软件实现的同步锁定和帧锁定制造技术

一种处理系统(100)通过以下方式来使多个视频处理单元(VPU)(105)的显示输出(130)的频率和相位同步：将在每个VPU处生成的本地时基(230)调整成与基于网络协议生成的虚拟全局时基(235)匹配并且基于该虚拟全局时基使用于这些显示输出的视频定时同步。些显示输出的视频定时同步。些显示输出的视频定时同步。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】软件实现的同步锁定和帧锁定

技术介绍

[0001]需要来自多个处理器的同步显示输出的应用通常采用专用硬件和电缆连接来彼此连接并且连接到外部参考(“同步锁相”)信号，该外部参考信号生成用于处理器的共同时基以锁定显示模块刷新率的频率(生成锁定或“同步锁定”)和相位(“帧锁定”)。例如，在广告中以及在电视和电影制作中使用的显示墙包括显示模块(也经常被称为“显示面板”)阵列，这些显示模块中的每个显示模块显示帧的一部分，使得阵列中的显示模块一起显示完整的帧并且产生比任何单个显示面板更大的可视区域。包括多于四个显示模块的大型显示墙通常由多个视频处理单元驱动，这些视频处理单元必须在频率和相位上被锁定，以便避免运动或图像撕裂的视觉问题。
附图说明
[0002]通过参考附图，本公开被更好地理解，并且其许多特征和优点对于本领域技术人员是显而易见的。在不同附图中使用相同的附图标记表示类似或相同的项目。
[0003]图1是根据一些实施方案的处理系统的框图，该处理系统包括使视频帧的显示在多个显示模块处动态地同步的多个视频处理单元。
[0004]图2是根据一些实施方案的视频处理单元的用于将本地时基频率同步到虚拟全局时基频率的显示定时发生器的框图。
[0005]图3是示出根据一些实施方案的用于执行“模式设定”以将本地时基频率同步到虚拟全局时基频率的方法的流程图。
具体实施方式
[0006]图1至图3示出了用于通过以下方式来使多个视频处理单元(VPU)的显示输出的频率和相位同步的系统和技术：将在每个VPU处生成的本地时基调整成与基于网络协议生成的虚拟全局时基匹配并且基于该虚拟全局时基使用于这些显示输出的开始时间同步。在一些实施方案诸如并入大量显示模块的大型显示墙中，处理系统包括各自驱动多个显示模块的多个VPU，其中每个VPU生成帧的一部分以供在多个显示模块中的每个显示模块处显示。每个显示模块显示帧的一部分，使得阵列中的显示模块一起显示整个帧。
[0007]处理系统的VPU包括使用网络协议诸如IEEE 1588精确时间协议(PTP)来生成虚拟全局时基的软件，该网络协议采用主/从架构来保持跨所有系统部件的同步。例如，在IEEE 1588网络协议中，PTP主时钟用作向系统的部件(PTP从设备)提供时间戳消息的参考源。然后PTP从设备通过将这些PTP从设备的本地时间参考与所接收的消息中的时间戳进行比较来同步到PTP主定时参考。这样，VPU虚拟地创建全局时基而无需参考物理时钟信号。
[0008]每个VPU还包括生成从用于VPU的本地参考时钟(称为本地时基)产生的视频定时的显示定时发生器。每个VPU通过将本地时基的频率与基于网络协议生成的虚拟全局时基的频率进行比较并且将本地时基调整成与虚拟全局时基的频率匹配来执行“模式设定”。在一些实施方案中，调整保持在阈值量诸如+/
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30ppm内，以便不会破坏显示模块。模式设定将
本地时基的频率锁定到虚拟全局时基的频率。
[0009]在一些实施方案中，VPU显示定时发生器使用锁相环路(PLL)和分频器结合时钟源诸如晶体振荡器来生成本地时基。VPU显示定时发生器包括用于生成多个离散频率的设置，这些离散频率是由时钟源产生的基本时钟信号的函数。在一些实施方案中，设置之间的频率差值大于本地时基与虚拟时基的频率匹配所必须调整的量。为了执行其中在设置之间进行调整的模式设定，VPU显示定时发生器确定两个相邻设置的比率以达到平均目标频率。例如，在一些实施方案中，如果虚拟全局时基略微慢于本地时基的“正常”设置，则VPU显示时间发生器针对10％的时间选择较慢频率设置，并且针对90％的时间选择正常频率设置。
[0010]一旦已经执行模式设定并且已经锁定VPU以及其对应显示模块的刷新率，处理系统就通过发信号通知所有VPU显示定时发生器相对于虚拟全局时基同时开始来使VPU刷新率的相位同步。作为响应，VPU向其相应的显示模块发出同时(或近同时)垂直同步(vsync)命令和其他固定刷新率视频定时信号。一旦VPU的频率在模式设定期间已经被固定，VPU的相位同步就通过保持频率锁定来得以保持。为了防止VPU本地时基的频率因诸如热量的因素而随时间漂移，每个VPU周期性地监控本地时基和虚拟全局时基之间的差值，并且根据需要将本地时基调整成与虚拟全局时基的速率匹配。
[0011]如本文所用，“同步的”或“同时的”是指两个或更多个显示模块的显示循环中的特定点在指定时间量(误差容限)内的相对对准。例如，在一些实施方案中，如果两个或更多个显示模块在彼此的指定时间量内开始垂直活动周期，则它们被视为“同步的”，即使相应显示循环中的其他点(诸如相应垂直消隐周期的开始)未在彼此的指定时间量内开始并且即使其他显示循环(诸如显示模块中的一个显示模块的每隔一个显示循环)未在彼此的指定时间量内开始。
[0012]图1示出了根据一些实施方案的包括多个视频处理单元(VPU)105(诸如所示出的VPU 105
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1、105
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2)的处理系统100，该VPU在显示墙140的多个固定刷新率显示模块141(诸如所示出的显示模块141
