CN112399248A - 一种支持模拟视频的智能屏装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种支持模拟视频的智能屏装置，包括模拟视频识别模块、液晶屏显示模块、图像合成模块、UI模块以及外设模块；所述模拟视频识别模块，用于模拟视频、模拟摄像头信号输入以及转换成数字信号；所述外设模块，涵盖多功能的外设接口；所述UI模块，用于人机交互的输入检测以及输出；所述图像合成模块，即把模拟视频信号以及UI界面合成的功能模块；所述液晶显示模块，完成模拟视频识别装置的彩色信息输出和显示。一种支持语音识别的方法，包括以下步骤：步骤1，模拟视频信号转换；步骤2，外设模块识别以及UI显示；步骤3，图像合成；步骤4，合成图像显示；步骤5，外设模块输出。
Description
技术领域
本发明涉及人机交互以及模拟视频识别以及显示领域,具体涉及一种支持模拟视频的智能屏装置及方法。
背景技术
人机交互智能屏，即人与计算机设备之间的信息交互，通常人与计算机的交互可以通过键盘、鼠标、触摸、声控等各种形式的载体作为信息输入；而后通过计算机的运算或者根据预设的逻辑进行信息的反馈，反馈给人的信息形式载体通常有数码管显示、彩色液晶屏显示、声音播放、震动反馈等等。通过人的信息输入作为计算机信息的输入，通过计算机的运算完成信息的运算以及通过各种载体进行信息输出。
然而，随着计算机技术的发展以及人类社会的需要，人们对于可人机交互的设备的无论是需求量还是功能需求点是越来越多。虽然当前的人机智能设在人机交互领域应用的越来越广泛，但同时也发现了智能屏的一个弊端即不能轻易地与模拟信号的摄像头或者视频信号进行视频合成处理。越来越多的应用场景需要捕捉视频信息，例如远程视频采集、人脸识别、物体识别、视频监控等等。然而可以支持模拟视频信号或者模拟摄像头的产品不能做出友好的人机交互系统，而同时人机交互智能屏通常又不能简单有效地支持模拟视频信号或者模拟摄像头。所以当前情况下一种支持模拟视频的智能屏装置以及方法急迫地被需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能支持模拟视频的智能屏装置及一种可以实现模拟视屏的智能屏实现方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种支持模拟视频的智能屏装置，包括模拟视频识别模块、液晶屏显示模块、图像合成模块、UI模块以及外设模块；
所述模拟视频识别模块，是可以支持模拟视频信号输入或者模拟摄像头信号输入并且转换成数字信号的模拟视频识别模块，通过模拟视频识别模块可以把难以处理的模拟视频信号或者模拟摄像头信号转换成容易处理的数字信号；
所述外设模块，是包含了智能屏所有外设接口或者外设功能的模块，涵盖了触摸屏识别功能、语音识别功功能、音频输出功能、WIFI连接功能、以及串口通信功能；
所述UI模块，是包含了整个人机交互UI工程的实现模块，即对于人机交互的输入检测功能以及人机交互信息输出功能，除了模拟视频检测功能以及图像合成功能以外的其余功能均通过UI模块来处理；
所述图像合成模块，即把模拟视频信号以及UI界面合成在一起的功能模块，实现了在同一个显示装置中既可以显示模拟视频信息又可以实现人机交互功能；
所述液晶显示模块，是负责支持模拟视频识别显示装置的彩色信息输出；完成模拟视频识别装置的彩色信息输出和显示；
本发明的有益效果是：通过图像合成模块的桥接以及合成功能把两个不相通的图像显示信息合成在一起，即把模拟视频信号以及UI功能信息合成在一起后再通过液晶屏显示模块把合成好后图像显示出来。通过外设模块可以实现人机交互功能中的指令识别以及信息输出，即识别人的指令并输出人可以理解的交互信息。通过四大模块的共同作用完成了一种可以支持模拟视频的人机交互智能屏的实现。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
所述模拟视频识别模块,可选用BIT1628A作为核心信号转换芯片；
