分布式多畫面拼控器屏幕映射方法及顯示時鐘同步控制方法及系統與流程

本發明屬于大屏多畫面拼接控制技術領域，涉及一種顯示時鐘的控制方法，尤其涉及一種用于分布式的多畫面拼控器的顯示時鐘同步控制方法，同時，本發明還涉及一種用于分布式的多畫面拼控器的窗口映射的控制方法及系統。

背景技術：

目前，現有的大屏多畫面拼接墻主要模式是采用FPGA或專業顯卡實現的硬件畫面分割器，將物理輸入源(VGA、HDMI)采樣后切割成對應的小畫面顯示，由于簡單高效的特點在過去占據主要市場。但是隨著信息顯示的多元化，網絡化，IP化信息接入困難，畫面分辨率低等缺點越發明顯。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的多畫面拼接方式，以便克服現有方式的上述缺陷。

本發明所述的分布式多畫面拼接技術很好的解決了多元化信息輸入，超高清畫面輸入，輸入源的靈活管理等問題，其核心點在于顯示設備直接的畫面幀同步技術和靈活的窗口映射算法。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種分布式多畫面拼控器顯示時鐘同步控制方法及系統，用于多畫面拼接領域，采用網絡化的輸入源，使顯示內容更加靈活，采用單一同步時鐘，顯著的縮小了分布式系統中顯示終端的畫面延遲。提高了用戶體驗。

此外，本發明還提供一種多畫面拼接領域中的窗口映射算法，做為多窗口和窗口跨屏，窗口漫游的基礎基礎。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種分布式多畫面拼控器顯示時鐘同步控制方法及系統,所述方法包括：

1.時鐘服務器顯示同步時鐘源信號的產生,通過獲取視頻媒體流中的顯示時鐘標簽來產生穩定連續的參考時鐘信號，具體實現如下：

時鐘同步服務器監聽廣播或者多播的傳輸流數據，通過分析傳輸流中的節目關聯表和節目信息表，找到對應傳輸流的時鐘信息，通過每次解析到的時鐘信息，來校正服務器的參考時鐘，同時該參考時鐘提供給拼控器的顯示輸出單元作為時鐘同步參考。時鐘恢復校準部分有兩種模式，第一種模式為廣播和多播方式，這種模式下，時鐘服務器恢復出參考時鐘后直接發送到顯示輸出單元，由顯示輸出單元根據輸出需要做穩定的時鐘間隔預測。第二種模式為單播方式，這種模式下，時鐘服務器恢復出參考始終后，根據顯示輸出單元的時鐘同步請求命令做穩定的時鐘間隔預測。該模式下，顯示輸出單元不需要再做時鐘間隔預測。

參見說明書附圖2：時鐘源模塊設計示意圖

2.分布式拼控器顯示輸出設備和時鐘服務器之間的信號同步，考慮到顯示輸出設備在分布式網絡中位置的不同，通過遠程同步算法，實現不同顯示輸出設備的系統時鐘和服務器保持同步。

在Device A和Device B的系統時鐘同步之前，Device A的時鐘設定為10:00:00am，Device B的時鐘設定為11:00:00am。Device B作為NTP時間服務器，即Device A將使自己的時鐘與Device B的時鐘同步。NTP報文在Device A和Device B之間單向傳輸所需要的時間為1秒。

實際的傳輸過程分為如下4個步驟：

Device A發送一個時鐘同步報文給Device B，該報文帶有它離開Device A時的時間戳，該時間戳為10:00:00am(T1)。

當此時鐘同步報文到達Device B時，Device B加上自己的時間戳，該時間戳為11:00:01am(T2)。

當此時鐘同步報文離開Device B時，Device B再加上自己的時間戳，該時間戳為11:00:02am(T3)。

當Device A接收到該響應報文時，Device A的本地時間為10:00:03am(T4)。

至此，Device A已經擁有足夠的信息來計算兩個重要的參數：

時鐘同步報文的往返時延Delay＝(T4-T1)-(T3-T2)＝2秒。

Device A相對Device B的時間差offset＝((T2-T1)+(T3-T4))/2＝1小時。

DeviceA同步后的時間為T4-Delay+offset＝11:00:01:am

至此，DeviceA的本地時間與DeviceB的本地時間達到同步。

參見說明書附圖3：網絡時間同步原理圖

3.顯示輸出設備之間的顯示畫面同步，顯示輸出設備通過統一的視頻服務器，獲取相同的視頻流，解析出視頻流中每幀圖像的顯示時間，通過與本地時鐘比較，來達到每幀圖像顯示的精準控制。實現每個顯示輸出設備在相同時間點所顯示的畫面為視頻流中的同一幀圖像。由以下兩部分組成

時鐘同步：通過上述方法2的方式定時請求顯示時鐘同步服務器時間戳，更新本地時鐘。參見說明書附圖4：同步時鐘還原原理圖

畫面同步：視頻流解碼后，還原出每幀圖像的顯示時間，通過與校準后的系統時鐘做差值運算，5MS以內顯示該幀畫面，負值則丟棄跳過，以此加快播放進度。大于5MS進入3MS循環等待，直到<5MS以內，顯示該幀圖像，以此減慢播放進度。參見說明書附圖5：幀同步原理圖

通過上述方法，可以使畫面在各個顯示輸出設備上的顯示時鐘誤差縮小到5MS以內，對于25幀/秒的視頻規格，結合人眼的視覺暫留效應，完全符合畫面同步標準，以此消除了畫面切割后顯示不同步造成的拖痕和陰影。

4.視頻在各顯示輸出設備的渲染，通過服務器向顯示輸出設備發送顯示窗口位置的配置命令，來實現不同顯示輸出設備分別顯示同一視頻幀的不同位置，以拼接成一幀完整圖像呈現。

附圖說明

圖1為本發明系統結構示意圖。

圖2為本發明系統的時鐘源模塊設計示意圖。

圖3為本發明系統網絡時間同步原理圖。

圖4為本發明系統同步時鐘還原原理圖

圖5為本發明系統的幀同步原理圖。