WO2023082361A1 - 一种依据视频图像变化数据转成led立体幻彩效果的方法及系统 - Google Patents

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WO2023082361A1
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data
difference
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顾培德
苏亚飞
喻姜文
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深圳市万联通智能科技有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0125—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level one of the standards being a high definition standard
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B47/165—Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]

Definitions

  • the invention belongs to the field of ambient light control, and in particular relates to a method and system for converting video image change data into LED three-dimensional illusion effects.
  • the atmosphere is created through a separate controller, and the atmosphere created is relatively simple or can be easily changed. , and the atmosphere cannot be created along with the pictures played on the TV, and the atmosphere etc. can be changed along with the pictures played on the TV.
  • the purpose of the present invention is to provide a method and system for converting video image change data into LED three-dimensional illusion effects, aiming to solve the problem that the atmosphere lights that create atmosphere in the prior art cannot be linked with the TV screen, and then produce the same effect as the TV screen.
  • the present invention is realized like this, a kind of method that changes data into LED three-dimensional magic color according to video image, described method comprises the following steps:
  • Step S1 Obtain video stream information from the HDMI interface
  • Step S2 re-encoding the video stream to a fixed-size resolution
  • Step S3 According to the refresh rate of the video stream, compare the frame changes in the corresponding range;
  • Step S4 comparing the acquired data with the data difference of the previous frame
  • Step S5 Pack and send the changed YUV key data to the respective corresponding position information
  • Step S6 Send the changed data to the LED control device through wired/wireless, and control the corresponding LED lamps to change the corresponding display atmosphere.
  • a further technical solution of the present invention is: the specific step of the step S1 is to send the video stream to the HDMI HUB through the HDMI interface, and the HDMI HUB divides the video stream into two outputs, one output to an external display for video display, and the other output Decode the video stream to the CPU.
  • step S2 is to compress the decoded video streams with different resolutions to a specified size, and after the compression is completed, sharpen the video stream images to make them stand out edge part.
  • step S3 also includes the following steps:
  • Step S31 Obtain all the data of the current picture, and distinguish the atmosphere of the current video stream according to the value of the overall color;
  • ⁇ DPix(a,b) (Pix(a-1,b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b-1)-Pix(a,b))+(Pix(a+1, b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b+1)-Pix(a,b)) to obtain the difference between the coordinate and the surrounding pixels;
  • ⁇ DPix(a,b) is the difference between the coordinate and The difference between surrounding pixels, a is the abscissa, b is the ordinate;
  • ⁇ APV (w*h)/( ⁇ ( ⁇ DPix(0,0) ⁇ P0)...( ⁇ DPix(w,h) ⁇ P0)) to calculate the relative ratio of the change rate of the screen, where ⁇ APV is The relevant proportion of the change rate of the screen, w is the width, h is the height, and P0 is the coefficient;
  • Step S32 Obtain the current frame refresh rate VFRE, and record the relevant value
  • Step S33 Obtain the brightest and darkest arrays of the current picture, including array relationships;
  • WPT [Pixtop(1),Pixtop(2), etc,Pixtop(100)] to get the brightest array, and record the brightest 100 sets of data, where Pixtop is the entire picture
  • Pixtop is the entire picture
  • the pixel value with the largest H value in the HSV value contains coordinate information, and WPT is the brightest 100 value set;
  • DPT [Pixbottom(1),Pixbottom(2),...,Pixbottom(100)] to get the darkest array and record the darkest 100 sets of data, where Pixbottom(1) is the HSV value Among them, the pixel value with the smallest H value contains coordinate information, and DPT is the set of the darkest 100 values.
  • step S4 also includes the following steps:
  • Step S41 Obtain an array set with a larger difference ratio
  • Step S42 Add display effects to the corresponding coordinates in the group of arrays
  • step S5 also includes the following steps:
  • Step S51 Take the abscissa data
  • ⁇ HPix(a,b) (Pix(a,b+1)-Pix(a,b)) to obtain the difference value of the pixel in this frame under the specified abscissa value (a), where ⁇ HPix(a,b ) is the difference value of the pixels in this frame under the specified abscissa value (a), where a is the abscissa, and b is the ordinate;
  • VH(a) RPix(a,b)*P1+ ⁇ AHPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*P4, where VH(a) is The values of the calculated A coordinates, P1, P2, P3, and P4 are correlation coefficients, respectively.
