專利名稱：基于智慧城市的動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號傳輸領(lǐng)域，具體涉及一種動態(tài)多信號源的顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的指揮控制中心廣泛應(yīng)用于通訊、電力、公安、交通等多個領(lǐng)域，指控中心一般配備一塊或多塊大型顯示器，通過大型顯示器，可以將關(guān)鍵數(shù)據(jù)集中展現(xiàn)，對指揮行動和狀態(tài)檢測都提供了良好的支撐。隨著當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興技術(shù)的發(fā)展，大量數(shù)據(jù)通過已有的BI手段等技術(shù)手段，匯聚成對實時狀態(tài)的統(tǒng)計、分析和對未來狀態(tài)的預(yù)測，這些結(jié)果不應(yīng)當(dāng)也不可能只被放置在分系統(tǒng)中，集中展現(xiàn)才能凸顯其價值。多源信息也要求多路信號的能動態(tài)、集中、實時地展現(xiàn)，由于數(shù)據(jù)源的特殊性，傳統(tǒng)的指控中心的組成方式已不能滿足目前的要求，急需一種動態(tài)、快速的信號接入系統(tǒng)和方法。有鑒于此，有必要提供一種動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠?qū)討B(tài)多信號源快速地進行顯示和切換到系統(tǒng)和方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，包括:
動態(tài)信號接入代理端，用于接收動態(tài)信號源發(fā)送的音頻或視頻信號，向中控服務(wù)器發(fā)送接入請求，獲取中控服務(wù)器分配的跳板工作站的主機IP地址及端口號，向跳板工作站傳輸所述音頻或視頻信號；
中控服務(wù)器，用于接收動態(tài)信號接入代理端的接入請求，并根據(jù)動態(tài)信號接入代理端的輸入?yún)?shù)，為其分配合適的工作站；將分配的工作站切換至跳板模式；用于控制工作站輸出音頻和視頻信號至顯示系統(tǒng)；
工作站，用于接收跳板模式切換命令，切換至跳板模式，并且接收動態(tài)信號接入代理端發(fā)送的音頻與視頻壓縮流，通過解壓算法還原音頻或視頻，重現(xiàn)動態(tài)信號源的音頻或視頻信號；用于發(fā)送解壓后音頻或視頻至顯示系統(tǒng)；
顯示系統(tǒng)，包括音頻和視頻顯示器，用于顯示工作站發(fā)來的音頻或視頻；
所述動態(tài)信號接入代理端、中控服務(wù)器、工作站和顯示系統(tǒng)通過LAN連接。作為本發(fā)明的進一步改進，所述視頻信號的獲取采用VNC技術(shù)或類似技術(shù)，動態(tài)信號接入代理端直接從動態(tài)信號源顯存中獲取最終顯示信號，確保顯示信號不失真。作為本發(fā)明的進一步改進，所述動態(tài)信號接入代理端進一步用于提供UI (用戶界面)，供用戶選取大屏幕信號顯示區(qū)域。作為本發(fā)明的進一步改進，所述動態(tài)信號接入代理端進一步用于對所述音頻或視頻進行壓縮，以便在傳輸過程中盡量降低帶寬占用率，保證信號實時、完整傳輸。所述工作站進一步用于通過解壓算法還原音頻或視頻，重現(xiàn)動態(tài)信號源的音頻或視頻信號；發(fā)送解壓后音頻或視頻至顯示系統(tǒng)；
作為本發(fā)明的進一步改進，所述動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)執(zhí)行下列步驟:
S1:在動態(tài)信號接入代理端選擇動態(tài)信號源，選擇輸出的信號類型，信號類型包括音頻和視頻；
