CN114093312B - 一种基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED屏显示技术领域，具体公开了一种基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置，方法包括：获取若干帧原始显示数据；通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据；将各个时刻的虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。本发明将实际像素显示数据分解为虚拟像素显示数据进行显示，降低了LED显示模组中各个灯点的负载，且虚拟像素显示还能够提升图像分辨率，能够达到更好的显示效果。

Description

一种基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置

技术领域

本发明涉及LED屏显示技术领域，尤其涉及一种基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置。

背景技术

随着电子技术的发展，显示装置的类型也越来越多，其中一种类型的显示装置设置有呈矩阵排列的色阻颜色不同的多个子像素，一般三个色阻颜色不同的子像素组成一个像素，其中，三个色阻颜色为红色、绿色和蓝色；或者，四个或更多个色阻颜色不同的子像素组成一个像素。在显示装置中的每个像素包含三个色阻颜色不同的子像素时，在一帧的显示时间内，对每个像素中的各子像素输入RGB信号，显示装置会按照由像素的尺寸决定的分辨率进行图像显示。

但现有在对图像进行显示过程中，并没有一种在保证显示装置在使用虚拟像素进行正常显示画面的前提下，能够明显降低显示装置中各种像素的负载的方式。因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。

发明内容

针对现有技术中的技术问题，本发明提供一种基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置。

本发明包括一种基于虚拟像素的显示数据生成方法，包括：

获取若干帧原始显示数据；

通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据；其中，显示数据分解策略包括：

根据LED显示模组的排灯方式将原始显示数据中的第一个实际像素对应到一个虚拟像素灯点组，虚拟像素灯点组包含第一同色灯点、第二同色灯点、第一异色灯点、第二异色灯点；

第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据分别为：根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一行灯点之外的第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；

将每帧原始显示数据对应的第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。

进一步的，第一同色灯点和第二同色灯点分别为虚拟像素灯点组中的第二行第一个灯点以及第一行第二个灯点时，

第一时刻虚拟像素显示数据为第一同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，且第一虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成；

第一虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

进一步的，第二时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点之外的第二同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，且第二虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成；

第二虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

进一步的，第三时刻虚拟像素显示数据为除第一行灯点之外的第一同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，且第三虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成；

第三虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

进一步的，第四时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，且第四虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成；

第四虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

进一步的，第一同色灯点和第二同色灯点分别为虚拟像素灯点组中的第一行第一个灯点以及第二行第二个灯点时，

第一时刻虚拟像素显示数据为第一同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，且第一虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成；

第一虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

进一步的，第二时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点之外的第二同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，且第二虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成；

第二虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

进一步的，第三时刻虚拟像素显示数据为除第一行灯点之外的第一同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，且第三虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成；

第三虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

进一步的，第四时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，且第四虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成；

第四虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

本发明还包括一种基于虚拟像素的显示数据生成装置，显示数据生成装置包括：原始显示数据获取模块、虚拟像素显示数据生成模块以及虚拟像素显示数据发送模块，其中：

原始显示数据获取模块，与虚拟像素显示数据生成模块相连接；原始显示数据获取模块用于获取若干帧原始显示数据；

虚拟像素显示数据生成模块，与原始显示数据获取模块和虚拟像素显示数据发送模块相连接；虚拟像素显示数据生成模块用于通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据；其中，显示数据分解策略包括：

根据LED显示模组的排灯方式将原始显示数据中的第一个实际像素对应到一个虚拟像素灯点组，虚拟像素灯点组包含第一同色灯点、第二同色灯点、第一异色灯点、第二异色灯点；

第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据分别为：根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一行灯点之外的第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；

虚拟像素显示数据发送模块，与虚拟像素显示数据生成模块相连接；虚拟像素显示数据发送模块用于将每帧原始显示数据对应的第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。

本发明的基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置，通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，对应生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据，显示的帧率变为实际像素的原始显示数据的四倍，每张虚拟像素画面的显示时间变为原实际像素画面显示时间的四分之一，对于LED显示模组来说明显降低了LED显示模组中各个灯点的负载，且虚拟像素显示还能够提升图像分辨率，能够达到更好的显示效果。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，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它附图。