进一步，所述BIT1628A芯片具有高速模拟信号识别与转换功能；
进一步，所述BIT1628A芯片可以具有很好的抗干扰能力，可以实现从带有干扰的视频信号转换出真实并且干净的数字信息；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过高可靠性BIT1628A转换芯片实现了对于初级模拟视频信号的处理以及解析；由于模拟视频信号的处理以及解析需要占用大量的资源，因此通过BIT1628A的高性能芯片避免了模拟视频信号的处理占用大量CPU资源的状况。
所述液晶显示模块，是支持多种彩色液晶屏驱动的显示模块，通过该显示模块可以直接兼容不同分辨率、不同接口类型、不同协议的彩色液晶屏；
进一步，所述液晶显示模块支持RGB接口、LVDS接口、MIPI接口、EDP接等等的彩色液晶屏；
进一步，所述液晶显示模块支持60*60到1920*1080P的全频段高清分辨率；
进一步，所述液晶显示模块支持60Hz的高速图像刷新；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过液晶显示模块完成对于市面绝大部分彩色液晶屏的兼容驱动，有助于个性化产品的开发；高速图像刷新可实现视频播放避免图片刷新造成的卡顿现象，提升用户使用体验。
所述图像合成模块，可选用T2芯片作为核心处理器；
进一步，所述T2核心处理器，具有超高速数据处理速度；
进一步，所述T2核心处理器，具有TQFP144管脚封装；
采用上述进一步方案的有益效果是：采用T2作为图像合成芯片具有天然的优势，首先具有144管脚封装的T2芯片可以有足够的外设资源进行两种信号即模拟视频数字信号以及UI输出信号的信息输入；同时超高速的数据处理能力可以轻松地把两者图像信息进行叠加处理；最后通过外设资源对液晶屏显示模块进行数据的输出，使液晶屏显示模块不再单独显示视频信息或者UI信息，显示的而是两者叠加后的图像信息。
所述UI模块，可选择T5或者T5L芯片作为核心CPU；
进一步，所述T5或者T5L芯片为LQFP128管脚封装；
采用上述进一步方案的有益效果是：T5或者T5L是双核高速CPU，不仅可以满足大量的外设模块通信需求，还可以实现高速数据运算功能。这样做才能让外设模块准确地识别人机交互的输入信息以及通过外设模块进行人机交互的除图像以外的信息的输出；采用128管脚封装可以有很多IO资源以及串口资源等，能极大地满足各种外设模块的高速连接。
所述外设模块，是包含了触摸检测、语音识别检测、串口通信、语音播放输出功能；
进一步，所述触摸检测，支持电阻触摸、电容触摸、红外线触摸；
进一步，所述触摸检测，支持单点触摸、多点触摸，压力程度触摸；
采用上述进一步方案的有益效果是：根据不同的应用场景选择不同的触摸方式，避免由于环境的变化造成触摸识别的不准确；额外触摸识别模块支持的多点触摸以及压力程度触摸可完成多种手势的识别，实现人机交互领域多样化触摸的功能。
进一步，所述语音识别模块不仅可以识别汉语语言，还可以通过增加语言包实现对于外语的支持，比如英语、意大利语、德语、西班牙语等等；
更进一步，所述语音识别模块有两种模式，一种是离线语音识别另外一种是在线语音识别；
采用上述进一步方案的有益效果是：完成对于多种语言语音的识别避免只能识别某一种语音的问题从而限制产品的兼容性问题；同时通过离线和在线两种语音识别方式具有的好处为：通过离线语音可以快速识别简单的语音信息，如果遇到了难以理解的语音信息会通过在线语音识别功能完成对于高难度语音的识别，这样避免了无法识别某些语音的情况。增强用户体验度。
所述串口通信，是智能屏对外的通信接口；
进一步，所述串口通信支持波特率从110bps到2000000bps全频段自定义通信；
进一步，所述串口通信可以扩展成RS232接口以及RS485接口或者CAN接口等；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过串口通信实现了一种支持模拟视频的智能屏对外通信的问题，同时由于支持扩展成多种通信接口大大提升了智能屏的应用领域以及应用范围，使智能屏可以兼容不同应用领域内的应用，扩展了智能屏的通用性。
