基于数据总线互联的图像切换拼接显示系统及其显示方法与流程

本发明涉及图像显示领域，具体是指一种基于数据总线互联的图像切换拼接显示系统及其显示方法。

背景技术：

在网络摄像机(IPC)解码视频图像切换和拼接显示方面，现有技术大多都是采用基于网络交换的方式进行交换和处理的，即系统中每一个拼接显示屏对应一个解码芯片，当需要拼接的时候，网络交换系统将同一个IPC的信号源用网络的方式分发给需要做拼接的屏所对应的解码芯片，通过不同的解码芯片将该图像解码，并按照拼接的要求切成对应的拼接图像输出，从而实现图像拼接。采用上述方法进行处理时，由于受到网络条件的限制，网络分发图像数据会带来数据到达解码芯片的的时间不同步，并且不同芯片解码图像也会存在不同的延时；基于上述两个原因，最后的拼接图像会存在不同屏的显示延时不同步问题，而且拼接的建立和撤销由于都是基于IP的模式，会存在速度慢的情况；同时其他外部信号源(一般为HDMI，DVI，VGA)接入这种系统也只能采用先压缩后进入系统的方式，这种方式由于经过了图像有损压缩，造成了图像质量不高，而且也会带来拼接时的图像不同步的问题。因为切换方式也是基于IP交换的方式，所以切换信号之间也有间隔。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服目前的视频图像切换拼接显示系统采用网络交换的方式对图像信号进行交换和处理，容易导致图像显示不同步的的缺陷，提供一种基于数据总线互联的图像切换拼接显示系统及其显示方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于数据总线互联的图像切换拼接显示方法，主要包括以下步骤：

(1)采集视频信号；

(2)根据系统要求判定视频信号是否需要拼接？否，直接将视频信号输出给显示器；是，则将视频信号切换、拼接后输出给显示器。

进一步的，所述步骤(1)中采集的视频信号包括网络摄像机输出的视频信号或外部源视频信号。

所述步骤(1)中采集的视频信号为网络摄像机输出的视频信号时的切换、拼接方法包括以下步骤：

(一)视频解码芯片采集多路网络摄像机输出的视频信号；

(二)视频解码芯片对多路视频信号进行解码，得到解码信号；

(三)视频解码芯片根据外部指令判定解码信号是否需要拼接？否，该视频解码芯片则将解码信号从视频输出接口Vout直接输出到显示器，或者视频解码芯片将解码信号与其他解码信号或外部源信号复合后，得到复合信号，再通过接口PVout送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到相应的显示器；是，视频解码芯片则将解码信号分成两部分，其中一部分作为拼接图像源由视频解码芯片切换成拼接图像块后从视频输出接口Vout输出到显示器，或者视频解码芯片将拼接图像源切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其他解码信号或外部源信号复合，得到复合信号，再通过视频解码芯片的接口PVout送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到相应的显示器；另一部分作为拼接图像源从视频解码芯片的视频接口PVout输出给数字逻辑芯片；该数字逻辑芯片通过视频数据总线VBUS将拼接图像源传送给下一张需要参与图像拼接的单板的数字逻辑芯片；

(四)下一张参与图像拼接的单板上的数字逻辑芯片接收视频数据总线VBUS发送的拼接图像源，并通过视频输出接口PVin发送给同一张单板上的视频解码芯片；该视频解码芯片将拼接图像源切换成拼接图像块后从视频输出接口Vout输出给显示器，或者视频解码芯片将拼接图像源切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其他解码信号或外部源信号复合，得到复合信号，视频解码芯片再通过接口PVout送到数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到相应的显示器。

所述步骤(1)中采集的视频信号为外部源视频信号时的切换、拼接方法包括以下步骤：

(a)数字逻辑芯片采集外部源视频信号；

(b)数字逻辑芯片将外部源视频信号分成两部分，其中一部分通过数字逻辑芯片的视频输出接口PVin发送给同一张单板上的视频解码芯片，视频解码芯片再根据外部指令判定外部源视频信号是否需要拼接？否，视频解码芯片通过视频图像输出接口Vout将外部源视频信号输出给显示器，或者视频解码芯片将外部源视频信号和其他解码信号复合后，得到复合信号，再通过接口PVout送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从其Vout1～Voutn接口中的某一路输出到相应的显示器；是，视频解码芯片则将外部源视频信号切换成拼接图像块后从视频图像输出接口Vout输出给显示器，或者视频解码芯片将外部源视频信号切换成拼接图像块后，将拼接图像块和其他解码信号复合，得到复合信号，视频解码芯片再通过其接口PVout送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到相应的显示器；另一部分则作为信号源通过视频数据总线VBUS传输到下一张需要参与拼接的单板上的数字逻辑芯片；

