拼接墙的超高清视频显示方法和系统与流程

本发明涉及拼接显示技术领域，特别是涉及拼接墙的超高清视频显示方法和系统。

背景技术：

随着人们对图像的清晰度，即视频的分辨率的要求越来越高；各个领域，比如作战中心，公交管理中心、的士调试、铁路管理中心等，都已大量引入高清晰的全局图，但超高清视频的编码、解码、传输和显示都发展遇到了瓶颈。

对于拼接墙常规的视频显示，一般需要计算机等控制设备获取相应的视频数据，在经过编码等处理步骤后发送至对应的拼接墙，再在拼接墙上进行解码以及显示。在软件发布的Windows10支持8K的分辨率之后，性能较高的控制设备，比如操作系统Windows10的计算机等，可以进行超高清视频的显示或者播放；然而利用上述控制设备实现拼接墙等客户端的超高清视频显示过程中，超高清视频数据的编码、解码过程仍然受到影响，严重影响了超高清视频在拼接墙上的显示效果。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统技术中超高清视频在拼接墙上的显示效果受到影响的技术问题，提供一种拼接墙的超高清视频显示方法和系统。

一种拼接墙的超高清视频显示方法，包括如下步骤：

在控制端截取一帧当前显示的超高清视频的视频帧数据；

将所述视频帧数据划分为多块视频数据，各块视频数据分别编码为相应的多路视频流，并分别将各路视频流发送至拼接墙控制器；

在拼接墙控制器接收各路视频流后，分别对各路视频流进行解码，得到多块视频数据；

将各块视频数据进行同步，并将同步后的视频数据在拼接墙上进行开窗显示。

一种拼接墙的超高清视频显示系统，包括：

截取模块，用于在控制端截取一帧当前显示的超高清视频的视频帧数据；

划分模块，用于将所述视频帧数据划分为多块视频数据，各块视频数据分别编码为相应的多路视频流，并分别将各路视频流发送至拼接墙控制器；

解码模块，用于在拼接墙控制器接收各路视频流后，分别对各路视频流进行解码，得到多块视频数据；

显示模块，用于将各块视频数据进行同步，并将同步后的视频数据在拼接墙上进行开窗显示。

上述拼接墙的超高清视频显示方法和系统，在控制端显示超高清视频时，截取超高清视频当前显示的视频帧数据；将其划分为多块视频数据，使各块视频数据的分辨率得到有效降低，再将各块视频数据编码为相应的视频流，发送至拼接墙控制器，拼接墙控制对各路视频流进行解码、同步等处理，得到各块视频数据，再针对各块视频数据在拼接墙进行开窗，使每块视频数据可以同时在相应的显示窗口进行显示，以实现控制端超高清视频的显示效果，其通过对超高清视频进行截取和划分等处理，将对超高清视频的处理转换为常规视频的处理，可以有效保证相应视频数据在编码、解码和显示等过程中的稳定性，从而保证了超高清视频数据在拼接墙上的显示效果。

附图说明

图1为一个实施例的拼接墙的超高清视频显示方法流程图；

图2为一个实施例的超高清地图显示示意图；

图3为一个实施例的拼接墙的超高清视频显示系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的拼接墙的超高清视频显示方法和系统的具体实施方式作详细描述。

参考图1，图1所示为一个实施例的拼接墙的超高清视频显示方法流程图，包括如下步骤：

S10，在控制端截取一帧当前显示的超高清视频的视频帧数据；

上述控制端包括可以顺利播放超高清视频的智能控制设备，例如高性能的计算机等，特别是操作系统为Windows10的计算机，其可以制成8K分辨率，使用操作系统为Windows10的计算机作为控制端控制拼接墙的超高清视频显示，可以进一步保证超高清视频在控制端上各个处理过程的稳定性，以保证其在拼接墙上的显示质量。

S20，将所述视频帧数据划分为多块视频数据，将各块视频数据分别编码为相应的多路视频流，并分别将各路视频流发送至拼接墙控制器；

将视频帧数据划分为多块视频数据，对每块视频编码分别进行编码可以降低所编码的视频的数据量和分辨率，保证对相应视频数据编码的顺利进行。

将视频帧数据划分为多块视频数据后，各块视频数据的分辨率可以在1080P以下，使控制端或者外接的编码卡可以稳定的对划分后的各块视频数据进行编码。为了保证视频帧数据划分的合理性，可以先根据各块视频数据的分辨率保持在1080P以下等预设条件，设置用于划分视频帧数据的布局信息，按照设置的布局信息进行相应的划分。所述布局信息可以包括将上述视频帧数据划分的块数，各块视频数据为视频帧数据哪些内容等信息。

