多信源多模式下高速视频无线同步显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多信源多模式下高速视频无线同步显示装置，它包括发送端电路、接收端电路及显示器，所述发送端电路与接收端电路无线连接，接收端电路与显示器有线连接，其中，发送端电路包括发送端电源模块、视频接收编码模块及无线视频发送模块，接收端电路包括接收端电源模块、无线视频接收模块、视频接收解码模块、视频处理重构模块、模式控制模块、DDR3视频缓冲模块，HDMI信号输入模块以及HDMI信号输出模块。本发明能够对异步多源的视频进行无线传输和重构，并将其同步稳定无缝拼接显示在4k高清屏幕上，适合多路视频监控、车内多方位显示等不便于布线的多路视频查看场合。
【专利说明】
多信源多模式下高速视频无线同步显示装置
技术领域
[0001]本发明涉及视频传输、视频处理以及视频显示领域，具体涉及视频编解码处理、视频无线传输、内存的驱动控制，以及视频数据的处理和重构等部分，可实现将多路信源视频数据重构，支持多路异步视频源同步无缝拼接显示在4k高清显示屏上。
【背景技术】
[0002]在实际生活中，有越来越多的视频数据闯入到日常生活，为了能够更方便、更高效地分析、处理及显示视频数据，促进大数据时代的进步发展，数字视频处理技术便接受了这项使命。通过传统的显示方式视频时，在单个显示屏上显示一路视频信号。而当需要同时查看多路视频数据的时候，不仅接线繁琐，而且不能很直观的在同一屏幕上显示出多路视频信号。
[0003]这种单一的显示方式对于有大量视频信号的今天，已经不再能够满足人们对于视频数据的需求。而且随着技术的提高，显示屏的分辨率也越来越高，在分辨率高显示屏上仅仅显示一路视频信号，就显得有些浪费。
[0004]生活离不开图像数据的显示以及处理技术，在多路视频源异步输入的时候，如果能够同时对多路视频源进行分析、查看以及对数字视频信号处理，则可以极大地提高效率。
[0005]屏幕的发展可谓是突飞猛进，从传统的CRT(Cathode Ray Tube)显示器到目前主流的LCD(Liquid Crystal Display)显示屏幕，如今已经出现了0LED(0rganic LightEmitting Display)等新型显示屏幕。随着显示屏幕的发展，这将会极大地提升用户的观感，改善用户体验。同样，低功耗技术在便携设备上广泛的应用提升了设备的续航时间，广色域显示技术极大地提升了用户观感。显示技术的发展，同样也说明了视频在我们生活中有着不可或缺的地位。
[000?] VR(Virtual Reality)技术的飞速发展，不仅仅需要显示设备技术的支撑，更需要视频处理技术的进步与发展。在VR技术中，对于图像的分辨率以及刷新率等，以及视频处理速率等方面，有着更高的要求。我们的生活离不开视频处理技术。
【发明内容】
[0007]本发明为目前超大高清屏幕逐渐普及而屏幕利用率不够高，提供的一种解决方案。实现根据配置模式，对多路视频信号进行传输、压缩、处理、再显示，从而提升超大高清屏幕的使用效率，为使用者提供便捷。
[0008]实现本发明目的的具体技术方案是:
一种多信源多模式下高速视频无线同步显示装置，特点是该装置包括:
发送端电路、接收端电路及显示器，所述发送端电路与接收端电路无线连接，接收端电路与显示器有线连接;其中:
I)发送端电路为数路，每一路包括:
视频接收编码模块，将接收到的HDMI(High Definit1n Multimedia Interface)视频数据进行解码以及编码压缩处理；
无线视频发送模块，与视频接收编码模块连接，将编码后的视频数据进行无线传输；发送端电源模块，分别连接视频接收编码模块、无线视频发送模块，为视频接收编码模块及无线视频发送模块提供所需电压；
2)接收端电路包括:
无线视频接收模块，为数个，分别与发送端电路无线连接，接收多路无线视频数据；视频接收解码模块，为数个，分别与无线视频接收模块连接，将接收到的视频数据进行解码处理，并产生对应RGB视频信号；
视频处理重构模块，与视频接收解码模块连接，将不同视频源传输、解码后的数据根据配置的模式进行重构；
DDR3视频缓冲模块，与视频处理重构模块连接，将视频源缓存至DDR3存储芯片中；模式控制模块，与视频处理重构模块连接，通过拨码开关控制工作状态，实现输出模式的可控；
HDMI信号输入模块，与视频处理重构模块连接，将接收到的HDMI输入视频数据进行处理，输出RGB视频数据给视频处理重构模块；
HDMI信号输出模块，至少两个，与视频处理重构模块连接，将视频处理重构模块输出的视频信号转换成HDMI格式输出至4k高清显示屏上；
接收端电源模块，分别与无线视频接收模块、视频接收解码模块、视频处理重构模块、DDR3视频缓冲模块、模式控制模块、HDMI信号输入模块、HDMI信号输出模块连接，为无线视频接收模块、视频接收解码模块、视频处理重构模块、DDR3视频缓冲模块、模式控制模块、HDMI信号输入模块以及HDMI信号输出模块提供所需电压。
