CN108933961B - 一种根据图像边缘数据控制led显色的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于视觉图像处理技术领域，具体涉及一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法及系统，包括以下步骤：获取HDMI格式的视频流数据，并将视频流数据解码转换为RGB色彩空间的视频流数据；从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值；根据LED的RGB值控制LED灯带的工作状态。本发明根据视频播放设备上显示的图像控制LED灯带的显示光色，形成视觉中的显示范围拓展，实现室内LED灯光伴随播放内容动态联动的效果,为用户带来更美好的娱乐体验。

Description

一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法及系统
技术领域
本发明属于视觉图像处理技术领域，具体涉及一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法及系统。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，人们的生活水平越来越高，除了工作外的娱乐项目也越来越多，例如唱卡拉OK、看电影、玩密室逃脱等等。
卡拉OK等娱乐场所为了增加娱乐氛围，通常都会有环境灯光，但现有的环境灯光千篇一律，已无新意，不能为用户带来更美好的娱乐体验。
发明内容
针对现有技术中的局限性，本发明提供了一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法及系统，根据视频播放设备上显示的图像控制LED灯带的显示光色，形成视觉中的显示范围拓展，实现室内LED灯光伴随播放内容动态联动的效果,为用户带来更美好的娱乐体验。
第一方面，本发明提供了一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法，包括以下步骤：
获取HDMI格式的视频流数据，并将视频流数据解码转换为RGB色彩空间的视频流数据；
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值；
根据LED的RGB值控制LED灯带的工作状态。
优选地，还包括以下步骤：将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，将HDMI格式的视频流数据输出给终端设备。
优选地，所述从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，具体为：
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列像素点数据；
根据行/列像素点数据，结合权重系数进行压缩运算，得到压缩像素点的RGB数据。
优选地，所述压缩运算公式如下：
Rs＝(R1*P11+R2*P12+…+RN*P1N)/∑P11～P1N
Gs＝(G1*P21+G2*P22+…+GN*P2N)/∑P21～P2N
Bs＝(B1*P31+B2*P32+…+BN*P3N)/∑P31～P3N
其中，Rs、Gs、Bs为压缩像素点的RGB数据；
(R1、G1、B1)、(R2、G2、B2)、…、(RN、GN、BN)为一个行/列N个像素点的像素点数据；
P11、P12、…、P1N为N个像素点的红色权重系数；
P21、P22、…、P2N为N个像素点的绿色权重系数；
P31、P32、…、P3N为N个像素点的蓝色权重系数。
优选地，所述根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值采用RGB比例运算公式，所述RGB比例运算公式如下：
Rled＝Clr*Rs
Gled＝Clg*Gs
Bled＝Clb*Bs
其中，Rled、Gled、Bled为LED的RGB值；
Clr、Clg、Clb为比例系数。
第二方面，本发明提供了一种根据图像边缘数据控制LED显色的系统，适用于第一方面所述的根据图像边缘数据控制LED显色的方法，包括第一HDMI接口、视频接收模块、视频处理模块、视频发送模块、第二HDMI接口和MCU模块；
所述视频接收模块，用于通过第一HDMI接口获取HDMI格式的视频流数据，并将视频流数据解码转换为RGB色彩空间的视频流数据；
所述视频处理模块，用于从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值；
所述MCU模块，用于视频处理模块的控制和LED灯带的显示驱动；
所述视频发送模块，用于将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，将HDMI格式的视频流数据输出给终端设备。
