阅读说明：本技术 多屏联动演示控制系统及方法 (Multi-screen linkage demonstration control system and method ) 是由 陈炯昊 于 2018-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多屏联动演示控制系统,包括控制端、客户端,控制端与客户端通信连接。控制端包括中控终端服务器、多个数据终端服务器、中控控制终端、音视频处理模块、数据接收端口、数据发送端口。中控终端服务器包括视频信号源管理模块、显示窗口位置管理模块、显示画面管理模块、数据输入输出管理模块。中控控制终端包括中控界面,中控界面包括视频信号源列表窗口、显示窗口位置信息输入框、显示画面参数设置窗口、数据输入输出设置窗口。本发明还公开了一种多屏联动演示控制方法,包括多屏幕级联、屏幕画面调整、多屏联动交互等过程。本发明采用不同屏幕间的多屏联动方式,同时满足高清画面显示的需求,具有多屏高质量联动交互展示的特点。(The invention relates to a multi-screen linkage demonstration control system which comprises a control end and a client, wherein the control end is in communication connection with the client. The control terminal comprises a central control terminal server, a plurality of data terminal servers, a central control terminal, an audio and video processing module, a data receiving port and a data sending port. The central control terminal server comprises a video signal source management module, a display window position management module, a display picture management module and a data input and output management module. The central control terminal comprises a central control interface, and the central control interface comprises a video signal source list window, a display window position information input frame, a display picture parameter setting window and a data input and output setting window. The invention also discloses a multi-screen linkage demonstration control method, which comprises the processes of multi-screen cascade, screen picture adjustment, multi-screen linkage interaction and the like. The invention adopts a multi-screen linkage mode among different screens, simultaneously meets the requirement of high-definition picture display, and has the characteristic of multi-screen high-quality linkage interactive display.)

多屏联动演示控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种多屏幕演示系统及方法，特别涉及一种多屏联动演示控制系统及方法，属于多屏控制领域。

背景技术

目前市场上的多屏显示已经被广泛的应用在各个领域，无论是LED屏还是投影，用户都希望通过多屏技术达到更大宽幅画面进行展示的目的。同时，用户还希望在更大的画面中实现多人多屏联动，例如多媒体会议桌，多媒体互动电子板等，可以满足多人共同在大屏上进行交互、演示等功能。因此应运而生了很多画面拼接技术、多通道融合技术等。其共同点就是基于同一批次的显示产品进行画面级联处理，达到最终画面横向或者竖向叠加的效果。其运用和使用还是存在一定的局限性。由于现有市场上主流的做法是通过拼接或融合技术进行画面的叠加，其方式固然可行，但最大的缺点和不足是：⑴对产品批次依赖性强，必须是同一批次、同一类型的产品；⑵跨平台显示效果较差，画面不清晰，响应速度不一致；⑶多人操作性较差，甚至无法满足多人控制；⑷难以实现多屏间的双向、多向通讯和互动。

发明内容

本发明多屏联动演示控制系统及方法公开了新的方案，采用不同屏幕间的多屏联动方式，同时满足高清画面显示的需求，解决了现有方案无法实现跨平台高质量双向、多向联动演示的问题。

本发明多屏联动演示控制系统包括控制端、客户端，控制端与客户端通信连接。控制端包括中控终端服务器、多个数据终端服务器、中控控制终端、音视频处理模块、数据接收端口、数据发送端口，中控终端服务器用于管理控制多屏幕联动演示过程，数据终端服务器用于存储管理终端数据，中控控制终端用于设置中控终端服务器的参数信息，音视频处理模块用于处理音视频信息，数据接收端口用于接收外部数据信息，数据发送端口用于向多屏幕发送数据信息。中控终端服务器包括视频信号源管理模块、显示窗口位置管理模块、显示画面管理模块、数据输入输出管理模块，视频信号源管理模块用于管理视频信号源，显示窗口位置管理模块用于管理显示窗口的尺寸、位置设置，显示画面管理模块用于管理显示画面的参数特征，数据输入输出管理模块用于管理音视频数据的输入、输出设置。中控控制终端包括中控界面，中控界面包括视频信号源列表窗口、显示窗口位置信息输入框、显示画面参数设置窗口、数据输入输出设置窗口，视频信号源列表窗口用于展示视频信号源列表，显示窗口位置信息输入框用于输入、设置显示窗口的尺寸、位置参数，显示画面参数设置窗口用于设置画面的显示参数，数据输入输出设置窗口用于选择、设置数据的类型、输入通道、输出通道。客户端包括数据信息输入页面，数据信息输入页面用于用户输入交互、演示信息。

