一种视频同步显示方法及系统与流程

本申请涉及视频显示技术领域，尤其涉及一种视频同步显示方法及系统。

背景技术：

在电视墙、多屏投影等应用场合需要用到视频拼接设备。它将输入的视频信号进行实时分割，然后同步输出不同的画面给不同的显示设备，这些分割出来的画面需要做到帧同步，这样才能减少多个画面之间的撕裂感、错位感。

传统的判断各个拼接屏是否帧同步的方法是播放一种带有时间戳或者帧戳的视频源，通过视频拼接设备进行分割后，由测试人员通过连续拍照捕捉画面的方式判断时间戳或者帧戳是否相同，如果相同则说明帧同步，反之则不同步。

现有的判断的拼接屏之间是否帧同步的方法是用拍照的方式判断时间戳或者帧戳是否一样，它的缺点是：

(a)需要制作带有时间戳或者帧戳的视频，且专业测试人员连续拍照判断，这种方法在产品研发阶段时非常耗费时间。

(b)不能给观众最直观的方法来判断各个拼接屏画面是否同步，如果存在帧差，且观众没有这种带有时间戳或者帧戳的测试视频，他们需要非常高的观察力才能通过人眼鉴别出拼接屏画面是否存在不同步。

技术实现要素：

本发明提供了一种视频同步显示方法及系统，用以解决现有技术中需要制作带有时间戳或者帧戳的视频，且专业测试人员连续拍照判断，这种方法在产品研发阶段时非常耗费时间的问题。

其具体的技术方案如下：

一种视频同步显示方法，所述方法包括：

在第一帧显示时，在拼接屏上生成矩形条纹，并记录矩形的顶点像素点；

将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示；

记录第二帧中矩形条纹的顶点像素点的行列值，并将所述行列值作为下一帧的判断条件。

可选的，在拼接屏上生成矩形条纹，并记录矩形的顶点像素点之前，所述方法还包括：

根据显示条件，将所述矩形条纹的条纹数设置为10；

将所述矩形条纹的显示循环周期设置为2秒。

可选的，在记录第二帧中矩形条纹的顶点像素点的行列值，并将所述行列值作为下一帧的判断条件之后，所述方法还包括：

根据水平方向上相邻的显示屏判断帧是否水平同步；

根据垂直方向上相邻的显示屏判断帧是否垂直同步。

可选的，将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示，包括：

确定分割显示屏的长宽比；

根据所述长宽比，确定矩形条纹上每个像素点的左右移动像素点为p，上下移动像素点为q，其中，p与q的比值与长宽比相等；

将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示。

一种视频同步显示系统，所述系统包括：

生成模块，用于在第一帧显示时，在拼接屏上生成矩形条纹，并记录矩形的顶点像素点；

处理模块，用于将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示；记录第二帧中矩形条纹的顶点像素点的行列值，并将所述行列值作为下一帧的判断条件。

可选的，所述处理模块，还用于根据显示条件，将所述矩形条纹的条纹数设置为10；将所述矩形条纹的显示循环周期设置为2秒。

可选的，所述处理模块，还用于根据水平方向上相邻的显示屏判断帧是否水平同步；根据垂直方向上相邻的显示屏判断帧是否垂直同步。

可选的，所述处理模块，还用于确定分割显示屏的长宽比；根据所述长宽比，确定矩形条纹上每个像素点的左右移动像素点为p，上下移动像素点为q，其中，p与q的比值与长宽比相等；将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示。

基于本发明所提供的方法，在进行拼接屏的同步验证时，通过从中心点往外匀速扩散、不断循环的矩形条纹来判断视频分割设备的输出帧同步，通过该方法更加的简单以及直观，仅仅通过人眼就很容易判断出，当存在帧不同步时，在各个显示屏的拼接位置存在稳定移动的错位差，不仅避免了在视频中加入时间戳或者帧戳的方式，也减少了用户或者工作人员的帧同步验证时间。

附图说明

图1为本发明实施例中一种视频同步显示方法的流程图；

图2为本发明实施例中4拼接屏的矩形条纹显示界面示意图；

图3为本发明实施例中4拼接屏水平方向同步判断界面；

图4为本发明实施例中4拼接屏垂直方向同步判断界面示意图；

图5为本发明实施例中4拼接屏像素点位置界面示意图；

图6为本发明实施例中拼接屏像素点位置记录界面示意图；

图7为本发明实施例中一种视频同步显示系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

如图1所示为本发明实施例中一种视频同步显示方法的流程图，该方法包括：

s1，在第一帧显示时，在拼接屏上生成矩形条纹，并记录矩形的顶点像素点；

s2，将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示；

s3，记录第二帧中矩形条纹的顶点像素点的行列值，并将所述行列值作为下一帧的判断条件。

具体来讲，在本发明中，基于一种周期性重复的中心扩散的矩形黑白条纹视频。以一个2x2的拼接屏显示来讲，拼接屏上显示的若干条纹视频呈对称矩形状态，从中心往四周匀速扩散(如图2所示)，各条纹用黑白间隔来区分。当这种视频播放时，观众能够通过这种移动的条纹判断相邻的显示屏的画面是否同步，当帧不同步时，能够观察到拼接屏的各个显示屏之间的边界有稳定移动的错位。如果帧同步，则在边界上不能观察到错位。为了方便观察，条纹数目不能不能太少，也不能移动太快。经过实际验证，条纹数为10，一个循环周期为2秒钟就能直接观察到帧是否同步。本发明技术方案的具体实现如下：

