CN104144302A - 一种异形拼接液晶显示器的显示处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种异形拼接液晶显示器的显示处理系统和方法。该系统通过控制器输入液晶显示器拼接方式和显示器分辨率计算异形拼接的每个显示器所在图像的区域和摆放方式，发送精准的图像区域裁剪，缩放和旋转命令，而后处理器进行图像裁剪，缩放，旋转和显示器对应分辨率输出，确保液晶显示器无论怎么摆放拼接都能正确向观察者提供适合眼睛角度的图像。采用本发明的异形液晶拼接图像处理对现场工程安装人员要求不高，同时对不同液晶显示器的兼容性强，能适应多种液晶显示器。

Description

一种异形拼接液晶显示器的显示处理系统和方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器的显示技术，尤其涉及一种异形拼接液晶显示器的显示处理系统和方法。 

背景技术

在展览厅，演播厅等场所，由于空间的限制或者为了个性化需要，至少2台液晶显示器的拼接系统需要异形排列。其中一个或多个液晶显示器的排列方式是旋转一定角度安装，导致图像的方向也会旋转一定角度；上下左右的液晶显示器不对齐，图像也要错位显示。拼接后的大屏幕无法正确向观察者提供适合眼睛角度观察的图像。201210272189.0公开了一种异形拼接墙的显示方法，先对拼接墙上的各个显示屏进行检测，获取显示屏的尺寸、大小与旋转角度，再据此对待显示的信号进行缩放、反向旋转、剪切等处理，以适应异形显示屏，最后在显示屏上将处理后的信号显示出来。该案没有解决缩放后分辨率不一致时的显示问题。显然，现有技术存在缺陷，有进一步改进的必要。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种异形拼接液晶显示器的显示处理系统和方法，解决异形液晶显示器拼接情况下无法正确向观察者提供适合眼睛角度的图像的问题，有效解决分辨率不一致时的显示问题。 

一种异形拼接液晶显示器的显示处理系统，其特征在于包括： 

多个显示器，用于显示目标图像； 

一视频源，用于生成原始图像； 

处理器，用于将所述原始图像裁剪成多个，旋转和缩放后根据分辨率生成目标图像，所述处理器分别连接视频源和显示器； 

输入设备，用于输入所述多个显示器的拼接方法、分辨率； 

控制器，用于计算横向和纵向的像素个数和显示区域，裁剪、旋转、缩放以及分辨率控制信号，所述输入设备连接至控制器，所述控制器连接至处理器。 

在本发明的这种显示处理系统中，所述控制器为PC。 

在本发明的这种显示处理系统中，所述输入设备还用于输入边框像素宽度，所述控制器根据边框像素宽度裁剪图像。 

在本发明的这种显示处理系统中，所述处理器经DVI连接至显示器。 

一种异形拼接液晶显示器的显示处理方法，其特征在于包括以下步骤： 

输入异形拼接的多个显示器的拼接方法和分辨率； 

根据显示器和原始图像的尺寸确定显示区域和像素个数； 

根据显示器和原始图像的尺寸裁剪原始图像； 

根据显示器和原始图像的尺寸确定横向缩放比例，缩放图像； 

根据显示器的拼接方法旋转图像； 

根据显示器和原始图像的尺寸确定纵向缩放比例，缩放图像； 

用双三次插值法调整图像分辨率后，分别输出至对应显示器。 

实施本发明的显示处理系统，具有以下有益效果：通过控制器输入液晶显示器拼接方式和显示器分辨率计算异形拼接的每个显示器所在图像的区域和摆放方式，发送精准的图像区域裁剪，缩放和旋转命令，而后处理器进行图像裁剪，缩放，旋转和显示器对应分辨率输出，确保液晶显示器无论怎么摆放拼接都能正确向观察者提供适合眼睛角度的图像。采用本发明的异形液晶拼接图像处理对现场工程安装人员要求不高，同时对不同液晶显示器的兼容性强，能适应多种液晶显示器。 

