一种像素级视频组态的方法与流程

本发明涉及一种像素级视频组态的方法，特别涉及一种基于视频、图像的动态调用及组态的方法。

背景技术：

集散式控制系统(dcs)是工业控制领域的一个重要组成部分，主要用于数据采集、传输和监控。集中监控室中采用了大量dcs的监控画面，显示必要的流程画面、报警等综合信息，以便监控人员实时获知电厂状态。dcs画面的呈现，需要借助常规视频显示单元(vdu)和大屏幕显示器，通过视频信号将dcs组态结果放置在对应的显示终端。

现有的dcs画面的修改，需要借助dcs软件本身，经历控制域的数据逻辑修改、下装以及监视域的画面组态修改、发布等一系列流程。某些工业领域不允许监控人员直接修改画面内容，而需要借助第三方(如设计院)对画面内容提出修改，再通过仪控工程师或dcs供货商进行组态下装，耗时耗力，周期较长。

因此，特别需要一种像素级视频组态的方法，在不改变dcs输出画面的基础上，在视频端对画面内容加以重构，方便操纵员灵活剪裁和拼接画面内容，以解决上述现有存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种像素级视频组态的方法，针对现有技术的不足，实现在有限的物理视频输出的情况下，实现视屏扩展动态视频调用、自由切割和组合，绕开原dcs单通道视频端的物理限制，对有限的视频进行无限的重构，并投放到操作站vdu或大屏幕显示终端。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种像素级视频组态的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)动态视频调用：通过虚拟kvm(vkvm)程序实现虚拟显卡和物理显卡的多对多映射和动态选择，将传统的dcs画面编号的调用变成了虚拟显卡编号的调用，在物理显卡中动态选择所需的虚拟显卡编号，实现视频显示输出的动态调用；

(2)kvm网络：将vkvm程序筛选后的vdu视频信号输出接入kvm网络，通过kvm的视频键盘鼠标调度功能，实现显示终端视频的组合和调度，送入拼接融合器；

(3)像素级图像切割拼接融合：通过像素级图像拼接融合器在单通道视频信号源输入端进行精细切分，并将切分好的像素图片按特定模式灵活重构成一幅新的显示画面，便于操纵员获取个性化自定义显示内容。

在本发明的一个实施例中，虚拟kvm(vkvm)程序还具有人机交互功能(如语音，眼动)或留有外部应用激励输入通道，参与vdu主机的物理显示输出动态选择。

本发明的像素级视频组态的方法，与现有技术相比，绕开了dcs对显示画面输出端的内容把持，对现有多个单画面，进行任意切割，并把切割后的图像，进行任意实时拼接为新画面，摆脱通过传统dcs软件进行画面重新组态、下载、发布等流程，不破坏现有dcs软件的显示内容，通过显示终端视频源的重新组合，达到画面无限重构的目的；基于虚拟显卡的动态视频调用，实现了跨平台的视频输出调用，回避了dcs平台固定视频输出的限制，将视频控制权移交给虚拟显卡及对应驱动进行实现，从而实现显示的无限化和智能化；可以应用于主控制室操作站vdu和大屏幕显示系统，丰富视频终端显示内容，扩展操纵员自主性和灵活性，实现本发明的目的。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本发明的像素级视频组态的方法的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例

如图1所示，本发明的像素级视频组态的方法，包括如下步骤：

(1)动态视频调用：

通过虚拟kvm(vkvm)程序实现虚拟显卡和物理显卡的多对多映射和动态选择，将传统的dcs画面编号的调用变成了虚拟显卡编号的调用，在物理显卡中动态选择所需的虚拟显卡编号，实现视频显示输出的动态调用。

在视频矩阵预留的物理显卡通道有限(如20张物理显卡)的情况下，为达到200幅左右显示画面自由动态调用的目的，将原先视频调度权从dcs移至显卡，即：让200+幅显示画面在200+个虚拟显卡中同时预先显示。

通过虚拟kvm(vkvm)程序，dcs端的视频输出在虚拟显卡中进行显示，同时支持实例应用的多开，即在后台能打开200+个dcs视频输出子窗口/子进程，让200+幅画面显示在200+个虚拟显卡上。

