一种基于多窗口的网络视频显示装置的制作方法

本发明涉及图像及视频显示领域，具体地说，涉及一种基于多窗口的网络视频显示装置。

背景技术：

拼接显示屏属于专业视听行业，是各种指挥调度系统、多媒体电视电话会议系统、大屏幕信息发布系统的核心人机交互部件。随着社会和技术的进步，上述系统已经被大量运用到军队、公共安全、交通、以及大型企业管理等各种系统的日常管理和应急指挥系统中。目前，专业视听行业的技术门槛已经成几何量级的降低，各种信号转换、混合矩阵产品更是充斥着整个市场。但是在拼接处理器和应用平台软件方面，各类相关企业都对这方面的技术泄漏进行严防死守，而对于新出现的竞争对手则是进行分化或招安。

随着我国经济的进一步发展，人民的物质和精神需求有了巨大的提升。现在很多地方都有家庭监控、智能家居和家庭影院的建设需求，而这些需求中显示屏都是必不可少的人机交互设备，但是现有的家庭监控/影院/智能家居系统都是各自独立的，无论从集成度、使用便捷性还是性价比方面都限制了这些系统的大规模中低端应用。另外在指挥调度系统和电视电话会议系统应用中，现有指挥调度系统和电视电话会议系统组成复杂、系统成本高，县级和乡镇政府难以承担，不适合小微电视电话会议系统的应用。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于多窗口的网络视频显示装置，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于多窗口的网络视频显示装置，所述网络视频显示装置包括网络视频处理电路、输入信号裁剪及液晶驱动电路、外围电路和液晶面板；所述网络视频处理电路用于完成多路网络视频流的解码和输入信号自适应显示窗口大小、位置的显示，同时完成2幅图片的叠加；所述输入信号裁剪及液晶驱动电路包含输入信号处理和lcd液晶面板驱动控制两大部分，输入信号处理用于对输入的图像信号进行解码和处理，lcd液晶面板驱动控制用于图像信号的解码、处理和液晶面板的驱动；所述外围电路与所述网络视频处理电路信号连接，用于供电、红外控制信号的处理和音频信号的处理；所述液晶面板用于图像显示。

工作原理：本发明使用多窗口网络视频拼接显示装置作为核心设备，实现小微电视电话会议系统、小微家庭监控/影院/智能家居系统的大规模中低端应用；同时，这些应用对系统的组建成本和维护成本都比较敏感，因此使用液晶显示屏作为最终的产品形态。在系统组建上仅需使用网络摄像机(和或电脑)+网络交换机+多窗口网络视频拼接显示屏即可。而且把网络播放器技术、网络视频流处理技术和大屏幕拼接处理融合在一起，并把相关软件部署到显示屏硬件上，最后通过配备的网络遥控装置即可完成全部应用操作。

优选地，所述网络视频处理电路包括usb/rs232接口控制电路、ddr3控制器、arm控制器、tf/sd卡接口控制电路、硬盘控制器、h264/265硬件解码器和音频解码器；所述usb/rs232接口控制电路与usb接口信号连接；所述ddr3控制器与ddr3存储器信号连接；所述tf/sd卡接口控制电路与tf/sd卡信号连接；所述硬盘控制器与外置硬盘信号连接；所述h264/265硬件解码器与1000mr-j接口信号连接；所述音频解码器与rca线路音频输入、6.55mm话筒输入信号连接。

优选地，所述输入信号裁剪及液晶驱动电路包括mcu控制器、ddr3控制器、输入信号处理电路、lcd面板控制电路和lcd面板背光控制电路；所述ddr3控制器与ddr3存储器信号连接；所述输入信号处理电路与网络视频处理电路的h264/265硬件解码器、音频解码器以及hdmi输入、dp输入和vga输入均信号连接；所述lcd面板控制电路和lcd面板背光控制电路与液晶面板信号连接。

优选地，所述外围电路包括电源处理电路、面板按键控制及状态显示电路、rs232串口选择电路、音频源切换处理电路和音频功率放大电路；所述电源处理电路以+12v电压为输入，分别输出外围电路电源、网络解码soc电源和面板控制soc电源；所述面板按键控制及状态显示电路与ir红外遥控器、rs232串口选择电路信号连接；所述rs232串口选择电路与网络视频处理电路的usb/rs232接口控制电路、输入信号裁剪及液晶驱动电路的mcu控制器、db9接口均信号连接；所述音频源切换处理电路与网络视频处理电路的音频解码器、rca线路音频输出均信号连接；所述音频功率放大电路与音频源切换处理电路、扬声器信号连接。

优选地，所述h264/265硬件解码器为专用soc，可以完成16路1920×1080×60hz或4路3840×2160×30hz网络视频流信号的解码处理，同时部署有软件程序把复原的图像以不同的窗口大小和显示位置呈现在一个3840×2160显示分辨率的画面上。

