CN105245794B - 一种图层功能卡及其图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种图层功能卡及其图像处理方法，包括图层信号分配模块，图层信号时钟重组模块，信号驱动加强模块，信号预处理模块，视频图像专用处理芯片，图层/图像信号输出处理模块，图层信号选择器、信号处理模块和控制单元；一张图层功能卡可以实现4个图层信号的合并，二张图层功能卡可以实现7个图层信号合并，即第一张图层功能卡完成4个图像信号合并后，形成一个完整图层，该完整的图层信号经由图层信号选择器提取出后，通过图层信号返回通道返回给矩阵主板，在第二张图层功能卡上与其他3个输入图像信号进行图层合并，形成7个图层，因此，本发明在本设备内可以实现无限的图层叠加，且通过接收其他设备的图层信号输入，实现多设备的图层叠加。

Description

一种图层功能卡及其图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种图层功能卡及其图像处理方法。

背景技术

随着LED技术的日益成熟，超大面积的LED大屏幕正被逐渐推广，在推广超大面积LED大屏幕的过程中，为了实现LED大屏幕的多画面显示，让艺术工作者的无限创作空间能成为现实，人们开发出了支持多画面显示的LED视频处理器。

安防监控、行政管理、军事指挥、展览展示、科研教育等各行业在实际应用中，需要LED大屏幕的多画面显示，要求视频处理器具有多画面显示功能。市场现有的LED视频处理器，一般仅能支持四分屏，从而导致现场施工布线和创意的发挥受到了极大的限制，进而给使用方造成很大的应用困扰，无法满足用户的实际需求。本发明针对现有视频处理器的上述缺陷深入研究，探索切实可行的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图层功能卡及其图像处理方法，可支持超多画面的视频图像处理功能，在兼具传统图层功能卡的图像处理功能的前提下，可以将图像数据输出处理后进行复用，以及可以实现多个图层功能卡输出效果的合并。

本发明一种图层功能卡，包括图层信号分配模块，图层信号时钟重组模块，信号驱动加强模块，信号预处理模块，视频图像专用处理芯片，图层/图像信号输出处理模块，图层信号选择器、信号处理模块和控制单元；其中：

图层信号分配模块与矩阵主板连接，接收来自矩阵主板的一路图层/图像信号，将其中的图层信号依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出；将其中的图像信号经过信号预处理模块发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，并将处理过的图像数据经由信号处理模块作为一路的图像数据输出；

信号预处理模块与矩阵主板连接，接收来自矩阵主板的3路图像信号，将其发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，并将处理过的3路图像数据发生给信号处理模块，该信号处理模块将其中2路作为图像数据输出，将最后1路的图像数据发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板；

图层信号选择器还接收来自其他图层功能卡的图层信号，经由图层信号返回通道返回给矩阵主板；

该控制单元接收来自主板的控制信号对上述各模块实施控制。

所述的一种图层功能卡的图像处理方法，图层功能卡接收来自矩阵主板的控制信号，对其中的各模块实施控制，实现如下的图像数据处理流程：

（1）传统图层功能卡的图像数据处理流程

由主板矩阵送出四路图像信号给图层信号分配模块和信号预处理模块，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块和信号预处理模块的第一通道发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，在主板矩阵中选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块，然后依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出实现单张图层功能卡的图层效果合并；

（2）多张图层功能卡复用图层信号的图像数据处理流程

由主板矩阵送出四路图像信号给图层信号分配模块和信号预处理模块，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块和信号预处理模块的第一通道发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，同时，图层信号选择器还接收来自其他图层功能卡的图层信号，经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，在主板矩阵中，选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块，然后依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出，实现多图层功能卡图层效果的合并。

采用本发明的技术方案后，在本设备内可以实现无限的图层叠加；并且在设备大小受限时，通过接收其他设备的图层信号输入，经由图层信号返回通道送至图层卡中进行加工，实现多设备的图层叠加。本发明在扩展图层的情况下，可实现设备分立化，解决了矩阵主板通道不足，以及设备庞大的问题。

附图说明

图1为本发明一种图层功能卡的结构框图；

图2为本发明实现传统图层功能卡的图像数据处理效果示意图；

图3为本发明单张图层功能卡实现图层合并效果示意图；

图4为本发明利用复用功能实现两张图层功能卡实现图层合并效果示意图；

图5为本发明利用复用功能实现三张图层功能卡实现图层合并效果示意图；

图6为本发明利用复用功能实现四张图层功能卡实现图层合并效果示意图。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种图层功能卡，主要包括图层信号分配模块1，图层信号时钟重组模块2，信号驱动加强模块3，信号预处理模块4，视频图像专用处理芯片5，图层/图像信号输出处理模块6，图层信号选择器7、信号处理模块8和控制单元9；其中：

图层信号分配模块1与矩阵主板10连接，接收来自矩阵主板10的一路图层/图像信号，将其中的图层信号依次经过图层信号时钟重组模块2、信号驱动加强模块3进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出；将其中的图像信号经过信号预处理模块4发送给视频图像专用处理芯片5进行图像数据处理，并将处理过的图像数据经由信号处理模块8作为一路的图像数据输出；

信号预处理模块4与矩阵主板10连接，分别接收来自矩阵主板10的3路图像信号后，将其发送给视频图像专用处理芯片5进行图像数据处理，并将处理过的3路图像数据发送给信号处理模块8，该信号处理模块8将其中的2路作为图像数据输出，将最后1路的图像数据发送给图层/图像信号输出处理模块6进行信号输出处理，通过图层信号选择器7取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板10；

