专利名称：基于智慧城市的动态多信号源快速显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号传输领域，具体涉及一种动态多信号源的显示系统。
背景技术：
传统的指挥控制中心广泛应用于通讯、电力、公安、交通等多个领域，指控中心一般配备一块或多块大型显示器，通过大型显示器，可以将关键数据集中展现，对指挥行动和状态检测都提供了良好的支撑。随着当今物联网、云计算等新兴技术的发展，大量数据通过已有的BI手段等技术手段，汇聚成对实时状态的统计、分析和对未来状态的预测，这些结果不应当也不可能只被放置在分系统中，集中展现才能凸显其价值。多源信息也要求多路信号的能动态、集中、实时地展现，由于数据源的特殊性，传统的指控中心的组成方式已不能满足目前的要求，急需一种动态、快速的信号接入系统和方法。有鉴于此，有必要提供一种动态多信号源快速显示系统以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够将动态多信号源快速地进行显示和切换到系统和方法。实现本发明目的的技术方案是:动态多信号源快速显示系统，包括:
动态信号接入代理端，用于接收动态信号源发送的音频或视频信号，向中控服务器发送接入请求，获取中控服务器分配的跳板工作站的主机IP地址及端口号，向跳板工作站传输所述音频或视频信号；
中控服务器，用于接收动态信号接入代理端的接入请求，并根据动态信号接入代理端的输入参数，为其分配合适的工作站；将分配的工作站切换至跳板模式；用于控制工作站输出音频和视频信号至显示系统；
工作站，用于接收跳板模式切换命令，切换至跳板模式，并且接收动态信号接入代理端发送的音频与视频压缩流，通过解压算法还原音频或视频，重现动态信号源的音频或视频信号；用于发送解压后音频或视频至显示系统；
显示系统，包括音频和视频显示器，用于显示工作站发来的音频或视频；
所述动态信号接入代理端、中控服务器、工作站和显示系统通过LAN连接。作为本发明的进一步改进，所述视频信号的获取采用VNC技术或类似技术，动态信号接入代理端直接从动态信号源显存中获取最终显示信号，确保显示信号不失真。作为本发明的进一步改进，所述动态信号接入代理端进一步用于提供UI (用户界面)，供用户选取大屏幕信号显示区域。作为本发明的进一步改进，所述动态信号接入代理端进一步用于对所述音频或视频进行压缩，以便在传输过程中尽量降低带宽占用率，保证信号实时、完整传输。所述工作站进一步用于通过解压算法还原音频或视频，重现动态信号源的音频或视频信号；发送解压后音频或视频至显示系统；
作为本发明的进一步改进，所述动态多信号源快速显示系统执行下列步骤:
S1:在动态信号接入代理端选择动态信号源，选择输出的信号类型，信号类型包括音频和视频；
S2:动态信号接入代理端将动态信号的接入请求和接入类型信息一并发送至中控服务
器；
53:中控服务器判断接入请求是否可以被接收，其检查内容包括:读取接入代理发送的接入内容，判断是否有显示冲突、是否有可用工作站作为跳板工作站；如请求失败，则向动态信号接入代理端返回接入失败消息；
54:如有可用的工作站作为跳板工作站，中控服务器向查找到的工作站发送机器状态切换命令，将工作站机器功能切换至跳板工作站状态；
55:中控服务器将跳板工作站地址发送至动态信号接入代理端，跳板工作站地址包括IP地址、端口和身份认证信息；
56:动态信号接入代理端捕获目前接入的动态信号源上的所有音频视频信号；
57:压缩捕获视频:动态信号接入代理端通过视频低损压缩算法，将动态信号源的视频信号进行压缩，通过音频低损压缩算法，将动态信号的源音频信号进行压缩；
58:将压缩后的音频或视频信号通过UDP协议发送至跳板工作站；
59:跳板工作站将接收到的压缩后音频或视频进行还原；
510:跳板工作站播放音频或视频:用全屏方式显示视频流，同时通过声卡播放音频
流；
511:中控服务器控制跳板工作站音视频内容输出:中控服务器通过与跳板工作站中的视频矩阵、音频矩阵通讯，将音频、视频分别发送至音频显示器、视频显示器。作为本发明的进一步改进，所述步骤SI进一步包括，在动态信号接入代理端的用户界面设定视频显示器的显示区域；所述步骤S2进一步包括，所述动态信号接入代理端发送显示区域设定和视频信号分辨率至所述中控服务器。作为本发明的进一步改进，所述步骤3中，中控服务器判断接入请求是否可以被接收的过程中，进一步包括通过接入代理端获得接入信号的尺寸及预定显示区域，如预定区域已被占用，可以自动分配，智能判断，自动寻找合适跳板工作站，全部过程不需要人工干预。具体过程步骤如下:
531:代理端向中控服务器发送待接入视频信号的尺寸、欲显示区域；
532:中控服务器查询可工作在该视频信号尺寸下的工作站，若有转向S35，否则转向
S33 ；
