CN112188182A - 立体显示控制系统、立体显示系统及立体显示控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种立体显示屏控制系统，包括：发送卡，用来获取输入视频源且包括存储模块，发送卡对输入视频源进行解码得到包含左右眼画面数据的视频图像数据，将视频图像数据缓存至存储模块，根据输入视频源的视频格式判断是否对输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，根据输入视频源的格式和左右眼画面输出方式在场同步信号的控制下交替输出缓存在存储模块的视频图像数据中的左右眼画面，以及输出场同步信号至同步信号发射器以用于控制立体眼镜的左右镜片的开关状态；以及接收卡，连接发送卡用于接收并处理交替输出的左右眼画面，以驱动控制显示屏进行画面显示。本发明实施例还提供一种立体显示系统及立体显示控制器。
Description
技术领域
本发明涉及显示控制技术领域，尤其是涉及一种立体显示控制系统、一种立体显示系统以及一种立体显示控制器。
背景技术
为了利用LED显示屏实现立体显示，目前的系统方案主要是PC机中运行播放快门式3D视频，向后端的视频处理器输入不低于100Hz的3D视频(即帧连续格式的3D视频源)，并向主动式立体眼镜输出同步信号，PC机与主动式立体眼镜可采用有线或无线连接。视频处理器接收PC机发送过来的3D视频数据进行处理，转化为能被发送卡接收的格式，处理过程保持与输入帧同步，水平输出延迟时间控制在2水平同步周期以内；处理过程不改变输出帧频，且保证数据不丢失。
视频处理器处理后的数据发送到一个或者多个发送卡，发送卡把视频数据打包成数据包，发送到一个或多个接收模块。接收模块为串连的复数个接收卡，每个接收卡根据参数，接收并截取自身带载所需的视频数据，并完成控制输出，驱动LED显示屏的显示。PC机在播放3D视频的同时，向主动式立体眼镜发送同步信号。主动式立体眼镜根据接收到的同步信号，使眼镜的左右眼交替开关。3D视频数据从PC机输出到接收模块驱动LED显示屏输出，整个过程保证延迟为帧频的整数倍，从而保证主动式立体眼镜的左右眼开关与LED显示屏显示同内容切换同步，从而实现3D显示效果。
然而，现有的3D显示系统方法存在以下几个方面的不足：1)需PC机能够支持输出不低于100Hz的3D视频，当分辨率较大时，PC机输出100HZ以上的视频源会对PC机处理性能要求较高，额外增加系统成本；2)无法支持左右、上下的3D视频源格式处理，对视频输入源的要求较高；以及3)无法支持两个输入源分别输出左眼画面和右眼画面的3D视频源格式处理，不能适应多种复杂的使用场景。
发明内容
因此，为克服现有技术中存在的至少部分不足，本发明实施例提出一种立体显示控制系统、一种立体显示系统以及一种立体显示控制器。
具体地，本发明实施例提供的一种立体显示屏控制系统，包括：发送卡，用来获取输入视频源且包括存储模块，所述发送卡对所述输入视频源进行解码得到包含左眼画面数据和右眼画面数据的视频图像数据，并将所述视频图像数据缓存至所述存储模块，根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，根据所述输入视频源的格式和左右眼画面输出方式在所述场同步信号的控制下交替输出缓存在所述存储模块中的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以及输出所述场同步信号至同步信号发射器以用于控制立体眼镜的左右镜片的开关状态；以及接收卡，连接所述发送卡，用于接收并处理交替输出的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以驱动控制显示屏进行画面显示。
在本发明的一个实施例中，所述发送卡用于根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，包括：响应于所述输入视频源为左右或上下格式的单个3D视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号；响应于所述输入视频源为帧连续格式的单个3D视频源，将所述输入视频源的所述帧频信号作为所述场同步信号；响应于所述输入视频源为左眼画面和右眼画面分离的双视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。
在本发明的一个实施例中，所述左右眼画面输出方式为左眼优先或右眼优先。
此外，本发明实施例提供的一种立体显示系统，包括：显示屏；同步信号发射器；视频源提供设备，用于提供输入视频源；发送卡，用来获取输入视频源且包括存储模块，所述发送卡对所述输入视频源进行解码得到包含左眼画面数据和右眼画面数据的视频图像数据，将所述视频图像数据缓存至所述存储模块，根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，根据所述输入视频源的格式和左右眼画面输出方式在所述场同步信号的控制下交替输出缓存在所述存储模块中的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以及输出所述场同步信号至所述同步信号发射器以用于控制立体眼镜的左右镜片的开关状态；以及接收卡，连接所述发送卡，用于接收并处理交替输出的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以驱动控制所述显示屏进行画面显示。