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1、141
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2、141
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3、141
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4、141
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5、141
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6、141
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7、141
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8、141
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9)处动态地同步视频帧的显示。处理系统100通常被配置为执行指令集(例如，计算机程序)，例如，应用155，以执行电子设备的指定任务。此类任务的示例包括控制电子设备的操作的各方面、向用户显示信息以提供指定的用户体验、与其他电子设备通信，等等。因此，在不同的实施方案中，处理系统100用于多种类型的电子设备中的一种，诸如台式计算机、膝上型计算机、服务器、游戏控制台等等。应当理解，处理系统100可包括比图1所示更多或更少的部件。例如，处理系统100可另外包括附加VPU、一个或多个输入接口、非易失性存储装置、一个或多个输出接口、网络接口，以及更多或更少的固定刷新率显示模块或显示接口。
[0013]如图1所示，处理系统100还包括存储器170、操作系统(未示出)、通信基础设施175和一个或多个应用155。对存储器170的访问由耦接到存储器170的存储器控制器(未示出)管理。例如，来自VPU 105或其他设备的用于对存储器170进行读取或写入的请求由存储器控制器管理。在一些实施方案中，一个或多个应用155包括各种程序或命令以执行也在VPU 105处所执行的计算。处理系统100还包括驱动程序150。处理系统100的部件可以实施为硬件、固件、软件或其任何组合。
[0014]在处理系统100内，存储器170包括非持久性存储器，诸如DRAM(未示出)。在各种实施方案中，存储器170存储处理逻辑指令、常数值、在执行各部分应用或其他处理逻辑期间
的变量值或其他所需信息。例如，在VPU 105本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：针对多个视频处理单元(VPU)生成虚拟全局时基，所述虚拟全局时基基于网络协议同步到网络时基，其中每个VPU生成帧的一个或多个部分以供在多个显示模块中的一个或多个显示模块处显示，所述显示模块具有固定刷新率；在每个VPU处生成本地时基；在每个VPU处监控所述对应的本地时基和所述虚拟全局时基之间的频率差值；以及基于所述差值调整所述本地时基的频率。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：从每个VPU接收指示所述VPU已经基于所述差值调整所述本地时基的所述频率的信号；以及响应于从所述VPU中的每个VPU接收到所述信号而将在所述网络时基上同时开始的开始命令传输到所述VPU。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于接收到所述开始命令而在每个VPU处将固定刷新率视频定时信号发送到所述显示模块。4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中调整包括：响应于确定所述本地时基快于所述虚拟全局时基而降低所述本地时基的频率；以及响应于确定所述本地时基慢于所述虚拟全局时基慢而增加所述本地时基的所述频率。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：用于每个VPU的所述本地时基基于晶体振荡器和在所述VPU处具有多个离散设置的锁相环路(PLL)；并且调整包括：基于所述差值针对时间段的一个或多个部分选择所述PLL的一个或多个离散设置。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中调整包括：基于所述差值超过阈值周期性地进行调整。7.一种方法，包括：将在多个视频处理单元(VPU)中的每个VPU处生成的本地时基的频率与用于所述多个VPU的基于网络协议生成的虚拟全局时基的频率进行比较；以及响应于确定所述本地时基的所述频率与所述虚拟全局时基不同而将所述本地时基的所述频率调整成与所述虚拟全局时基的所述频率匹配。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：从所述VPU中的每个VPU接收指示所述VPU已经将所述本地时基的所述频率调整成与所述虚拟全局时基的所述频率匹配的信号；响应于从所述VPU中的每个VPU接收到所述信号而将在所述虚拟全局时基上同时开始的开始命令传输到所述VPU；以及响应于接收到所述开始命令而在所述VPU的每个VPU处将固定刷新率视频定时信号发送到一个或多个显示模块。9.根据权利要求7所述的方法，其中调整包括：响应于确定所述本地时基快于所述虚拟全局时基而降低所述本地时基频率；以及
响应于确定所述本地时基慢...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：ATI科技无限责任公司，
类型：发明
国别省市：