优选地，所述h264/265硬件解码器可以实现输出视频流和用户预置的一幅或多幅图片进行点对点叠加。

优选地，所述lcd面板控制电路采用具有无极缩放功能的专用lcd液晶驱动控制器soc芯片。

同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)本发明把拼接处理器技术和电视技术融合到一起，使得人机交互系统的组成更加简单、组建和维护成本急剧降低，从而使得使用本方案的产品能够应用到县、乡级政府政务中心和各部门的指挥控制系统和电视电话会议系统成为可能，推动了整个社会的发展。

(2)由于我国县、乡级行政区数量众多，如果每个县级行政区按政务中心、交通、公安、教育、农业五个大屏幕系统计算，乡镇级行政区按1个大屏幕系统计算，全国将有大约6万个大屏幕系统110万台显示装置的需求，具有很高的经济价值。

附图说明

图1为本发明的一种基于多窗口的网络视频显示装置的结构框图。

具体实施方式

为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

如图1所示，图1为本发明的一种基于多窗口的网络视频显示装置的结构框图；所述网络视频显示装置包括外围电路、网络视频处理电路、输入信号裁剪及液晶驱动电路和液晶面板四部份组成。

首先，网络视频处理电路工作原理：

网络视频处理电路包含通过软件或硬件h264/h265完成多路网络视频流的解码功能和输入信号自适应显示窗口的大小和位置显示功能，同时还完成2幅图片的叠加功能。在同一时刻网络视频处理电路可以完成4路3840×2160×30hz或16路1920×1080×60hz视频流的解码处理，同时还可以任意设置显示窗口的大小和位置，并可在一个输出画面上开不小于16个窗显示窗口。网络视频处理电路包含有处理器，以完成外部ddr3存储器、tf/sd卡、usb、rs232、音频编解码、音频adc/dac、sata硬盘管理等功能。

进一步地，输入信号裁剪及液晶驱动电路工作原理：

输入信号裁剪及液晶驱动电路包含输入信号处理和lcd液晶面板驱动控制两大部分。其中输入信号处理部分根据用户使用场景从网络视频处理电路输出或是外部hdmi、dp或vga输入中的四路信号选择出1路或两路进行图像解码，然后根据用户使用场景对信号进行叠加、拼接、裁剪处理，最后再送lcd液晶面板驱动控制器进行处理。

输入信号处理电路还将把hdmi或dp输入中的音频信号分离出来后转换为模拟音频信号输出，以方便外围电路中的音频源切换处理电路根据用户使用场景进行处理。

lcd液晶面板驱动控制器可以根据软件配置的面板参数对显示图像进行无极缩放处理，然后再按面板参数和接口标准进行lvds或dp协议进行编码，最后再通过lvds或dp总线送lcd液晶面板进行画面显示；输入信号处理电路还包含有lcd液晶面板背光控制电路，该电路可根据用户使用场景来实现lcd液晶面板的亮度控制。

此外，外围电路工作原理：

外围电路包含电源处理电路、面板按键控制及状态显示电路、rs232串口选择电路、音频源切换处理电路和音频功率放大电路五部分。

电源处理电路对输出的12v电源进行dc-dc变换，分别给电路中的所有器件提供合适的电流、电压和功率，以保证显示屏的所有电路都能正常工作。

rs232串口选择电路是自动根据控制指令的功能分别把外部控制命令和面板按键指令分类，然后分别送到网络视频处理电路和输入信号裁剪及液晶驱动电路，以完成相应的处理操作。

音频源切换处理电路支持四路音频输入两路音频输出，输入分别连接到网络视频流中解码、外部线路输入、外部话筒输入和外部hdmi/dp输入解码器，输出则分别连接到外部线路输入和音频功放电路。其中话筒输入可以和其它三路输入中的任意一路混音后再输出。音频源切换处理电路的两路输出为分配关系，一路作为外部线路输出，另外一路送音频功率放大电路进行功率放大后推动内置扬声器。

另外，液晶面板工作原理：

液晶面板是网络多窗口网络视频显示装置的人机交付部件，它主要根据用户应用场景完成输出画面的呈现。

最后，本发明的一种基于多窗口的网络视频显示装置，其具体的技术特点如下：

(1)本发明使用带h264/265硬件解码器的soc芯片+具有无极缩放功能的专用lcd液晶驱动控制器soc芯片架构来实现多窗口网络视频拼接显示的显示方案。

(2)本发明可以通过用户预置或应用场景需求动态改变h264/265硬件解码器soc芯片输出窗口的大小和位置。

(3)本发明可以通过h264/265硬件解码器soc芯片实现输出视频流和用户预置的一幅或多幅图片进行点对点叠加。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。