附图说明

图1为异形拼接示意图； 

图2为本发明的显示处理系统的示意图； 

图3为本发明的是多异形拼接液晶显示器的显示处理方法的示意图； 

图4为经本发明的显示处理系统后的输出图像； 

图5为本发明的旋转图像的处理步骤。 

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的异形拼接液晶显示器的显示处理系统作进一步描述。如图1所示，多个液晶显示器异形拼接，部分显示器旋转，上下不对齐。为了向观察者提供适合眼睛角度的图像，本发明通过向控制器输入液晶显示器拼接方式和显示器分辨率，计算异形拼接的每个显示器所在图像的区域和摆放方式，发送精准的图像区域裁剪，缩放和旋转命令。处理器进行图像裁剪，缩放，旋转和显示器对应分辨率输出，确保液晶显示器无论怎么摆放拼接都能正确向观察者提供适合眼睛角度的图像。 

在图2中，视频源信号经处理器显示在液晶显示器上，输入设备提供拼接参数，控制器发出控制信号。输入设备例如是控制界面，能准确了解异形拼接系统的各个参数，并能通过RS232发送给处理器。处理器输出至少2路以上视频信号来驱动液晶显示器以减少处理器数量，图像处理器与电脑之间用标准的串口线相连，图像处理器与显示器用DVI线相连。 

图3显示的本发明的是多异形拼接液晶显示器的显示处理方法的示意图，依次进行如下步骤：根据显示器和原始图像的尺寸裁剪原始图像；根据显示器和原始图像的尺寸确定显示区域和像素个数；根据显示器和原始图像的尺寸确定横向缩放比例，缩放图像；根据拼接方法旋转图像；根据显示器和原始图像的尺寸确定纵向缩放比例，缩放图像；用双三次插值法调整图像分辨率后，分别输出至对应显示器。 

图4显示的是经本发明的显示处理系统后的显示结果。该实施例以3台液晶显示器分辨率1920X1080，信号源分辨率为1920X1080.1台横装，2台竖装的拼接方式阐述。 

根据已经装配好的液晶显示器拼接方式和液晶显示器的分辨率，控制软件提供计算界面由工程人员输入液晶显示器拼接方式和显示器分辨率，软件自动计算出拼接后横向和列向总的像素点数量以及未显示的部分。然后软件命令发送窗口通过RS232将每个液晶显示器对应的地址发送该显示器的显示区域，缩放比例，旋转方向，输出分辨率参数。 

图1中每个屏的分辨率为1920X1080，2个屏竖装，横向的像素点个数为2个屏列向的像素点之和2160，列向就是1920+1080＝3000个像素点。上下的屏没有对齐，下边的屏有100个像素点的位移。上面2个屏要求旋转。输入参数，控制器算出左上角屏的缩放区域大小为960X691，在视频源中的位置是横向为0～959，列向0～690，要求旋转90度。右上角屏的缩放区域大小为960X691，在视频源中的位置是横向为960～1919，列向0～690，要求旋转90度。下边的屏缩放区域大小为1707X389，在视频源中的位置是横向为89～1796，列向690～1079，不要求旋转。每一显示器的横向放大倍数均为2160/1920＝1.125，列向放大倍数3000/1080＝2.78，左下方和右下方存在不能显示的部分。 