  • Step S52 Take the ordinate data
  • ⁇ VPix(a,b) (Pix(a+1,b)-Pix(a,b)) to get the difference value of the extracted pixel under the ordinate (b), where ⁇ VPix(a,b) is the extracted The difference value of the pixel under the ordinate (b), a is the abscissa, b is the ordinate;
  • ⁇ AVPix (n)/( ⁇ ( ⁇ VPix(0,b)>P)...( ⁇ VPix(n,b)>P)) to all abscissa difference values under the abscissa, where ⁇ AVPix is All abscissa difference values under the abscissa, P is a coefficient, and those smaller than the coefficient P are ignored;
  • VV(b) RPix(a,b)*P1+ ⁇ AVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*p4, wherein, VV(b) is the calculated coordinate value of the ordinate (b), and P1, P2, P3, and P4 are correlation coefficients, respectively.
  • Step S53 take intermediate data
  • ⁇ CPix(a,b)
  • Another object of the present invention is to provide a system for converting video image change data into LED three-dimensional illusion effects.
  • the system includes an HDMIN-HUB with an HDMI-IN interface and an HDMI-OUT interface, connected to the HDMIN-HUB A CPU of the HUB, a controller unit connected to the CPU, and a lamp group unit connected to the controller unit.
  • the controller unit includes a wireless transmission LED controller and an MCU-LED controller connected to the CPU.
  • the light set unit includes a wireless light set connected to the wireless sending LED controller by wireless and a wired light set connected to the MCU-LED controller by wire.
  • the wireless light set includes a wireless receiving LED controller connected wirelessly to the wireless sending LED controller, and a combined light, a top light, a bottom light, and a combination light connected to the wireless receiving LED controller.
  • the wired light group includes a combination light connected to the MCU-LED controller, top light, bottom light, left light, right light and vertical/horizontal middle light.
  • the beneficial effects of the present invention are: through the method and system of converting the video image change data into LED three-dimensional illusion effect, the scene of family atmosphere lighting can be enriched and linked, and the peripheral expansion can be done with the content display effect of TV and projection, etc. It can make the content screen richer, and have more derivative effects on the screen, so that there can be better effects when watching movies. Through content playback and wireless transmission cooperation, it can make movie viewing more immersive, which is better than existing theaters. A single content has more surrounding atmosphere rendering. In some scenes, more stereoscopic immersion is added, and some algorithms are used to synchronize the stereoscopic atmosphere data. Lights can be connected to the same system through wireless or wired methods, and more DIY your own scene effects.
  • FIG. 1 is a block flow diagram of a method for converting video image change data into LED three-dimensional illusion effects according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a system block diagram of a system for converting video image change data into LED stereoscopic illusion effects according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows a kind of method that the present invention provides according to the video image change data and transforms into the method for LED three-dimensional illusion effect, and described method comprises the following steps:
  • Step S1 Get the video stream information from the HDMI interface; the specific steps are to send the video stream to the HDMI HUB through the HDMI interface, and the HDMI HUB divides the video stream into two outputs, one output to the external monitor for video display, and the other output to the The CPU does video stream decoding.
  • Step S3 According to the refresh rate of the video stream, compare the frame changes in the corresponding range;
  • Step S33 Obtain the brightest and darkest arrays of the current picture, including array relationships;
  • DPT [Pixbottom(1),Pixbottom(2),...,Pixbottom(100)] to get the darkest array and record the darkest 100 sets of data, where Pixbottom(1) is the HSV value Among them, the pixel value with the smallest H value contains coordinate information, and DPT is the set of the darkest 100 values.
  • Step S4 comparing the acquired data with the data difference of the previous frame
  • step S4 also includes the following steps:
  • Step S41 Obtain an array set with a larger difference ratio
  • Step S5 Pack and send the changed YUV key data to the respective corresponding position information
  • Step S51 Take the abscissa data
  • ⁇ HPix(a,b) (Pix(a,b+1)-Pix(a,b)) to obtain the difference value of the pixel in this frame under the specified abscissa value (a), where ⁇ HPix(a,b ) is the difference value of the pixels in this frame under the specified abscissa value (a), where a is the abscissa, and b is the ordinate;
  • VH(a) RPix(a,b)*P1+ ⁇ AHPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*P4, where VH(a) is The calculated values of the A coordinate, P1, P2, P3, and P4 are the correlation coefficients, which are mainly used to send the abscissa data to the data of the LED control device.