(c)下一张需要参与拼接的单板上的数字逻辑芯片通过视频输出接口PVin将信号源发送给同一单板上的视频解码芯片；该视频解码芯片根据外部指令判定信号源信号是否需要拼接？否，该视频解码芯片通过其视频图像输出接口Vout直接将信号源输出给显示器，或者视频解码芯片将信号源和其他解码信号复合后，得到复合信号，再通过PVout接口送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到相应的显示器；是，该视频解码芯片则将信号源切换成拼接图像块后通过其视频图像输出接口Vout输出到显示器，或者视频解码芯片将信号源切换成拼接图像块后，将拼接图像块和其他解码信号复合后，得到复合信号，再通过PVout接口送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到相应的显示器。

一种基于数据总线互联的图像切换拼接显示系统，主要由若干张单板组成，所述相邻两张单板之间通过视频数据总线VBUS相连接；所述单板上设置有数字逻辑芯片，与数字逻辑芯片相连接的一个以上的视频解码芯片；所述每相邻两张单板上的数字逻辑芯片通过视频数据总线VBUS相连接；

所述视频解码芯片用于采集视频信号，并对视频信号进行解码或切换成拼接图像块，同时可以将解码后的视频解码信号或者切换成的拼接图像块输出给显示器；所述逻辑芯片可以接收外部源视频信号，并将外部源视频信号发送给同一张单板上的视频解码芯片或者发送给下一张需要拼接的单板上的逻辑芯片，同时接受解码芯片发送过来的复合视频信号解析后输出给显示器。

本发明与现有技术相比具有以下的优点和有益效果：

(1)本发明中网络摄像机的图像拼接源来自于同一个视频解码芯片的解码输出，并且图像拼接源通过视频数据总线VBUS在两张单板的数字逻辑芯片之间传输；而且外部源也是通过数字逻辑芯片传递到相应的视频解码芯片，最后由视频解码芯片完成拼接输出；由于拼接源来自同一个解码芯片的解码输出，网络延迟和解码延迟就得以克服，而数字逻辑芯片的传输延迟可以控制在若干视频数据行内，不同视频解码芯片处理并行信号的输出延迟都是恒定的，因此相较于采用网络交换的方式进行拼接时延迟几百MS甚至几秒，本发明可以使拼接延迟降低到30MS以内，从而解决IP解码拼接不同步的问题。

(2)本发明对外部源视频信号进行切换、拼接时无需对外部源视频信号进行压缩，从而提高了图像的质量。

附图说明

图1为本发明的基于数据总线互联的图像切换拼接显示系统的结构图。

图2为本发明对网络摄像机输出的视频信号进行处理时的流程图。

图3为本发明对外部源视频信号进行处理时的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本发明的基于数据总线互联的图像切换拼接显示系统对视频信号进行切换、拼接的方法，其主要包括以下步骤：

(1)采集网络摄像机输出的视频信号或外部源视频信号。

(2)根据系统要求判定网络摄像机输出的视频信号或外部源视频信号是否需要拼接？当不需要拼接时，直接将视频信号输出给显示器。当需要拼接时，则将视频信号切换、拼接后输出给显示器。

如图2所示，该步骤(1)中采集的视频信号为网络摄像机输出的视频信号时的切换、拼接方法包括以下步骤：

(一)视频解码芯片采集多路网络摄像机输出的视频信号。

(二)视频解码芯片对每一路视频信号进行解码，得到解码信号。

(三)视频解码芯片根据外部指令判定解码信号是否需要拼接，即该视频解码芯片根据网络或串口发送过来的控制指令来判断解码信号是否需要拼接？当解码信号不需要拼接时，该视频解码芯片则将解码信号从视频输出接口Vout直接输出到显示器，或者视频解码芯片将解码信号与其他解码信号或外部源信号复合后，得到复合信号，即视频解码芯片将多路解码信号或逻辑芯片传输过来的外部源信号进行复合，得到复合信号；之后视频解码芯片再通过其接口PVout将复合信号送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到与相应接口相连接的显示器；当解码信号需要拼接时，视频解码芯片则将解码信号分成两部分，其中一部分作为拼接图像源由视频解码芯片切换成原图像的若干分之一大小的拼接图像块后从视频输出接口Vout输出到显示器，或者视频解码芯片将拼接图像源切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其他解码信号或外部源信号复合后，得到复合信号，即视频解码芯片将多路解码信号或逻辑芯片传输过来的外部源信号进行复合，得到复合信号；之后视频解码芯片通过其PVout接口中的某一路将复合信号送到数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到与相应接口相连接的显示器；另一部分作为拼接图像源从视频解码芯片的视频接口PVout输出给数字逻辑芯片，该数字逻辑芯片通过视频数据总线VBUS将拼接图像源传送给下一张需要参与图像拼接的单板的数字逻辑芯片。