[0009]所述视频处理重构模块包括:
FPGACField — ProgrammabIe Gate Array)主控制模块、视频数据接收控制模块、视频输入数据缓冲模块、视频输出数据缓冲模块、DDR3缓冲控制模块、DDR3驱动模块、输出视频重构模块、模式控制字读取模块、ARM处理模块及ARM输出端口。其中，视频数据接收控制模块与视频输入数据缓冲模块连接;视频输入数据缓冲模块与FPGA主控制模块连接;DDR3缓冲控制模块以及ARM(Advanced RISC Machines)处理模块与FPGA主控制模块之间相互连接;模式控制字读取模块与FPGA主控制模块连接;FPGA主控制模块与视频输出数据缓冲模块连接;DDR3缓冲控制模块与DDR3驱动模块连接;视频输出数据缓冲模块与输出视频重构模块连接;ARM处理模块与ARM输出端口连接。
[0010]本发明的无线传输方式，摆脱了冗余复杂的连线，解决了复杂繁琐的布线工作。在一些应用场合，发挥着不可替代的优势。
[0011]本发明通过改变配置模式，实现可控的多模式高清4k屏幕显示。不仅能够兼容传统的显示模式，而且能够实现多路视频无缝拼接，并通过无线视频传输的方式，将视频无缝拼接后在4k高清显示屏上显示。多模式的配置，使得可灵活应用。
[0012]本发明还解决了多屏幕视频拼接中的边框问题，实现无缝拼接。其无缝拼接特性还提高了屏幕的利用率，可实现多路视频的同时显示。与传统的拼接相比，本发明是基于硬件设计完成的，保障了工作性能。
【附图说明】
[0013]图1为本发明结构框图；
图2为本发明发送端电路结构框图；
图3为本发明接收端电路结构框图；
图4为本发明视频处理重构模块结构框图。
【具体实施方式】
实施例
[0014]参阅图1，本发明包括发送端电路121、接收端电路122及显示器123，所述接收端电路122与发送端电路121无线连接，接收端电路122与显示器123有线连接;发送端电路121负责从相互独立视频源传输来的视频信号进行接收和编码，并通过无线方式进行传输;接收端电路122负责将多路视频源接收下来，进行解码，形成RGB视频后，通过对视频进行缓冲、重构等操作，形成稳定的高清视频码流，并在显示器123上同步稳定显示多路视频输出。
[0015]参阅图2，本发明发送端电路为数路，每一路包括:发送端电源模块1、视频接收编码模块2、无线视频发送模块3。每一视频接收编码模块2—端与视频输入源连接，另一端与无线视频发送模块3连接，视频接收编码模块2对接收到的HDMI视频数据进行解码以及编码压缩处理;无线视频发送模块3建立无线连接，通过W1-Fi信号，将压缩后的视频数据发送至接收端电路，实现视频传输。
[0016]发送端电源模块I将外部输入的电压转换为所需电压提供给视频接收编码模块2及无线视频发送模块3。
[0017]参阅图3，本发明接收端电路包括:接收端电源模块11、四个无线视频接收模块41、42、43、44、四个视频接收解码模块51、52、53、54、视频处理重构模块6、DDR3视频缓冲模块7、模式控制模块8、HDM信号输入模块9及两个HDMI信号输出模块101、102;其中:
四个无线视频接收模块41、42、43、44负责接收对应通道的视频数据，各通道相互独立，与无线视频发送模块3建立可靠通信并对应与四个视频接收解码模块51、52、53、54连接。
[0018]四个视频接收解码模块51、52、53、54将通过不同信道接收到视频数据进行解码处理，产生对应RGB视频信号，并分别与视频处理重构模块6相连。
[0019]视频处理重构模块6，通过FPGA控制，将接收到的多路视频信号进行重构整合。将视频信号进行FIFO缓冲后，通过FPGA控制将视频信号存储;并能够读取模式控制模块8配置信息，根据配置信息进行工作，进行读取、视频存储、重构编码等操作;还能够与DDR3视频缓冲模块7相互连接，为FPGA处理芯片提供足够的存储空间；还可实现FPGA和外部分通信。
[0020]视频处理重构模块6通过对DDR3视频缓冲模块7的控制，实现将多路视频源缓存至DDR3存储芯片中；其包含四片DDR3存储芯片，为视频存储提供了足够的空间。
[0021]模式控制模块8通过拨码开关控制工作状态，实现输出模式可控及视频拼接显示的灵活应用及可配置;其中可分为:单屏幕显示模式，只选通单个信号通道;双屏幕拼接模式，选通两个信号通道;三屏幕拼接模式，选通三路通道；四屏幕拼接模式，实现四路视频信号显示；以及级联模式等模式控制。
[0022]HDMI信号输入模块9将接收一路视频输入源HDMI信号，并转化为相应的RGB信号，此HDMI输入，可实现将接收端电路级联，实现多路视频的输入。