在一个实施例中，若控制端为Windows10计算机，可以在控制端安装一个显示驱动，把桌面的每帧图像数据和时间映射到5块循环内存队列中，队列首可以为桌面截图指针，队尾可以为视频分割编码指针，将每帧的视频帧数据分割成1080P以下的分辨率进行编码，插入相应的块号和上述视频帧数据的时间缀。编码过程中，以30fps(每秒传输帧数)为例，每帧数据只要在33ms(毫秒)分割编完码即可，而8K，也即16个1080P，可以把它同时分布在3块外接的IPMS编码卡上和CPU编码(计算机的处理器)上，可以达到同时编码16个1080P图像，也可以将上述视频帧数据分割成其它分辨率小于1080P的视频数据进行编码。可以在IPMS编码卡取出采集时间，待编码器在编完码后将各块视频数据插入h264码流中，然后发送到Clink处理器(拼接墙处理器)。

S30，在拼接墙控制器接收各路视频流后，分别对各路视频流进行解码，得到多块视频数据；

S40，将各块视频数据进行同步，并将同步后的视频数据在拼接墙上进行开窗显示。

拼接墙处理器接收各路视频流后，解码得到相应的各块视频数据后，可以根据各块视频数据的块号和相应的图像分辨率进行同步处理，计算各块视频数据在拼接墙上的位置，进行开窗和显示。那么用户在使用时，便感觉不到视频帧数据是否分块处理，如同拼接墙直接在显示一个超高分辨率的视频，具有较高的显示质量。

本发明提供的拼接墙的超高清视频显示方法，在控制端显示超高清视频时，截取超高清视频当前显示的视频帧数据；将其划分为多块视频数据，使各块视频数据的分辨率得到有效降低，再将各块视频数据编码为相应的视频流，发送至拼接墙控制器，拼接墙控制对各路视频流进行解码、同步等处理，得到各块视频数据，再针对各块视频数据在拼接墙进行开窗，使每块视频数据可以同时在相应的显示窗口进行显示，以实现控制端超高清视频的显示效果，其通过对超高清视频进行截取和划分等处理，将对超高清视频的处理转换为常规视频的处理，可以有效保证相应视频数据在编码、解码和显示等过程中的稳定性，从而保证了超高清视频数据在拼接墙上的显示效果。

在一个实施例中，上述在控制端截取一帧当前显示的超高清视频的视频帧数据的步骤前可以包括：

在控制端获取超清视频当前显示的一帧数据的时间戳，将所述时间戳发送至拼接墙控制器进行记录；

所述将同步后的视频数据在拼接墙上进行开窗显示的过程包括：

在拼接墙上进行开窗，得到各块视频数据对应的多个显示窗口；

在各个显示窗口根据记录的时间戳显示相应的视频数据。

上述拼接墙控制器记录控制端上超清视频当前显示的一帧数据的时间戳，可以实现拼接墙控制器与控制端显示超清视频的时间同步，在进行上述时间同步之后，拼接墙控制器接收各路视频流，进行相应的解码处理后，只要在该时间缀上加上一个较短的时间间隔(如100ms)作为显示时间即可，而不需要根据接收相关视频流的时间进行时间戳30ms调整(由于网络延时)，这样可以增加相关图像的稳定性，有效减少后续显示相应视频数据的延时。

本实施例利用视频采集端(控制端)与拼接墙处理器的时间同步，可以减少中间的同步并插入时间差，大大减少了处理时间和性能消耗，减少了画面延时，使得高清分辨率可以快速普及。

作为一个实施例，上述各块视频数据分别编码为相应的多路视频流的过程可以包括：

获取各块视频数据的时间戳；

分别对各块视频数据进行编码，将编码后的各块视频数据和相应的时间戳分别插入不同的h264码流，得到各块视频数据对应的视频流。

本实施例中，采用h264对各块视频数据进行编码，可以进一步保证所得到的视频流的稳定性。将相应的时间戳分别插入不同的h264码流，使各路视频流包含相应视频数据对应的时间戳，可以提高后续获取时间戳的便利性。

