CN111698556A - 一种Micro LED的8K视频处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Micro LED的8K视频处理系统及方法，所述系统包括：电视信号源，用于输出不同分辨率的视频源；视频处理板，用于接收所述电视信号源输出的视频源，识别视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对视频源进行拉伸处理或压缩处理后得到视频图像，并将视频图像分割为多路视频信号后同步发送给4K信号处理板，同时将视频源中的音频解码信号发送给音箱；4K信号处理板，用于将接收到的视频信号解码为RGB像素信号，并将RGB像素信号发送给Micro LED显示屏幕；Micro LED显示屏幕根据RGB像素信号点亮整个屏幕。本发明根据显示屏幕分辨率特点，选择输出对应区域视频信号，实现完整视频信号显示。

Description

一种Micro LED的8K视频处理系统及方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种Micro LED的8K视频处理系统及方法。
背景技术
Micro LED是新一代显示技术(即LED微缩化和矩阵化技术)，就是将LED(发光二极管)背光源进行薄膜化、微小化、阵列化，可以让LED单元小于50微米，与OLED一样能够实现每个像素单独寻址，单独驱动发光(自发光)，采用无机材料制作，自发光形式，每个红、绿、蓝子像素都自己产生光源，组合成一个像素。其关键性能如分辨率、色域、亮度、响应速度、寿命、能耗等均优于主流LCD和新兴OLED，比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低，又具有自发光无需背光源的特性、体积小、轻薄，是超高清电视显示面板的重要发展方向。
目前超高清电视一般采用3840*2160(4K)、7680*4320(8K)等分辨率的LCD或者OLED屏作为显示屏幕，搭配使用SOC(System-on-a-Chip)芯片，输出完整4K/8K图像到显示屏，因此输出视频信号分辨率仅局限于4K、8K等十分规则的分辨率，针对Micro LED超高清电视(5K/6K/7K/8K)，由于Micro LED可任意拼接特性，目前并没有一款SOC芯片能做到同时兼容4K/5K/6K/7K/8K屏幕完整视频显示。同时，由于目前8K的SOC芯片应用刚刚起步，8K视频解码能力正逐步完善，并无成熟SOC兼容HDMI2.1、DP2.0等接口，真正8K解码能力不强。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种Micro LED的8K视频处理系统及方法，旨在解决现有技术中无法根据显示屏幕分辨率特点选择输出对应区域视频信号的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种Micro LED的8K视频处理系统，所述Micro LED的8K视频处理系统包括：
电视信号源，用于输出不同分辨率的视频源；
视频处理板，用于通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给4K信号处理板，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱；
4K信号处理板，用于将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给Micro LED显示屏幕；
Micro LED显示屏幕，用于接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理系统，其中，所述Micro LED的8K视频处理系统还包括：
电源板，用于给所述视频处理板和所述4K信号处理板提供直流电源；
音箱，用于接收所述视频处理板的音频解码信号后，输出声音；
所述电视信号源、所述视频处理板、所述4K信号处理板和所述Micro LED显示屏幕依次连接，所述电源板与所述视频处理板和所述4K信号处理板分别连接，所述音箱与所述视频处理板连接。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理系统，其中，所述视频处理板包括：
多种接口，用于接收所述电视信号源输出的不同分辨率的视频源；
视频分割模块，用于将所述视频图像分割为多路视频信号；
同步模块，用于将多路视频信号编码为预设格式后同步发送给多个所述4K信号处理板。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理系统，其中，所述视频处理板包括HDMI2.1、DP2.0和32lane VBO三种接口，每种接口最高均支持8K视频源输入。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理系统，其中，所述4K信号处理板通过HDMI2.0接口接收所述视频信号，并通过16路RJ45接口将所述RGB像素信号传输到所述Micro LED显示屏幕。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理系统，其中，所述视频处理板为FPGA，所述FPGA型号包括XCKU115-2FLVA1517I。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理系统，其中，所述FPGA通过I2C接口与外部处理板卡进行信息交互，以获取控制命令和回传状态信息。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理系统，其中，所述预设格式为HDMI2.0格式。
为实现上述目的，本发明提供一种Micro LED的8K视频处理方法，所述Micro LED的8K视频处理方法包括如下步骤：
所述电视信号源输出不同分辨率的视频源给所述视频处理板；
所述视频处理板通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱；
所述4K信号处理板将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给所述Micro LED显示屏幕；