S2:動態(tài)信號接入代理端將動態(tài)信號的接入請求和接入類型信息一并發(fā)送至中控服務(wù)
器；
53:中控服務(wù)器判斷接入請求是否可以被接收，其檢查內(nèi)容包括:讀取接入代理發(fā)送的接入內(nèi)容，判斷是否有顯示沖突、是否有可用工作站作為跳板工作站；如請求失敗，則向動態(tài)信號接入代理端返回接入失敗消息；
54:如有可用的工作站作為跳板工作站，中控服務(wù)器向查找到的工作站發(fā)送機器狀態(tài)切換命令，將工作站機器功能切換至跳板工作站狀態(tài)；
55:中控服務(wù)器將跳板工作站地址發(fā)送至動態(tài)信號接入代理端，跳板工作站地址包括IP地址、端口和身份認證信息；
56:動態(tài)信號接入代理端捕獲目前接入的動態(tài)信號源上的所有音頻視頻信號；
57:壓縮捕獲視頻:動態(tài)信號接入代理端通過視頻低損壓縮算法，將動態(tài)信號源的視頻信號進行壓縮，通過音頻低損壓縮算法，將動態(tài)信號的源音頻信號進行壓縮；
58:將壓縮后的音頻或視頻信號通過UDP協(xié)議發(fā)送至跳板工作站；
59:跳板工作站將接收到的壓縮后音頻或視頻進行還原；
510:跳板工作站播放音頻或視頻:用全屏方式顯示視頻流，同時通過聲卡播放音頻
流；
511:中控服務(wù)器控制跳板工作站音視頻內(nèi)容輸出:中控服務(wù)器通過與跳板工作站中的視頻矩陣、音頻矩陣通訊，將音頻、視頻分別發(fā)送至音頻顯示器、視頻顯示器。作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟SI進一步包括，在動態(tài)信號接入代理端的用戶界面設(shè)定視頻顯示器的顯示區(qū)域；所述步驟S2進一步包括，所述動態(tài)信號接入代理端發(fā)送顯示區(qū)域設(shè)定和視頻信號分辨率至所述中控服務(wù)器。作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟3中，中控服務(wù)器判斷接入請求是否可以被接收的過程中，進一步包括通過接入代理端獲得接入信號的尺寸及預(yù)定顯示區(qū)域，如預(yù)定區(qū)域已被占用，可以自動分配，智能判斷，自動尋找合適跳板工作站，全部過程不需要人工干預(yù)。具體過程步驟如下:
531:代理端向中控服務(wù)器發(fā)送待接入視頻信號的尺寸、欲顯示區(qū)域；
532:中控服務(wù)器查詢可工作在該視頻信號尺寸下的工作站，若有轉(zhuǎn)向S35，否則轉(zhuǎn)向
S33 ；
533:查詢是否有動態(tài)調(diào)整后顯示該視頻信號的工作站，若有轉(zhuǎn)向S35，否則轉(zhuǎn)向S34 ；
534:返回“分配資源失敗”消息；
535:檢查該預(yù)定顯示區(qū)域是否被占用，若有轉(zhuǎn)向S36，否則轉(zhuǎn)向S37 ；
536:檢查能否自動分配可顯示區(qū)域，若有轉(zhuǎn)向S36，否則轉(zhuǎn)向S37 ；
537:分配顯示區(qū)域，返回成功獲得跳板工作站。本發(fā)明創(chuàng)造有益效果在于:
本發(fā)明實現(xiàn)動態(tài)信號在指揮控制中心的快速接入，不需要傳統(tǒng)光纖或電纜，直接通過LAN發(fā)送視頻信號、音頻信號。視頻信號的獲取采用VNC技術(shù)或類似技術(shù)，直接從顯存中獲取最終顯示信號，確保顯示信號不失真。中控服務(wù)器為接入請求分配跳板工作站過程中，需接入的信號尺寸、顯示區(qū)域都可以自動分配，智能判斷，自動尋找合適跳板工作站，全部過程不需要人工干預(yù)。動態(tài)信號的音視頻在傳輸至跳板工作站過程中采用音頻、視頻壓縮技術(shù)，在傳輸過程中盡量降低帶寬占用率，保證信號實時、完整傳輸。


