视频显示能力兼容方法、端口切换方法和视频矩阵

摘要

本发明公开了一种视频显示能力兼容方法，相应地，还公开了一种视频矩阵的端口切换方法和一种视频矩阵，根据显示设备和视频矩阵的至少一种能力参数值生成虚拟能力参数值，视频源根据该虚拟能力参数值进行视频流的发送，解决了现有技术中未考虑视频矩阵能力、能力参数写入繁琐、专业度要求高等原因所导致的兼容性差的问题，提高了视频流在传输过程中视频源、显示设备以及视频矩阵之间的兼容性，改善了用户体验。

说明书

技术领域

本发明涉及视频矩阵端口切换领域，尤其涉及一种视频显示能力兼容方法、视频矩阵的端口切换方法和相应的视频矩阵。

背景技术

视频矩阵主要用于将一路或多路视频流分发至一个或多个显示设备进行显示，由于显示设备只能对符合自身接受能力的视频流进行稳定显示，因此视频源在输出视频流时需要充分考虑与其连接的各显示设备的接受能力。

现有的视频矩阵普遍存在输入端口所接入的视频流无法在输出端口所接入的显示设备稳定显示的情况，当视频矩阵的输出端口接入多个不同处理能力的显示设备时，这样的兼容性问题尤为凸显，极大地降低了用户体验。

扩展显示器识别数据（Extended display identification data，EDID），是视频电子标准协会（Video Electronics Standards Association，VESA）在制定DDC显示器数据通道通信协议时，制定的有关显示器识别数据的标准，EDID结构中包含有关显示器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串等等。

现有技术中，通常根据显示设备的EDID来设置视频矩阵的EDID，包括：通过拨码开关设置，亦或是通过外部接口现场设置，亦或是通过视频矩阵的输出端口将显示设备的EDID进行拷贝并写入视频矩阵的输入端口。常见的拨码开关设置方式，例如预先存储常见的N

发明内容

有鉴于此，针对现有技术中存在的问题，本发明中的视频显示能力兼容方法，应用于视频矩阵，该方法包括以下步骤：

获取所述视频矩阵的输入端口和输出端口的端口匹配情况，得到端口匹配组合，所述端口匹配组合包括一个输入端口和至少一个输出端口；

获取所述端口匹配组合中与各输出端口相连接的显示设备的至少一种能力参数值以及所述视频矩阵的相应能力参数值；

根据所述显示设备的至少一种能力参数值和所述视频矩阵的相应能力参数值生成至少一个虚拟能力参数值；

与所述输入端口连接的视频源根据所述至少一个虚拟能力参数值输出视频流。

其中，所述至少一种能力参数值为EDID结构，所述EDID结构中的数据块包括第一层级数据块和第二层级数据块，所述第一层级数据块包括能够表征设备显示能力的参数。

其中，生成所述EDID结构的虚拟能力参数值，包括步骤：

将所述显示设备和所述视频矩阵的第一层级数据块按照预先设定的特定处理方式进行处理，得到所述第一层级数据块的虚拟能力参数值。

作为一种实施方式，所述第一层级数据块包括72字节描述块，获取所述72字节描述块的虚拟能力参数值，包括以下步骤：

根据所述显示设备的72字节描述块获取所述显示设备的像素时钟值，根据所述视频矩阵的72字节描述块获取所述视频矩阵的像素时钟值，取所述显示设备和所述视频矩阵的像素时钟值的最小值作为虚拟像素时钟值；

按照由高到低的顺序预先存储若干视频格式的像素时钟值所对应的详细时序描述块，作为备选详细时序描述块；

按照由高到低的顺序，选取与所述虚拟像素时钟值最接近的像素时钟值所对应的备选详细时序描述块及其相邻备选详细时序描述块存储在所述72字节描述块的虚拟能力参数值的前两个18字节中。