图1为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第一种LED显示模组的排灯方式示例图；

图3为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第二种LED显示模组的排灯方式示例图；

图4为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第一种LED显示模组的排灯方式下第一虚拟像素显示单元示意图；

图5为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第一种LED显示模组的排灯方式下第二虚拟像素显示单元示意图；

图6为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第一种LED显示模组的排灯方式下第三虚拟像素显示单元示意图；

图7为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第一种LED显示模组的排灯方式下第四虚拟像素显示单元示意图；

图8为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第二种LED显示模组的排灯方式下第一虚拟像素显示单元示意图；

图9为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第二种LED显示模组的排灯方式下第二虚拟像素显示单元示意图；

图10为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第二种LED显示模组的排灯方式下第三虚拟像素显示单元示意图；

图11为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法中第二种LED显示模组的排灯方式下第四虚拟像素显示单元示意图；

图12为本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成装置的结构组成图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例的一种基于虚拟像素的显示数据生成方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S10：获取若干帧原始显示数据。

原始显示数据为LED显示模组进行实际像素显示的数据，但是原始显示数据在LED显示模组上显示时，各像素点的负载很高，对LED显示模组的显示造成了很大的压力。例如原始显示数据为60帧的画面数据，那么进行实际像素显示时每一帧画面的显示时间为1/60秒，像素点的负载很大。所以本发明实施例将实际像素显示转化成虚拟像素显示，首先应获取若干帧原始显示数据，其次执行步骤S20。

步骤S20：通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据。

本实施例将实际像素对应的原始显示数据进行分解，生成四个虚拟像素显示数据，首先，LED显示模组的排灯方式对这四个时刻的虚拟像素显示数据的具体内容有所影响。LED显示模组存在两种类型，即根据LED显示模组的排灯方式将原始显示数据中的第一个实际像素对应到一个虚拟像素灯点组，虚拟像素灯点组包含第一同色灯点、第二同色灯点、第一异色灯点、第二异色灯点。结合现有技术中LED显示模组灯点排布方式，常用的有两个红色灯点、一个绿色灯点、一个蓝色灯点的组合，或者两个绿色灯点、一个红色灯点、一个蓝色灯点等。本发明以“两个红色灯点、一个绿色灯点、一个蓝色灯点”为一种实例，则两个红色灯点(R1、R2)分别对应第一同色灯点、第二同色灯点，绿色灯点(G)和蓝色灯点(B)分别对应第一异色灯点和第二异色灯点。该实例中第一同色灯点、第二同色灯点存在两种位置关系，即如图2和图3所示，与第一个实际像素值A对应的虚拟像素灯点组中，图2中红色灯点R1、R2的坐标可分别表示为(2,1)、(1,2)，图3中红色灯点R1、R2的坐标可分别表示为(1,1)、(2,2)。

具体的，本发明实施例中的第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据分别为：

第一时刻虚拟像素显示数据：根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据。如图2所示的LED显示模组中，将生成红色灯点R1所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中的偶数行、奇数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。或如图3所示的LED显示模组中，将生成红色灯点R1所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中的奇数行、奇数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。

第二时刻虚拟像素显示数据：根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据。如图2所示的LED显示模组中，将生成除第一列灯点之外的红色灯点R2所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中的奇数行、偶数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。或如图3所示的LED显示模组中，将生成除第一列灯点之外的红色灯点R2所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中的偶数行、偶数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。

第三时刻虚拟像素显示数据：根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一行灯点之外的第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据。如图2所示的LED显示模组中，将生成除第一行灯点之外的红色灯点R1所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中除第一行之外的偶数行、奇数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。或如图3所示的LED显示模组中，将生成除第一行灯点之外的红色灯点R1所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中除第一行之外的奇数行、奇数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。第四时刻虚拟像素显示数据：根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据。如图2所示的LED显示模组中，将生成除第一行、第一列之外的红色灯点R2所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中除第一行、第一列之外的奇数行、偶数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。或如图3所示的LED显示模组中，将生成红色灯点R2所在行、所在列的所有灯点的显示数据，即LED显示模组灯点中的偶数行、偶数列中的所有灯点，除这些灯点之外其他灯点无对应显示数据，或对应显示数据为0。

