CN104658436A - 一种在拼接显示屏上点对点显示输入视频的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在拼接显示屏上点对点显示输入视频的方法，其特征在于：拼接显示屏中，每台显示屏显示区域的实际物理像素按nK视频标准以显示屏的物理外径为基础设置分布的，物理外径包含有显示屏边缘及显示屏显示区域，nK视频标准的物理像素的设置是均匀分布在整个有边框的显示屏物理外径内的，包括均匀分布在边缘宽度上；显示屏显示区域的实际物理像素少于nK视频标准的物理像素，而该少于部分的像素所占宽度与显示屏边缘所占宽度一致。本发明的优点提供一种“直接”播放nK输入视频的可能性，它克服了将分送到每个拼接显示屏的输入视频图像需要“放大”之后才能播放的限制。这种“直接”播放使得输入视频以最清晰、最优化的效果显示出来。

Description

一种在拼接显示屏上点对点显示输入视频的方法
技术领域
本发明涉及在有边缘显示屏在拼接后实现 nK输入视频点阵与显示屏显示区域的物理像素点阵一一对应，达到点对点显示的方法，或在显示屏拼接后总的实际物理像素分别按横向整数倍 (p)、纵向整数倍 (q) 大于 nK 视频标准的输入视频时，在每台显示屏显示区域中也分别以 p x q 个实际物理像素共同显示 nK 输入视频中的一个像素 (整数倍对应)，(除拼接屏提供的实际物理像素不是 nK 视频标准整数倍外)。
背景技术
数字高清 (2K，1920 x 1080)，超高清 (4K，3840 x 2160，4096 x 2160) 以及 8K (7680 x 4320) 显示技术已经成为今天的现实与今后的趋势。与这种显示越来越细腻的趋势相呼应的是显示尺寸向越来越大的方向发展。但是，显示屏如液晶屏 (LCD)、等离子 (PDP) 由于受到制作设备、材料强度、单位成本、运输装配等一系列条件的制约，最终制成的尺寸非常有限。而用有限尺寸的显示屏 (LCD/PDP) 拼接成更大的显示系统是一种克服上述限制的有效方法。(以下 2K，4K，8K 等简称为 nK 视频标准，本发明并不预测今后 nK 视频标准的具体像素定义，比如，今后 4K 视频标准究竟是 3840 x 2160 还是4096 x 2160；同时，对于非标准格式的任何视频，只要按本发明的方法设置并制作显示屏显示区域的视频像素，同样可以实现本发明所指的点对点显示)。但是，液晶屏 (LCD)、等离子 (PDP) 除显示区域外，在其周边有无法显示视频的边缘区域 (以下简称“边缘”) (如图1)。在显示屏拼接成更大显示系统时，这种边缘占据了拼接显示系统的部分显示区域，图1为2 (行) x 2 (列) 4台显示屏拼接后的情况 (拼接后对角线为120 英吋)。本发明指的显示屏包括液晶屏 (LCD)、等离子(PDP)，它们统称为“显示屏”。如果输入一个带有 4 个缺口与十字形 (与边缘宽度一致) 的圆 (如图2) 到 2 x 2显示屏的拼接显示区域点 (如图3)，有两种不同的显示结果：
1) 图像分裂：4 个缺口、十字形全部在显示屏显示区域全部显示出来，而无视频显示的边缘分割了原输入视频图像 (如图4)。显然，这种结果是不能接受的，因为输入视频图像“分裂”了，而边缘成了视频图像的多余部分；
2) 图像放大：为了避免上述结果的发生，将送到每个显示屏的输入视频图像“放大”，使得放大的输入视频图像正好“撑满”显示屏包含边缘的物理外径 (如图5所示)。并将放大后的输入视频图像显示在同样的 2 x 2拼接显示屏上。这时，放大到边缘宽度上的输入视频被边缘“覆盖”，无论这一边缘是否显示被“覆盖”的输入视频，这种“放大”的显示效果显然更符合视觉习惯 (如图 6 所示)。