圖1為本發(fā)明實施例1動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框 圖2為本發(fā)明實施例1動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流 圖3為本發(fā)明實施例1動態(tài)信號接入過程的流程 圖4為本發(fā)明實施例1工作站搜尋流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例做進一步說明。實施例1
如圖1和圖2所示，動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，包括動態(tài)信號接入代理端、中控服務(wù)器、工作站和顯示系統(tǒng)，動態(tài)信號接入代理端中設(shè)有代理軟件，中控服務(wù)器中設(shè)有控制軟件和工作站中設(shè)有客戶端軟件。動態(tài)信號接入代理端、中控服務(wù)器、工作站和顯示系統(tǒng)通過LAN連接。顯不系統(tǒng)由大屏顯不器和首響系統(tǒng)組成。動態(tài)信號接代理端用于:
O提供UI，供用戶選取大屏幕信號顯示區(qū)域；
2)獲得所在信號源系統(tǒng)的屏幕參數(shù)，包括分辨率、顏色位數(shù)等；
3)將獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送至中控服務(wù)器；
4)獲取中控服務(wù)器分配的跳板工作站的主機IP地址及端口號；
5)通過顯存直接讀取技術(shù)獲得當(dāng)前顯示信號；
6)通過音頻捕獲技術(shù)獲得當(dāng)前音頻信號；
7)壓縮視頻信號；
8)壓縮音頻信號；
9)將視頻、音頻信號通過LAN傳輸至中控服務(wù)器。中控服務(wù)器除了包含傳統(tǒng)的對大屏幕、工作站客戶端的控制功能外，還用于:
1)接收動態(tài)信號接入請求；
2)判斷信號是否滿足接入條件，包括:通過搜尋工作站的搜尋分辨率和機器配置等，尋找符合條件的工作站，判斷大屏幕是否可以滿足顯示需求；
3)查詢工作站地址；
4)向工作站客戶端發(fā)送指令:設(shè)定工作站模式為跳板模式或普通模式；
5)向動態(tài)信號接入代理端發(fā)送工作站地址、端口信息。工作站除包含傳統(tǒng)的客戶端功能外，還用于:
1)接收工作站模式設(shè)置命令，將工作站模式設(shè)定為普通模式或跳板模式；
2)接收動態(tài)信號源動態(tài)信號接入代理端發(fā)送的視頻信號數(shù)據(jù)流； 3)接收動態(tài)信號源動態(tài)信號接入代理端發(fā)送的音頻信號數(shù)據(jù)流；
4)解壓縮視頻數(shù)據(jù)流；
5)解壓縮音頻數(shù)據(jù)流；
6)顯示視頻數(shù)據(jù)；
7)播放音頻數(shù)據(jù)。外來信號源接入具體流程如下所示:
S1:打開動態(tài)信號接入代理端，動態(tài)信號接入代理端在屏幕上繪制目前大屏幕的所有分割區(qū)域，操作人員在界面中選擇希望顯示信號的區(qū)域、并選擇希望輸出的信號類型(音頻、視頻);
52:發(fā)送接入請求:將動態(tài)信號的接入請求、接入類型、顯示區(qū)域設(shè)定、視頻信號分辨率等相關(guān)接入信息一并發(fā)送至中控服務(wù)器；
53:動態(tài)服務(wù)器處理請求:中控服務(wù)器判斷接入請求是否可以被接收，其主要檢查內(nèi)容為:讀取接入代理發(fā)送的接入內(nèi)容，判斷是否有顯示沖突、是否有可用工作站作為跳板工作站。如圖4所示，視頻工作站的搜尋具體包括:
531:代理端向中控服務(wù)器發(fā)送待接入視頻信號的尺寸、欲顯示區(qū)域；