  • Step S52 Take the ordinate data
  • ⁇ VPix(a,b) (Pix(a+1,b)-Pix(a,b)) to get the difference value of the extracted pixel under the ordinate (b), where ⁇ VPix(a,b) is the extracted The difference value of the pixel under the ordinate (b), a is the abscissa, b is the ordinate;
  • ⁇ AVPix (n)/( ⁇ ( ⁇ VPix(0,b)>P)...( ⁇ VPix(n,b)>P)) to all abscissa difference values under the abscissa, where ⁇ AVPix is All abscissa difference values under the abscissa, P is a coefficient, and those less than the coefficient P are ignored, and all abscissa differences under the ordinate are mainly obtained;
  • VV(b) RPix(a,b)*P1+ ⁇ AVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*p4, wherein, VV(b) is the calculated coordinate value of the ordinate (b), and P1, P2, P3, and P4 are correlation coefficients, which are mainly used to send the ordinate data to the data of the LED control device.
  • Step S53 take intermediate data
  • ⁇ CPix(a,b)
  • Figure 2 shows a system for converting data into LED stereoscopic illusion effects according to video image changes.
  • the system includes an HDMIN-HUB with an HDMI-IN interface and an HDMI-OUT interface, connected to the HDMIN-HUB A CPU, a controller unit connected to the CPU, and a lamp group unit connected to the controller unit. Connect the video signal to the HDMIN-HUB through the HDMI-IN interface, and connect the video signal to the TV through the HDMI-OUT interface for playback.
  • the video signal is connected to the CPU for processing. After the processing is completed, it is sent to the controller unit.
  • the controller unit controls the light unit to emit light, and the light unit will create the same atmosphere effect as the video according to the atmosphere of the video. Change, so that the light unit and the video are linked.
  • the light set unit includes a wireless light set connected to the wireless sending LED controller by wireless and a wired light set connected to the MCU-LED controller by wire.
  • the selection of the lamp unit is similar to that of the controller unit, which can be properly selected according to different needs.
  • the wireless light set includes a wireless receiving LED controller connected wirelessly to the wireless sending LED controller, and a combined light connected to the wireless receiving LED controller, top light, bottom light, left light, right light and vertical/ Horizontal intermediate light;
