一种基于网络的集分式拼接控制显示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于网络的集分式拼接控制显示系统。该系统包括输入装置、至少一个网络交换路由单元、至少一个主控单元和输出装置；所述主控单元和网络交换路由单元相连；所述网络交换路由单元通过输入装置中的输入视频包传输接口单元连接若干个视频采集和预处理单元；同时通过输出装置中的输出视频包传输单元和若干个第一视频拼接后处理单元相连，形成星形网或链形网结构。此系统能有效解决分布式的成本和空间问题，又能解决集中式传输距离短、安装不灵活性、散热困难、风扇噪声大、开窗限制、扩容时前期投资浪费等一系列问题，使得基于此方法开发的产品性价比很高、后向兼容性极佳。

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络的集分式拼接控制显示系统
本专利技术涉及图像拼接控制器，更具体地说是一种采用集中和分布式相结合的新型图像的拼接系统。
技术介绍
大屏拼接显示系统在交通指挥、气象监测、电视展示、通信、军事、安防等领域的运用越来越广泛。目前市面上的拼接控制多种多样，但归纳起来不外乎以下几种：一、基于PC架构拼接控制器，这种拼接控制器功耗非常高，图像显示不稳定，成本高；二、基于背板交换技术，利用DSP和FPGA进行图像处理的拼接控制器，这种方式的控制器，在选定的合适规模上，具有成本优势，但是在工程上缺乏灵活性，只能靠近拼接屏放置，如果拼接屏数量多时，由于视频电缆（DVI、HDMI等）传输长度的限制，往往出现不稳定现象；另外发热集中，必须额外加多个风扇进行散热，如果不选用电信级的风扇一般使用年限也就3到4年，假如用户希望增加屏幕扩容时，必需整机更换，前期投资得不到保护；还有由于背板总线交换能力的限制，在单屏开窗及组播上有一定的限制；三、基于以太网交换的完全分布式的拼接控制器，这种控制器可以解决很多工程问题，性能稳定卓越，优势非常明显，但由于成本过高，几年来一直得不到有效的推广。而本专利技术集中了以上几种类型的优势，又解决了成本的问题。检索专利系统，还未找出集中和分布式相结合的拼接控制器，较为接近的是：专利CN101807389A，这是一种基于PC架构的拼接控制器，也是上文中所提及的第一种架构，这种架构的拼接控制系统整体功耗是基于硬件架构（ASIC、FPGA等）的10倍以上的功耗，由于采用的非实时操作系统，时钟同步存在一定的问题，易发生画面的撕裂和不稳定的问题。专利CN103020894A是典型基于背板交换的集中式拼接控制器，其结构一般包括一个交换背板、多个业务处理板、多个接口卡、电源、风扇、主控板等。这种结构不是基于网络式的，工程施工受视频电缆传输长度的限制，只能靠近大屏放置，而且由于热过于集中，必须加风扇，降低了系统的稳定性。专利CN1026100869A和专利CN203151670U，其专利实质是一个，是典型传统意义上的分布式拼接控制器，一个输入节点支持一个输入源，一个输出节点支持一个单屏，这种分布式控制器架构简单、稳定可靠，功耗低，但是具体施工时，由于网线较多且分布，施工难度不比集中架构的低，还有一个最大的问题是成本高启；而回显屏只支持单屏，这在大屏数目多达64个以上时，屏上图像基本看不清楚。
技术实现思路
本专利技术保留了以上拼接器的优点，克服了上述所提的缺陷，提出一种新型的基于网络的集分式拼接控制显示系统。本专利技术提供的一种基于网络的集分式拼接控制显示系统包括输入装置、网络交换路由单元、输出装置和主控单元；所述输入装置、网络交换路由单元和输出装置依次相连，所述主控单元和网络交换路由单元相连；所述输入装置包括依次连接的视频输入接口单元、若干个视频采集和预处理集合和输入视频包传输接口单元；所述输出装置包括依次连接的输出视频包传输单元、若干个第一视频拼接后处理集合、视频显示信号传输接口单元和a*b的大屏拼接屏，其中a、b为大于等于1的正整数；所述若干个视频采集和预处理集合由若干个视频采集和预处理单元组合而成；所述若干个第一视频拼接后处理集合由若干个第一视频拼接后处理单元组合而成；所述网络交换路由单元通过输入装置中的输入视频包传输接口单元连接若干个视频采集和预处理集合；同时通过输出装置中的输出视频包传输单元和若干个第一视频拼接后处理集合相连，形成星形网或链形网结构。上述系统中，若干个视频采集和预处理集合和若干个第一视频拼接后处理集合进行集群处理，形成各自的云。上述系统中，所述网络交换路由单元为一个以上；网络交换路由单元间相互串联。上述系统中，还包括回显网元，所述回显网元包括依次连接的回显传输单元、若干个第二视频拼接后处理单元、回显传输接口单元和c*d的回显拼接屏，其中c、d为大于等于1的正整数，所述回显网元中的若干个第二视频拼接后处理单元相互组合形成若干个第二视频拼接后处理集合，再通过回显传输单元和网络交换路由单元连接形成星形或链形网络结构。上述系统中，所述视频采集和预处理单元及第一视频拼接后处理单元是单通道处理单元或者嵌入式处理器。上述系统中，所述视频采集和预处理单元及第一视频拼接后处理单元选自DSP、FPGA嵌入式处理器或它们的组合。上述系统中，所述第二视频拼接后处理单元是单通道处理单元或者嵌入式处理器。