虽然，显示结果 2) 视频图像“放大”更符合视觉习惯，但原输入视频图像的 4 个缺口及十字形被边缘所“覆盖”，并在拼接后的显示系统中不可避免地出现了“黑格框”，破坏了显示越来越细腻、越来越清晰的要求。
为了克服这种现象，在无视频显示的边缘上增加新的显示像素，以“恢复”被边缘“覆盖”的输入视频图像，并将边缘上“恢复”的视频图像与显示屏显示区域的视频图像合成为一幅与原输入视频图像一致的图像，从而构成一无缝显示屏 (如图 7 所示)。这时边缘具有视频显示的功能，它同样会有一定的宽度，可能与无视频边缘一样宽，也可能因增加视频像素而比无视频边缘更宽 (本发明申请文中所指的边缘及边缘宽度包括无视频边缘及宽度，以及有视频边缘及宽度)。
由于显示屏有边缘宽度，在显示屏作为单体、独立显示时，这些边缘宽度不会产生显示上的问题。但是当有边缘的显示屏用于拼接时，由于 nK 的输入视频是在拼接后的显示系统上播映的，这种边缘宽度破坏了输入视频与拼接显示屏的物理像素之间的对应关系，造成 nK 输入视频无法在拼接显示屏的显示区域实现点对点显示的现象。按现有方法制成的有边缘显示屏用于拼接显示系统如图 8 所示。由于 nK 的物理像素全部被制作在显示屏的显示区域上 (简称为“全部像素”) (图 8 以 2K 为例)，因此在拼接后，为避免显示视频图像“分裂”需要“放大”送到每个显示屏上的输入视频图像，以“撑满”显示屏包括边缘的物理外径 (如图 6 所示)。  因此，造成了 nK 输入视频像素点阵与有边缘显示屏显示区域无法做到点对点显示的现象 (如图9所示)。这显然有悖于 4K、8K 甚至更清晰显示的发展方向。因此亟待发明一种新型的显示方式，来解决目前拼接显示屏在无缝显示时所遇到的上述问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有方法制作的显示屏在拼接中输入视频像素与有边缘显示屏显示区域实际物理像素无法一一对应，即无法达到点对点显示的问题。本发明提供一种方法实现包含边缘的显示屏在拼接后实现点对点显示的方法，这种边缘可以无视频显示，也可以有视频显示，以满足 4K、8K以及更清晰的显示要求。本发明设计一种在拼接显示屏上点对点显示输入视频的方法，其特征在于：拼接显示屏中，每台显示屏显示区域的实际物理像素按 nK 视频标准以显示屏的物理外径为基础设置分布的，物理外径包含有显示屏边缘及显示屏显示区域，nK 视频标准的物理像素的设置是均匀分布在整个有边框的显示屏物理外径内的，包括均匀分布在边缘宽度上；显示屏显示区域的实际物理像素少于 nK 视频标准的物理像素，而该少于部分的像素所占宽度与显示屏边缘所占宽度一致。在显示屏拼接后总的实际物理像素分别按横向整数倍 (p)、纵向整数倍 (q) 大于 nK 视频标准的输入视频时，在每台显示屏显示区域中也分别以 p x q 个实际物理像素共同显示 nK 输入视频中的一个像素。按本发明的方法制作的显示屏构成的拼接显示系统提供了一种“直接”播放 nK 输入视频的可能性，它克服了将分送到每个拼接显示屏的输入视频图像需要“放大”之后才能播放的限制。这不仅省去了“放大”视频所需的软件、硬件处理，而这种处理随着视频标准从 2K 走向 4K、8K 甚至更高清晰度后变得越来越困难，技术要求及成本支出也将随之上升；同时，这种“直接”播放使得输入视频以最清晰、最优化的效果显示出来；这种“直接”播放配合点对点显示，使得拼接显示屏以最低成本、最优效果满足显示向越来越细腻、尺寸向越来越大方向发展的需求。
附图说明
图1为带有黑边框边缘的显示屏，2 行 x 2 列，
图2为带有 4 个缺口与十字形的圆，缺口、十字形与边缘一样宽。
图3带有边缘的显示屏拼接后的状态。
图4 原输入视频图像“分裂”的现象。
图5将输入视频图像“放大”以“撑满”显示屏的外径尺寸。