通过每帧原始显示数据以及以上显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据后，执行步骤S30。

步骤S30：将每帧原始显示数据对应的第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。

在LED显示模组上对应显示第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据时，由于一帧原始显示数据对应有四个时刻的虚拟像素显示数据，所以若原实际像素图像显示的帧率为60Hz，则转化为虚拟像素分成四场显示后，帧率则达到240Hz。由于在转化为虚拟像素显示时，部分灯点的显示数据为0，所以每个时刻的虚拟像素显示数据各不相同，且数据量小于一帧原实际像素图像的是数据量，这样降低了LED显示模组中各个灯点的负载。

具体的，在以上实施例的基础上，当第一同色灯点和第二同色灯点分别为虚拟像素灯点组中的第二行第一个灯点以及第一行第二个灯点时，即如图2所示的排灯方式下：

第一时刻虚拟像素显示数据为第一同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，且第一虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成；第一虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图2所示的排灯方式下，第一同色灯点(红色灯点R1)的上方灯点为绿色灯点(G)，右方灯点为蓝色灯点(B)，按照图4所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，每个第一虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第一时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成的，例如第一行第一虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第一行像素值来对应生成，第三列第一虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第五列像素值来对应生成(图4中未画出原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值)。

具体的，在图2所示的排灯方式下：第二时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点之外的第二同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，且第二虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成；第二虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图2所示的排灯方式下，第二同色灯点(红色灯点R2)的下方灯点为蓝色灯点(B)，右方灯点为绿色灯点(G)，按照图5所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，每个第二虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第二时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成的，例如第一行第二虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第一行像素值来对应生成，第一列第二虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二列像素值来对应生成(图5中未画出原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值)。图5中右侧的第二虚拟像素显示单元中只有第二同色灯点(红色灯点R2)和蓝色灯点(B)，是因为图5以图2的排灯方式进行的示例，而图2并不是整个LED显示模组的所有灯点排布图，所以此处可理解为与其他列第二虚拟像素显示单元相同的结构，只是没有将其他灯点画出而已。

具体的，在图2所示的排灯方式下：第三时刻虚拟像素显示数据为除第一行灯点之外的第一同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，且第三虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成；第三虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图2所示的排灯方式下，第一同色灯点(红色灯点R1)的下方灯点为蓝色灯点(B)，右方灯点为绿色灯点(G)，按照图6所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，每个第三虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第三时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成的，例如第一行第三虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二行像素值来对应生成，第一列第三虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第一列像素值来对应生成(图6中未画出原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值)。图6中下侧的第三虚拟像素显示单元中只有第一同色灯点(红色灯点R1)和蓝色灯点(B)，与图5原因相同，也是因为图6以图2的排灯方式进行的示例，而图2并不是整个LED显示模组的所有灯点排布图，所以此处可理解为与其他行的第三虚拟像素显示单元相同的结构。

具体的，在图2所示的排灯方式下：第四时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，且第四虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成；第四虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图2所示的排灯方式下，第二同色灯点(红色灯点R2)的上方灯点为蓝色灯点(B)，右方灯点为绿色灯点(G)，按照图7所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，每个第四虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第四时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成的，例如第一行第四虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二行像素值来对应生成，第一列第四虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二列像素值来对应生成(图7中未画出原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值)。图7中右侧的第四虚拟像素显示单元中只有第二同色灯点(红色灯点R2)和蓝色灯点(B)，下侧的第四虚拟像素显示单元中只有蓝色灯点(B)，此例与图5、图6原因相同，也是以图2的排灯方式进行的示例，因图2不是整个LED显示模组的所有灯点排布图，所以此处可理解为与其他第四虚拟像素显示单元相同的结构。