上述系统中，所述第二视频拼接后处理单元选自DSP、FPGA嵌入式处理器或它们的组合。上述系统中，将视频采集和预处理集合和第一视频拼接后处理集合用云处理服务器替代。本专利技术的有益效果在于：此系统能够集中分布式拼接控制器和集中式拼接控制器的优点，有效解决分布式的成本和空间问题，又能解决集中式传输距离短、安装不灵活性、散热困难、风扇噪声大、开窗限制、扩容时前期投资浪费等一系列问题，使得基于此方法开发的产品性价比很高、后向兼容性极佳。附图说明图1是本专利技术整个系统的拓扑图。图2是本明组网模型说明。图3是本专利技术回显的流程示意图。图中标号：101-视频输入接口单元；201-视频采集和预处理单元；301-输入视频包传输接口单元；401-网络交换路由单元；501-输出视频包传输单元；601-第一视频拼接后处理单元；701-视频显示信号传输接口单元；801-a*b的大屏拼接屏；901-主控单元；1001-回显传输单元；1002-第二视频拼接后处理单元；1003-回显传输接口单元；1004-c*d的回显拼接屏。具体实施方式本专利技术整个系统的拓扑图如图1所示，其中，系统包含以下网元：视频输入接口单元101、视频采集和预处理单元201、输入视频包传输接口单元301、网络交换路由单元401、输出视频包传输单元501、第一视频拼接后处理单元601、视频显示信号传输接口单元701、a*b的大屏拼接屏801、主控单元901、回显传输单元1001、第二视频拼接后处理单元1002、回显传输接口单元1003和c*d的回显拼接屏1004。若干个视频采集和预处理单元201组合形成若干个视频采集和预处理集合；若干个第一视频拼接后处理单元601形成若干个第一视频拼接后处理集合；若干个第二视频拼接后处理单元1002形成若干个第二视频拼接后处理集合；这些网元通过一个或多个网络交换路由单元401互联形成星形或链形网络结构。视频输入接口单元101可以是DVI、HDMI、VGA、SDI、HD_SDI、CVBS、或是以太网接口RJ45等；在这个单元中，对模拟视频信号进行AD转换，或对DVI、HDMI、SDI等信号进行解码和信号统一格式化处理、输入视频同步化处理、视频压缩解码（包含不仅限于H.264/H.265等有损压缩，还包含无损压缩等）。视频采集和预处理单元201根据主控的配置信号对视频切割缩放处理；进一步说明，视频采集和预处理单元201有若干个，若干个这样的单元组成一个处理“云”；这是不同于典型分布式系统的一个突出的地方。视频采集和预处理单元201是单通道处理单元或者嵌入式处理器，以DSP、FPGA、嵌入式处理器或它们的组合。输入视频包传输接口单元301，用于对已预处理结束的视频信号进行压缩处理（包含不仅限于H.264/H.265等有损压缩，还包含无损压缩等）、分组包封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于网络的集分式拼接控制显示系统，其特征在于：该系统包括输入装置、网络交换路由单元、输出装置和主控单元；所述输入装置、网络交换路由单元和输出装置依次相连，所述主控单元和网络交换路由单元相连；所述输入装置包括依次连接的视频输入接口单元、若干个视频采集和预处理集合和输入视频包传输接口单元；所述输出装置包括依次连接的输出视频包传输单元、若干个第一视频拼接后处理集合、视频显示信号传输接口单元和a*b的大屏拼接屏，其中a、b为大于等于1的正整数；所述若干个视频采集和预处理集合由若干个视频采集和预处理单元组合而成；所述若干个第一视频拼接后处理集合由若干个第一视频拼接后处理单元组合而成；所述网络交换路由单元通过输入装置中的输入视频包传输接口单元连接若干个视频采集和预处理集合；同时通过输出装置中的输出视频包传输单元和若干个第一视频拼接后处理集合相连，形成星形网或链形网结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络的集分式拼接控制显示系统，其特征在于：该系统包括输入装置、网络交换路由单元、输出装置和主控单元；所述输入装置、网络交换路由单元和输出装置依次相连，所述主控单元和网络交换路由单元相连；所述输入装置包括依次连接的视频输入接口单元、若干个视频采集和预处理集合和输入视频包传输接口单元；所述输出装置包括依次连接的输出视频包传输单元、若干个第一视频拼接后处理集合、视频显示信号传输接口单元和a*b的大屏拼接屏，其中a、b为大于等于1的正整数；所述若干个视频采集和预处理集合由若干个视频采集和预处理单元组合而成；所述若干个第一视频拼接后处理集合由若干个第一视频拼接后处理单元组合而成；所述网络交换路由单元通过输入装置中的输入视频包传输接口单元连接若干个视频采集和预处理集合；同时通过输出装置中的输出视频包传输单元和若干个第一视频拼接后处理集合相连，形成星形网或链形网结构；其中：所述网络交换路由单元为一个以上，网络交换路由单元间相互串联；所述视频采集和预处理单元及第一视频拼接后处理单元是单通道处理单元或者嵌入式处理器。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘卫明，
申请(专利权)人：上海晨驭信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31