533:查询是否有动态调整后显示该视频信号的工作站，若有转向S35，否则转向S34 ；
534:返回“分配资源失败”消息；
535:检查该预定显示区域是否被占用，若有转向S36，否则转向S37 ；
536:检查能否自动分配可显示区域，若有转向S36，否则转向S37 ；
537:分配显示区域，返回成功获得跳板工作站。本发明创造有益效果在于:
本发明实现动态信号在指挥控制中心的快速接入，不需要传统光纤或电缆，直接通过LAN发送视频信号、音频信号。视频信号的获取采用VNC技术或类似技术，直接从显存中获取最终显示信号，确保显示信号不失真。中控服务器为接入请求分配跳板工作站过程中，需接入的信号尺寸、显示区域都可以自动分配，智能判断，自动寻找合适跳板工作站，全部过程不需要人工干预。动态信号的音视频在传输至跳板工作站过程中采用音频、视频压缩技术，在传输过程中尽量降低带宽占用率，保证信号实时、完整传输。
图1为本发明实施例1动态多信号源快速显示系统结构框 图2为本发明实施例1动态多信号源快速显示系统的数据流 图3为本发明实施例1动态信号接入过程的流程 图4为本发明实施例1工作站搜寻流程图。
具体实施例方式下面结合实施例做进一步说明。实施例1
如图1和图2所示，动态多信号源快速显示系统，包括动态信号接入代理端、中控服务器、工作站和显示系统，动态信号接入代理端中设有代理软件，中控服务器中设有控制软件和工作站中设有客户端软件。动态信号接入代理端、中控服务器、工作站和显示系统通过LAN连接。显不系统由大屏显不器和首响系统组成。动态信号接代理端用于:
O提供UI，供用户选取大屏幕信号显示区域；
2)获得所在信号源系统的屏幕参数，包括分辨率、颜色位数等；
3)将获得的数据发送至中控服务器；
4)获取中控服务器分配的跳板工作站的主机IP地址及端口号；
5)通过显存直接读取技术获得当前显示信号；
6)通过音频捕获技术获得当前音频信号；
7)压缩视频信号；
8)压缩音频信号；
9)将视频、音频信号通过LAN传输至中控服务器。中控服务器除了包含传统的对大屏幕、工作站客户端的控制功能外，还用于:
1)接收动态信号接入请求；
2)判断信号是否满足接入条件，包括:通过搜寻工作站的搜寻分辨率和机器配置等，寻找符合条件的工作站，判断大屏幕是否可以满足显示需求；
3)查询工作站地址；
4)向工作站客户端发送指令:设定工作站模式为跳板模式或普通模式；
5)向动态信号接入代理端发送工作站地址、端口信息。工作站除包含传统的客户端功能外，还用于:
1)接收工作站模式设置命令，将工作站模式设定为普通模式或跳板模式；
2)接收动态信号源动态信号接入代理端发送的视频信号数据流； 3)接收动态信号源动态信号接入代理端发送的音频信号数据流；
4)解压缩视频数据流；
5)解压缩音频数据流；
6)显示视频数据；
7)播放音频数据。外来信号源接入具体流程如下所示:
S1:打开动态信号接入代理端，动态信号接入代理端在屏幕上绘制目前大屏幕的所有分割区域，操作人员在界面中选择希望显示信号的区域、并选择希望输出的信号类型(音频、视频);
52:发送接入请求:将动态信号的接入请求、接入类型、显示区域设定、视频信号分辨率等相关接入信息一并发送至中控服务器；
53:动态服务器处理请求:中控服务器判断接入请求是否可以被接收，其主要检查内容为:读取接入代理发送的接入内容，判断是否有显示冲突、是否有可用工作站作为跳板工作站。如图4所示，视频工作站的搜寻具体包括:
531:代理端向中控服务器发送待接入视频信号的尺寸、欲显示区域；
532:中控服务器查询可工作在该视频信号尺寸下的工作站，若有转向S35，否则转向
S33 ；
533:查询是否有动态调整后显示该视频信号的工作站，若有转向S35，否则转向S34 ；
534:返回“分配资源失败”消息；
535:检查该预定显示区域是否被占用，若有转向S36，否则转向S37 ；
536:检查能否自动分配可显示区域，若有转向S36，否则转向S37 ；
537:分配显示区域，返回成功获得跳板工作站
54:分配跳板工作站:向S3步骤中查找到的工作站发送机器状态切换命令，将工作站机器功能切换至跳板工作站状态。S5:将跳板工作站地址发送至动态信号源:向动态信号接入代理端发送接入跳板工作站的IP地址，端口，身份认证信息。此时，动态信号接入代理端即可与跳板工作站通τΗ οS6:捕获动态信号源的音视频:动态信号接入代理端捕获目前动态信号源上的所有音频视频信号。S7:压缩捕获视频:通过视频低损压缩算法，将动态信号源视频信号进行压缩，通过音频低损压缩算法，将动态信号源音频信号进行压缩。S8:将捕获内容发送至跳板工作站:将捕获内容通过UDP协议，发送至跳板工作站。S9:跳板工作站解压还原音视频:跳板工作站上的大屏控制系统客户端软件将接收到的压缩后音频、视频进行还原。SlO:跳板工作站播放音、视频:因全屏方式显示视频流，同时通过声卡播放音频流。Sll:中控服务器控制跳板工作站音视频内容输出:中控服务器通过与视频矩阵、音频矩阵通讯，将音频、视频分别发送至音响系统、大屏幕。