  • the wired light group includes a combined light connected to the MCU-LED controller, a top light, a bottom light, a left light, a right light and a vertical/horizontal middle light.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本发明适用于氛围灯控制领域，提供了一种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法及系统，所述方法包括以下步骤：步骤S1：从HDMI接口获取视频流信息；步骤S2：对视频流重新编码到固定尺寸的分辨率；步骤S3：根据视频流的刷新率，对比对应范围内帧的变化；步骤S4：在获取和上一画面帧的数据差异对比；步骤S5：把变化的YUV关键数据打包发送到各自对应的位置信息中；步骤S6：把变化的数据通过有线/无线发送给LED控制设备并控制相应的LED灯做相应的显示氛围变化。旨在解决现有技术中营造氛围的氛围灯不能随电视画面进行联动，进而产生与电视画面相匹配的氛围环境的技术问题。

Description

一种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法及系统 技术领域
本发明属于氛围灯控制领域，尤其涉及一种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法及系统。
背景技术
随着生活越来越丰富，人们对家庭屏幕氛围的需求越来越高，而目前营造氛围均是通过单独的控制器进行氛围营造，营造出来的氛围都是较为单一或者是可以进行简单的变化，并且不能随电视播放的画面进行氛围营造，实现氛围等随电视播放的画面进行变化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法及系统，旨在解决现有技术中营造氛围的氛围灯不能随电视画面进行联动，进而产生与电视画面相匹配的氛围环境的技术问题。
本发明是这样实现的，一种根据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：从HDMI接口获取视频流信息；
步骤S2：对视频流重新编码到固定尺寸的分辨率；
步骤S3：根据视频流的刷新率，对比对应范围内帧的变化；
步骤S4：在获取和上一画面帧的数据差异对比；
步骤S5：把变化的YUV关键数据打包发送到各自对应的位置信息中；
步骤S6：把变化的数据通过有线/无线发送给LED控制设备并控制相应的LED灯做相应的显示氛围变化。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S1的具体步骤为通过HDMI接口将视频流给到HDMI HUB，HDMI HUB将视频流分两路输出，一路输出给到外接显示器进行视频显示，另一路输出给到CPU做视频流解码。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S2的具体步骤为将解码后不同分辨率的视频流进行压缩，并压缩到指定尺寸，压缩完成后对视频流图像进行锐化处理，使其突出差异的边缘部分。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3还包括以下步骤：
步骤S31：获取当前画面的所有数据，依据整体颜色的数值分辨当前视频流氛围；
通过公式APV＝(Pix(0)+Pix(1)+......+Pix(n))/n获取整个画面平均的值，其中，APV为整个画面平均的值，Pix为对应点的像素值，0为像素对应点标号，遵循从左到右从上到下的顺序，n为像素的总和；
通过公式
ΔDPix(a,b)＝(Pix(a-1,b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b-1)-Pix(a,b))+(Pix(a+1,b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b+1)-Pix(a,b))获取该坐标与周边像素的差值；其中，ΔDPix(a,b)为该坐标与周边像素的差值，a为横坐标，b为纵坐标；
通过公式ΔAPV＝(w*h)/(∑(ΔDPix(0,0)<P0)...(ΔDPix(w,h)<P0))求出画面的变化率的相关比例，其中，ΔAPV为画面的变化率的相关比例，w为宽度，h为高度，P0为系数；
在通过公式CPV＝APV*ΔAPV计算整体氛围值，其中CPV为整体氛围值；
步骤S32：获取当前画面刷新率VFRE，并记录相关值；
步骤S33：获取当前画面最亮及最暗的数组，包含数组关系；
通过公式WPT＝[Pixtop(1),Pixtop(2),.......,Pixtop(100)]得到最亮的数组，记录最亮的100组数据，其中，Pixtop为整幅画面中的HSV值中H值最大的像素值，包含坐标信息，WPT为最亮的100个数值集合；
通过公式DPT＝[Pixbottom(1),Pixbottom(2),......,Pixbottom(100)]得到最暗的数组，记录最暗的100组数据，其中，Pixbottom(1)为HSV值中H值最小的像素值，包含坐标信息，DPT为最暗的100个数值集合。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S4还包括以下步骤：
步骤S41：获取差异比值大的数组集合；
通过公式ΔPFPix(a,b)＝|P(a,b)-CF(a,b)|得到两帧变化绝对值，其中，ΔPFPix(a,b)为两帧变化绝对值，PF(a,b)为之前画面的像素值，CF(a,b)为当前画面的像素值；
在通过公式ΔRFPix(a,b)＝ΔPFPix(a,b)*VFRE*P计算得到指定像素值，其中，ΔRFPix(a,b)为指定像素值，P为变化系数；