虚拟kvm(vkvm)程序还提供额外的人机交互功能(如语音，眼动)或留有外部应用激励输入通道，参与vdu主机的物理显示输出动态选择。

基于虚拟显卡的动态视频调用，实现了跨平台的视频输出调用，回避了dcs平台固定视频输出的限制，将视频控制权移交给虚拟显卡及对应驱动进行实现，从而实现智能化。

(2)kvm网络：

将vkvm程序筛选后的vdu视频信号输出接入实体kvm网络，通过kvm的视频键盘鼠标调度功能，实现显示终端视频的组合和调度，送入拼接融合器；

(3)像素级图像切割拼接融合：

通过像素级图像拼接融合器在单通道视频信号源输入端进行精细切分，并将切分好的像素图片按特定模式灵活重构成一幅新的显示画面，便于操纵员获取个性化自定义显示内容，摆脱了对dcs软件修改组态和重新下装的依赖。

对于单通道画面及视频的切割，实现以下功能：

对每幅画面的显示内容进行分析，按其特征进行区块的切割(单通道最多9块)。

单通道切割后的显示块。通过调用融合处理器现有软件，可将不同显示块进行重新排列组合，形成新的显示画面。

每幅画面的切割方法不用，切割后的区块大小也不同。为了使切割后的显示块能拼接成正常大小的画面且不产生形变，可以预先设置不同的拼接模板。

拼接模板可以通过特定的软件对显示区域大小进行预设，只能容纳比显示区域小的显示块。该软件能够按照用户要求进行重新组合和拼接成新的显示画面。

像素级图像拼接融合器除满足上述要求外，还提供后期升级的定制接口，为第三方控制软件预留通用接口，方便其调用融合处理器的分割及拼接功能。

本发明的像素级视频组态的方法，在视屏端对现有dcs画面进行重构和组合，摆脱通过dcs软件进行画面重新组态、下载、发布等流程，通过显示终端视频源的重新组合，达到画面无限重构的目的，大大提升了监控人员的自由度和监控效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种像素级视频组态的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)动态视频调用：通过虚拟kvm(vkvm)程序实现虚拟显卡和物理显卡的多对多映射和动态选择，将传统的dcs画面编号的调用变成了虚拟显卡编号的调用，在物理显卡中动态选择所需的虚拟显卡编号，实现视频显示输出的动态调用；

(2)kvm网络：将vkvm程序筛选后的vdu视频信号输出接入kvm网络，通过kvm的视频键盘鼠标调度功能，实现显示终端视频的组合和调度，送入拼接融合器；

(3)像素级图像切割拼接融合：通过像素级图像拼接融合器在单通道视频信号源输入端进行精细切分，并将切分好的像素图片按特定模式灵活重构成一幅新的显示画面，便于操纵员获取个性化自定义显示内容。

2.如权利要求1所述的像素级视频组态的方法，其特征在于，虚拟kvm(vkvm)程序还具有人机交互功能或留有外部应用激励输入通道，参与vdu主机的物理显示输出动态选择。

技术总结
本发明的目的在于公开一种像素级视频组态的方法，与现有技术相比，绕开了DCS对显示画面输出端的内容把持，对现有多个单画面，进行任意切割，并把切割后的图像，进行任意实时拼接为新画面，摆脱通过传统DCS软件进行画面重新组态、下载、发布等流程，不破坏现有DCS软件的显示内容，通过显示终端视频源的重新组合，达到画面无限重构的目的；基于虚拟显卡的动态视频调用，实现了跨平台的视频输出调用，回避了DCS平台固定视频输出的限制，将视频控制权移交给虚拟显卡及对应驱动进行实现，从而实现显示的无限化和智能化；可以应用于主控制室操作站VDU和大屏幕显示系统，丰富视频终端显示内容，扩展操纵员自主性和灵活性，实现本发明的目的。

技术研发人员：连海涛;桑玮;张淑慧;宋霏;陈明瑾;郑添;马骏
受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院有限公司
技术研发日：2021.02.08
技术公布日：2021.06.22