权利要求
1.动态多信号源快速显示系统，其特征在于，包括: 动态信号接入代理端，用于接收动态信号源发送的音频或视频信号，向中控服务器发送接入请求，获取中控服务器分配的跳板工作站的主机IP地址及端口号，向跳板工作站传输所述音频或视频信号； 中控服务器，用于接收动态信号接入代理端的接入请求，并根据动态信号接入代理端的输入参数，为其分配合适的工作站；将分配的工作站切换至跳板模式；用于控制工作站输出音频和视频信号至显示系统； 工作站，用于接收跳板模式切换命令，切换至跳板模式，并且接收动态信号接入代理端发送的音频与视频，发送音频或视频至显示系统； 显示系统，包括音频和视频显示器，用于显示工作站发来的音频或视频； 所述动态信号接入代理端、中控服务器、工作站和显示系统通过LAN连接。
2.根据权利要求1所述的动态多信号源快速显示系统，其特征在于，所述动态信号接入代理端直接从动态信号源显存中获取最终显示信号。
3.根据权利要求1所述的动态多信号源快速显示系统，其特征在于，所述动态信号接入代理端进一步用于提供UI，供用户选取大屏幕信号显示区域。
4.根据权利要求1所述的动态多信号源快速显示系统，其特征在于，所述动态信号接入代理端进一步用于对所述音频或视频进行压缩；所述工作站进一步用于通过解压算法还原音频或视频，重现动态信号源的音频或视频信号；发送解压后音频或视频至显示系统。
5.根据权利要求1所述的动态多信号源快速显示系统，其特征在于，所述动态多信号源快速显示系统执行下列步骤: S1:在动态信号接入代理端选择动态信号源，选择输出的信号类型，信号类型包括音频和视频； S2:动态信号接入代理端将动态信号的接入请求和接入类型信息一并发送至中控服务器； 53:中控服务器判断接入请求是否可以被接收，其检查内容包括:读取接入代理发送的接入内容，判断是否有显示冲突、是否有可用工作站作为跳板工作站；如请求失败，则向动态信号接入代理端返回接入失败消息； 54:如有可用的工作站作为跳板工作站，中控服务器向查找到的工作站发送机器状态切换命令，将工作站机器功能切换至跳板工作站状态； 55:中控服务器将跳板工作站地址发送至动态信号接入代理端，跳板工作站地址包括IP地址、端口和身份认证信息； 56:动态信号接入代理端捕获目前接入的动态信号源上的所有音频视频信号； 57:压缩捕获视频:动态信号接入代理端通过视频低损压缩算法，将动态信号源的视频信号进行压缩，通过音频低损压缩算法，将动态信号的源音频信号进行压缩； 58:将压缩后的音频或视频信号通过UDP协议发送至跳板工作站； 59:跳板工作站将接收到的压缩后音频或视频进行还原； 510:跳板工作站播放音频或视频:用全屏方式显示视频流，同时通过声卡播放音频流； 511:中控服务器控制跳板工作站音视频内容输出:中控服务器通过与跳板工作站中的视频矩阵、音频矩阵通讯，将音频、视频分别发送至音频显示器、视频显示器。
6.根据权利要求5所述的动态多信号源快速显示系统，其特征在于，所述步骤3具体包括: 531:代理端向中控服务器发送待接入视频信号的尺寸、欲显示区域；532:中控服务器查询可工作在该视频信号尺寸下的工作站，若有转向S35，否则转向S33 ；533:查询是否有动态调整后显示该视频信号的工作站，若有转向S35，否则转向S34 ； 534:返回“分配资源失败”消息； 535:检查该预定显示区域是否被占用，若有转向S36，否则转向S37 ； 536:检查能否自动分配可显示区域，若有转向S36，否则转向S37 ； 537:分配显示区域，返回成 功获得跳板工作站。
全文摘要
动态多信号源快速显示系统，包括动态信号接入代理端，用于接收动态信号源发送的音频或视频信号，向中控服务器发送接入请求，获取中控服务器分配的跳板工作站的主机IP地址及端口号，向跳板工作站传输所述音频或视频信号；中控服务器，根据动态信号接入代理端的输入参数，为其分配合适的工作站；将分配的工作站切换至跳板模式；用于控制工作站输出至显示系统；工作站，用于接收跳板模式切换命令，切换至跳板模式，并且接收动态信号接入代理端发送的音频与视频，发送音频或视频至显示系统；显示系统，包括音频和视频显示器，用于显示工作站发来的音频或视频；所述动态信号接入代理端、中控服务器、工作站和显示系统通过LAN连接。
文档编号H04L29/08GK103118088SQ201310023780
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者郁建生, 钱坤, 徐啸峰, 朱磊, 娄欢 申请人:江苏省邮电规划设计院有限责任公司