步骤S42：在该组数组中对应的坐标中增加显示效果；
通过公式RPix(a,b)＝Pix(a,b)*P1+ΔRFPixelbook(a,b)*P2计算本帧数据的像素值；其中，RPix(a,b)为本帧数据的像素值，a为横坐标，b为纵坐标，P1，P2为系数。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S5还包括以下步骤：
步骤S51：取横坐标数据；
通过公式ΔHPix(a,b)＝(Pix(a,b+1)-Pix(a,b))取出本帧像素在指定横坐标值为(a)下差异值，其中，ΔHPix(a,b)为本帧像素在指定横坐标值为(a)下差异值，a为横坐标，b为纵坐标；
在通过公式ΔAHPix＝(n)/(∑(ΔHPix(a,0)>P4)...(ΔHPix(a,n)>P5))计算指定A值下的所有元素的差异平均值，其中，ΔAHPix为指定A值下的所有元素的差异平均值，P4，P5为系数，且小于系数P4，P5的忽略不计；
在通过公式VH(a)＝RPix(a,b)*P1+ΔAHPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*P4得到计算后的A坐标的值，其中，VH(a)为计算后的A坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数。
步骤S52：取纵坐标数据；
通过公式ΔVPix(a,b)＝(Pix(a+1,b)-Pix(a,b))得到取出像素在纵坐标(b)下的差异值，其中，ΔVPix(a,b)为取出像素在纵坐标(b)下的差异值，a为横坐标，b为纵坐标；
通过公式ΔAVPix＝(n)/(∑(ΔVPix(0,b)>P)...(ΔVPix(n,b)>P))的到横坐标下的所有横坐标差异值，其中，ΔAVPix为横坐标下的所有横坐标差异值，P为系数，且小于系数P的忽略不计；
在通过公式VV(b)＝RPix(a,b)*P1+ΔAVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*p4得到计算后的纵坐标(b)的坐标的值，其中，VV(b)为计算后的纵坐标(b)的坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数。
步骤S53：取中间数据；
通过公式ΔCPix(a,b)＝|Pix(a-1,b)-Pix(a,b)|+|Pix(a,b-1)-Pix(a,b)|+|Pix(a+1),b)-Pix(a,b)|+|Pix(a,b+1)-Pix(a,b)|得到取出像素在中间值的差异，其中，ΔCPix(a,b)为取出像素在中间值的差异，a为横坐标，b为纵坐标；
通过公式ΔCVPix＝(n*n)/(∑(ΔCPix(0,0)>P)...(ΔCPix(n,n)>P))得到中间值差异，其中，ΔCVPix为中间值差异，P为系数，且小于系数P的忽略不计；
在通过公式VC(a,b)＝RPix(a,b)*P1+ΔCVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom*P4得到计算后的中间的坐标的值，其中，VC(a,b)为计算后的中间的坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数，a为横坐标，b为纵坐标。
本发明的另一目的在于提供一种根据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的系统，所述系统包括带有HDMI-IN接口及HDMI-OUT接口的HDMIN-HUB，连接所述HDMIN-HUB的CPU，连接所述CPU的控制器单元，及连接所述控制器单元的灯组单元。
本发明的进一步技术方案是：所述控制器单元包括连接所述CPU的无线发送LED控制器及MCU-LED控制器。
本发明的进一步技术方案是：所述灯组单元包括通过无线连接所述无线发送LED控制器的无线灯组及通过有线连接所述MCU-LED控制器的有线灯组。
本发明的进一步技术方案是：所述无线灯组包括通过无线连接所述无线发送LED控制器的无线接收LED控制器，及连接所述无线接收LED控制器的组合灯、顶部灯、底部灯、左边灯、右边灯及垂直/水平中间灯；所述有线灯组包括连接所述MCU-LED控制器的组合灯、顶部灯、底部灯、左边灯、右边灯及垂直/水平中间灯。
本发明的有益效果是：通过此种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法及系统可以让家庭氛围照明的场景更加丰富和联动，和电视以及投影等内容显示效果做周边扩展，能够让内容画面更加丰富，对画面多出衍生效果，让观影的时候能够有更好的效果，通过内容的播放加上无线的传输配合，能够让观影更加沉浸式，比现有影院的单一内容多了更多周边的氛围渲染，在一些场景下，多了立体的沉浸，并用一些算法同步了立体的氛围数据，灯可以通过无线或有线等方式来连接到同一系统，可以更多的DIY自己的场景效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法的流程框图；
图2是本发明实施例提供的一种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的系统的系统框图。
具体实施方式
图1示出了本发明提供的一种根据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：从HDMI接口获取视频流信息；具体步骤为通过HDMI接口将视频流给到HDMI HUB，HDMI HUB将视频流分两路输出，一路输出给到外接显示器进行视频显示，另一路输出给到CPU做视频流解码。