在本发明的一个实施例中，所述发送卡用于根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，包括：响应于所述输入视频源为左右或上下格式的单个3D视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号；响应于所述输入视频源为帧连续格式的单个3D视频源，将所述输入视频源的所述帧频信号作为所述场同步信号；响应于所述输入视频源为左眼画面和右眼画面分离的双视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。
在本发明的一个实施例中，所述左右眼画面输出方式为左眼优先或右眼优先。
另外，本发明实施例提供的一种立体显示控制器，包括：视频解码模块，用于对输入视频源进行解码得到包含左眼画面数据和右眼画面数据的视频图像数据；数据存储控制模块，用于将所述视频图像数据缓存至存储模块；以及输出图像控制模块，用于根据所述输入视频源的所述视频格式和左右眼画面输出方式在场同步信号的控制下交替输出缓存至所述存储模块的所述视频图像数据中的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以及输出所述场同步信号至同步信号发射器以用于控制立体眼镜的左右镜片之开关状态。
在本发明的一个实施例中，所述立体显示控制器包括：倍频模块，用于根据所述输入视频源的视频格式选择性地对输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生所述场同步信号。
在本发明的一个实施例中，所述倍频模块具体用于：响应于所述输入视频源为左右或上下格式的单个3D视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号；响应于所述输入视频源为帧连续格式的单个3D视频源，将所述输入视频源的所述帧频信号作为所述场同步信号；响应于所述输入视频源为左眼画面和右眼画面分离的双视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。
在本发明的一个实施例中，所述视频解码模块、所述数据存储控制模块、所述倍频模块和所述输出图像控制模块整合于同一个可编程逻辑器件。
本发明实施例的立体显示屏控制系统、立体显示系统及立体显示控制器可以达成以下一个或多个有益效果：(i)降低立体显示系统方案的复杂度，提高可靠性；(ii)LED显示屏可直接使用现有的LED显示屏，降低成本，易于推广；(iii)硬件完成对3D传输格式的解码工作，实时性高，性能优；(iv)可以支持多种3D视频源的输入模式和输出方式，灵活多变，打破传统只能实现输入源不低于100Hz的3D视频格式(即前后帧连续模式的3D视频源)，可以满足多种使用场景和需求；以及(v)能够在发送卡的现有硬件基础上进行实现，无需再增加额外硬件成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例立体显示系统的示意图。
图2是本发明实施例的第一种输入视频源格式和左右眼画面输出方式示意图。
图3是本发明实施例的第二种输入视频源格式和左右眼画面输出方式示意图。
图4是本发明另一个实施例的立体显示系统的示意图。
图5是本发明实施例再一种输入视频源格式和左右眼画面输出方式示意图。
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，所描述的实施例仅仅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作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。
如图1所示，本发明实施例的立体显示系统1包括：视频源提供设备10、立体显示屏控制系统20、显示屏30和立体眼镜40。
视频源提供设备10用于提供符合3D传输格式的输入视频源，其可以为PC机或视频处理器等设备。视频源提供设备10可以无需完成对3D传输格式视频源的解码，大大降低了对其处理性能的要求，3D传输格式视频源直接输入显示屏控制系统20中，例如通过DVI线或HDMI线等视频线接入立体显示屏控制系统20。
立体显示屏控制系统20包括发送卡21、接收卡22和同步信号发射器23。发送卡21作为主控制器，其例如包括：视频解码模块211、数据存储控制模块212、倍频模块213、输出图像控制模块214和存储模块215。
视频解码模块211用于对视频源设备10输入的3D传输格式视频源的解码，将左眼画面数据和右眼画面数据按照输入视频源的格式，通过数据存储控制模块212直接暂存在存储模块215中，在该过程中可以无需进行分离数据等变换处理，从而减少了对视频源提供设备10提供的输入视频源再次处理造成的丢帧、画面撕裂等问题，以得到稳定的显示效果。
承上述，视频解码模块211例如整合于可编程逻辑器件比如FPGA，以对3D传输格式的输入视频源进行解码，但本发明并不以此为限，也可以采用其他具有解码能力的器件。存储模块215可以是SDRAM、DDR等存储介质。此外值得一提的是，视频解码模块211、数据存储控制模块212、倍频模块213和输出图像控制模块214整合于同一个可编程逻辑器件比如FPGA，而在该可编程逻辑器件的前端可以设置视频接口例如DVI接口、HDMI接口等视频接口以接入3D传输格式视频源。