在本发明基于图2所示的LED显示模组灯点形式下的实施例，由于第二时刻虚拟像素显示数据是来对应显示原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值。故LED显示模组在显示第二时刻虚拟像素显示数据时，LED显示模组灯点最左侧一列(即第一列)无显示，LED显示模组显示的第一个像素值(由第一行第二个红色灯点、第一行第三个绿色灯点以及第二行第二个蓝色灯点共同组成一个虚拟像素显示单元)对应于原始显示数据中第一行、第二列的像素值，所以第一列灯点是相对于显示的第一个像素值的扩边，可将第一列第一行的绿色灯点以及第一列第二行的红色灯点视为第0像素，且第0像素显示值为0。

第三时刻虚拟像素显示数据的生成过程与第二时刻虚拟像素显示数据的同理，其第一行灯点是相对于显示的第一个像素值的扩边，将第一行第一列的绿色灯点以及第一行第二列的红色灯点视为第0像素，且第0像素显示值为0。

第四时刻虚拟像素显示数据的生成过程结合第二、三时刻虚拟像素显示数据的生成过程，达到既扩边第一列又扩边第一行的效果。

对于虚拟像素显示单元的组成，本实施例提出一种进行“像素补齐”的具体实施方案，即选取第一异色灯点或第二异色灯点作为基准灯点。如图2所示的LED显示模组灯点形式，以选取绿色灯点作基准灯点为例。

第二时刻虚拟像素显示数据显示原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值，而由于左侧扩边的效果，所以令偶数列(除去扩边的一列)的基准灯点向左与其他颜色的灯点组成一个虚拟像素显示单元，虚拟像素显示单元则包含有一个红色灯点、一个绿色灯点以及一个蓝色灯点。同理，第三时刻虚拟像素显示数据显示原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值，而由于上侧扩边的效果，所以令偶数行(除去扩边的一行)的基准灯点向上与其他颜色的灯点组成一个虚拟像素显示单元。同理，第四时刻虚拟像素显示数据显示原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值，而由于左侧与上侧扩边的效果，所以令偶数行、偶数列(除去扩边的一行和一列)的基准灯点向左、向上与其他颜色的灯点组成一个虚拟像素显示单元。

在本发明第一个实施例的基础上，当第一同色灯点和第二同色灯点分别为虚拟像素灯点组中的第一行第一个灯点以及第二行第二个灯点时，即如图3所示的排灯方式下：

第一时刻虚拟像素显示数据为第一同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，且第一虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成；第一虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图3所示的排灯方式下，第一同色灯点(红色灯点R1)的下方灯点为绿色灯点(G)，右方灯点为蓝色灯点(B)，按照图8所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，每个第一虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第一时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成的，例如第一行第一虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第一行像素值来对应生成，第一列第一虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第一列像素值来对应生成(图8中未画出原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值)。

如图3所示的排灯方式下：第二时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点之外的第二同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，且第二虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成；第二虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图3所示的排灯方式下，第二同色灯点(红色灯点R2)的上方灯点为蓝色灯点(B)，右方灯点为绿色灯点(G)，按照图9所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，每个第二虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第二时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成的，例如第一行第二虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第一行像素值来对应生成，第一列第二虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二列像素值来对应生成(图9中未画出原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值)。图9中右侧的第二虚拟像素显示单元中只有第二同色灯点(红色灯点R2)和蓝色灯点(B)，是因为图9以图3的排灯方式进行的示例，而图3仅为整个LED显示模组的部分灯点排布图，所以此处可理解为与其他列第二虚拟像素显示单元相同的结构，只是没有将其他灯点画出而已。

如图3所示的排灯方式下：第三时刻虚拟像素显示数据为除第一行灯点之外的第一同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，且第三虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成；第三虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图3所示的排灯方式下，第一同色灯点(红色灯点R1)的上方灯点为绿色灯点(G)，右方灯点为蓝色灯点(B)，按照图10所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，每个第三虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第三时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成的，例如第一行第三虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二行像素值来对应生成，第一列第三虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第一列像素值来对应生成(图10中未画出原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值)。图10中下侧的第三虚拟像素显示单元中只有绿色灯点(G)，与图9类似，此处不再赘述。

如图3所示的排灯方式下：第四时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，且第四虚拟像素显示单元的显示数据根据原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成；第四虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