步骤S2：对视频流重新编码到固定尺寸的分辨率；具体步骤为将解码后不同分辨率的视频流进行压缩，并压缩到指定尺寸，压缩完成后对视频流图像进行锐化处理，使其突出差异的边缘部分。
步骤S3：根据视频流的刷新率，对比对应范围内帧的变化；
所述步骤S3还包括以下步骤：
步骤S31：获取当前画面的所有数据，依据整体颜色的数值分辨当前视频流氛围；
通过公式APV＝(Pix(0)+Pix(1)+......+Pix(n))/n获取整个画面平均的值，其中，APV为整个画面平均的值，Pix为对应点的像素值，0为像素对应点标号，遵循从左到右从上到下的顺序，n为像素的总和；
通过公式
ΔDPix(a,b)＝(Pix(a-1,b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b-1)-Pix(a,b))+(Pix(a+1,b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b+1)-Pix(a,b))获取该坐标与周边像素的差值；其中，ΔDPix(a,b)为该坐标与周边像素的差值，a为横坐标，b为纵坐标；
通过公式ΔAPV＝(w*h)/(∑(ΔDPix(0,0)<P0)...(ΔDPix(w,h)<P0))求出画面的变化率的相关比例，其中，ΔAPV为画面的变化率的相关比例，w为宽度，h为高度，P0为系数；
在通过公式CPV＝APV*ΔAPV计算整体氛围值，其中CPV为整体氛围值；
步骤S32：获取当前画面刷新率VFRE，并记录相关值；
步骤S33：获取当前画面最亮及最暗的数组，包含数组关系；
通过公式WPT＝[Pixtop(1),Pixtop(2),.......,Pixtop(100)]得到最亮的数组，记录最亮的100组数据，其中，Pixtop为整幅画面中的HSV值中H值最大的像素值，包含坐标信息，WPT为最亮的100个数值集合；
通过公式DPT＝[Pixbottom(1),Pixbottom(2),......,Pixbottom(100)]得到最暗的数组，记录最暗的100组数据，其中，Pixbottom(1)为HSV值中H值最小的像素值，包含坐标信息，DPT为最暗的100个数值集合。
步骤S4：在获取和上一画面帧的数据差异对比；
所述步骤S4还包括以下步骤：
步骤S41：获取差异比值大的数组集合；
通过公式ΔPFPix(a,b)＝|P(a,b)-CF(a,b)|得到两帧变化绝对值，其中，ΔPFPix(a,b)为两帧变化绝对值，PF(a,b)为之前画面的像素值，CF(a,b)为当前画面的像素值；
在通过公式ΔRFPix(a,b)＝ΔPFPix(a,b)*VFRE*P计算得到指定像素值，其中，ΔRFPix(a,b)为指定像素值，P为变化系数；
步骤S42：在该组数组中对应的坐标中增加显示效果；
通过公式RPix(a,b)＝Pix(a,b)*P1+ΔRFPixelbook(a,b)*P2计算本帧数据的像素值；其中，RPix(a,b)为本帧数据的像素值，a为横坐标，b为纵坐 标，P1，P2为系数，主要用来调节本地显示颜色的差别。
步骤S5：把变化的YUV关键数据打包发送到各自对应的位置信息中；
所述步骤S5还包括以下步骤：
步骤S51：取横坐标数据；
通过公式ΔHPix(a,b)＝(Pix(a,b+1)-Pix(a,b))取出本帧像素在指定横坐标值为(a)下差异值，其中，ΔHPix(a,b)为本帧像素在指定横坐标值为(a)下差异值，a为横坐标，b为纵坐标；
在通过公式ΔAHPix＝(n)/(∑(ΔHPix(a,0)>P4)...(ΔHPix(a,n)>P5))计算指定A值下的所有元素的差异平均值，其中，ΔAHPix为指定A值下的所有元素的差异平均值，P4，P5为系数，且小于系数P4，P5的忽略不计，主要得到横坐标下的所有纵坐标差异；
在通过公式VH(a)＝RPix(a,b)*P1+ΔAHPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*P4得到计算后的A坐标的值，其中，VH(a)为计算后的A坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数，主要用于发送横坐标数据给到LED控制设备的数据。
步骤S52：取纵坐标数据；
通过公式ΔVPix(a,b)＝(Pix(a+1,b)-Pix(a,b))得到取出像素在纵坐标(b)下的差异值，其中，ΔVPix(a,b)为取出像素在纵坐标(b)下的差异值，a为横坐标，b为纵坐标；
通过公式ΔAVPix＝(n)/(∑(ΔVPix(0,b)>P)...(ΔVPix(n,b)>P))的到横坐标下的所有横坐标差异值，其中，ΔAVPix为横坐标下的所有横坐标差异值， P为系数，且小于系数P的忽略不计，主要得到纵坐标下的所有横坐标差异；
在通过公式VV(b)＝RPix(a,b)*P1+ΔAVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*p4得到计算后的纵坐标(b)的坐标的值，其中，VV(b)为计算后的纵坐标(b)的坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数，主要用于发送纵坐标数据给到LED控制设备的数据。
步骤S53：取中间数据；
通过公式ΔCPix(a,b)＝|Pix(a-1,b)-Pix(a,b)|+|Pix(a,b-1)-Pix(a,b)|+|Pix(a+1),b)-Pix(a,b)|+|Pix(a,b+1)-Pix(a,b)|得到取出像素在中间值的差异，其中，ΔCPix(a,b)为取出像素在中间值的差异，a为横坐标，b为纵坐标；
通过公式ΔCVPix＝(n*n)/(∑(ΔCPix(0,0)>P)...(ΔCPix(n,n)>P))得到中间值差异，其中，ΔCVPix为中间值差异，P为系数，且小于系数P的忽略不计，主要取得中间值差异；