请一并结合如图2所示，视频源提供设备10提供的输入视频源为左右格式的单个3D视频源，该输入视频源的每一帧图像数据包括左眼画面数据L和右眼画面数据R，此时，倍频模块213对输入视频源的帧频信号进行倍频处理以得到2倍的帧频作为输出的场同步信号，然后输出给输出图像控制模块214；简而言之，倍频模块213用于响应于输入视频源为左右的单个3D视频源，对输入视频源的帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。当输出的场同步信号到来后，输出图像控制逻辑214根据当前的输入视频源模式以及当前需要的输出方式(例如左眼优先或者右眼优先)，从存储模块215中读取左眼画面数据L和右眼画面数据R进行交替输出。
具体而言，当需要的输出方式为左眼优先时，在倍频模块213输出的场同步信号的控制下会在奇数场输出左眼画面L，偶数场输出右眼画面R发送至作为从控制器的接收卡22；当需要的输出方式为右眼优先时，在倍频模块213输出的场同步信号的控制下会在奇数场输出右眼画面R，偶数场输出左眼画面L发送至作为从控制器的接收卡22。最终，左眼画面数据L和右眼画面数据R输出到显示屏30上进行显示。同时，同步信号发射器23接收到倍频模块213输出的场同步信号进行人眼所佩戴立体眼镜40的左右眼开启和关闭，人眼接收到左右眼画面后，大脑将两幅画面合成一体来实现3D的视觉效果，由此可以看见显示屏30上面显示出立体效果的画面。此处的显示屏30例如为LED显示屏。
立体眼镜40与立体显示屏控制系统20之间的连接可以是有线连接或无线连接的方式。
当然，在其他实施方式中，视频源提供设备10提供的输入视频源也可以为上下格式的单个3D视频源，在此不再详述。
如图3所示，视频源提供设备10输出的视频源也可以是两个分离的视频信号，即分离的双视频源，其中一个视频信号仅包括左眼画面L，另一个视频仅包括右眼画面R。此时倍频模块213将视频源提供设备10的视频源的帧频信号进行倍频处理以得到两倍的帧频作为输出的场同步信号，然后输出给输出图像控制模块214；简而言之，倍频模块213响应于输入视频源为左眼画面和右眼画面分离的双视频源，对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。当输出的场同步信号到来后，输出图像控制模块214根据当前的输入视频源模式以及当前需要的输出方式(例如左眼优先或者右眼优先)，从存储模块215中读取左眼画面数据L和右眼画面数据R进行交替输出。
如图4及图5所示，本发明另一实施例的立体显示系统1a包括：视频源提供设备10a、立体显示屏控制系统20a、显示屏30a和立体眼镜40a。
立体显示屏控制系统20a包括：发送卡21a、接收卡22a和同步信号发射器23a。发送卡21a作为主控制器，其包括：视频解码模块211a、数据存储控制模块212a、输出图像控制模块214a和存储模块215a。视频解码模块211a用于完成对视频源设备10a输入的3D传输格式视频源的解码，将左眼画面数据和右眼画面数据按照输入视频源的格式，通过数据存储控制模块212a直接暂存在存储模块215a中。
视频源提供设备10a输出的视频源为帧连续格式(Frame Sequential)的单个3D视频源，此时无需进行倍频处理，采用视频源提供设备10a输出的视频信号的帧频信号作为输出的场同步信号进行使用；当场同步信号到来后输出给输出图像控制模块214a，输出图像控制模块214a根据当前的输入视频源模式以及当前需要的输出方式(例如左眼优先或者右眼优先)，从存储模块215a中读取左眼画面数据L和右眼画面数据R进行交替输出。
具体而言，当需要的输出方式为左眼优先时，在场同步信号的控制下会在奇数场输出左眼画面L，偶数场输出右眼画面R发送至接收卡22a；当需要的输出方式为右眼优先时，在场同步信号的控制下会在奇数场输出右眼画面R，偶数场输出左眼画面L发送至接收卡22a，最终左眼画面数据L和右眼画面数据R输出到立体显示屏30a上。同时同步信号发射器23a接收到输出的场同步信号进行人眼所佩戴立体眼镜40a的左右眼开启和关闭，人眼接收到左右眼画面后，大脑将两幅画面合成一体来实现3D的视觉效果，由此可以看见显示屏30上面显示出立体效果的画面。此处值得一提的是，在相关图4和图5所示的实施例中，发送卡21a也可以配置有倍频模块，只是在图4所示的情形下倍频模块在对帧频信号进行倍频处理过程中不对帧频信号进行倍频，而是直接将输入帧频信号作为场同步信号进行输出；简而言之，倍频模块响应于输入视频源为帧连续格式的单个3D视频源，将所述输入视频源的所述帧频信号作为所述场同步信号。
综上所述，本发明前述实施例可以达成以下一个或多个有益效果：(a)降低立体显示系统方案的复杂度，提高可靠性；(b)LED显示屏可直接使用现有的LED显示屏，降低成本，易于推广；(c)硬件完成对3D传输格式的解码工作，实时性高，性能优；(d)可以支持多种3D视频源的输入模式和输出方式，灵活多变，打破传统只能实现输入源不低于100Hz的3D视频格式(即前后帧连续模式的3D视频源)，可以满足多种使用场景和需求；以及(e)能够在发送卡的现有硬件基础上进行实现，无需再增加额外硬件成本。
另外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和/或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元/模块的形式实现。