所述语音播放输出功能，是可以播放人可以听得见的语音、音乐、或者提示音等；
进一步，所述语音播放模块支持双声道音频输出；
进一步，所述语音播放模块支持多种格式音频播放；
进一步，所述语音播放模块支持喇叭以及耳机输出；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过双声道语音输出可以营造完美的立体声；多种音频格式输出可以匹配不同的音频文件解码方式，亦可方便后续开发音频播放功能。
一种支持模拟视频的智能屏方法，包括以下步骤：
步骤1，模拟视频信号转换；
步骤2，外设模块识别以及UI显示
步骤3，图像合成；
步骤4，合成图像显示；
步骤5，外设模块输出；
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，模拟视频信号本身是模拟信号，而本身模拟视频显示装置主要是数字信号，所以需要把音源的模拟信号转换成数字信号；同时数字信号更具有很好的抑制干扰能力，所以采用数字信号进行传输和处理更为合理；
进一步，模拟视频信号亦可充当模式识别的原始输入信号，例如人脸识别、物体识别、文字识别等；
本发明的有益效果是：通过最前端的处理把容易受干扰的模拟信号尽快转成数字信号可把信号的完整性保留最大，有助于后面的进一步数据传输工作。
进一步，外设模块识别以及UI显示工程即基本的人机交互智能屏的人机交互功能，通过外设模块可以进行触摸识别、语音指令识别、串口通信以及音频播放功能；
进一步，通过图像合成把UI显示界面以及模拟视频界面合成在同一个显示区域的不同显示块中，实现了不用切换界面即可实现两个图像的合成显示；
进一步，图像合成与UI显示界面不单单是两个图像的不同区域显示，而是两者的融合，例如通过UI工程作出视频播放截图等功能即融合了人机交互中的触摸识别以及图像截屏等功能；
采用上述进一步方案的有益效果是：两个不同功能的图像显示通过图像和成模块的作用实现了带模拟视频功能的人机交互智能屏；其中两种不同的图像不仅是合成而是融合，把人机交互功能的UI工程融合了模拟视频功能。
附图说明
图1为本发明中一种支持模拟视频的智能屏装置的结构示意图；
图2为本发明中一种支持模拟视频的智能屏的工作流程图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种支持模拟视频的智能屏装置，包括模拟视频识别模块、液晶屏显示模块、图像合成模块、UI模块以及外设模块；其中模拟视频识别模块选用BIT1628A作为核心信号转换芯片，图像合成模块选用T2芯片作为核心处理器，所述UI模块选用T5或者T5L芯片作为核心CPU；所述外设模块，是包含了触摸检测、语音识别检测、串口通信、语音播放输出功能；
进一步，所述BIT1628A芯片具有高速模拟信号识别与转换功能；
进一步，所述BIT1628A芯片可以具有很好的抗干扰能力，可以实现从带有干扰的视频信号转换出真实并且干净的数字信息；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过高可靠性BIT1628A转换芯片实现了对于初级模拟视频信号的处理以及解析；由于模拟视频信号的处理以及解析需要占用大量的资源，因此通过BIT1628A的高性能芯片避免了模拟视频信号的处理占用大量CPU资源的状况。
进一步，所述液晶显示模块支持RGB接口、LVDS接口、MIPI接口、EDP接等等的彩色液晶屏；
进一步，所述液晶显示模块支持60*60到1920*1080P的全频段高清分辨率；
进一步，所述液晶显示模块支持60Hz的高速图像刷新；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过液晶显示模块完成对于市面绝大部分彩色液晶屏的兼容驱动，有助于个性化产品的开发；高速图像刷新可实现视频播放避免图片刷新造成的卡顿现象，提升用户使用体验。
进一步，所述T2核心处理器，具有超高速数据处理速度；