532:中控服務(wù)器查詢可工作在該視頻信號尺寸下的工作站，若有轉(zhuǎn)向S35，否則轉(zhuǎn)向
S33 ；
533:查詢是否有動態(tài)調(diào)整后顯示該視頻信號的工作站，若有轉(zhuǎn)向S35，否則轉(zhuǎn)向S34 ；
534:返回“分配資源失敗”消息；
535:檢查該預(yù)定顯示區(qū)域是否被占用，若有轉(zhuǎn)向S36，否則轉(zhuǎn)向S37 ；
536:檢查能否自動分配可顯示區(qū)域，若有轉(zhuǎn)向S36，否則轉(zhuǎn)向S37 ；
537:分配顯示區(qū)域，返回成功獲得跳板工作站
54:分配跳板工作站:向S3步驟中查找到的工作站發(fā)送機器狀態(tài)切換命令，將工作站機器功能切換至跳板工作站狀態(tài)。S5:將跳板工作站地址發(fā)送至動態(tài)信號源:向動態(tài)信號接入代理端發(fā)送接入跳板工作站的IP地址，端口，身份認證信息。此時，動態(tài)信號接入代理端即可與跳板工作站通τΗ οS6:捕獲動態(tài)信號源的音視頻:動態(tài)信號接入代理端捕獲目前動態(tài)信號源上的所有音頻視頻信號。S7:壓縮捕獲視頻:通過視頻低損壓縮算法，將動態(tài)信號源視頻信號進行壓縮，通過音頻低損壓縮算法，將動態(tài)信號源音頻信號進行壓縮。S8:將捕獲內(nèi)容發(fā)送至跳板工作站:將捕獲內(nèi)容通過UDP協(xié)議，發(fā)送至跳板工作站。S9:跳板工作站解壓還原音視頻:跳板工作站上的大屏控制系統(tǒng)客戶端軟件將接收到的壓縮后音頻、視頻進行還原。SlO:跳板工作站播放音、視頻:因全屏方式顯示視頻流，同時通過聲卡播放音頻流。Sll:中控服務(wù)器控制跳板工作站音視頻內(nèi)容輸出:中控服務(wù)器通過與視頻矩陣、音頻矩陣通訊，將音頻、視頻分別發(fā)送至音響系統(tǒng)、大屏幕。
權(quán)利要求
1.動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括: 動態(tài)信號接入代理端，用于接收動態(tài)信號源發(fā)送的音頻或視頻信號，向中控服務(wù)器發(fā)送接入請求，獲取中控服務(wù)器分配的跳板工作站的主機IP地址及端口號，向跳板工作站傳輸所述音頻或視頻信號； 中控服務(wù)器，用于接收動態(tài)信號接入代理端的接入請求，并根據(jù)動態(tài)信號接入代理端的輸入?yún)?shù)，為其分配合適的工作站；將分配的工作站切換至跳板模式；用于控制工作站輸出音頻和視頻信號至顯示系統(tǒng)； 工作站，用于接收跳板模式切換命令，切換至跳板模式，并且接收動態(tài)信號接入代理端發(fā)送的音頻與視頻，發(fā)送音頻或視頻至顯示系統(tǒng)； 顯示系統(tǒng)，包括音頻和視頻顯示器，用于顯示工作站發(fā)來的音頻或視頻； 所述動態(tài)信號接入代理端、中控服務(wù)器、工作站和顯示系統(tǒng)通過LAN連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)信號接入代理端直接從動態(tài)信號源顯存中獲取最終顯示信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)信號接入代理端進一步用于提供UI，供用戶選取大屏幕信號顯示區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)信號接入代理端進一步用于對所述音頻或視頻進行壓縮；所述工作站進一步用于通過解壓算法還原音頻或視頻，重現(xiàn)動態(tài)信號源的音頻或視頻信號；發(fā)送解壓后音頻或視頻至顯示系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)執(zhí)行下列步驟: S1:在動態(tài)信號接入代理端選擇動態(tài)信號源，選擇輸出的信號類型，信號類型包括音頻和視頻； S2:動態(tài)信號接入代理端將動態(tài)信號的接入請求和接入類型信息一并發(fā)送至中控服務(wù)器； 53:中控服務(wù)器判斷接入請求是否可以被接收，其檢查內(nèi)容包括:讀取接入代理發(fā)送的接入內(nèi)容，判斷是否有顯示沖突、是否有可用工作站作為跳板工作站；如請求失敗，則向動態(tài)信號接入代理端返回接入失敗消息； 54:如有可用的工作站作為跳板工作站，中控服務(wù)器向查找到的工作站發(fā)送機器狀態(tài)切換命令，將工作站機器功能切換至跳板工作站狀態(tài)； 55:中控服務(wù)器將跳板工作站地址發(fā)送至動態(tài)信號接入代理端，跳板工作站地址包括IP地址、端口和身份認證信息； 56:動態(tài)信號接入代理端捕獲目前接入的動態(tài)信號源上的所有音頻視頻信號； 57:壓縮捕獲視頻:動態(tài)信號接入代理端通過視頻低損壓縮算法，將動態(tài)信號源的視頻信號進行壓縮，通過音頻低損壓縮算法，將動態(tài)信號的源音頻信號進行壓縮； 58:將壓縮后的音頻或視頻信號通過UDP協(xié)議發(fā)送至跳板工作站； 59:跳板工作站將接收到的壓縮后音頻或視頻進行還原； 510:跳板工作站播放音頻或視頻:用全屏方式顯示視頻流，同時通過聲卡播放音頻流； 511:中控服務(wù)器控制跳板工作站音視頻內(nèi)容輸出:中控服務(wù)器通過與跳板工作站中的視頻矩陣、音頻矩陣通訊，將音頻、視頻分別發(fā)送至音頻顯示器、視頻顯示器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟3具體包括: 531:代理端向中控服務(wù)器發(fā)送待接入視頻信號的尺寸、欲顯示區(qū)域；532:中控服務(wù)器查詢可工作在該視頻信號尺寸下的工作站，若有轉(zhuǎn)向S35，否則轉(zhuǎn)向S33 ；533:查詢是否有動態(tài)調(diào)整后顯示該視頻信號的工作站，若有轉(zhuǎn)向S35，否則轉(zhuǎn)向S34 ； 534:返回“分配資源失敗”消息； 535:檢查該預(yù)定顯示區(qū)域是否被占用，若有轉(zhuǎn)向S36，否則轉(zhuǎn)向S37 ； 536:檢查能否自動分配可顯示區(qū)域，若有轉(zhuǎn)向S36，否則轉(zhuǎn)向S37 ； 537:分配顯示區(qū)域，返回成 功獲得跳板工作站。
全文摘要
動態(tài)多信號源快速顯示系統(tǒng)，包括動態(tài)信號接入代理端，用于接收動態(tài)信號源發(fā)送的音頻或視頻信號，向中控服務(wù)器發(fā)送接入請求，獲取中控服務(wù)器分配的跳板工作站的主機IP地址及端口號，向跳板工作站傳輸所述音頻或視頻信號；中控服務(wù)器，根據(jù)動態(tài)信號接入代理端的輸入?yún)?shù)，為其分配合適的工作站；將分配的工作站切換至跳板模式；用于控制工作站輸出至顯示系統(tǒng)；工作站，用于接收跳板模式切換命令，切換至跳板模式，并且接收動態(tài)信號接入代理端發(fā)送的音頻與視頻，發(fā)送音頻或視頻至顯示系統(tǒng)；顯示系統(tǒng)，包括音頻和視頻顯示器，用于顯示工作站發(fā)來的音頻或視頻；所述動態(tài)信號接入代理端、中控服務(wù)器、工作站和顯示系統(tǒng)通過LAN連接。
文檔編號H04L29/08GK103118088SQ201310023780
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者郁建生, 錢坤, 徐嘯峰, 朱磊, 婁歡 申請人:江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司