作为一种实施方式，所述第一层级数据块包括YC

根据所述YC

对所述第一视频格式集合取交集，根据所述YC

作为一种实施方式，所述第一层级数据块包括YC

根据所述YC

对所述第二视频集合取并集，根据所述YC

进一步地，生成所述EDID结构的虚拟能力参数值，还包括以下步骤：

选择所述显示设备和所述视频矩阵的第二层级数据块中的最低值或所述视频矩阵的第二层级数据块，作为所述第二层级数据块的虚拟能力参数值；

将所述第一层级数据块的虚拟能力参数值和所述第二层级数据块的虚拟能力参数值按照所述EDID结构进行存储，得到所述EDID结构的虚拟能力参数值。

相应地，作为一种实施方式，本发明中视频矩阵的端口切换方法，包括对所述视频矩阵的输入端口与输出端口的匹配情况进行监测的步骤，若所监测的情况发生变化，则采用上述视频显示能力兼容方法进行视频流的发送。

进一步地，该方法还包括对所述视频矩阵的输出端口所连接的显示设备情况进行监测的步骤，若监测到所述端口匹配组合中某一输出端口所连接的显示设备发生变化，则更新所述某一输出端口所连接的显示设备的相应能力参数值。

相应地，本发明中的视频矩阵，包括：用于连接视频源的输入端口和用于连接显示设备输出端口，还包括：

端口匹配监测模块，当监测到所述输入端口和所述输出端口的匹配关系发生变化时，发送端口匹配组合变化指令；

输出端口监测模块，当监测到某一输出端口处显示设备的接入情况发生变化时，发送输出设备更新指令；

存储模块，存储有可供控制模块执行的操作指令和虚拟能力参数值；

控制模块，根据所述端口匹配组合变化指令和所述输出设备更新指令，执行所述操作指令，实现上述视频端口切换方法控制视频流的传输；

输入端口通知模块，用于在所述虚拟能力参数值发生变化时，根据所述控制模块的控制通知所述视频源重新读取更新后的虚拟能力参数值。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

本发明中的视频显示能力兼容方法，根据显示设备和视频矩阵的至少一种能力参数值生成虚拟能力参数值，视频源根据该虚拟能力参数值进行视频流的发送，解决了现有技术中因未考虑视频矩阵能力而导致显示设备无法显示视频流的问题；进一步对EDID结构中的数据进行分类处理，将能够表征显示能力的参数归为第一层级数据块，并对第一层级数据块做特别处理，解决了现有技术中因能力参数写入繁琐、专业度要求高等原因所导致的兼容性差的问题；本发明中的视频端口切换方法和相应的视频矩阵在输入、输出端口匹配关系、端口所接显示设备发生变化时，重新生成虚拟能力参数值，使得视频源能够即时根据输出端的变化读取虚拟能力参数调整所发送的视频流，提高了视频流在传输过程中视频源、显示设备以及视频矩阵之间的兼容性，改善了用户体验。

附图说明

图1是本发明中视频矩阵的应用示意图；

图2是本发明中视频显示能力兼容方法的流程图；

图3是本发明中以EDID作为能力参数值时虚拟能力参数值的获取流程图；

图4是本发明中视频矩阵的端口切换方法的流程图；

图5是本发明中视频矩阵的模块示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

图1中视频矩阵100具有n（n≥1）个输入端口，分别为P

视频矩阵100的接口可以是DVI、VGA、HDMI等，这些接口均支持EDID技术规范，部分接口还支持高带宽数字内容保护技术规范（High Bandwidth Digital ContentProtection ，HDCP）。

为了使上述视频源200输出的视频流能够兼容视频矩阵100和各显示设备300的显示能力，如图2所示，本发明中应用于视频矩阵100的视频显示能力兼容方法，包括以下步骤：