优选地，所述从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，具体为：
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列像素点数据；
根据行/列像素点数据，结合权重系数进行压缩运算，得到压缩像素点的RGB数据。
优选地，所述压缩运算公式如下：
Rs＝(R1*P11+R2*P12+…+RN*P1N)/∑P11～P1N
Gs＝(G1*P21+G2*P22+…+GN*P2N)/∑P21～P2N
Bs＝(B1*P31+B2*P32+…+BN*P3N)/∑P31～P3N
其中，Rs、Gs、Bs为压缩像素点的RGB数据；
(R1、G1、B1)、(R2、G2、B2)、…、(RN、GN、BN)为一个行/列N个像素点的像素点数据；
P11、P12、…、P1N为N个像素点的红色权重系数；
P21、P22、…、P2N为N个像素点的绿色权重系数；
P31、P32、…、P3N为N个像素点的蓝色权重系数。
优选地，所述根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值采用RGB比例运算公式，所述RGB比例运算公式如下：
Rled＝Clr*Rs
Gled＝Clg*Gs
Bled＝Clb*Bs
其中，Rled、Gled、Bled为LED的RGB值；
Clr、Clg、Clb为比例系数。
优选地，视频处理模块采用FPGA芯片。
本发明的有益效果为：根据视频播放设备上显示的图像控制LED灯带的显示光色，形成视觉中的显示范围拓展，实现室内LED灯光伴随播放内容动态联动的效果,为用户带来更美好的娱乐体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实施例中根据图像边缘数据控制LED显色的方法流程图；
图2为本实施例中根据图像边缘数据控制LED显色的系统结构图；
图3为本实施例中像素点的二维缩放示意图；
图4为本实施例中像素点的一维缩放示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
具体实现中，本发明实施例中描述的终端包括但不限于诸如具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话、膝上型计算机或平板计算机之类的其它便携式设备。还应当理解的是，在某些实施例中，所述设备并非便携式通信设备，而是具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。
实施例一：
本实施例提供了一种根据图像边缘数据控制LED显色的系统，适用于实施例二所述的根据图像边缘数据控制LED显色的方法，如图2所示，包括第一HDMI接口、视频接收模块、视频处理模块、视频发送模块、第二HDMI接口和MCU模块；
所述第一HDMI接口、视频接收模块、视频处理模块、视频发送模块和第二HDMI接口电连接，所述视频处理模块和MCU模块电连接。所述视频接收模块采用IT6801芯片，视频处理模块采用FPGA芯片，所述视频发送模块采用IT66121芯片。
所述视频接收模块，用于通过第一HDMI接口获取HDMI格式的视频流数据，并将视频流数据解码转换为RGB色彩空间的视频流数据；
所述视频处理模块，用于从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值；
所述MCU模块，用于视频处理模块的控制和LED灯带的显示驱动(即根据应用现场环境调试并配置从而更改LED灯带显示效果，并将视频处理模块提取压缩处理后的RGB值送至LED灯带显示光色)；
所述视频发送模块，用于将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，将HDMI格式的视频流数据输出给终端设备。
本实施例中，将通过第一HDMI接口获取的HDMI格式的视频流数据解码为RGB色彩空间的视频流数据，再将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，通过第二HDMI接口输出给视频播放设备(例如电视)，从RGB色彩空间的视频流数据中截取所需的行/列数据进行压缩处理得到压缩像素点的RGB数据，再根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值，通过LED的RGB值控制视频播放设备周边的LED灯带的显示光色。从而实现根据视频播放设备上显示的图像控制LED灯带的显示光色的目的，形成视觉中的显示范围拓展，为用户带来更美好的娱乐体验。
本实施例中从送给视频播放设备的视频流当中截取视频流数据，提取上下左右四条边的图像数据作为灯带显示的基础数据。但如果只提取屏幕边缘的一条线的信息作为灯带显示用途则不能获得令人满意的效果，必须要从每个边上截取一定宽度像素范围的图像进行压缩处理，才能在一个独立的像素上表征一定范围的图像信息。此种方式等同于在对图像进行缩小运算，所不同的是平常常见的图像缩小方式是将比如15x15的一块图像缩小到3x3，如图3所示，运算后的每一个点都代表了它周围的5x5个像素点形成的图像，是二维缩放。而本实施例要做的缩放方式是一维缩放，如图4所示，保持与长边相同的像素点个数。