进一步，所述T2核心处理器，具有TQFP144管脚封装；
采用上述进一步方案的有益效果是：采用T2作为图像合成芯片具有天然的优势，首先具有144管脚封装的T2芯片可以有足够的外设资源进行两种信号即模拟视频数字信号以及UI输出信号的信息输入；同时超高速的数据处理能力可以轻松地把两者图像信息进行叠加处理；最后通过外设资源对液晶屏显示模块进行数据的输出，使液晶屏显示模块不再单独显示视频信息或者UI信息，显示的而是两者叠加后的图像信息。
进一步，所述T5或者T5L芯片为LQFP128管脚封装；
采用上述进一步方案的有益效果是：T5或者T5L是双核高速CPU，不仅可以满足大量的外设模块通信需求，还可以实现高速数据运算功能。这样做才能让外设模块准确地识别人机交互的输入信息以及通过外设模块进行人机交互的除图像以外的信息的输出；采用128管脚封装可以有很多IO资源以及串口资源等，能极大地满足各种外设模块的高速连接。
进一步，所述触摸检测，支持电阻触摸、电容触摸、红外线触摸；
进一步，所述触摸检测，支持单点触摸、多点触摸，压力程度触摸；
采用上述进一步方案的有益效果是：根据不同的应用场景选择不同的触摸方式，避免由于环境的变化造成触摸识别的不准确；额外触摸识别模块支持的多点触摸以及压力程度触摸可完成多种手势的识别，实现人机交互领域多样化触摸的功能。
进一步，所述语音识别检测不仅可以识别汉语语言，还可以通过增加语言包实现对于外语的支持，比如英语、意大利语、德语、西班牙语等等；
更进一步，所述语音识别检测有两种模式，一种是离线语音识别，另外一种是在线语音识别；
采用上述进一步方案的有益效果是：完成对于多种语言语音的识别避免只能识别某一种语音的问题从而限制产品的兼容性问题；同时通过离线和在线两种语音识别方式具有的好处为：通过离线语音可以快速识别简单的语音信息，如果遇到了难以理解的语音信息会通过在线语音识别功能完成对于高难度语音的识别，这样避免了无法识别某些语音的情况。增强用户体验度。
进一步，所述串口通信支持波特率从110bps到2000000bps全频段自定义通信；
进一步，所述串口通信可以扩展成RS232接口以及RS485接口或者CAN接口等；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过串口通信实现了一种支持模拟视频的智能屏对外通信的问题，同时由于支持扩展成多种通信接口大大提升了智能屏的应用领域以及应用范围，使智能屏可以兼容不同应用领域内的应用，扩展了智能屏的通用性。
进一步，所述语音播放输出功能支持双声道音频输出；
进一步，所述语音播放输出功能支持多种格式音频播放；
进一步，所述语音播放输出功能支持喇叭以及耳机输出；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过双声道语音输出可以营造完美的立体声；多种音频格式输出可以匹配不同的音频文件解码方式，亦可方便后续开发音频播放功能。
如图2所示，一种支持模拟视频的智能屏方法，包括以下步骤：
步骤1，模拟视频信号转换；
步骤2，外设模块识别以及UI显示；
步骤3，图像合成；
步骤4，合成图像显示；
步骤5，外设模块输出；
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，模拟视频信号本身是模拟信号，而本身模拟视频显示装置主要是数字信号，所以需要把音源的模拟信号转换成数字信号；同时数字信号更具有很好的抑制干扰能力，所以采用数字信号进行传输和处理更为合理；
进一步，模拟视频信号亦可充当模式识别的原始输入信号，例如人脸识别、物体识别、文字识别等；
本发明的有益效果是：通过最前端的处理把容易受干扰的模拟信号尽快转成数字信号可把信号的完整性保留最大，有助于后面的进一步数据传输工作。
进一步，外设模块识别以及UI显示工程即基本的人机交互智能屏的人机交互功能，通过外设模块可以进行触摸识别、语音指令识别、串口通信以及音频播放功能；