（1）获取该视频矩阵的输入端口和输出端口的端口匹配情况，得到端口匹配组合。

具体的，结合图1，获取到输入端口P

（2）对于任一端口匹配组合，获取该端口匹配组合中与各输出端口相连接的显示设备的至少一种能力参数值以及该视频矩阵的相应能力参数值。

根据视频矩阵的接口类型，选择至少一种能力参数值，例如：若接口类型为HDMI，可以选择EDID、HDCP中的一种或者两种作为能力参数值。

具体的，结合图1，以EDID为能力参数值，获取与该端口匹配组合中的输出端口P

（3）根据所有显示设备的至少一种能力参数值和该视频矩阵的相应能力参数值生成至少一个虚拟能力参数值。

（4）与该输入端口连接的视频源根据上述至少一个虚拟能力参数值输出视频流。

具体的，结合图1，以EDID为能力参数值，则对输出端口P

根据协议，可将EDID结构中的数据块分为第一层级数据块和第二层级数据块，第一层级数据块中存储有能够表征设备显示能力的参数。

例如，EDID结构均包括VESA主块（Video Electronics Standards Association），在VESA主块中存储有72字节描述块（18 Byte Descriptions，72 Bytes），其在EDID结构中以连续字节形式存储。在72字节描述块中存在四个18字节的小块，在其中第一个18字节的小块中存储有一个详细时序描述块（Detailed Timing Description #1），在与其相邻的后面三个18字节的小块中所存储的内容并非固定，为详细时序描述块（Detailed TimingDescription #2、#3、#4）或显示描述块（Monitor Descriptor），显示描述块具有显示范围限制块（Monitor Range Limits）、厂商身份标识块等多个数据类型，每种类型数据均为18个字节。其中，显示范围限制块中存储有像素时钟值，若存在显示范围限制块时，则可直接提取像素时钟值，若不存在显示范围限制块时，也可通过详细时序描述块推导出像素时钟值。

又例如，有的EDID结构中不但包括VESA主块，还包括CEA扩展块，在CEA扩展块(Consumer Electronics Association)中存储有视频数据块（Video Data Block，VDB）、YC

上述72字节描述块、视频数据块、YC

而VESA主块中的既定时序块（Established Timings Block）数据块、厂商和产品ID块（Vendor & Product ID Block）这类数据块，以及CEA扩展块中的音频数据块（AudioData Block）、扬声器配置数据块（Audio Data Block）与设备显示能力相关度不高，属于第二层级数据块。

如图3所示，以EDID作为能力参数值，图2中的步骤（3）可进一步包括以下步骤：

（31）将各显示设备和视频矩阵的第一层级数据块按照预先设定的特定处理方式进行处理，得到第一层级数据块的虚拟能力参数值。

具体的，结合图1，从各显示设备300的EDID中提取一种第一层级数据块，依次为φ

（32）选择各显示设备和视频矩阵的第二层级数据块中的最低值或视频矩阵的第二层级数据块，作为第二层级数据块的虚拟能力参数值。

具体的，对于既定时序块、音频数据块、扬声器配置数据块等能够进行能力值排序的第二层级数据块，则选取各显示设备和视频矩阵中相应数据块的最低值，而对于厂商和产品ID块等标识设备身份信息的这类数据块则直接在虚拟能力参数值中填写视频矩阵的数据。

（33）将上述第一层级数据块的虚拟能力参数值和第二层级数据块的虚拟能力参数值按照所述EDID结构进行存储，得到EDID结构的虚拟能力参数值，即虚拟EDID。

作为一种实施方式，第一层级数据块中包括72字节描述块，则图3中的步骤（31）包括以下步骤：

（311）根据各显示设备的72字节描述块获取各显示设备的像素时钟值，根据视频矩阵的72字节描述块获取该视频矩阵的像素时钟值，取各显示设备和视频矩阵的像素时钟值的最小值作为虚拟像素时钟值。

具体的，若某一显示设备的EDID中存在显示描述块，则从其显示范围限制块中直接提取像素时钟值，若不存在显示描述块，则通过详细时序描述块推导出像素时钟值。

（312）按照由高到低的顺序预先存储若干视频格式的像素时钟值所对应的详细时序描述块，作为备选详细时序描述块。

具体的，上述预先存储的视频格式可以为一些常见视频格式，包括但不限于600M、300M、150M、75M，每种视频格式均对应一个像素时钟，进而对应一个详细时序描述块，将该四种视频格式所对应的详细时序描述块按照由高到低的顺序进行存储。

（313）按照由高到低的顺序，选取与所述虚拟像素时钟值最接近的像素时钟值所对应的备选详细时序描述块及其相邻备选详细时序描述块存储在72字节描述块的前两个18字节的小块中。

（314）根据虚拟像素时钟值设置显示范围限制块，存储在72字节描述块的第三个18字节的小块中。

（315）在72字节描述块的第四个18字节的小块中存储厂商身份标识块，最终得到72字节描述块的虚拟能力参数值。

具体的，若步骤（312）中所得虚拟像素时钟与300M视频格式对应的像素时钟最为接近，则选择300M、150M对应的备选详细时序描述块，按照EDID结构，按序存储在72字节描述块中的前两个18字节，将显示范围限制块和厂商身份标识块存储在72字节描述块中的后两个18字节中，最终得到的四个18字节的数据块即为72字节描述块的虚拟能力参数值。