图6 边缘“覆盖”输入视频图像示意图。
图7 在边缘新增视频像素，使得被“覆盖”的输入视频图像“恢复”显示出来。
图8 按现有方法将nK 视频标准的所有像素全部制作在显示区域，并构成拼接显示系统。
图9 按现有方法设置并制成的显示屏因“忽略”边缘宽度而在拼接显示系统中输入视频像素与显示区域实际物理像素“错位”示意图。
图10为本发明的有边缘显示屏拼接后实现一一对应，整数倍对应“点对点”显示示意图。
图11 由于拼接屏提供的实际物理像素不充分引起实际物理像素与输入视频像素非点对点显示示意图。
图12 为本发明按有边缘显示屏的物理外径设置并制作符合 nK 视频标准的像素分配图。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
具体实施方式
一种在拼接显示屏上点对点显示输入视频的方法，其特征在于：拼接显示屏中，每台显示屏显示区域的实际物理像素按 nK 视频标准以显示屏的物理外径为基础设置分布的，物理外径包含有显示屏边缘及显示屏显示区域，nK 视频标准的物理像素的设置是均匀分布在整个有边框的显示屏物理外径内的，包括均匀分布在边缘宽度上；显示屏显示区域的实际物理像素少于 nK 视频标准的物理像素，而该少于部分的像素所占宽度与显示屏边缘所占宽度一致。在显示屏拼接后总的实际物理像素分别按横向整数倍 (p)、纵向整数倍 (q) 大于 nK 视频标准的输入视频时，在每台显示屏显示区域中也分别以 p x q 个实际物理像素共同显示 nK 输入视频中的一个像素。拼接显示屏中，每台显示屏显示区域的实际物理像素按 nK 视频标准以显示屏的物理外径为基础设置分布的，物理外径包含有显示屏边缘及显示屏显示区域，nK 视频标准的物理像素的设置是均匀分布在整个有边框的显示屏物理外径内的，包括均匀分布在边缘宽度上；显示屏显示区域的实际物理像素少于 nK 视频标准的物理像素，而该少于部分的像素所占宽度与显示屏边缘所占宽度一致。上述提到的物理外径可以是包含无视频显示的边缘外径，也可以是包含有视频显示的边缘外径，使得按这种方法制成的显示屏在拼接后播放 nK 视频标准时实现点对点显示。在显示屏拼接后总的实际物理像素分别按横向整数倍 (p)、纵向整数倍 (q) 大于 nK 视频标准的输入视频时，在每台显示屏显示区域中也分别以 p x q个实际物理像素共同显示 nK 输入视频中的一个像素 (整数倍对应) (如图 10 所示)。例如一个按本发明方法设置像素的 2K 显示屏拼接成 2 x 3 的显示系统，该显示系统提供的显示区域像素横向 3 倍于、纵向 2 倍于输入视频像素，则在该拼接显示系统内也是以 3 (横向) x 2 (纵向) 个实际物理像素来显示输入视频的一个像素 (整数倍对应)。除非拼接屏提供的实际物理像素不是 nK 视频标准整数倍的情况，如图 11 所示。但这种情况并不妨碍本发明的实际意义，因为在这种情况中如果显示屏不是 2K，而是 4K，实际情况立即恢复成图 10 中点对点显示状态；另外，这种非点对点显示的现象是由于提供的显示屏数量不充分、或由于提供的显示屏像素不匹配产生的，并不是由本发明方法引起的。相反，如果按现有方法设置并制作的显示屏，无论在何种拼接情况下，都不可能实现点对点的显示效果，除非拼接显示屏的总数量为 1，显然这不是本发明讨论的范围。(上述 nK 输入视频与显示屏显示区域实际物理像素一一对应、或整数倍对应显示统称为“点对点”显示)     。按本发明的方法制作的显示屏构成的拼接显示系统提供了一种“直接”播放 nK 输入视频的可能性，它克服了将分送到每个拼接显示屏的输入视频图像需要“放大”之后才能播放的限制。这不仅省去了“放大”视频所需的软件、硬件处理，而这种处理随着视频标准从 2K 走向 4K、8K 甚至更高清晰度后变得越来越困难，技术要求及成本支出也将随之上升；同时，这种“直接”播放使得输入视频以最清晰、最优化的效果显示出来；这种“直接”播放配合点对点显示，使得拼接显示屏以最低成本、最优效果满足显示向越来越细腻、尺寸向越来越大方向发展的需求。