在图3所示的排灯方式下，第二同色灯点(红色灯点R2)的下方灯点为蓝色灯点(B)，右方灯点为绿色灯点(G)，按照图11所示的方式进行组合，被圈起来的灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，每个第四虚拟像素显示单元都与原始显示数据中的一个实际像素点相对应，即第四时刻虚拟像素显示数据是根据原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成的，例如第一行第四虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二行像素值来对应生成，第一列第四虚拟像素显示单元就根据原始显示数据中第二列像素值来对应生成(图11中未画出原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值)。图11中右侧的第四虚拟像素显示单元中只有第二同色灯点(红色灯点R2)和蓝色灯点(B)，下侧的第四虚拟像素显示单元中只有第二同色灯点(红色灯点R2)和绿色灯点(G)，右下角的第四虚拟像素显示单元中只有一个第二同色灯点(红色灯点R2)，此例与图9、图10原因相同，此处不再赘述。

在本发明基于图3所示的LED显示模组灯点形式下的实施例，由于第二时刻虚拟像素显示数据是来对应显示原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值。故LED显示模组在显示第二时刻虚拟像素显示数据时，LED显示模组灯点最左侧一列(即第一列)无显示，LED显示模组显示的第一个像素值(由第一行第二个蓝色灯点、第二行第二个红色灯点以及第二行第三个绿色灯点共同组成一个虚拟像素显示单元)对应于原始显示数据中第一行、第二列的像素值，所以第一列灯点是相对于显示的第一个像素值的扩边，可将第一列第一行的红色灯点以及第一列第二行的绿色灯点视为第0像素，且第0像素显示值为0。

第三时刻虚拟像素显示数据的生成过程与第二时刻虚拟像素显示数据的同理，其第一行灯点是相对于显示的第一个像素值的扩边，将第一行第一列的红色灯点以及第一行第二列的蓝色灯点视为第0像素，且第0像素显示值为0。

第四时刻虚拟像素显示数据的生成过程结合第二、三时刻虚拟像素显示数据的生成过程，达到既扩边第一列又扩边第一行的效果。以上如图4至图11的若干种实施例中，蓝色灯点与绿色灯点的位置发生互换，依然能够根据实施例的限定形成至多一个红色灯点、一个蓝色灯点以及一个绿色灯点的虚拟像素显示单元，所以本发明实施例中的虚拟像素显示单元至多只包含三个灯点，即每一时刻的虚拟像素显示数据在对应显示时并不是所有灯点都需要点亮，继而显示的帧率变为实际像素的原始显示数据的四倍，每张虚拟像素画面的显示时间变为原实际像素画面显示时间的四分之一，对于LED显示模组来说明显降低了LED显示模组中各个灯点的负载，且虚拟像素显示还能够提升图像分辨率，能够达到更好的显示效果。

本发明实施例还包括一种基于虚拟像素的显示数据生成装置，如图12所示，显示数据生成装置100包括：原始显示数据获取模块101、虚拟像素显示数据生成模块102以及虚拟像素显示数据发送模块103，其中：

原始显示数据获取模块101，与虚拟像素显示数据生成模块102相连接；原始显示数据获取模块101用于获取若干帧原始显示数据；

虚拟像素显示数据生成模块102，与原始显示数据获取模块101和虚拟像素显示数据发送模块103相连接；虚拟像素显示数据生成模块102用于通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据；其中，显示数据分解策略包括：

根据LED显示模组的排灯方式将原始显示数据中的第一个实际像素对应到一个虚拟像素灯点组，虚拟像素灯点组包含第一同色灯点、第二同色灯点、第一异色灯点、第二异色灯点；

第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据分别为：根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一行灯点之外的第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；

虚拟像素显示数据发送模块103，与虚拟像素显示数据生成模块102相连接；虚拟像素显示数据发送模块103用于将每帧原始显示数据对应的第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。

本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成装置可参考前述关于基于虚拟像素的显示数据生成方法的相关实施例实现，此处将不再赘述。

本发明实施例的基于虚拟像素的显示数据生成方法及装置，通过每帧原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，对应生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据，显示的帧率变为实际像素的原始显示数据的四倍，每张虚拟像素画面的显示时间变为原实际像素画面显示时间的四分之一，对于LED显示模组来说明显降低了LED显示模组中各个灯点的负载，且虚拟像素显示还能够提升图像分辨率，能够达到更好的显示效果。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于虚拟像素的显示数据生成方法，其特征在于，包括：