以2×2的拼接屏来讲，拼接屏由4个显示屏拼接组成，分为显示屏1、显示屏2、显示屏3、显示屏4。黑白条纹为矩形，其长宽比与2x2拼接屏的分辨率长宽比相等，且关于中心对称。若干条黑白相间隔的矩形条纹匀速向外扩大，像从中心扩散的波纹一样，中心点不断产生新的矩形条纹，形成循环往复的、中心点矩形条纹不断产生、不断扩散的视频图像。

图3为t0时刻的显示界面，图4为t1时刻的显示界面，图3以及图4的两个连续时刻t0、t1的图像为4个拼接屏显示不同的内容。用户或者工作人员能够通过上下匀速扩散传播的黑白条纹判断显示屏1和显示屏2，显示屏3和4是否存在水平错位，即水平方向的帧是否同步；通过左右移动匀速扩散传播的黑白条纹判断显示屏1和显示屏3、显示屏2和显示屏4是否存在错位，即竖直方向的显示屏帧是否同步。

进一步，由于矩形条纹的长宽比和各个显示屏的分辨率的长宽比(l/w)一致，因此各个移动扩散的矩形的4个直角沿着2条斜率为±l/w的直线上匀速从拼接屏的中心点往外移动，这些像素点间隔均匀，当移动超过拼接屏时，新的矩形条纹将产生，然后按照此方式循环。

进一步，在系统中产生每一帧图像的黑白条纹的像素值时，可以按照如下方法来完成：

步骤1，根据图5所示的显示像素点位置，产生第一帧黑白相间的矩形条纹，保存所有的矩形的顶点像素点在第一帧的行列位置；

步骤2，矩形黑白条纹左右、上下扩大的速度分别每一帧移动p、q个像素点(如图6所示的显示界面)，且满足p/q＝l/w。在判断第二帧的每一个像素值时，只需要判断每一个像素点与其相邻的、且靠近中心点的上一帧的矩形顶点的行列值的差值。水平判别值为p,垂直判别值为q.根据不同的显示屏的象限位置和行列值的差值，即可快速判断此像素是黑色像素还是白色像素。

步骤3，保存第二帧的黑白矩形条纹的顶点像素的行列值作为计算下一帧的判断依据，如此不断得到新的黑白条纹顶点在每一帧的行列值，进而不断得到各个像素点在每一帧的像素值，最终得到这个无线循环的黑白条纹视频。

此外，获得以上描述的黑白条纹视频存在快速算法。如果不希望每次生成新的图像帧时用以上3个步骤，而是希望同时降低算法复杂度、提高像素点的计算速度，可以按照以上3个步骤预先计算出这些黑白条纹帧的矩形顶点的位置。这些像素顶点的行列值是一个周期序列，可以直接存入fpga的片上内存中，计算时根据帧计数直接提取即可。

基于本发明所提供的方法，在进行拼接屏的同步验证时，通过从中心点往外匀速扩散、不断循环的矩形条纹来判断视频分割设备的输出帧同步，通过该方法更加的简单以及直观，仅仅通过人眼就很容易判断出，当存在帧不同步时，在各个显示屏的拼接位置存在稳定移动的错位差，不仅避免了在视频中加入时间戳或者帧戳的方式，也减少了用户或者工作人员的帧同步验证时间。

对应本发明所提供的方法，本发明实施例中还提供了一种视频同步显示系统，如图7所示为本发明实施例中一种视频同步显示系统，该系统包括：

生成模块701，用于在第一帧显示时，在拼接屏上生成矩形条纹，并记录矩形的顶点像素点；

处理模块702，用于将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示；记录第二帧中矩形条纹的顶点像素点的行列值，并将所述行列值作为下一帧的判断条件。

进一步，在本发明实施例中，所述处理模块702，还用于根据显示条件，将所述矩形条纹的条纹数设置为10；将所述矩形条纹的显示循环周期设置为2秒。

进一步，在本发明实施例中，所述处理模块702，还用于根据水平方向上相邻的显示屏判断帧是否水平同步；根据垂直方向上相邻的显示屏判断帧是否垂直同步。

进一步，在本发明实施例中，所述处理模块702，还用于确定分割显示屏的长宽比；根据所述长宽比，确定矩形条纹上每个像素点的左右移动像素点为p，上下移动像素点为q，其中，p与q的比值与长宽比相等；将所述矩形条纹中的每个像素点按照左右移动p个像素点、上下扩大q个像素点的显示方式进行逐帧显示。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改，包括采用特定符号、标记确定顶点等变更方式。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。