所述Micro LED显示屏幕接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。
可选地，所述的Micro LED的8K视频处理方法，其中，所述视频处理板通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板，具体包括：
当所述视频处理板识别出所述电视信号源输出的视频源的分辨率为4K分辨率时，如果需要输出的分辨率为4K分辨率，则不作处理直接输出，如果需要输出的分辨率为5K分辨率、6K分辨率、7K分辨率或者8K分辨率，则需要对4K分辨率进行拉伸处理得到视频图像，并将拉伸处理后的所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板；
当识别出所述电视信号源输出的视频源的分辨率为8K分辨率时，如果需要输出的分辨率为8K分辨率，则不作处理直接输出，如果需要输出的分辨率为4K分辨率、5K分辨率、6K分辨率或者7K分辨率，则需要对8K分辨率进行压缩处理得到视频图像，并将压缩处理后的所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板。
本发明中，所述Micro LED的8K视频处理系统包括：电视信号源，用于输出不同分辨率的视频源；视频处理板，用于通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给4K信号处理板，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱；4K信号处理板，用于将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给Micro LED显示屏幕；Micro LED显示屏幕，用于接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。本发明通过对输入图像信号进行解码和图像处理，根据使用需求将输入图像分辨率转换为需要的分辨率，并对转换后图像信号进行编码，输出多路视频信号，根据显示屏幕分辨率特点，选择输出对应区域视频信号，实现完整视频信号显示。
附图说明
图1是本发明Micro LED的8K视频处理系统的较佳实施例的原理示意图；
图2是本发明Micro LED的8K视频处理系统的较佳实施例中根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理的示意图；
图3是本发明Micro LED的8K视频处理系统的较佳实施例中1块4K分辨率的MicroLED屏幕由16块小屏幕构成的示意图；
图4是本发明Micro LED的8K视频处理系统的较佳实施例中输出7K视频到7K屏幕上时图像处理的示意图；
图5是本发明Micro LED的8K视频处理系统的较佳实施例中输出6K视频到6K屏幕上时图像处理的示意图；
图6是本发明Micro LED的8K视频处理系统的较佳实施例中输出5K视频到5K屏幕上时图像处理的示意图；
图7是本发明Micro LED的8K视频处理方法的较佳实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明较佳实施例所述的Micro LED的8K视频处理系统，如图1所示，所述MicroLED的8K视频处理系统包括：
电视信号源100，用于输出不同分辨率的视频源；视频处理板200，用于通过多个接口接收所述电视信号源100输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给4K信号处理板300，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱600；4K信号处理板300，用于将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给Micro LED显示屏幕400；Micro LED显示屏幕400，用于接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。
进一步地，所述Micro LED的8K视频处理系统还包括：电源板500，用于给所述视频处理板200和所述4K信号处理板300提供直流电源；所述电视信号源100、所述视频处理板200、所述4K信号处理板300和所述Micro LED显示屏幕400依次连接，所述电源板500与所述视频处理板200和所述4K信号处理板300分别连接。
其中，所述视频处理板200还与音箱600连接，所述音箱600用于接收所述视频处理板200的音频解码信号后，输出声音(即发声)。
具体地，所述电视信号源100包括HDMI、DP、VBO(最高32lane)等信号源，因此，所述视频处理板200也包括多个接口，例如包括HDMI2.1、DP2.0和32lane VBO三种接口，每种接口最高均支持8K视频源(视频信号)输入。
具体地，所述视频处理板200包括：多种接口，用于接收所述电视信号源100输出的不同分辨率的视频源(例如HDMI2.1接口与信号源HDMI对应，DP2.0接口与信号源DP对应，32lane VBO接口与信号源VBO对应)；视频分割模块，用于将所述视频图像分割为多路视频信号(例如分为4路)；同步模块，用于将多路视频信号(例如4路)编码为预设格式后同步发送给多个所述4K信号处理板300(例如对应为4个)，同时将解码得到的视频源中的音频解码信号传输给所述音箱600。
进一步地，所述视频处理板200可以选用FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)配备8颗1GB存储空间的DDR4内存(DDR，Double Data Rate SDRAM，双倍速率SDRAM，DDR4内存是新一代的内存规格，更可靠的传输规范，数据可靠性进一步提升；工作电压降为1.2V，更节能)芯片进行开发，主要完成对输入视频信号的解码、视频分割、分辨率缩放、视频同步并编码输出等功能；FPGA型号可选用：XCKU115-2FLVD1517I，用于实现图像处理、图像分割等信号处理功能；在以上图像处理过程中的缓存数据经过DDR控制器写入DDR存储器或从其中读出。