进一步，本方案的音视频处理模块包括千兆交换机、多台图形计算机系统，千兆交换机用于连接上述多个数据终端服务器与上述多台图形计算机系统，上述多台图形计算机系统用于处理图形数据信息。

进一步，本方案的数据接收端口包括远程数据接收端口、防火墙、路由器，路由器通过千兆网络与上述多个数据终端服务器通信连接。

进一步，本方案的数据发送端口包括高清视频矩阵切换器，高清视频矩阵切换器用于连接音视频处理模块与多个屏幕显示设备。

进一步，本方案的显示窗口位置信息输入框包括上边距数值输入框、左边距数值输入框、窗口高数值输入框、窗口宽数值输入框，上边距数值输入框、左边距数值输入框、窗口高数值输入框、窗口宽数值输入框用于设置窗口的具***置、尺寸参数。

进一步，本方案的显示画面参数设置窗口包括亮度调节拖动条、对比度调节拖动条、黑平衡调节拖动条、画面垂直位移调节拖动条、画面水平位移调节拖动条、画面水平尺寸调节拖动条、相位调节拖动条，亮度调节拖动条、对比度调节拖动条、黑平衡调节拖动条、画面垂直位移调节拖动条、画面水平位移调节拖动条、画面水平尺寸调节拖动条、相位调节拖动条用于设置画面亮度、对比度、黑平衡、垂直位移、水平位移、水平尺寸、相位参数。

进一步，本方案的数据输入输出设置窗口包括AV矩阵/RGB矩阵选择栏、输入通道选择框、输出通道选择框、音频/视频/音视频选择栏，AV矩阵/RGB矩阵选择栏用于切换选择AV矩阵、RGB矩阵，输入通道选择框用于选择输入端信号源，输出通道选择框用于选择输出端屏幕，音频/视频/音视频选择栏用于切换选择音频、视频、音视频。

本发明还公开了一种多屏联动演示控制方法，多屏联动演示控制方法基于多屏联动演示控制系统，多屏联动演示控制系统包括控制端、客户端，控制端与客户端通信连接，控制端包括中控终端服务器、多个数据终端服务器、中控控制终端、音视频处理模块、数据接收端口、数据发送端口，中控终端服务器包括视频信号源管理模块、显示窗口位置管理模块、显示画面管理模块、数据输入输出管理模块，中控控制终端包括中控界面，中控界面包括视频信号源列表窗口、显示窗口位置信息输入框、显示画面参数设置窗口、数据输入输出设置窗口，客户端包括数据信息输入页面，包括过程：通过中控控制终端进行系统设置，根据不同的展示环境选择多屏幕阵列排列方式，对多个屏幕进行画面几何校正，统一屏幕色彩，调节画面响应速度，中控终端服务器调取数据终端服务器的数据信息经过音视频处理模块的处理后通过数据发送端口发送给多个屏幕进行展示，中控终端服务器调取从客户端通过数据接收端口存入数据终端服务器的用户交互、演示信息经过音视频处理模块的处理后通过数据发送端口发送给多个屏幕进行联动、互动展示。

