CN110072094A - 基于裸眼3d显示屏的多视区视频播放系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统及方法,基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统包括：FPGA主控制器，用于提取初始的数字立体视频数据，对数字立体视频数据进行提取，分割存储的处理，形成左右眼图像；FIFO时钟同步模块，用于控制分割后的左右眼图像按照预定的时序同步输出；数据图像缓存器，分别对左右眼图像进行缓存；写数据缓冲模块，用于写入左右眼的图像，SDRAM控制器，将来自SDRAM控制器的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，视频显示单元，将LVDS信号传输至显示屏并控制显示屏的显示。本发明能够实现多视区播放系统控制LED进行3D效果的显示。

Description

基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统及方法，属于3D显示领域。

背景技术

目前流行的几种3D技术都是需要额外佩戴观看用具，通过观看用具区分出左右眼不同画面，从而得到观赏3D的效果。观看用具主要有眼镜和头盔两种，长时间佩戴会让人觉得疲惫和头疼，特别是对于需要佩戴近视眼镜的人而言以这种方式观看3D视频，负担更重。裸眼3D的出现解决了这一问题。

目前市场上的裸眼3D大都以液晶显示器为载体，但是LCD想要做成大尺寸，造价高且难度大。

然而，应用范围最广泛且成本相对较低的LED大屏幕显示系统在进行裸眼3D视频的播放时，传统的LED显示屏播放系统却不再适用。原因在于，3D LED显示屏需要同时承载区分的左右眼信号，也就是意味着3D视频信号从PC机传出后，必须能够解码成左右眼信号。

通过解码系统出来的信号，并不一定能保证同步，需要进行信号的采集和处理，来保证左、右眼信息的同步，最终将左右眼信号传输到LED控制器来实现LED显示屏的3D播放。

因此，如何实现大尺寸的显示方式、节省成本、减少难度，同时又达到同步、优化3D效果成了急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统及方法。以解决上述问题。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供一种基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于，包括：FPGA主控制器，用于提取初始的数字立体视频数据，按照预定的画面分割要求，对数字立体视频数据进行提取，分割存储的处理，形成左右眼图像；FIFO时钟同步模块，用于控制分割后的左右眼图像按照预定的时序同步输出；数据图像缓存器，与FPGA主控制器通讯，分别对左右眼图像进行缓存；写数据缓冲模块，用于写入左右眼的图像，SDRAM控制器，从写数据缓冲模块得到左右眼图像，读数据缓冲模块，将来自SDRAM控制器的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，视频显示单元，将LVDS信号传输至显示屏并控制显示屏的显示。

进一步，本发明的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：其中，视频显示单元包括两路信号传递线，分别是右眼信号传递线和左眼信号传递线，每路信号传递线都包括依次信号连接的信号转换器、信号分频器、LED控制器和外部接口。

进一步，本发明的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：两路信号传递线接收由视频解码单元输出的两路LVDS信号，然后将其转换为DVI-D信号，控制LED显示屏的点亮。

进一步，本发明的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：其中，数据图像缓存器有两组，每组中一片用于左眼影像缓存，另一片用于右眼图像缓存，两组之间进行乒乓操作，即一组进行对一帧图像的读操作时，另一组进行对下一帧图像写操作。

进一步，本发明的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：其中，数据图像缓存器采用SDRAM。

进一步，本发明的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，还包括：数据位数转换模块，用于转换写数据缓冲模块存储的数据的位数大小，使之符合SDRAM标准。

本发明还提供一种基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，按照画面分割的要求，视频解码系统对数字立体视频数据进行提取，分割存储处理，形成左右眼图像；

步骤二，数据图像缓存器，与FPGA主控制器通讯，分别对左右眼图像进行缓存；

步骤三，视频显示系统将左右眼的图像存储在写数据缓冲模块中，此过程中FIFO时钟同步模块控制分割后的左右眼图像按照预定的时序同步输出；

步骤四，写数据缓冲模块将左右眼图像写入SDRAM控制器，

步骤五，读数据缓冲模块，分割后的左、右眼视频信号，将SDRAM的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，发送到LVDS发生器，然后视频显示单元将LVDS信号传输至显示屏并控制显示屏的显示。