图层信号选择器7还接收来自其他图层功能卡的图层信号，经由图层信号返回通道返回给矩阵主板10；

该控制单元9接收来自主板10的控制信号对上述各模块实施控制。

本发明一种图层功能卡的图像处理方法，图层功能卡接收来自矩阵主板10的控制信号，对其中的各模块实施控制，实现如下的图像数据处理流程：

（1）传统图层功能卡的图像数据处理流程

由主板矩阵10送出四路图像信号给图层信号分配模块1和信号预处理模块4，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块1和信号预处理模块4的第一通道发送给视频图像专用处理芯片5进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块4的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片5进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片5送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块8处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块6进行信号输出处理，通过图层信号选择器7取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板10，在主板矩阵10中选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块1，然后依次经过图层信号时钟重组模块2、信号驱动加强模块3进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出。如图2、3所示，ABC为经过视频图像专用处理芯片5处理后的图像信号输出，D为从矩阵主板10中选择出的图层信号。

（2）多张图层功能卡复用图层信号的图像数据处理流程

由主板矩阵10送出四路图像信号给图层信号分配模块1和信号预处理模块4，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块1和信号预处理模块4的第一通道发送给视频图像专用处理芯片5进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块4的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片5进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片5送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块8处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块6进行信号输出处理，通过图层信号选择器7取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板10，同时，图层信号选择器7接收来自其他图层功能卡的图层信号，经由图层信号返回通道返回给矩阵主板10，在主板矩阵10中，选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块1，然后依次经过图层信号时钟重组模块2、信号驱动加强模块3进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出，实现多图层功能卡图层效果的合并。

多图层功能卡实现效果合并的计算公式如下：

N*3+1 其中N为图层功能卡卡的数量，N >0

一张图层功能卡可以实现4个图层信号的合并，二张图层功能卡可以实现7个图层信号合并，即第一张图层功能卡完成4个图像信号合并后，形成一个完整图层，如图3所示，该完整的图层信号经由图层信号选择器7提取出后，通过图层信号返回通道返回给矩阵主板10，在第二张图层功能卡上与其他3个输入图像信号进行图层合并，形成7个图层，如图4所示。

以此类推三张图层功能卡时，前两张图层功能卡合并了7个图层，形成一个信号源与第三张图层功能卡的3个输入图像信号进行图层合并，也就形成了10个图层画面，如图5所示。

如图6所示，为四张图层功能卡的合并效果，以此类推，可以实现多张图层功能卡的图层效果合并。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种图层功能卡，其特征在于：包括图层信号分配模块，图层信号时钟重组模块，信号驱动加强模块，信号预处理模块，视频图像专用处理芯片，图层/图像信号输出处理模块，图层信号选择器、信号处理模块和控制单元；其中：

图层信号分配模块与矩阵主板连接，接收来自矩阵主板的一路图层/图像信号，将其中的图层信号依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出；将其中的图像信号经过信号预处理模块发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，并将处理过的图像数据经由信号处理模块作为一路的图像数据输出；

信号预处理模块与矩阵主板连接，接收来自矩阵主板的3路图像信号，将其发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，并将处理过的3路图像数据发送给信号处理模块，该信号处理模块将其中2路作为图像数据输出，将最后1路的图像数据发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板；

图层信号选择器还接收来自其他图层功能卡的图层信号，经由图层信号返回通道返回给矩阵主板；

该控制单元接收来自主板的控制信号对上述各模块实施控制，实现如下的图像数据处理流程：

（1）传统图层功能卡的图像数据处理流程

由主板矩阵送出四路图像信号给图层信号分配模块和信号预处理模块，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块和信号预处理模块的第一通道发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，在主板矩阵中选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块，然后依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出实现单张图层功能卡的图层效果合并；

（2）多张图层功能卡复用图层信号的图像数据处理流程

由主板矩阵送出四路图像信号给图层信号分配模块和信号预处理模块，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块和信号预处理模块的第一通道发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，同时，图层信号选择器还接收来自其他图层功能卡的图层信号，经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，在主板矩阵中，选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块，然后依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出，实现多图层功能卡图层效果的合并。

2.一种图层功能卡的图像处理方法，其特征在于：图层功能卡接收来自矩阵主板的控制信号，对其中的各模块实施控制，实现如下的图像数据处理流程：

（1）传统图层功能卡的图像数据处理流程

由主板矩阵送出四路图像信号给图层信号分配模块和信号预处理模块，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块和信号预处理模块的第一通道发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，在主板矩阵中选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块，然后依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出实现单张图层功能卡的图层效果合并；

（2）多张图层功能卡复用图层信号的图像数据处理流程

由主板矩阵送出四路图像信号给图层信号分配模块和信号预处理模块，其中第一路图像信号经过图层信号分配模块和信号预处理模块的第一通道发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理；另外第二至第四路图像信号经由信号预处理模块的第二至第四通道，发送给视频图像专用处理芯片进行图像数据处理，由视频图像专用处理芯片送出四路处理过的图像信号，其中第一至第三路图像信号经由信号处理模块处理后，作为第一至第三路的图像信号输出，另外，第四路图像信号发送给图层/图像信号输出处理模块进行信号输出处理，通过图层信号选择器取出图层信号经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，同时，图层信号选择器还接收来自其他图层功能卡的图层信号，经由图层信号返回通道返回给矩阵主板，在主板矩阵中，选择所需的图层信号发送给图层信号分配模块，然后依次经过图层信号时钟重组模块、信号驱动加强模块进行图层信号时钟重组及信号驱动加强后，作为图层信号输出，实现多图层功能卡图层效果的合并。