上述以软件功能单元/模块的形式实现的集成的单元/模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)的一个或多个处理器执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种立体显示屏控制系统，其特征在于，包括：
发送卡，用来获取输入视频源且包括存储模块，所述发送卡对所述输入视频源进行解码得到包含左眼画面数据和右眼画面数据的视频图像数据，并将所述视频图像数据缓存至所述存储模块，根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，根据所述输入视频源的格式和左右眼画面输出方式在所述场同步信号的控制下交替输出缓存在所述存储模块中的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以及输出所述场同步信号至同步信号发射器以用于控制立体眼镜的左右镜片的开关状态；以及
接收卡，连接所述发送卡，用于接收并处理交替输出的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以驱动控制显示屏进行画面显示。
2.如权利要求1所述的立体显示屏控制系统，其特征在于，所述发送卡用于根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，包括：
响应于所述输入视频源为左右或上下格式的单个3D视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号；或者
响应于所述输入视频源为帧连续格式的单个3D视频源，将所述输入视频源的所述帧频信号作为所述场同步信号；或者
响应于所述输入视频源为左眼画面和右眼画面分离的双视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。
3.如权利要求1或2所述的立体显示屏控制系统，其特征在于，所述左右眼画面输出方式为左眼优先或右眼优先。
4.一种立体显示系统，其特征在于，包括：
显示屏；
同步信号发射器；
视频源提供设备，用于提供输入视频源；
发送卡，用来获取输入视频源且包括存储模块，所述发送卡对所述输入视频源进行解码得到包含左眼画面数据和右眼画面数据的视频图像数据，将所述视频图像数据缓存至所述存储模块，根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，根据所述输入视频源的格式和左右眼画面输出方式在所述场同步信号的控制下交替输出缓存在所述存储模块中的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以及输出所述场同步信号至所述同步信号发射器以用于控制立体眼镜的左右镜片的开关状态；以及
接收卡，连接所述发送卡，用于接收并处理交替输出的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以驱动控制所述显示屏进行画面显示。
5.如权利要求4所述的立体显示系统，其特征在于，所述发送卡用于根据所述输入视频源的视频格式判断是否对所述输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生场同步信号，包括：
响应于所述输入视频源为左右或上下格式的单个3D视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号；
响应于所述输入视频源为帧连续格式的单个3D视频源，将所述输入视频源的所述帧频信号作为所述场同步信号；
响应于所述输入视频源为左眼画面和右眼画面分离的双视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。
6.如权利要求4或5所述的立体显示屏控制系统，其特征在于，所述左右眼画面输出方式为左眼优先或右眼优先。
7.一种立体显示控制器，其特征在于，包括：
视频解码模块，用于对输入视频源进行解码得到包含左眼画面数据和右眼画面数据的视频图像数据；
数据存储控制模块，用于将所述视频图像数据缓存至存储模块；以及
输出图像控制模块，用于根据所述输入视频源的所述视频格式和左右眼画面输出方式在场同步信号的控制下交替输出缓存至所述存储模块的所述视频图像数据中的所述左眼画面数据和所述右眼画面数据，以及输出所述场同步信号至同步信号发射器以用于控制立体眼镜的左右镜片之开关状态。
8.如权利要求7所述的立体显示控制器，其特征在于，包括：倍频模块，用于根据所述输入视频源的视频格式选择性地对输入视频源的帧频信号进行倍频处理以产生所述场同步信号。
9.如权利要求8所述的立体显示控制器，其特征在于，所述倍频模块具体用于：
响应于所述输入视频源为左右或上下格式的单个3D视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号；
响应于所述输入视频源为帧连续格式的单个3D视频源，将所述输入视频源的所述帧频信号作为所述场同步信号；
响应于所述输入视频源为左眼画面和右眼画面分离的双视频源，对所述输入视频源的所述帧频信号进行倍频处理得到倍频后帧频信号，并将所述倍频后帧频信号作为所述场同步信号。
10.如权利要求8或9所述的立体显示控制器，其特征在于，所述视频解码模块、所述数据存储控制模块、所述倍频模块和所述输出图像控制模块整合于同一个可编程逻辑器件。
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