本发明的基于裸眼3D LED显示屏的多视区3D视频播放方法，还可以具有这样的特征：其中，数据图像缓存器包括两组SDRAM，每组中一片用于左眼影像缓存，另一片用于右眼图像缓存，两组之间进行乒乓操作，即一组进行对一帧图像的读操作时，另一组进行对下一帧图像写操作，为实现左、右眼信号分离输出做好准备。

本发明的基于裸眼3D LED显示屏的多视区3D视频播放方法，还可以具有这样的特征：其中，视频显示系统包括两路信号传递线，分别是右眼信号传递线和左眼信号传递线，每路信号传递线都包括依次信号连接的信号转换器、信号分频器、LED控制器和外部接口。

发明的有益效果

本发明的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统及方法的优点在于：成功实现了多视区播放系统控制LED进行3D效果的显示。大大拓展了LED大屏幕的应用领域，增强了户外LED大屏幕的裸眼3D显示的效果，在户外LED屏分辨率足够高的情况下，可以分别控制视区，从而在不同的角度可以看不同的视频源。同时，在室内小间距LED走向高清化的趋势下，实现裸眼3D的多视区，将具有更加广阔的应用前景和商业价值。

附图说明

图1是本发明的播放流程示意图；

图2是图像的缓存器与FPGA主控制器的结构示意图；

图3是本发明的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统的结构框图；

图4是视频显示单元的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

如图1至图4所示，基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统包括：视频解码系统和视频显示系统。如图1所示，3D视频流首先经过电脑数字显卡11的处理形成DVI信号，然后经过视频解码系统12初步分解为左右眼图像数据，再经过视频显示系统进行同步和信号处理，形成左右眼同步的3D信号输出，最终在LED大屏幕14上形成3D图像。

如图2所示，视频解码系统包括第一FPGA主控制器35和数据图像缓存器16。

第一FPGA主控制器15，用于提取初始的数字立体视频数据，按照预定的画面分割要求，对数字立体视频数据进行提取，分割存储的处理，形成左右眼图像。

数据图像缓存器16与FPGA主控制器15通讯，分别对左右眼图像进行缓存。其中，数据图像缓存器有两组SDRAM，每组中一片用于左眼影像缓存，另一片用于右眼图像缓存，两组之间进行乒乓操作，即一组进行对一帧图像的读操作时，另一组进行对下一帧图像写操作。

如图3所示，视频显示系统包括：

FIFO时钟同步模块19，用于控制分割后的左右眼图像按照预定的时序同步输出。

写数据缓冲模块28，与第二FPGA主控制器35通讯，用于写入左右眼的图像数据。

SDRAM控制器23，从写数据缓冲模块28得到左右眼图像。SDRAM控制器23包括第一SDRAM存储器24和第二SDRAM存储器25，分别用于读和写。

读数据缓冲模块20，将来自SDRAM的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，发送到LVDS发生器21。

如图4所示，视频显示系统还包括两路信号传递线，分别是右眼信号传递线和左眼信号传递线，每路信号传递线都包括依次信号连接的信号转换器、信号分频器、LED控制器和外部接口。两路信号传递线接收由视频解码单元输出的两路LVDS信号，然后将其转换为DVI-D信号，控制LED显示屏的点亮。

其中左眼信号传递线依次包括第一信号转换器29、第一信号分频器30、第一LED控制器31和第一外部接口32。右眼信号传递线依次包括第二信号转换器33、第二信号分频器34、第二LED控制器35和第二外部接口36。路信号传递线最后均将信号输入到LED大屏幕14中。

数据位数转换模块27，转换写数据缓冲模块28存储的数据的位数大小使之符合SDRAM标准。过程如下：数据位数转换模块27转换写数据缓冲模块28存储的数据的位数大小以符合SDRAM标准，先将数据存入数据缓冲模块26，然后将数据存入SDRAM控制器23；

使用上述基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统进行3D视频播放的方法如下：

步骤一，按照画面分割的要求，视频解码系统对数字立体视频数据进行提取，分割存储处理。通过对视频的处理得到左右眼视频图像数据，通过FIFO时钟同步模块的控制按照一定的时序同步输出左右眼影像；

步骤二，视频解码系统采用两组SDRAM作为数据图像的缓存器，每组中一片用于左眼影像缓存，另一片用于右眼图像缓存，两组之间进行乒乓操作，即一组进行对一帧图像的读操作时，另一组进行对下一帧图像写操作，为实现左、右眼信号分离输出做好准备；