在通过公式VC(a,b)＝RPix(a,b)*P1+ΔCVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom*P4得到计算后的中间的坐标的值，其中，VC(a,b)为计算后的中间的坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数，a为横坐标，b为纵坐标，主要用于发送纵坐标数据给到LED控制设备的数据。
步骤S6：把变化的数据通过有线/无线发送给LED控制设备并控制相应的LED灯做相应的显示氛围变化。
如图2示出了一种根据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的系统，所述系统包括带有HDMI-IN接口及HDMI-OUT接口的HDMIN-HUB， 连接所述HDMIN-HUB的CPU，连接所述CPU的控制器单元，及连接所述控制器单元的灯组单元。通过HDMI-IN接口将视频信号接入HDMIN-HUB，在通过HDMI-OUT接口将视频信号接入电视进行播放。另外在将视频信号接入到CPU进行处理，处理完成后发送给控制器单元，在通过控制器单元控制灯组单元进行发光，并且灯组单元会根据视频的氛围营造出与视频相同的氛围效果变化，使灯组单元与视频进行联动。
所述控制器单元包括连接所述CPU的无线发送LED控制器及MCU-LED控制器。控制器单元分为有线和无线两种，在进行使用的时候可以根据不同的需求和环境进行选择性使用，也可以两种都进行使用，或者是两种结合使用。
所述灯组单元包括通过无线连接所述无线发送LED控制器的无线灯组及通过有线连接所述MCU-LED控制器的有线灯组。灯组单元的选择上与控制器单元类似，可以根据不同的需求进行适当的选择。
所述无线灯组包括通过无线连接所述无线发送LED控制器的无线接收LED控制器，及连接所述无线接收LED控制器的组合灯、顶部灯、底部灯、左边灯、右边灯及垂直/水平中间灯；所述有线灯组包括连接所述MCU-LED控制器的组合灯、顶部灯、底部灯、左边灯、右边灯及垂直/水平中间灯。采用无线灯组的好处就是不需要进行布线，并且安装方便，缺点就是有可能由于无线的接收信号原因导致接收信号不稳定，而采用有线灯组的好处就是接收信号稳定，但是布线较为麻烦，因此有线灯组与无线灯组各有各的好处。
通过此种依据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法及系统可以让家庭氛围照明的场景更加丰富和联动，和电视以及投影等内容显示效果做周边扩展，能够让内容画面更加丰富，对画面多出衍生效果，让观影的时候能够有更好的效果，通过内容的播放加上无线的传输配合，能够让观影更加沉浸式，比现有影院的单一内容多了更多周边的氛围渲染，在一些场景下，多了立体的沉浸，并用一些算法同步了立体的氛围数据，灯可以通过无线或有线等方式来连接到同一系统，可以更多的DIY自己的场景效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种根据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
    步骤S1：从HDMI接口获取视频流信息；
    步骤S2：对视频流重新编码到固定尺寸的分辨率；
    步骤S3：根据视频流的刷新率，对比对应范围内帧的变化；
    步骤S4：在获取和上一画面帧的数据差异对比；
    步骤S5：把变化的YUV关键数据打包发送到各自对应的位置信息中；
    步骤S6：把变化的数据通过有线/无线发送给LED控制设备并控制相应的LED灯做相应的显示氛围变化。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为通过HDMI接口将视频流给到HDMI HUB，HDMI HUB将视频流分两路输出，一路输出给到外接显示器进行视频显示，另一路输出给到CPU做视频流解码。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为将解码后不同分辨率的视频流进行压缩，并压缩到指定尺寸，压缩完成后对视频流图像进行锐化处理，使其突出差异的边缘部分。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括以下步骤：
    步骤S31：获取当前画面的所有数据，依据整体颜色的数值分辨当前视频流氛围；
    通过公式APV＝(Pix(0)+Pix(1)+......+Pix(n))/n获取整个画面平均的值，其中，APV为整个画面平均的值，Pix为对应点的像素值，0为像素对应点标号，遵循从左到右从上到下的顺序，n为像素的总和；
    通过公式ΔDPix(a,b)＝(Pix(a-1,b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b-1)-Pix(a,b))+(Pix(a+1,b)-Pix(a,b))+(Pix(a,b+1)-Pix(a,b))获取该坐标与周边像素的差值；其中，ΔDPix(a,b)为该坐标与周边像素的差值，a为横坐标，b为纵坐标；
    通过公式ΔAPV＝(w*h)/(∑(ΔDPix(0,0)<P0)...(ΔDPix(w,h)<P0))求出画面的变化率的相关比例，其中，ΔAPV为画面的变化率的相关比例，w为宽度，h为高度，P0为系数；
    在通过公式CPV＝APV*ΔAPV计算整体氛围值，其中CPV为整体氛围值；
    步骤S32：获取当前画面刷新率VFRE，并记录相关值；
    步骤S33：获取当前画面最亮及最暗的数组，包含数组关系；
    通过公式WPT＝[Pixtop(1),Pixtop(2),.......,Pixtop(100)]得到最亮的数组，记录最亮的100组数据，其中，Pixtop为整幅画面中的HSV值中H值最大的像素值，包含坐标信息，WPT为最亮的100个数值集合；