进一步，通过图像合成把UI显示界面以及模拟视频界面合成在同一个显示区域的不同显示块中，实现了不用切换界面即可实现两个图像的合成显示；
进一步，图像合成与UI显示界面不单单是两个图像的不同区域显示，而是两者的融合，例如通过UI工程作出视频播放截图等功能即融合了人机交互中的触摸识别以及图像截屏等功能；
采用上述进一步方案的有益效果是：两个不同功能的图像显示通过图像和成模块的作用实现了带模拟视频功能的人机交互智能屏；其中两种不同的图像不仅是合成而是融合，把人机交互功能的UI工程融合了模拟视频功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种支持模拟视频的智能屏装置，，其特征在于，包括模拟视频识别模块、液晶屏显示模块、图像合成模块、UI模块以及外设模块；
所述模拟视频识别模块，是可以支持模拟视频信号输入或者模拟摄像头信号输入并且转换成数字信号的模拟视频识别模块，通过模拟视频识别模块可以把难以处理的模拟视频信号或者模拟摄像头信号转换成容易处理的数字信号；
所述外设模块，是包含了智能屏所有外设接口或者外设功能的模块，涵盖了触摸屏识别功能、语音识别功功能、音频输出功能、WIFI连接功能、以及串口通信功能；
所述UI模块，是包含了整个人机交互UI工程的实现模块，即对于人机交互的输入检测功能以及人机交互信息输出功能，除了模拟视频检测功能以及图像合成功能以外的其余功能均通过UI模块来处理；
所述图像合成模块，即把模拟视频信号以及UI界面合成在一起的功能模块，实现了在同一个显示装置中既可以显示模拟视频信息又可以实现人机交互功能；
所述液晶显示模块，是负责支持模拟视频识别显示装置的彩色信息输出；完成模拟视频识别装置的彩色信息输出和显示。
2.根据权利要求1所述一种支持模拟视频的智能屏装置，其特征在于，所述模拟视频识别模块,可选用BIT1628A作为核心信号转换芯片。
3.根据权利要求1所述一种支持模拟视频的智能屏装置，其特征在于，所述液晶显示模块，是支持多种彩色液晶屏驱动的显示模块，通过该显示模块可以直接兼容不同分辨率、不同接口类型、不同协议的彩色液晶屏。
4.根据权利要求1所述一种支持模拟视频的智能屏装置，其特征在于，图像合成模块，可选用T2芯片作为核心处理器。
5.根据权利要求1所述一种支持模拟视频的智能屏装置，其特征在于，所述UI模块，可选择T5或者T5L芯片作为核心CPU。
6.根据权利要求1所述一种支持模拟视频的智能屏装置，其特征在于，所述外设模块，是包含了触摸检测、语音识别检测、串口通信、语音播放输出功能。
7.根据权利要求1所述一种支持模拟视频的智能屏装置，其特征在于，进一步，所述触摸检测，支持电阻触摸、电容触摸、红外线触摸；所述触摸检测，支持单点触摸、多点触摸，压力程度触摸；所述语音识别模块不仅可以识别汉语语言，还可以通过增加语言包实现对于外语的支持，比如英语、意大利语、德语、西班牙语等等；所述语音识别模块有两种模式，一种是离线语音识别另外一种是在线语音识别；所述串口通信，是智能屏对外的通信接口；所述语音播放输出功能，是可以播放人可以听得见的语音、音乐、或者提示音等；所述语音播放模块支持双声道音频输出；所述语音播放模块支持多种格式音频播放；所述语音播放模块支持喇叭以及耳机输出。
8.一种支持模拟视频的智能屏方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，模拟视频信号转换；
步骤2，外设模块识别以及UI显示；
步骤3，图像合成；
步骤4，合成图像显示；
步骤5，外设模块输出。
9.根据权利要求8所述一种支持模拟视频的智能屏方法，其特征在于，模拟视频显示装置主要是数字信号；模拟视频信号亦可充当模式识别的原始输入信号；通过外设模块可以进行触摸识别、语音指令识别、串口通信以及音频播放功能；通过图像合成把UI显示界面以及模拟视频界面合成在同一个显示区域的不同显示块中，实现了不用切换界面即可实现两个图像的合成显示。
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