具体地，所述4K信号处理板300通过HDMI2.0接口接收所述视频信号(例如4K图像信号)，并经过解码、分割等图像处理技术，将视频信号转换为RGB像素信号，并通过16路RJ45接口(RJ45是布线系统中信息插座连接器的一种，连接器由插头和插座组成，插头有8个凹槽和8个触点)将所述RGB像素信号传输到所述Micro LED显示屏幕。
进一步地，I2C接口为FPGA与外部处理板卡通讯接口，可与外部板卡进行信息交互，获取控制命令，回传状态信息等。所述视频处理板200接收到视频源后，根据I2C通讯接口获取外部指令，选择接收哪个接口的视频信号，在接收到视频信号后，所述视频处理板200对视频源分辨率进行识别，识别出4K、8K两种分辨率，接下来，根据I2C接口收到的外部指令，改变FPGA的分辨率设置，选择将4K、8K分辨率的视频统一处理为4K/5K/6K/7K/8K分辨率视频。
如图2所示，若输入4K视频，输出4K则不需要处理，若输出5K、6K、7K或者8K分辨率，则需要进行拉伸(即图1中的Upscale或者图2中的up-scale)处理，将图像拉伸为更大分辨率。若输入8K视频，输出8K则不需要处理，若输出4K、5K、6K或者7K分辨率，则需要进行压缩(即图1中的Downscale，或者图2中的down-scale)处理，将图像压缩为更小分辨率，则得到满足设置要求的分辨率视频。接下来，所述视频分割模块将视频图像分割为4部分；分割完毕后，4部分的图像经过同步模块保持时间上同时输出，确保视频各部分一致，使得图像同步输出；经过所述同步模块处理后，4部分视频信号均编码为HDMI2.0格式，经过4路HDMI2.0接口输出到后端4个4K信号处理板300，每个4K信号处理板300接收HDMI2.0格式的视频信号后，解码为RGB格式的图像信号(即RGB像素信号)，再分配为16路RJ45接口输出到Micro LED屏幕，最终点亮整个屏幕。
进一步地，在所述视频处理板200中进行视频拉伸和压缩，经过拉伸或者压缩将视频格式转换成与Micro LED显示屏幕适配的分辨率后，分割为4路4K分辨率的图像输出，如图3所示，由于输出到所述4K信号处理板300中的4K视频信号会再次分割为16路视频RGB信号，因此可以认为1块4K分辨率的Micro LED屏幕由16块小屏幕构成，每块小屏幕的分辨率为960*540，则按照4*4拼接方法刚好可以拼出一块4K屏幕(如图3所示)。
此时，若输出8K视频到8K屏幕上，则所述视频处理板200的4路HDMI2.0分别点亮一块4K屏幕，最终拼接成一个完整画面；若输出7K视频到7K屏幕上(如图4所示)，则所述视频处理板200在进行图像处理时，也同样将视频分割为4个4K画面输出，只是每个画面中有重叠，如图4所示，中间部分(除掉最中间那小块，即16表示小方块)为两个4K画面中均会出现的重叠部分，最中间的小方块(即16表示小方块)为4个4K画面中均会重叠部分，如此处理后，每个4K画面相对完整，FPGA算法统一，可节约FPGA运算资源，同时，在传输到所述4K信号处理板300中后，由于4K信号处理板能够再次将图像分为16部分，此时对于重叠部分可以选择其中一路接入后端Micro LED显示屏幕，其余的部分可不接，这样就能够做到同一套Micro LED的8K视频处理方案兼容7K分辨率视频输出。同理，如图5和图6所示，可按此规则输出6K和5K分辨率视频适配后端Micro LED显示屏幕。对于输出到Micro LED-4K屏幕时，可以做到4路HDMI2.0输出同样4K画面，则该视频处理板200可作为4路4K播放器使用。
进一步地，本发明较佳实施例所述的Micro LED的8K视频处理方法，如图7所示，所述Micro LED的8K视频处理方法包括以下步骤：
步骤S10、所述电视信号源输出不同分辨率的视频源给所述视频处理板；
步骤S20、所述视频处理板通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱；
步骤S30、所述4K信号处理板将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给所述Micro LED显示屏幕；
步骤S40、所述Micro LED显示屏幕接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。
其中，当所述视频处理板识别出所述电视信号源输出的视频源的分辨率为4K分辨率时，如果需要输出的分辨率为4K分辨率，则不作处理直接输出，如果需要输出的分辨率为5K分辨率、6K分辨率、7K分辨率或者8K分辨率，则需要对4K分辨率进行拉伸处理得到视频图像，并将拉伸处理后的所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板。
其中，当识别出所述电视信号源输出的视频源的分辨率为8K分辨率时，如果需要输出的分辨率为8K分辨率，则不作处理直接输出，如果需要输出的分辨率为4K分辨率、5K分辨率、6K分辨率或者7K分辨率，则需要对8K分辨率进行压缩处理得到视频图像，并将压缩处理后的所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板。
本发明针对Micro LED-8K超高清图像提出一种全新Micro LED的8K视频处理技术方案，本发明中的视频处理板采用HDMI2.1接口、DP2.0接口、32laneVBO接口支持最高8K信号输入，具备丰富的8K视频输入接口及强大的真8K解码处理能力；在芯片处理器内部，对输入图像信号进行解码、图像处理，可根据使用需求将输入图像分辨率转换为4K/5K/6K/7K/8K的任一种，并对转换后图像信号进行编码，输出4路HDMI2.0或者VBO格式4K视频信号到后端4K信号处理板，该4K信号处理板根据显示屏幕分辨率特点，选择输出对应区域视频信号，实现完整视频信号显示。
本发明根据Micro LED显示屏幕可任意拼接特性，可配合后端Micro LED显示屏幕分辨率灵活调整，将输入图像分辨率进行相应伸缩处理，同时兼容4K/5K/6K/7K/8K分辨率视频输出，具备强大的兼容性。不仅可应用在Micro LED超高清电视视频分割、拼接等方面，对于其余LCD、OLED等拼接屏、大型显示屏等，均同样适用，具有灵活广阔的适用性。