本发明多屏联动演示控制系统及方法采用不同屏幕间的多屏联动方式，同时满足高清画面显示的需求，具有多屏高质量联动交互展示的特点。

附图说明

图1是多屏联动演示控制系统的原理图之一。

图2是多屏联动演示控制系统的原理图之二。

图3是多屏联动演示控制系统的原理图之三。

图4是多屏联动演示控制方法的流程简图。

图5是用户中控管理逻辑图。

具体实施方式

本发明多屏联动演示控制系统包括控制端、客户端，控制端与客户端通信连接。控制端包括中控终端服务器、多个数据终端服务器、中控控制终端、音视频处理模块、数据接收端口、数据发送端口，中控终端服务器用于管理控制多屏幕联动演示过程，数据终端服务器用于存储管理终端数据，中控控制终端用于设置中控终端服务器的参数信息，音视频处理模块用于处理音视频信息，数据接收端口用于接收外部数据信息，数据发送端口用于向多屏幕发送数据信息。中控终端服务器包括视频信号源管理模块、显示窗口位置管理模块、显示画面管理模块、数据输入输出管理模块，视频信号源管理模块用于管理视频信号源，显示窗口位置管理模块用于管理显示窗口的尺寸、位置设置，显示画面管理模块用于管理显示画面的参数特征，数据输入输出管理模块用于管理音视频数据的输入、输出设置。中控控制终端包括中控界面，中控界面包括视频信号源列表窗口、显示窗口位置信息输入框、显示画面参数设置窗口、数据输入输出设置窗口，视频信号源列表窗口用于展示视频信号源列表，显示窗口位置信息输入框用于输入、设置显示窗口的尺寸、位置参数，显示画面参数设置窗口用于设置画面的显示参数，数据输入输出设置窗口用于选择、设置数据的类型、输入通道、输出通道。客户端包括数据信息输入页面，数据信息输入页面用于用户输入交互、演示信息。上述方案采用不同屏幕间的多屏联动方式，同时满足高清画面显示的需求，更满足了各行业中对多屏联动的需求，多人可同步完成多个大屏之间的通讯和管理，实现了跨平台高质量双向、多向联动演示。

为了实现高质量的视频输出，本方案的音视频处理模块包括千兆交换机、多台图形计算机系统，千兆交换机用于连接上述多个数据终端服务器与上述多台图形计算机系统，上述多台图形计算机系统用于处理图形数据信息。为了实现数据的输入、输出，本方案的数据接收端口包括远程数据接收端口、防火墙、路由器，路由器通过千兆网络与上述多个数据终端服务器通信连接。本方案的数据发送端口包括高清视频矩阵切换器，高清视频矩阵切换器用于连接音视频处理模块与多个屏幕显示设备。

为了实现参数设置，本方案的显示窗口位置信息输入框包括上边距数值输入框、左边距数值输入框、窗口高数值输入框、窗口宽数值输入框，上边距数值输入框、左边距数值输入框、窗口高数值输入框、窗口宽数值输入框用于设置窗口的具***置、尺寸参数。本方案的显示画面参数设置窗口包括亮度调节拖动条、对比度调节拖动条、黑平衡调节拖动条、画面垂直位移调节拖动条、画面水平位移调节拖动条、画面水平尺寸调节拖动条、相位调节拖动条，亮度调节拖动条、对比度调节拖动条、黑平衡调节拖动条、画面垂直位移调节拖动条、画面水平位移调节拖动条、画面水平尺寸调节拖动条、相位调节拖动条用于设置画面亮度、对比度、黑平衡、垂直位移、水平位移、水平尺寸、相位参数。本方案的数据输入输出设置窗口包括AV矩阵/RGB矩阵选择栏、输入通道选择框、输出通道选择框、音频/视频/音视频选择栏，AV矩阵/RGB矩阵选择栏用于切换选择AV矩阵、RGB矩阵，输入通道选择框用于选择输入端信号源，输出通道选择框用于选择输出端屏幕，音频/视频/音视频选择栏用于切换选择音频、视频、音视频。

本发明还公开了一种多屏联动演示控制方法，多屏联动演示控制方法基于多屏联动演示控制系统，多屏联动演示控制系统包括控制端、客户端，控制端与客户端通信连接，控制端包括中控终端服务器、多个数据终端服务器、中控控制终端、音视频处理模块、数据接收端口、数据发送端口，中控终端服务器包括视频信号源管理模块、显示窗口位置管理模块、显示画面管理模块、数据输入输出管理模块，中控控制终端包括中控界面，中控界面包括视频信号源列表窗口、显示窗口位置信息输入框、显示画面参数设置窗口、数据输入输出设置窗口，客户端包括数据信息输入页面，包括过程：通过中控控制终端进行系统设置，根据不同的展示环境选择多屏幕阵列排列方式，对多个屏幕进行画面几何校正，统一屏幕色彩，调节画面响应速度，中控终端服务器调取数据终端服务器的数据信息经过音视频处理模块的处理后通过数据发送端口发送给多个屏幕进行展示，中控终端服务器调取从客户端通过数据接收端口存入数据终端服务器的用户交互、演示信息经过音视频处理模块的处理后通过数据发送端口发送给多个屏幕进行联动、互动展示。上述方案采用不同屏幕间的多屏联动方式，同时满足高清画面显示的需求，更满足了各行业中对多屏联动的需求，实现了多人多屏互动，多人可同步完成多个大屏之间的通讯和管理，满足了演示、会议、发布会活动等多种场景的要求。