以目前常见的显示器(电视机)为例，其视频格式1080p(分辨率：1920x1080)分辨率为例，横边像素点为1920个，竖边像素点为1080个，最终的效果呈现，理想的方式应该是同等边长的屏幕对应同等边长的LED灯带。本实施例中每个边截取的宽度为64个像素点，则截取的四条边包括上下两条64x1920的长边和左右两条64x1080的短边。
其中，所述从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，具体为：
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列像素点数据。本实施例中截取了显示的上长边的64行(64x1920个像素点)、下长边的64行(64x1920个像素点)、左短边的64行(64x1080个像素点)和右短边的64行(64x1080个像素点)。
根据行/列像素点数据，结合权重系数进行压缩运算，得到压缩像素点的RGB数据。所述压缩运算公式如下：
Rs＝(R1*P11+R2*P12+…+RN*P1N)/∑P11～P1N
Gs＝(G1*P21+G2*P22+…+GN*P2N)/∑P21～P2N
Bs＝(B1*P31+B2*P32+…+BN*P3N)/∑P31～P3N
其中，Rs、Gs、Bs为压缩像素点的RGB数据；
(R1、G1、B1)、(R2、G2、B2)、…、(RN、GN、BN)为一个行/列N个像素点的像素点数据；
P11、P12、…、P1N为N个像素点的红色权重系数,红色权重系数为P1序列；
P21、P22、…、P2N为N个像素点的绿色权重系数，绿色权重系数为P2序列；
P31、P32、…、P3N为N个像素点的蓝色权重系数，蓝色权重系数为P3序列。
本实施例中的N为64，例如上长边的64x1920个像素点，同一列的64个像素点经过压缩运算后得到一个压缩像素点，则64x1920个像素点经过压缩运算后得到一行1920个压缩像素点。因此上下左右边经过压缩后得到上长边1920个压缩像素点、下长边1920个压缩像素点、左短边1080个压缩像素点和右短边1080个压缩像素点。因为每个像素点用红绿蓝色值表示，则得到每个压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到显示器四周的上下左右LED灯条的RGB值,MCU从而根据RGB值控制LED灯带显示光色。
本实施例中的P1、P2和P3序列系数由MCU模块配置写入FPGA芯片，P1、P2和P3序列系数可以配置为相同，也可以配置为不同。
A、压缩运算应用的乘累加器：
乘累加器为长边和短边预留了一组深度为64的8bit寄存器，用作权重系数的控制，权重系数取名为K_RAM，如上文提到的P1、P2和P3序列。其数据从k1到k64，分别对应了图像边缘最外侧(以上边为例的第1行)到图像边缘最内侧(以上边为例的第64行)的数据运算权重值。
FPGA的乘法运算和加法运算可以采用并行的运算方式，也可以采用串行的运算方式。
如果采用并行的运算方式，只需要2个时钟周期即可完成一个压缩像素点的所有运算。但这需要用到64个乘法器和1个64输入的加法器，硬件上占用巨量的硬件资源，成本非常高。
如果采用串行的运算方式，可以只用1个乘法器和1个加法器，但每完成一个压缩像素点的运算需要2*64个时钟周期才能完成运算，运行速度慢，不适合实时处理。
因此本实施例采用并行和串行相结合的混合运算方式，对串行运算方式进行优化，每个周期都能完成一次乘法+加法的运算，只会在整体的运算周期上增加1个时钟周期。其中TMP是重复使用的MACC(乘累加)寄存器，初始值为0，在完成最后一次运算后的值即为最终乘累加的结果。在流水线方式下运行，乘法器和加法器在每一个时钟周期都参与了运算，充分的结合了并行结构和串行结构的优点，乘法运算和加法运算都可以在一个时钟周期内完成，在合理的硬件资源占用下达到了很高的运算速度。
图像数据是一行一行的送来的，每一帧从上到下的行顺序，每一行从左到右的点顺序，每个时钟送出一个数据，并且每两行数据之间有几十个时钟周期无图像数据。
以左边为例，纵向的数据运算是将每一行的1-64列数据，以流水线方式运行的乘累加器可以每个时钟进行一个数据点的运算，最终的运算时间是n+1个时钟周期，因此只需要将每一行的第1-64列的数据顺序送入MACC运算器即可得到运算结果，每个输出点的运算对于运算模块都是独占的。
以上边为例，横向的数据运算要复杂一点，因为每一个输出点需要的是共64行同一列的数据才能结束运算。因此在横向的运算器上需要用到一整行的TMP buffer，在同一行当中，每更新一个数据都将MACC的过程数据暂存到对应buffer上，直到第64行的输出才是乘累加最终结果，完成一整行的乘累加运算。行运算的时候，每个输出点的运算都会被临时打断，暂存，要看做以一整行为单位的整体运算，只不过用到的运算器硬件依然只有一个。