获取若干帧原始显示数据；

通过每帧所述原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据；其中，所述显示数据分解策略包括：

根据LED显示模组的排灯方式将所述原始显示数据中的第一个实际像素对应到一个虚拟像素灯点组，所述虚拟像素灯点组包含第一同色灯点、第二同色灯点、第一异色灯点、第二异色灯点；

所述第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据分别为：根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一行灯点之外的第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；

将每帧所述原始显示数据对应的所述第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。

2.如权利要求1所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第一同色灯点和所述第二同色灯点分别为所述虚拟像素灯点组中的第二行第一个灯点以及第一行第二个灯点时，

所述第一时刻虚拟像素显示数据为第一同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，且所述第一虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成；

所述第一虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

3.如权利要求2所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第二时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点之外的第二同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，且所述第二虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成；

所述第二虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

4.如权利要求3所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第三时刻虚拟像素显示数据为除第一行灯点之外的第一同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，且所述第三虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成；

所述第三虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

5.如权利要求4所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第四时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，且所述第四虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成；

所述第四虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

6.如权利要求1所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第一同色灯点和所述第二同色灯点分别为所述虚拟像素灯点组中的第一行第一个灯点以及第二行第二个灯点时，

所述第一时刻虚拟像素显示数据为第一同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第一虚拟像素显示单元，且所述第一虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中奇数行、奇数列的像素值生成；

所述第一虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

7.如权利要求6所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第二时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点之外的第二同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第二虚拟像素显示单元，且所述第二虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中奇数行、偶数列的像素值生成；

所述第二虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

8.如权利要求7所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第三时刻虚拟像素显示数据为除第一行灯点之外的第一同色灯点与其上方灯点、右方灯点组成一个第三虚拟像素显示单元，且所述第三虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中偶数行、奇数列的像素值生成；

所述第三虚拟像素显示单元至多包含一个第一同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

9.如权利要求8所述的一种基于虚拟像素的显示数据显示方法，其特征在于，所述第四时刻虚拟像素显示数据为除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点与其下方灯点、右方灯点组成一个第四虚拟像素显示单元，且所述第四虚拟像素显示单元的显示数据根据所述原始显示数据中偶数行、偶数列的像素值生成；

所述第四虚拟像素显示单元至多包含一个第二同色灯点、一个第一异色灯点和一个第二异色灯点。

10.一种基于虚拟像素的显示数据生成装置，其特征在于，所述显示数据生成装置包括：原始显示数据获取模块、虚拟像素显示数据生成模块以及虚拟像素显示数据发送模块，其中：

所述原始显示数据获取模块，与所述虚拟像素显示数据生成模块相连接；所述原始显示数据获取模块用于获取若干帧原始显示数据；

所述虚拟像素显示数据生成模块，与所述原始显示数据获取模块和所述虚拟像素显示数据发送模块相连接；所述虚拟像素显示数据生成模块用于通过每帧所述原始显示数据以及预设的显示数据分解策略和LED显示模组的排灯方式，生成第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据；其中，所述显示数据分解策略包括：

根据LED显示模组的排灯方式将所述原始显示数据中的第一个实际像素对应到一个虚拟像素灯点组，所述虚拟像素灯点组包含第一同色灯点、第二同色灯点、第一异色灯点、第二异色灯点；

所述第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据分别为：根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一行灯点之外的第一同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；以及根据所述原始显示数据生成LED显示模组灯点中除第一列灯点以及第一行灯点之外的第二同色灯点所在行、所在列的所有灯点的显示数据；

所述虚拟像素显示数据发送模块，与所述虚拟像素显示数据生成模块相连接；所述虚拟像素显示数据发送模块用于将每帧所述原始显示数据对应的所述第一时刻虚拟像素显示数据、第二时刻虚拟像素显示数据、第三时刻虚拟像素显示数据以及第四时刻虚拟像素显示数据依次向接收卡下发。

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