步骤三、视频显示系统将左右眼输出的DVI信号存储在写数据缓冲模块28，实现时钟域的有效过渡和两块FPGA的时钟同步。具体而言，通过先将左右眼图像数据写入然后由读数据缓冲模块20读取出来的过程，在FIFO时钟同步模块的作用下，实现左右眼图像数据的同步。然后数据位数转换模块27转换写数据缓冲模块28存储的数据的位数大小以符合SDRAM标准，先将数据存入数据缓冲模块26，然后将数据存入SDRAM控制器23；

步骤四、通过读数据缓冲模块20缓冲分割后的左、右眼视频信号，将SDRAM的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，发送到LVDS发生器21。

步骤五、视频显示单元包括两路信号传递线，分别是右眼信号传递线和左眼信号传递线，每路信号传递线都包括依次信号连接的信号转换器、信号分频器、LED控制器和外部接口，该两路信号传递线接收由视频解码单元输出的两路LVDS信号。

步骤六、原有的左右眼LVDS信号通过信号转换器转换为DVI-D信号，通过分频器分为两路，分路后的DVI-D信号通过LED控制器，控制LED显示屏的点亮，多视区裸眼3D效果呈现。

Claims (9)

1.一种基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于，包括：

FPGA主控制器，用于提取初始的数字立体视频数据，按照预定的画面分割要求，对数字立体视频数据进行提取，分割存储的处理，形成左右眼图像；

FIFO时钟同步模块，用于控制分割后的左右眼图像按照预定的时序同步输出；

数据图像缓存器，与FPGA主控制器通讯，分别对左右眼图像进行缓存；

写数据缓冲模块，用于写入左右眼的图像，

SDRAM控制器，从写数据缓冲模块得到左右眼图像，

读数据缓冲模块，将来自SDRAM控制器的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，

视频显示单元，将LVDS信号传输至显示屏并控制显示屏的显示。

2.如权利要求1所述的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：

其中，所述视频显示单元包括两路信号传递线，分别是右眼信号传递线和左眼信号传递线，每路信号传递线都包括依次信号连接的信号转换器、信号分频器、LED控制器和外部接口。

3.如权利要求2所述的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：

所述两路信号传递线接收由视频解码单元输出的两路LVDS信号，然后将其转换为DVI-D信号，控制LED显示屏的点亮。

4.如权利要求1所述的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：

其中，所述数据图像缓存器有两组，每组中一片用于左眼影像缓存，另一片用于右眼图像缓存，两组之间进行乒乓操作，即一组进行对一帧图像的读操作时，另一组进行对下一帧图像写操作。

5.如权利要求4所述的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于：

其中，所述数据图像缓存器采用SDRAM。

6.如权利要求4所述的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放系统，基特征在于，还包括：

数据位数转换模块，用于转换写数据缓冲模块存储的数据的位数大小，使之符合SDRAM标准。

7.一种基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，按照画面分割的要求，视频解码系统对数字立体视频数据进行提取，分割存储处理，形成左右眼图像；

步骤二，数据图像缓存器，与FPGA主控制器通讯，分别对左右眼图像进行缓存；

步骤三，视频显示系统将左右眼的图像存储在写数据缓冲模块中，此过程中FIFO时钟同步模块控制分割后的左右眼图像按照预定的时序同步输出；

步骤四，写数据缓冲模块将左右眼图像写入SDRAM控制器，

步骤五，读数据缓冲模块，分割后的左、右眼视频信号，将SDRAM的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，发送到LVDS发生器，然后视频显示单元将LVDS信号传输至显示屏并控制显示屏的显示。

8.如权利要求7所述的基于裸眼3D LED显示屏的多视区3D视频播放方法，其特征在于：

其中，数据图像缓存器包括两组SDRAM，每组中一片用于左眼影像缓存，另一片用于右眼图像缓存，两组之间进行乒乓操作，即一组进行对一帧图像的读操作时，另一组进行对下一帧图像写操作，为实现左、右眼信号分离输出做好准备。

9.如权利要求7所述的基于裸眼3D显示屏的多视区视频播放方法，其特征在于：

其中，视频显示系统包括两路信号传递线，分别是右眼信号传递线和左眼信号传递线，每路信号传递线都包括依次信号连接的信号转换器、信号分频器、LED控制器和外部接口。