B、压缩运算应用的除法器：
除法器需要多时钟周期才能完成一次除法运算，并且资源占用也不小。在设计本实施例的时候非常巧妙的选择了移位除法当中最简便的方式——截位除法。即是直接取掉二进制被除数的低位，截掉2位＝除以4，截掉5位＝除以32。本实施例设计上将除数强制设置为1024，即被除数取掉低10位。于是给K_RAM数据：K1～K64(权重系数数组)带来了一个隐性限制，∑K1～K64<＝1024(即∑P11～P1N<＝1024，∑P21～P2N<＝1024，∑P31～P3N<＝1024)。当K_RAM权重系数累加值刚好等于1024的时候，压缩运算得到的数据值＝100％*原始图像色彩。当面临LED色彩调节和亮度衰减的时候，改变K_RAM当中的权重系数累加值即可。例：∑K1～K64＝900，则当前色彩衰减为900/1024，也就是87.89％，从而在FPGA模块上直接实现了对LED输出的色彩调节，而不需要占用MCU一丁点儿的运算资源(用MCU直接实现一个A*87.89％运算会严重影响效率)。
本实施例中可直接改变K_RAM数据当中的权重系数，则得到的压缩像素点的RGB数据即为LED的RGB值，从而调节LED色彩和亮度衰减。也可不改变K_RAM当中的权重系数，通过RGB比例运算公式计算LED的RGB值。
所述RGB比例运算公式如下：
Rled＝L*Cr*Rs＝Clr*Rs
Gled＝L*Cg*Gs＝Clg*Gs
Bled＝L*Cb*Bs＝Clb*Bs
其中，Rled、Gled、Bled为LED的RGB值；
L为亮度比例系数，Cr为红色通道色彩比例系数，Cg为绿色通道色彩比例系数，Cb为蓝色通道色彩比例系数；
Clr＝L*Cr，Clg＝L*Cg，Clb＝L*Cb，Clr、Clg、Clb为比例系数。
Clr、Clg、Clb比例系数被引入系统，作为可调节项存在。如果将此系数乘法运算加载在MCU的上便会明显降低系统的性能，影响LED灯带的显示实时性和刷新帧率，因此该比例系数的运算也是在FPGA上的，并且比例系数可经由MCU配置改变，从而适应于不同的工程应用。
本实施例中FPGA芯片的运行需要随时和MCU结合，由MCU通过指令激活一整帧的数据提取和运算。在FPGA接收到启动工作的指令后，会等到一个全新帧的到来才进行处理，直到完成最后一个点的数据运算和保存，通过中断信号通知MCU来读取数据。通过这种机制，可以允许MCU与视频流同步工作，并且确保每次FPGA传回的数据都是一个正确的完整帧得来的，从而可以轻易适配任意速度的MCU。MCU速度低，或者SPI接口(FPGA芯片和MCU通过SPI接口传输数据)传输速度慢，通过系统获得的数据帧刷新率低一些，用高速MCU的话，数据刷新率就高一些，但永远不会被卡住。
综上所述，本实施例提取图像边缘数据，根据计算得到LED的RGB值，从而实现根据视频播放设备上显示的图像控制LED灯带的显示光色的目的，形成视觉中的显示范围拓展，实现室内LED灯光伴随播放内容动态联动的效果,为用户带来更美好的娱乐体验。
实施例二：
本实施例提供了一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法，适用于实施例一所述的根据图像边缘数据控制LED显色的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，获取HDMI格式的视频流数据，并将视频流数据解码转换为RGB色彩空间的视频流数据。
S2，从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值；
S3，根据LED的RGB值控制LED灯带的工作状态。
本实施例的根据图像边缘数据控制LED显色的方法，还包括步骤S4,将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，将HDMI格式的视频流数据输出给终端设备。
本实施例中，将通过第一HDMI接口获取的HDMI格式的视频流数据解码为RGB色彩空间的视频流数据，再将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，通过第二HDMI接口输出给视频播放设备(例如电视)，从RGB色彩空间的视频流数据中截取所需的行/列数据进行压缩处理得到压缩像素点的RGB数据，再根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值，通过LED的RGB值控制视频播放设备周边的LED灯带的显示光色。从而实现根据视频播放设备上显示的图像控制LED灯带的显示光色的目的，形成视觉中的显示范围拓展，为用户带来更美好的娱乐体验。