(四)下一张参与图像拼接的单板上的数字逻辑芯片接收视频数据总线VBUS发送的拼接图像源，并通过视频输出接口PVin发送给同一张单板上的视频解码芯片；该视频解码芯片将拼接图像源切换成原图像的若干分之一大小的拼接图像块，并通过视频输出接口Vout输出给显示器，或者视频解码芯片将拼接图像源切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其他解码信号或外部源信号复合后，得到复合信号，即视频解码芯片将拼接图像源与其它解码信号或逻辑芯片传输过来的外部源信号进行复合，得到复合信号；之后视频解码芯片通过接口PVout将复合信号送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将解码信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到与相应接口相连接的显示器。

如图3所示，该步骤(1)中采集的视频信号为外部源视频信号时的切换、拼接方法包括以下步骤：

(a)数字逻辑芯片采集外部源视频信号，该外部源视频信号是指HDMI、DVI或者VGA接口标准的视频信号。

(b)数字逻辑芯片将外部源视频信号分成两部分，其中一部分通过数字逻辑芯片的视频输出接口PVin发送给同一张单板上的视频解码芯片，视频解码芯片再根据外部指令判定外部源视频信号是否需要拼接，即该视频解码芯片根据网络或串口发送过来的控制指令来判断外部源视频信号是否需要拼接？当外部源视频信号不需要拼接时，视频解码芯片通过视频图像输出接口Vout将外部源视频信号输出给显示器，或者视频解码芯片将外部源视频信号与其他解码信号复合后，得到复合信号，即视频解码芯片将外部源视频信号与其接收到解码信号进行复合，从而得到复合信号；之后视频解码芯片通过接口PVout将复合信号送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到与相应接口相连接的显示器；当外部源视频信号需要拼接时，视频解码芯片则将外部源视频信号切换成原图像的若干分之一大小的拼接图像块，并通过视频图像输出接口Vout输出给显示器，或者视频解码芯片将外部源视频信号切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其他解码信号复合后，得到复合信号，即视频解码芯片将外部源视频信号切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其接收到解码信号进行复合，从而得到复合信号；之后视频解码芯片再通过接口PVout将复合信号送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到与相应接口相连接的显示器；另一部分则作为信号源通过视频数据总线VBUS传输到下一张需要参与拼接的单板上的数字逻辑芯片。

(c)下一张需要参与拼接的单板上的数字逻辑芯片通过视频输出接口PVin将信号源发送给同一单板上的视频解码芯片；该视频解码芯片根据网络或串口发送过来的控制指令来判定信号源是否需要拼接？当信号源不需要拼接时，该视频解码芯片通过其视频图像输出接口Vout直接将信号源输出给显示器，或者视频解码芯片将信号源与其他解码信号复合后，得到复合信号，即视频解码芯片将信号源与其接收到解码信号进行复合，从而得到复合信号；之后视频解码芯片再通过接口PVout将复合信号送至数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到与相应接口相连接的显示器；当信号源需要拼接时，该视频解码芯片则将信号源切换成原图像的若干分之一大小的拼接图像块，并通过其视频图像输出接口Vout输出到显示器，或者视频解码芯片将信号源切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其他解码信号复合后，得到复合信号，即视频解码芯片将信号源切换成拼接图像块后，将拼接图像块与其接收到解码信号进行复合，从而得到复合信号；之后视频解码芯片再通过接口PVout将复合信号送到数字逻辑芯片，由数字逻辑芯片将复合信号分离成n个单路并行视频数据后，从Vout1～Voutn接口中的某一路输出到与相应接口相连接的显示器。

实施例2

如图1所示，本发明的基于数据总线互联的图像切换拼接显示系统，主要由若干张单板组成，所述相邻两张单板之间通过视频数据总线VBUS相连接；所述单板上设置有数字逻辑芯片，与数字逻辑芯片相连接的一个以上的视频解码芯片；所述每相邻两张单板上的数字逻辑芯片通过视频数据总线VBUS相连接。

其中，该视频解码芯片用于采集视频信号，并对视频信号进行解码或切换成拼接图像块，同时可以将解码后的视频解码信号或者切换成的拼接图像块输出给显示器。该逻辑芯片可以接收外部源视频信号，并将外部源视频信号发送给同一张单板上的视频解码芯片，或者发送给下一张需要拼接的单板上的逻辑芯片，同时接受解码芯片发送过来的复合视频信号解析后输出给显示器。

如上所述，便可以很好的实现本发明。