综上所述，本发明提供一种Micro LED的8K视频处理系统及方法，所述系统包括：电视信号源，用于输出不同分辨率的视频源；视频处理板，用于通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给4K信号处理板，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱；4K信号处理板，用于将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给Micro LED显示屏幕；Micro LED显示屏幕，用于接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。本发明通过对输入图像信号进行解码和图像处理，根据使用需求将输入图像分辨率转换为需要的分辨率，并对转换后图像信号进行编码，输出多路视频信号，根据显示屏幕分辨率特点，选择输出对应区域视频信号，实现完整视频信号显示。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述Micro LED的8K视频处理系统包括：
电视信号源，用于输出不同分辨率的视频源；
视频处理板，用于通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给4K信号处理板，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱；
4K信号处理板，用于将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给Micro LED显示屏幕；
Micro LED显示屏幕，用于接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。
2.根据权利要求1所述的Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述Micro LED的8K视频处理系统还包括：
电源板，用于给所述视频处理板和所述4K信号处理板提供直流电源；
音箱，用于接收所述视频处理板的音频解码信号后，输出声音；
所述电视信号源、所述视频处理板、所述4K信号处理板和所述Micro LED显示屏幕依次连接，所述电源板与所述视频处理板和所述4K信号处理板分别连接，所述音箱与所述视频处理板连接。
3.根据权利要求1所述的Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述视频处理板包括：
多种接口，用于接收所述电视信号源输出的不同分辨率的视频源；
视频分割模块，用于将所述视频图像分割为多路视频信号；
同步模块，用于将多路视频信号编码为预设格式后同步发送给多个所述4K信号处理板。
4.根据权利要求3所述的Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述视频处理板包括HDMI2.1、DP2.0和32lane VBO三种接口，每种接口最高均支持8K视频源输入。
5.根据权利要求1所述的Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述4K信号处理板通过HDMI2.0接口接收所述视频信号，并通过16路RJ45接口将所述RGB像素信号传输到所述Micro LED显示屏幕。
6.根据权利要求1所述的Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述视频处理板为FPGA，所述FPGA型号包括XCKU115-2FLVA1517I。
7.根据权利要求6所述的Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述FPGA通过I2C接口与外部处理板卡进行信息交互，以获取控制命令和回传状态信息。
8.根据权利要求3所述的Micro LED的8K视频处理系统，其特征在于，所述预设格式为HDMI2.0格式。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述Micro LED的8K视频处理系统的Micro LED的8K视频处理方法，其特征在于，所述Micro LED的8K视频处理方法包括：
所述电视信号源输出不同分辨率的视频源给所述视频处理板；
所述视频处理板通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板，同时将所述视频源中的音频解码信号发送给音箱；
所述4K信号处理板将接收到的所述视频信号解码为RGB像素信号，并将所述RGB像素信号发送给所述Micro LED显示屏幕；
所述Micro LED显示屏幕接收所述4K信号处理板发送的所述RGB像素信号，以点亮整个屏幕。
10.根据权利要求9所述的Micro LED的8K视频处理方法，其特征在于，所述视频处理板通过多个接口接收所述电视信号源输出的视频源，识别所述视频源的分辨率，根据需要输出的分辨率对所述视频源进行拉伸处理或者压缩处理后得到视频图像，并将所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板，具体包括：
当所述视频处理板识别出所述电视信号源输出的视频源的分辨率为4K分辨率时，如果需要输出的分辨率为4K分辨率，则不作处理直接输出，如果需要输出的分辨率为5K分辨率、6K分辨率、7K分辨率或者8K分辨率，则需要对4K分辨率进行拉伸处理得到视频图像，并将拉伸处理后的所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板；
当识别出所述电视信号源输出的视频源的分辨率为8K分辨率时，如果需要输出的分辨率为8K分辨率，则不作处理直接输出，如果需要输出的分辨率为4K分辨率、5K分辨率、6K分辨率或者7K分辨率，则需要对8K分辨率进行压缩处理得到视频图像，并将压缩处理后的所述视频图像分割为多路视频信号后同步发送给所述4K信号处理板。
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