本方案公开了一种多屏幕的显示系统，在这个基础上，本方案还涉及了多屏联动的控制领域，即通过网络等形式进行不同屏幕间的多屏联动，同时满足高清画面显示的需求目的。本方案通过多屏联动演示控制系统既满足了用户对于更大宽幅画面的展示要求，又能满足多屏联动，多人多屏互动的需求，具有以下特点：⑴多屏幕间的同步性，根据不同屏幕的响应速度实现画面加速、刷新率等处理，确保信号响应速度一致；⑵通过多屏幕信号源之间的阵列级联满足跨屏幕之间的通讯问题；⑶控制管理技术，通过矩阵等方式实现多屏间的统一管理，无论是输入输出还是信号处理都实现统一管理；⑷多屏多人交互技术，其核心部分就是通讯技术，屏幕间的通讯，既有本地通讯也有异地通讯，确保在不同环境中都能顺畅的进行通讯，达到更好的体验和演示效果。基于以上特点，本方案分析了市场上主流的各种屏幕，包括LED屏、投影、液晶显示屏等，进行结合分析，如图4所示，主要有以下几个步骤：⑴多个屏幕间的连接处理，根据不同的展示环境设计最佳的多屏幕阵列排列方式；⑵对多个屏幕进行画面几何校正，统一屏幕色彩，画面响应速度调校等技术处理；⑶搭建管理平台，包括N台控制设备间的矩阵式管理，即控制信号的分布式管理；⑷交互管理，通过屏幕间的通讯或者第三方的控制平台，如PAD、手机或者其它触摸屏等，完成屏幕间的通讯控制。

本方案的多屏联动系统由多个环节组成，以下简要说明。

多屏幕间的级联处理

本方案将各种屏幕(投影、液晶或者LED)进行级联，通过同步播放器确保画面以1/1000秒的速度同步播放，达到流畅、无延时的播放效果。同时通过Socket通讯技术连接多台主机，通过在服务器与客户端之间建立专有连接来串联各终端的互动展示行为，如图2所示。

画面优化处理

本方案通过视频加速处理技术，即通过显卡GPU和显卡应用处理器中的专用视频处理核心来实现的。这种处理核心只占用极少的CPU使用率，使用极低的功耗，就可以提供极佳的视频影像。硬件加速式H.264、VC-1、WMV和MPEG-4视频解码可以尽量降低CPU占用量，极其平稳地播放H.264、VC-1、WMV和MPEG-4格式的高清和标清视频。专用视频处理内核在PC上提供超顺畅的标准和高清视频，不会有停顿现象。同时，分离式视频处理核心，卸载了CPU和三维引擎复杂的视频处理任务，不仅降低了功耗，而且让PC可以轻松自如地同时运行多个应用。通过消除重影、模糊和失真现象，提供清晰的画面，利用时空反交错、反影讯和高级缩放技术来去除边缘锯齿。在任何显示设备上，通过灰度、亮度和饱和度控制、色温矫正以及LCD锐化等特性，在任何显示设备上呈现更好的画面展示效果，呈现精确、生动的色彩。除此之外，本方案还配备了一些常规的画面处理功能及插件，包括：

⑴融合带的羽化，任意可调融合曲线，所见即所得极速羽化，投影机光路叠加部分，亮度加倍，不处理会有明显高亮带，融合系统负责将边带部分作渐变处理称为羽化过程。

⑵投影机色彩校正，可编程多段式高精度色差补偿，在实际工程中，各台投影机的颜色都会有些差异，边缘融合系统能够将不同投影机的颜色按照颜色低匹配标准，校正成同一颜色。

⑶暗场/漏光补偿机制，多区域多阶暗场补偿，在纯黑境下，投影机仍有一部分光线射到投影幕上,使中间出现一个亮带，边缘融合机能提升非叠加部分光强来抵消此亮带使图像画面一致，这时漏光效应又会影响画质，漏光补偿调节功能就可很好的解决这个问题，通过设置漏光带宽度，提升黑电平值，使非融合区、融合区、漏光区色调的一致，从而使漏光部分去除。

⑷夜景模式功能，独有高级动态夜景模式，在显示对比度较高的图像时，经暗场补偿,漏光带调节后，会显得灰白模糊，开启夜景模式功能可提高图像的对比度，使图像色彩艳丽逼真。

⑸异形几何校正功能，高精度任意异形校正，同时支持快速全动模式和高精度网格模式、高级像素保真控制技术、非线性多滤波器技术和纹理补偿技术，支持弧形、柱形、球形等任意异形投影，支持120Hz几何校正。