所述发明图像横向缩放：横向缩放使用双三次插值算法。 

$D0=1-\frac{5}{2}{\left|x\right|}^2+\frac{3}{2}{\left|x\right|}^3$

$D1=1-\frac{5}{2}{|1-x|}^2+\frac{3}{2}{|1-x|}^3$

$D2=2-4|1+x|+\frac{5}{2}{|1+x|}^2-\frac{1}{2}{|1+x|}^3$

$D3=2-4|2-x|+\frac{5}{2}{|2-x|}^2-\frac{1}{2}{|2-x|}^3$

D0，D1，D2，D3归一化：D1+D2-D0-D3＝1； 

其中x为目标点与原图像的距离，将插值点固定在原始图像之间的位置固定分16等分。当实际位置不在这16等分上是，把它移动到这些点上面。每一等分都对应一组D0，D1，D2，D3的值。FPGA不适合计算小数，将D0，D1，D2，D3都乘以1024来取整，具体的处理做法就是当判断到了应该缩放的区域，先缓冲一行数据，并且每输入一个像素点加一个实数，除以放大倍数，余数作为16等分的某一个，整数代表是否从缓冲器中读取像素点。将读出的像素点乘 上对应等分的D0，D1，D2，D3的值。根据计算最终的像素点的值。 

如图5，所述发明图像区域旋转：缓冲16行数据，分2组，每8行为一组，当第一组缓冲区写满后开始往外部存储器存入数据，此时第二组缓冲区写入外来的像素点。当第二组缓冲区写满后开始往外部存储器存数据，此时第一组缓冲区写入外来的像素。存入外部存储器的时候不断变化写入地址，将横向的像素点以列的方式存入外部存储器中。外部存储器在其内部分成2个区域，每个区域的不小于50Mbit，外部存储器总大小不小于100Mbit。当写第一个区域的时候读第二区域，写第二个区域的时候读第一区域。 

所述发明图像列向缩放：列向缩放使用算法采用横向缩放一样的算法。处理方式分为2种：不旋转的处理方式，从外部存储器读取4行数据写入FPGA的缓存区，每从外部存储器读取一行数据X＝X+1，X除以列向放大倍数，前后读2行的2个商不一致就从外部存储器读取一行数据。第一行数据与D0相乘，第二行数据与D1相乘，第三行数据与D2相乘，第四行数据与D3相乘，最后归一化。旋转的处理方式：从外部存储器读取一行数据缓存，缩放方式与行缩放一致。 

不同分辨率输出：控制器根据不同的液晶显示器的分辨率通过串口命令方式传输给处理器，处理器根据这些参数设置对应的分辨率时序。不同分辨率的参数会不一样，根据所述显示器的分辨率时序图调整参数，使处理器能准确输出与显示器一致的VESA时序。 

边框调整在横向和列向缩放中实现，根据边框所占像素点个数，将每个屏四边框的像素点数量输入控制器，横向边框调整根据设置的横向两边框参数调整横向缩放比例，横向位移和截取的长度。列向边框调整根据设置的列向两边框参数调整横向缩放比例，横向位移和截取的长度。 

Claims (5)

1.一种异形拼接液晶显示器的显示处理系统，其特征在于包括：

多个显示器，用于显示目标图像；

一视频源，用于生成原始图像；

处理器，用于将所述原始图像裁剪成多个，旋转和缩放后根据分辨率生成目标图像，所述处理器分别连接视频源和显示器；

输入设备，用于输入所述多个显示器的拼接方法、分辨率；

控制器，用于计算横向和纵向的像素个数和显示区域，裁剪、旋转、缩放以及分辨率控制信号，所述输入设备连接至控制器，所述控制器连接至处理器。

2.根据权利要求1所述的显示处理系统，其特征在于，所述控制器为PC。

3.根据权利要求1所述的显示处理系统，其特征在于，所述输入设备还用于输入边框像素宽度，所述控制器根据边框像素宽度裁剪图像。

4.根据权利要求1所述的显示处理系统，其特征在于，所述处理器经DVI连接至显示器。

5.一种异形拼接液晶显示器的显示处理方法，其特征在于包括以下步骤：

输入异形拼接的多个显示器的拼接方法和分辨率；

根据显示器和原始图像的尺寸确定显示区域和像素个数；

根据显示器和原始图像的尺寸裁剪原始图像；

根据显示器和原始图像的尺寸确定横向缩放比例，缩放图像；

根据显示器的拼接方法旋转图像；

根据显示器和原始图像的尺寸确定纵向缩放比例，缩放图像；

用双三次插值法调整图像分辨率后，分别输出至对应显示器。