[0023]两个HDMI信号输出模块101、102，将从视频处理重构模块6输出的视频信号进行转换，以HDMI格式输出至外部高清显示屏，适合使用于级联扩展等功能。
[0024]接收端电源模块11包括外部电源输入部分、电压转换部分，将外部输入的特定电压转换为接收端电路中各模块所需电压，为各模块提供电源。例如，输入电压为12V 2A，并将其转化为5V、3.3V、2.5V、I.5V、I.2V、I.0V、0.75V等电压。
[0025]参阅图4，本发明的视频处理重构模块6包括五个视频数据接收控制模块611、612、613、614、615、五个视频输入数据缓冲模块621、622、623、624、625、FPGA主控制模块63、两个视频输出数据缓冲模块661、662、DDR3缓冲控制模块67、DDR3驱动模块68、两个输出视频重构模块691、692、模式控制字读取模块6010、ARM处理模块64及ARM输出端口 65。其中，视频数据接收控制模块611、612、613、614、615将接收到的视频信号进行检测和控制，输出至视频输入数据缓冲模块621、622、623、624、625，再传输至FPGA主控制模块63，通过FPGA主控制模块63实现控制五路视频信号，以及控制DDR3缓冲控制模块67 ADR3缓冲控制模块67对DDR3驱动模块68进行控制，实现对DDR3视频缓冲模块7的控制和数据交互。其中五路视频信号中有一路为HDMI信号输入模块9的视频输入源信号和视频接收解码模块51、52、53、54的四路信号。FPGA主控制模块63对于视频数据的处理、组织是根据模式控制字读取模块6010对于模式控制模块8读取结果进行操作的。其中处理后的数据经由视频输出数据缓冲模块661、662和输出视频重构模块691、692输出至HDMI信号输出模块101、处理模块64能够与FPGA之间进行信息交互，通过ARM输出端口 65将FPGA的状态信息以及视频配置信息传输出来。
【主权项】
1.一种多信源多模式下高速视频无线同步显示装置，其特征在于该装置包括: 发送端电路、接收端电路及显示器，所述发送端电路与接收端电路无线连接，接收端电路与显示器有线连接;其中: 1)发送端电路为数路，每一路包括: 视频接收编码模块，将接收到的HDMI视频数据进行解码以及编码压缩处理； 无线视频发送模块，与视频接收编码模块连接，将编码后的视频数据进行无线传输；发送端电源模块，分别连接视频接收编码模块、无线视频发送模块，为视频接收编码模块及无线视频发送模块提供所需电压； 2)接收端电路包括: 无线视频接收模块，为数个，分别与发送端电路无线连接，接收多路无线视频数据； 视频接收解码模块，为数个，分别与无线视频接收模块连接，将接收到的视频数据进行解码处理，并产生对应RGB视频信号； 视频处理重构模块，与视频接收解码模块连接，将不同视频源传输、解码后的数据根据配置的模式进行重构； DDR3视频缓冲模块，与视频处理重构模块连接，将视频源缓存至DDR3存储芯片中；模式控制模块，与视频处理重构模块连接，通过拨码开关控制工作状态，实现输出模式的可控； HDMI信号输入模块，与视频处理重构模块连接，将接收到的HDMI输入视频数据进行处理，输出RGB视频数据给视频处理重构模块； HDMI信号输出模块，至少两个，与视频处理重构模块连接，将视频处理重构模块输出的视频信号转换成HDMI格式输出至4k高清显示屏上； 接收端电源模块，分别与无线视频接收模块、视频接收解码模块、视频处理重构模块、DDR3视频缓冲模块、模式控制模块、HDMI信号输入模块、HDMI信号输出模块连接，为无线视频接收模块、视频接收解码模块、视频处理重构模块、DDR3视频缓冲模块、模式控制模块、HDMI信号输入模块以及HDMI信号输出模块提供所需电压。2.根据权利要求1所述的多信源多模式下高速视频无线同步显示装置，其特征在于所述视频处理重构模块包括: FPGA主控制模块、视频数据接收控制模块、视频输入数据缓冲模块、视频输出数据缓冲模块、DDR3缓冲控制模块、DDR3驱动模块、输出视频重构模块、模式控制字读取模块、ARM处理模块及ARM输出端口；其中，视频数据接收控制模块与视频输入数据缓冲模块连接;视频输入数据缓冲模块与FPGA主控制模块连接;DDR3缓冲控制模块以及ARM处理模块与FPGA主控制模块之间相互连接;模式控制字读取模块与FPGA主控制模块连接;FPGA主控制模块与视频输出数据缓冲模块连接;DDR3缓冲控制模块与DDR3驱动模块连接;视频输出数据缓冲模块与输出视频重构模块连接;ARM处理模块与ARM输出端口连接。
【文档编号】H04N7/01GK105847927SQ201610300990
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】刘清, 刘一清, 郭昕
【申请人】华东师范大学