制并實現對多個拼接屏的視頻幀同步。本發明充分利用顯卡的幀輸出調節能力、拼接屏控制設備的調節能力進行閉環幀同步控制，比單純依靠顯卡進行單向幀同步的效果更好。

本發明提供了一種多個拼接顯示屏視頻同步的顯示系統，包括顯卡、拼接控制設備和顯示屏；

所述顯卡包括至少兩個用于輸出包含具有特定幀率視頻信號數據的信號數據的信號輸出端口和至少一個用于調整該信號數據幀同步的幀差控制器，該顯卡通過數據線和控制線與所述拼接控制設備電連接；

所述拼接控制設備數量與所述信號輸出端口一致、并包括用于連續存儲該信號輸出端口處傳輸的信號數據的讀寫緩存模塊和用于對該讀寫緩存模塊中所存儲的信號數據進行分割或分屏處理的拼接控制模塊，所述讀寫緩存模塊通過數據線一一對應地與所述信號輸出端口電連接、并通過控制線與所述幀差控制器連接，所述拼接控制模塊與該讀寫緩存模塊電連接；

各個所述拼接控制設備的當前讀寫緩存模塊將各自的當前讀和寫的幀緩存位置通過控制線傳輸給所述幀差控制器，所述幀差控制器比較輸入的當前寫入/讀取幀的位置以及更新時間，并根據當前各讀寫緩存模塊中的循環緩存單元的狀態，通過控制信號輸出端口來調整該信號輸出端口自身的幀的輸出速率來達到幀同步，和控制各個拼接控制設備通過丟棄一幀或者重復一幀的方式來達到幀同步；

所述顯示屏數量與所述信號輸出端口一致，該顯示屏用于顯示經過分割或分屏處理后的信號數據、并與所述拼接控制模塊電連接。

進一步地，所述讀寫緩存模塊包括第一循環緩存單元、第二循環緩存單元和第三循環緩存單元；所述顯卡和所述拼接控制模塊依次循環地在不同的循環緩存單元中分別對該讀寫緩存模塊進行寫入和讀取，所述顯卡的寫入操作比所述拼接控制模塊的讀取操作早一幀。

進一步地，所述拼接控制模塊包括FPGA芯片。