网络矩阵式屏幕管理

对于多台不同屏幕和对应的多台信号源控制之间实现网络化管理。管理系统中集成了高清视频信号、外部信号源、互联网计算机信号、数据服务器信号等。所有的信号通过系统都可以不失真的在大屏上以任意的窗口形式实时的显示出来。系统的所有功能均采用模块化的设计组合，给用户操作、系统维护和升级带来极大的方便。同时，可以在同一操作界面下实现不同信号和不同屏幕间的矩阵式切换、显示、控制功能。

网络化server/client管理方式

所有的操作控制功能都可以在网络上的任意一台计算机上完成，大大地增强了控制的灵活性和方便性，而且多个用户可以同时对大屏幕进行操作，可以对大屏幕的相同位置放置各自不同的显示内容窗口，并且可以实现互操作，如图3所示。

本地/异地控制方式

本地化管理主要是通过本地控制端电脑进行参数设置，完成播放内容的不同需求。异地控制则基于互联网，不同网络分控计算机可以同时进行操作，所有操作界面相同，信息一致，且信息实时通过网络更新，排除因不同分控计算机同时操作大屏幕而引起的误操作。远程多屏应用管理系统基于TCP/IP网络协议，可实现对多组大屏的多个不同用户远程操作、显示模式管理、信号源管理等强大功能，使得大屏幕的操控方便快捷，操作界面友好直观，彻底改变了传统大屏幕操作复杂等弊端。

中控管理系统

主要是基于中央管理平台和屏幕展示端、电脑控制端的设备统一管理。系统使用以太网UDP通讯协议，支持RS232\485通讯，并提供了协议码，通过此协议，使用者可以设计自己的控制界面，通过局域网中的控制主机或者手机、平板电脑等，适时播放使用者指定的多媒体影片或其它数字内容，多屏可以同步控制上传和播放。用户还可以通过此协议同外部设备协调工作，例如：外设演示设备等。对于高级开发人员，提供了二次开发包，在原有软件接口的基础上添加功能模块，实现其它同步控制效果，如图5所示。

基于以上内容，本方案的整套多屏联动控制系统主要是基于各种类型屏幕之间的连接显示和联动控制，如图1所示，本方案的整体硬件环境包括：⑴不同类型的显示端：LED显示屏、高清液晶显示屏、拼接屏、投影机(配备各类型的成像载体)等；⑵主控内核：I7、16G及以上内存、专业图形处理器(2G以上显存)、250GB(SSD+2T)存储硬盘、USB3.0、千兆网卡等；⑶控制端：高清音视频混合矩阵、网络中控设备等。

因此，本方案的有益效果在于：整套多屏联动演示控制系统不仅仅满足了演示播放的功能，更满足了各行业对多屏联动的需求，多人可同步完成多个大屏之间的通讯和管理，无论是演示、会议、发布会活动等都可以轻松应对。具体是：⑴提高了屏幕及系统的实用性，无论是在播放还是控制端都有更丰富的功能及更简单的操作方式，快速获取各种动态图像信号，为展示现场提供了更高的保障。⑵画面显示的技术性提高，完善的色彩统一性控制，画面亮度、均匀度一致，一体化的图像处理技术，支持各种制式信号(数字、模拟、网络等)，兼容性强；⑶系统的开放性和扩展性提高，系统除了可以直接接入计算机RGB信号、视频信号外，还可以接入网络信号，通过对信号系统和GIS系统的各种计算机图、文及网络信息、视频图像信息的动态综合显示，可以作为各种实时数字内容的展示或者第三方平台的数据运用，为操作人员和用户提供一个高清晰度、高亮度、高智能化的交互式的平台；⑷系统的经济性提升，系统在开发时会最大化地利用好各种屏幕及控制端本身的硬件参数和性能，充分发挥系统本身的优势，而不是仅仅依靠硬件参数的优越来体现演示性能，另外，系统的多终端、网络控制模式也可以节省不少安装及调试成本；⑸系统的网络共享性，支持在windows NT操作平台下的各种PC机、工作站，经TCP/IP通讯协议可以网络形式互联，计算机的连接数目不受限制，任意一个网上用户工作站或PC机均可共享多个屏幕的显示资源，支持多个网口配置，各个网络之间互不相连，确保用户系统的安全可靠性。

基于以上内容、特点，本方案的多屏联动演示控制系统及方法相比现有同类方案具有突出的实质性特点和显著的进步。

本方案的多屏联动演示控制系统及方法并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。