本实施例中从送给视频播放设备的视频流当中截取视频流数据，提取上下左右四条边的图像数据作为灯带显示的基础数据。但如果只提取屏幕边缘的一条线的信息作为灯带显示用途则不能获得令人满意的效果，必须要从每个边上截取一定宽度像素范围的图像进行压缩处理，才能在一个独立的像素上表征一定范围的图像信息。此种方式等同于在对图像进行缩小运算，所不同的是平常常见的图像缩小方式是将比如15x15的一块图像缩小到3x3，如图3所示，运算后的每一个点都代表了它周围的5x5个像素点形成的图像，是二维缩放。而本实施例要做的缩放方式是一维缩放，如图4所示，保持与长边相同的像素点个数。
以目前常见的显示器(电视机)为例，其视频格式1080p(分辨率：1920x1080)分辨率为例，横边像素点为1920个，竖边像素点为1080个，最终的效果呈现，理想的方式应该是同等边长的屏幕对应同等边长的LED灯带。本实施例中每个边截取的宽度为64个像素点，则截取的四条边包括上下两条64x1920的长边和左右两条64x1080的短边。
其中，所述从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，具体为：
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列像素点数据。本实施例中截取了显示的上长边的64行(64x1920个像素点)、下长边的64行(64x1920个像素点)、左短边的64行(64x1080个像素点)和右短边的64行(64x1080个像素点)。
根据行/列像素点数据，结合权重系数进行压缩运算，得到压缩像素点的RGB数据。所述压缩运算公式如下：
Rs＝(R1*P11+R2*P12+…+RN*P1N)/∑P11～P1N
Gs＝(G1*P21+G2*P22+…+GN*P2N)/∑P21～P2N
Bs＝(B1*P31+B2*P32+…+BN*P3N)/∑P31～P3N
其中，Rs、Gs、Bs为压缩像素点的RGB数据；
(R1、G1、B1)、(R2、G2、B2)、…、(RN、GN、BN)为一个行/列N个像素点的像素点数据；
P11、P12、…、P1N为N个像素点的红色权重系数,红色权重系数为P1序列；
P21、P22、…、P2N为N个像素点的绿色权重系数，绿色权重系数为P2序列；
P31、P32、…、P3N为N个像素点的蓝色权重系数，蓝色权重系数为P3序列。
本实施例中的N为64，例如上长边的64x1920个像素点，同一列的64个像素点经过压缩运算后得到一个压缩像素点，则64x1920个像素点经过压缩运算后得到一行1920个压缩像素点。因此上下左右边经过压缩后得到上长边1920个压缩像素点、下长边1920个压缩像素点、左短边1080个压缩像素点和右短边1080个压缩像素点。因为每个像素点用红绿蓝色值表示，则得到每个压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到显示器四周的上下左右LED灯条的RGB值,MCU从而根据RGB值控制LED灯带显示光色。P1、P2和P3序列系数可以配置为相同，也可以配置为不同。
本实施例的K_RAM数据：K1～K64(权重系数数组)配置为小于等于1024，(即∑P11～P1N<＝1024，∑P21～P2N<＝1024，∑P31～P3N<＝1024)。当K_RAM权重系数累加值刚好等于1024的时候，压缩运算得到的数据值＝100％*原始图像色彩。当面临LED色彩调节和亮度衰减的时候，改变K_RAM当中的权重系数累加值即可。例：∑K1～K64＝900，则当前色彩衰减为900/1024，也就是87.89％，从而在FPGA模块上直接实现了对LED输出的色彩调节。
本实施例中可直接改变K_RAM数据当中的权重系数，则得到的压缩像素点的RGB数据即为LED的RGB值，从而调节LED色彩和亮度衰减。也可不改变K_RAM当中的权重系数，通过RGB比例运算公式计算LED的RGB值。
所述RGB比例运算公式如下：
Rled＝L*Cr*Rs＝Clr*Rs
Gled＝L*Cg*Gs＝Clg*Gs
Bled＝L*Cb*Bs＝Clb*Bs
其中，Rled、Gled、Bled为LED的RGB值；
L为亮度比例系数，Cr为红色通道色彩比例系数，Cg为绿色通道色彩比例系数，Cb为蓝色通道色彩比例系数；
Clr＝L*Cr，Clg＝L*Cg，Clb＝L*Cb，Clr、Clg、Clb为比例系数。
Clr、Clg、Clb比例系数被引入系统，作为可调节项存在，该比例系数可经由MCU配置改变，从而适应于不同的工程应用。
综上所述，本实施例提取图像边缘数据，根据计算得到LED的RGB值，从而实现根据视频播放设备上显示的图像控制LED灯带的显示光色的目的，形成视觉中的显示范围拓展，实现室内LED灯光伴随播放内容动态联动的效果,为用户带来更美好的娱乐体验。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所描述的系统和方法，可以通过其它的方式实现，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取HDMI格式的视频流数据，并将视频流数据解码转换为RGB色彩空间的视频流数据；