作为另一种实施方式，第一层级数据块包括YC

根据所述YC

对所述第一视频格式集合取交集，根据所述YC

具体的，若某一端口匹配组合中存在有输出端口P

作为一种实施方式，所述第一层级数据块包括YC

根据所述YC

对所述第二视频集合取并集，根据所述YC

具体的，若某一端口匹配组合中存在有输出端口P

上述图3中的步骤（31）中的第一层级数据块可以包括像素时钟、YC

作为一种实施方式，如图4所示，本发明中视频矩阵的端口切换方法，包括以下步骤：

（a）监测视频矩阵的输入端口与输出端口的匹配情况，若该匹配情况发生变化，则依次执行步骤（b）至步骤（e），若该匹配情况未发生变化，则执行步骤（f）；

具体的，匹配情况发生变化，包括在视频矩阵初始化阶段，通过视频矩阵上的按键、计算机交互页面或智能终端上安装的应用软件来设定输入端口与输出端口的匹配关系；还包括在视频矩阵使用过程中，通过视频矩阵上的视频矩阵上的按键、计算机交互页面或智能终端上安装的应用软件修改输入端口与输出端口的匹配关系。

（b）获取该视频矩阵的输入端口和输出端口的端口匹配情况，得到端口匹配组合；

（c）对于任一端口匹配组合，获取该端口匹配组合中与各输出端口相连接的显示设备的至少一种能力参数值以及该视频矩阵的相应能力参数值；

（d）根据所有显示设备的至少一种能力参数值和该视频矩阵的相应能力参数值生成至少一个虚拟能力参数值；

（e）与该输入端口连接的视频源根据上述至少一个虚拟能力参数值输出视频流；

（f）监测某一匹配组合中输出端口所连接的显示设备连接情况，若某一输出端口所连接的设备情况发生变化，则依次执行步骤（h）、步骤（d）、步骤（e）；否则执行步骤（e）；

（h）获取相应输出端口所连接的显示设备的相应能力参数值。

具体的，上述步骤（a）与上述步骤（f）可以采用周期性循环监测的方式分别对输入端口和输出端口匹配情况以及输出端口所连接显示设备的情况进行监测，也可以是在接收到更新指令后才执行判断。上述步骤（b）至步骤（d）中所分别获取到的端口匹配组合、能力参数值以及所生成的虚拟能力参数值可以存储在寄存器或其他存储器中，以便于后续的数据处理。在本实施方式中输入端口所连接的视频源发生变化，并不会影响相关流程，仅需新接入的视频源读取对应输入端口所在端口匹配组合中的虚拟能力参数值即可。

本实施方式中步骤（b）至步骤（e）与图2中所示的视频显示能力兼容方法中所包括的步骤（1）至步骤（4）相同，其具体实施方式与上述实施方式中相应步骤所对应的内容相同，不再赘述。

作为一种实施方式，如图5所示，能够实现上述视频端口切换方法的视频矩阵100，包括用于连接显示设备的输出端口和连接视频源的输入端口，还包括：

端口匹配监测模块，用于当监测到输入端口和输出端口的匹配关系发生变化时，发送端口匹配组合变化指令；

输出端口监测模块，用于当监测到某一输出端口处显示设备的接入情况发生变化时，发送输出设备更新指令；

存储模块，用于存储有可供控制模块执行的操作指令和生成的虚拟能力参数值；

控制模块，根据端口匹配组合变化指令和输出设备更新指令，执行存储模块中的操作指令，实现上述如图4所示的视频端口切换方法控制视频流的发送；

输入端口通知模块，用于在虚拟能力参数值发生变化时，在控制模块的控制下通知视频源进行新数值的读取。

具体的，对于某一端口匹配组合，若该组合中的输入、输出匹配关系发生变化，或某一输出端口所连接的显示设备发生变化，则会重新生成虚拟能力参数值，对于与视频矩阵输入端口所连接的视频源来说，相当于视频矩阵和显示设备所形成的虚拟显示端发生变化，需重新读取虚拟能力参数值。对于HDMI、DVI、VGA等接口，由于这些接口均支持EDID技术规范，故可以通过HPD（热插拔）信号来实现上述通知。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。