在一个实施例中，上述将所述视频帧数据划分为多块视频数据的步骤可以包括：

根据预设分块条件设置视频帧数据的布局信息；

根据所述布局信息将所述视频帧数据划分为多块视频数据；

所述将同步后的视频数据在拼接墙上进行开窗显示的过程可以包括：

获取各块视频数据在控制端显示界面的布局信息；

根据所述布局信息进行开窗，得到各块视频数据对应的多个显示窗口；

在所开的显示窗口显示相应的视频数据。

作为一个实施例，上述预设分块条件可以包括：

划分后的各块视频数据的分辨率小于1080P。

上述布局信息可以包括将上述视频帧数据划分的块数，各块视频数据为视频帧数据哪些内容、各块视频数据与其他哪几块视频数据相邻等信息。根据上述布局信息在拼接墙开窗，可以保证后续超高清视频在拼接墙上显示的有序性与完整性。

在一个实施例中，上述将所述视频帧数据划分为多块视频数据的过程可以包括：

设置多个循环内存队列；

将所述视频帧数据分别映射至各个循环内存队列中，得到各个循环内存队列对应的多块视频数据；其中，各个循环内存队列的队首为相应视频数据的桌面截图指针，队尾为相应视频数据的分割编码指针。

本实施例设置多个循环内存队列进行视频帧数据的分块，可以确保所划分的各块视频数据的有序性。

在一个实施例中，上述将各块视频数据编码为相应的视频流的过程可以包括：

获取控制端的视频编码路数n，检测视频数据的块数是否小于或等于n；其中，n为大于1的整数；

若是，则在控制端将各块视频数据编码为相应的视频流；

若否，则在控制端将n块视频数据编码为相应的视频流，将其他各块视频流输入外接的编码卡进行编码，得到相应的视频流。

本实施例，在控制端的视频编码路数足够多，可以同时对各块视频数据进行编码时，直接在控制端将各块视频数据编码为相应的视频流；若控制端无法同时对各块视频数据进行编码，则可以根据控制端的视频编码路数，在控制阀对一部分数据编码进行编码，将其他各块视频流输入外接的编码卡进行编码，以保证各块视频数据的编码质量。

将超高分辨率的一大帧数据分成现今成熟工艺可处理的小帧数据进行并行处理，破除了以前对工艺的高要求，即使分辨率再提高到8K，16K，采用上述划分为多块视频数据再同时进行分别编码的方法，只需要增加已经成熟工艺的编码卡即可保证超高清视频在拼接墙上的显示质量。

在一个实施例中，上述控制端操作系统可以为Windows10的计算机。上述拼接墙处理器可以为Clink处理器。编码卡可以为IPMS编码卡。

在一个实施例中，如图2所示，上述控制端为Windows10的计算机，拼接墙处理器为Clink处理器。利用控制端控制拼接墙显示超高清地图(16K分辨率)，可以先在拼接墙控制器记录控制端上超清视频当前显示的一帧数据的时间戳，以实现拼接墙控制器与控制端显示超高清地图的时间同步；再在控制端将超高清地图划分为多块视频数据，在各块视频数据插入上述时间戳后，分别编码为相应的多路视频流发送至拼接墙控制器；拼接墙控制器接收各路视频流后，分别对各路视频流进行解码，得到多块视频数据，然后将各块视频数据进行同步，并将同步后的视频数据在拼接墙上进行开窗显示，从而在拼接墙上以超高分辨率实现上述超高清地图的显示。

参考图3，图3所示为一个实施例的拼接墙的超高清视频显示系统结构示意图，包括：

截取模块10，用于在控制端截取一帧当前显示的超高清视频的视频帧数据；

划分模块20，用于将所述视频帧数据划分为多块视频数据，各块视频数据分别编码为相应的多路视频流，并分别将各路视频流发送至拼接墙控制器；

解码模块30，用于在拼接墙控制器接收各路视频流后，分别对各路视频流进行解码，得到多块视频数据；

显示模块40，用于将各块视频数据进行同步，并将同步后的视频数据在拼接墙上进行开窗显示。

在一个实施例中，上述划分模块可以进一步用于：

设置多个循环内存队列；

将所述视频帧数据分别映射至各个循环内存队列中，得到各个循环内存队列对应的多块视频数据；其中，各个循环内存队列的队首为相应视频数据的桌面截图指针，队尾为相应视频数据的分割编码指针。

本发明提供的拼接墙的超高清视频显示系统与本发明提供的拼接墙的超高清视频显示方法一一对应，在所述拼接墙的超高清视频显示方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于拼接墙的超高清视频显示系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。