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值；
根据LED的RGB值控制LED灯带的工作状态；
所述从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，具体为：
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列像素点数据，截取图像的上长边的64x1920个像素点、下长边的64x1920个像素点、左短边的64x1080个像素点和右短边的64x1080个像素点；
根据行/列像素点数据，结合权重系数进行压缩运算，得到压缩像素点的RGB数据，对图像的上下边缘按行截取，并按列加权，对图像的左右边缘按列截取，并按行加权；
所述压缩运算公式如下：
Rs＝(R1*P11+R2*P12+…+RN*P1N)/∑P11～P1N
Gs＝(G1*P21+G2*P22+…+GN*P2N)/∑P21～P2N
Bs＝(B1*P31+B2*P32+…+BN*P3N)/∑P31～P3N
其中，Rs、Gs、Bs为压缩像素点的RGB数据；
(R1、G1、B1)、(R2、G2、B2)、…、(RN、GN、BN)为一个行/列N个像素点的像素点数据；
P11、P12、…、P1N为N个像素点的红色权重系数；
P21、P22、…、P2N为N个像素点的绿色权重系数；
P31、P32、…、P3N为N个像素点的蓝色权重系数。
2.根据权利要求1所述的一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法，其特征在于，还包括以下步骤：将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，将HDMI格式的视频流数据输出给终端设备。
3.根据权利要求1所述的一种根据图像边缘数据控制LED显色的方法，其特征在于，所述根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值采用RGB比例运算公式，所述RGB比例运算公式如下：
Rled＝Clr*Rs
Gled＝Clg*Gs
Bled＝Clb*Bs
其中，Rled、Gled、Bled为LED的RGB值；
Clr、Clg、Clb为比例系数。
4.一种根据图像边缘数据控制LED显色的系统，适用于权利要求1-3任一项所述的根据图像边缘数据控制LED显色的方法，其特征在于，包括第一HDMI接口、视频接收模块、视频处理模块、视频发送模块、第二HDMI接口和MCU模块；
所述视频接收模块，用于通过第一HDMI接口获取HDMI格式的视频流数据，并将视频流数据解码转换为RGB色彩空间的视频流数据；
所述视频处理模块，用于从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值；
所述MCU模块，用于视频处理模块的控制和LED灯带的显示驱动；
所述视频发送模块，用于将RGB色彩空间的视频流数据调制编码为HDMI格式的视频流数据，将HDMI格式的视频流数据输出给终端设备；
所述从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列数据，对行/列数据进行运算得到压缩像素点的RGB数据，具体为：
从RGB色彩空间的视频流数据中截取正确的行/列像素点数据，截取图像的上长边的64x1920个像素点、下长边的64x1920个像素点、左短边的64x1080个像素点和右短边的64x1080个像素点；
根据行/列像素点数据，结合权重系数进行压缩运算，得到压缩像素点的RGB数据，对图像的上下边缘按行截取，并按列加权，对图像的左右边缘按列截取，并按行加权；
所述压缩运算公式如下：
Rs＝(R1*P11+R2*P12+…+RN*P1N)/∑P11～P1N
Gs＝(G1*P21+G2*P22+…+GN*P2N)/∑P21～P2N
Bs＝(B1*P31+B2*P32+…+BN*P3N)/∑P31～P3N
其中，Rs、Gs、Bs为压缩像素点的RGB数据；
(R1、G1、B1)、(R2、G2、B2)、…、(RN、GN、BN)为一个行/列N个像素点的像素点数据；
P11、P12、…、P1N为N个像素点的红色权重系数；
P21、P22、…、P2N为N个像素点的绿色权重系数；
P31、P32、…、P3N为N个像素点的蓝色权重系数。
5.根据权利要求4所述的一种根据图像边缘数据控制LED显色的系统，其特征在于，所述根据压缩像素点的RGB数据得到LED的RGB值采用RGB比例运算公式，所述RGB比例运算公式如下：
Rled＝Clr*Rs
Gled＝Clg*Gs
Bled＝Clb*Bs
其中，Rled、Gled、Bled为LED的RGB值；
Clr、Clg、Clb为比例系数。
6.根据权利要求5所述的一种根据图像边缘数据控制LED显色的系统，其特征在于，视频处理模块采用FPGA芯片。
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