    通过公式DPT＝[Pixbottom(1),Pixbottom(2),......,Pixbottom(100)]得到最暗的数组，记录最暗的100组数据，其中，Pixbottom(1)为HSV值中H值最小的像素值，包含坐标信息，DPT为最暗的100个数值集合。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括以下步骤：
    步骤S41：获取差异比值大的数组集合；
    通过公式ΔPFPix(a,b)＝|P(a,b)-CF(a,b)|得到两帧变化绝对值，其中，ΔPFPix(a,b)为两帧变化绝对值，PF(a,b)为之前画面的像素值，CF(a,b)为当前画面的像素值；
    在通过公式ΔRFPix(a,b)＝ΔPFPix(a,b)*VFRE*P计算得到指定像素值，其中，ΔRFPix(a,b)为指定像素值，P为变化系数；
    步骤S42：在该组数组中对应的坐标中增加显示效果；
    通过公式RPix(a,b)＝Pix(a,b)*P1+ΔRFPixelbook(a,b)*P2计算本帧数据的像素值；其中，RPix(a,b)为本帧数据的像素值，a为横坐标，b为纵坐标，P1，P2为系数。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S5还包括以下步骤：
    步骤S51：取横坐标数据；
    通过公式ΔHPix(a,b)＝(Pix(a,b+1)-Pix(a,b))取出本帧像素在指定横坐标值为(a)下差异值，其中，ΔHPix(a,b)为本帧像素在指定横坐标值为(a)下差异值，a为横坐标，b为纵坐标；
    在通过公式ΔAHPix＝(n)/(∑(ΔHPix(a,0)>P4)...(ΔHPix(a,n)>P5))计算指定A值下的所有元素的差异平均值，其中，ΔAHPix为指定A值下的所有元素的差异平均值，P4，P5为系数，且小于系数P4，P5的忽略不计；
    在通过公式VH(a)＝RPix(a,b)*P1+ΔAHPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*P4得到计算后的A坐标的值，其中，VH(a)为计算后的A坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数。
    步骤S52：取纵坐标数据；
    通过公式ΔVPix(a,b)＝(Pix(a+1,b)-Pix(a,b))得到取出像素在纵坐标(b)下的差异值，其中，ΔVPix(a,b)为取出像素在纵坐标(b)下的差异值，a为横坐标，b为纵坐标；
    通过公式ΔAVPix＝(n)/(∑(ΔVPix(0,b)>P)...(ΔVPix(n,b)>P))的到横坐标下的所有横坐标差异值，其中，ΔAVPix为横坐标下的所有横坐标差异值，P为系数，且小于系数P的忽略不计；
    在通过公式VV(b)＝RPix(a,b)*P1+ΔAVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom(0)*p4得到计算后的纵坐标(b)的坐标的值，其中，VV(b)为计算后的纵坐标(b)的坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数。
    步骤S53：取中间数据；
    通过公式ΔCPix(a,b)＝|Pix(a-1,b)-Pix(a,b)|+|Pix(a,b-1)-Pix(a,b)|+|Pix(a+1),b)-Pix(a,b)|+|Pix(a,b+1)-Pix(a,b)|得到取出像素在中间值的差异，其中，ΔCPix(a,b)为取出像素在中间值的差异，a为横坐标，b为纵坐标；
    通过公式ΔCVPix＝(n*n)/(∑(ΔCPix(0,0)>P)...(ΔCPix(n,n)>P))得到中间值差异，其中，ΔCVPix为中间值差异，P为系数，且小于系数P的忽略不计；
    在通过公式VC(a,b)＝RPix(a,b)*P1+ΔCVPix*P2+Pixtop(0)*P3+Pixbottom*P4得到计算后的中间的坐标的值，其中，VC(a,b)为计算后的中间的坐标的值，P1，P2，P3，P4分别为相关系数，a为横坐标，b为纵坐标。
  7. 根据权利要求1-6任一项所述的根据视频图像变化数据转成LED立体幻彩效果的方法的系统，其特征在于，所述系统包括带有HDMI-IN接口及HDMI-OUT接口的HDMIN-HUB，连接所述HDMIN-HUB的CPU，连接所述CPU的控制器单元，及连接所述控制器单元的灯组单元。
  8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器单元包括连接所述CPU的无线发送LED控制器及MCU-LED控制器。
  9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述灯组单元包括通过无线连接所述无线发送LED控制器的无线灯组及通过有线连接所述MCU-LED控制器的有线灯组。
  10. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述无线灯组包括通过无线连接所述无线发送LED控制器的无线接收LED控制器，及连接所述无线接收LED控制器的组合灯、顶部灯、底部灯、左边灯、右边灯及垂直/水平中间灯；所述有线灯组包括连接所述MCU-LED控制器的组合灯、顶部灯、底部灯、左边灯、右边灯及垂直/水平中间灯。
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