本发明涉及的按有边缘显示屏的物理外径设置并制作符合 nK 视频标准像素的具体表达方式如下：
有边缘显示屏的外径：
显示屏横向外径 WDisplay = WL (左侧边缘宽度)
                                            + WLCD/PDP (显示区域实际显示宽度)
                                               + WR (右侧边缘宽度)
显示屏纵向外径 HDisplay   = HT (顶部边缘高度)
                                            + HLCD/PDP (显示区域实际显示高度)
                                               + HB (底部边缘高度)
nK高清视频源像素：
横向视频源输入像素 PH/in  x  纵向视频源输入像素 PV/in
          按本发明方法设置并制作的显示屏显示区域实际分配到的物理像素为 (如图 12 所示)：
          显示屏显示区域 (显示区域) 横向实际物理像素：
PH/LCD/PDP  = INT(PH/in x WLCD/PDP / WDisplay + 0.5)
          显示屏显示区域 (显示区域) 纵向实际物理像素：
PV/LCD/PDP  = INT(PV/in x HLCD/PDP / HDisplay + 0.5)
          对于显示屏边缘宽度上分配的物理像素为：
     左侧边缘：PL = INT(PH/in x WL / WDisplay + 0.5)
     右侧边缘：PR = INT(PH/in x WR / WDisplay + 0.5)
     顶部边缘：PT = INT(PV/in x HT / HDisplay + 0.5)
     底部边缘：PB = INT(PV/in x HB / HDisplay + 0.5)
          本发明并不要求显示屏显示区域外必须有四条边缘，也不论边缘是否有新增像素以及这些像素的分辨率是多少，只要任一边缘有物理宽度，按本发明方法设置并制作的显示屏，在拼接显示系统中可以实现 nK 输入视频在显示屏显示区域点对点显示，并可以“直接”播放输入视频而不需要对输入视频进行任何“放大”处理。

Claims (2)

1.一种在拼接显示屏上点对点显示输入视频的方法，其特征在于：拼接显示屏中，每台显示屏显示区域的实际物理像素按 nK 视频标准以显示屏的物理外径为基础设置分布的，物理外径包含有显示屏边缘及显示屏显示区域，nK 视频标准的物理像素的设置是均匀分布在整个有边框的显示屏物理外径内的，包括均匀分布在边缘宽度上；显示屏显示区域的实际物理像素少于 nK 视频标准的物理像素，而该少于部分的像素所占宽度与显示屏边缘所占宽度一致。
2.按权利要求 1 所述的一种在拼接显示屏上点对点播放 nK 视频标准的方法，其特征在于：在显示屏拼接后总的实际物理像素分别按横向整数倍 (p)、纵向整数倍 (q) 大于 nK 视频标准的输入视频时，在每台显示屏显示区域中也分别以 p x q 个实际物理像素共同显示 nK 输入视频中的一个像素。
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