超高清分辨率图像同步显示方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种超高清分辨率图像同步显示方法和系统，其中方法包括步骤：获取各个信号通道对应的子图像信号；其中，所述子图像信号为所需显示的超高清分辨率图像信号分割获得的图像信号；将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理所述子图像信号；将通过所述信号通道处理的子图像信号进行图像合并，并在拼接显示装置上进行显示。通过本发明方案实现超高清分辨率图像同步显示的同时，降低了成本。
【专利说明】超高清分辨率图像同步显示方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及拼接显示【技术领域】，特别是涉及超高清分辨率图像同步显示方法和系统。
【背景技术】
[0002]超高清分辨率(UltraHigh-Definition)包括 4k (3840x2160),8k (7680x4320)等，超高清分辨率图像能够带十分细腻显示效果，它一个画面能够携带巨大的信息量，同时画面内部的细节非常清晰，超高清分辨率图像用在拼接显示装置上显示，效果更加震撼。
[0003]超高清分辨率图像每一帧的数据量大，通过普通的信号通道内无法传输超高清分辨率图像。为了能够实现超高清分辨率图像显示，传统技术中常按照分辨率对当前超高清分辨率图像信号进行分割，分割后的超高分辨率图像子信号适于单信号通道传输。采用对应个数的信号通道分别将分割后的超高分辨率图像子信号传输至拼接显示装置；在拼接显示装置上显示各个超高分辨率图像子信号。由于分割成了多个子信号，所以在拼接显示装置上显示时会导致子画面不同步问题，从而出现图像撕裂现象，影响显示效果。
[0004]为了实现子画面同步，是通过预先在拼接显示装置上为每个信号通道开出子窗口，子窗口的坐标与超闻分辨率图像子信号的分辨率对应，各个子窗口先隐藏，待所有子窗口均通过对应的信号通道接收到对应的超高分辨率图像子信号后，再统一显示所述超高分辨率图像子信号，这种同步方式是在显示端进行等待，实现同步，但是随着超高清分辨率图像的分辨率越来越大，实时性要求越来越高，这种技术在显示端进行等待方式已经无法适应超高清分辨率图像显示要求。
[0005]为了显示超高清分辨率图像，现阶段在拼接显示装置上采用较多的处理方式，通常是采用提高信号处理器时钟频率的方法，如输入信号为3840χ2160@30Ηζ，像素时钟297MHz，信号处理器的运行时钟必须高于像素时钟，但这种技术也随着超高清分辨率图像的分辨率的增大而产生明显的缺陷，例如当图像分辨率再增加到8k或者图像帧率再提高时，一般信号处理的频率就无法满足像素时钟要求，信号处理器的工作频率将成为瓶颈，而且频率高越高，信号处理器的成本就成倍增加，导致超高清分辨率图像显示成本较高。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要针对处理超高清分辨率图像信号时成本高的问题，提供一种超高清分辨率图像同步显示方法和系统。
[0007]一种超高清分辨率图像同步显示方法，包括步骤:
[0008]获取各个信号通道对应的子图像信号；其中，所述子图像信号为所需显示的超高清分辨率图像信号分割获得的图像信号；
[0009]将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理所述子图像信号；
[0010]将通过所述信号通道处理的子图像信号进行图像合并，并在拼接显示装置上进行显不O
[0011]一种超高清分辨率图像同步显示系统，包括:
[0012]获取模块，用于获取各个信号通道对应的子图像信号；其中，所述子图像信号为所需显示的超高清分辨率图像信号分割获得的图像信号；
[0013]同步模块，用于将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理所述子图像信号；
[0014]合并模块，用于将通过所述信号通道处理的子图像信号进行图像合并，
[0015]显示模块，用于将合并后图像信号在拼接显示装置上进行显示。
[0016]上述超高清分辨率图像同步显示方法和系统，通过获取各个信号通道对应的子图像信号，将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，从而实现各个通道内同步处理子图像信号，再将各个信号通道处理的子图像信号进行图像合并，从而实现了在拼接显示装置上的同步显示。本发明方案既通过多信号通道处理方式可以实时处理超高清分辨率，甚至是比超高清分辨率更高分辨率的图像，实现了超高清分辨率在拼接显示装置上显示。还通过读写指针共享方式可以解决各个信号处理通道之间帧率转换导致的子画面不同步问题，从而解决最终图像撕裂的现象，即实现同步，且无需等待，实时性好。另外，无需提高信号处理器性能，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明超高清分辨率图像同步显示方法实施例的流程示意图；
[0018]图2为本发明超高清分辨率图像同步显示系统实施例的结构示意图；
[0019]图3为本发明超高清分辨率图像同步显示系统具体运用实例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下针对本发明超高清分辨率图像同步显示方法和系统的各实施例进行详细的描述。
[0021]如图1所示，为本发明超高清分辨率图像同步显示方法实施例的流程示意图，包括步骤:
[0022]步骤SlOl:获取各个信号通道对应的子图像信号；其中，子图像信号为所需显示的超高清分辨率图像信号分割获得的图像信号；
[0023]其中，子图像信号可以根据分辨率对当前超高清分辨率图像信号进行分割得到，分割后的子图像信号适于单信号通道传输。
[0024]在其中一个实施例中，步骤SlOl包括:
[0025]根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系对超高清分辨率图像信号进行分割，获得子图像信号，并确定处理超高清分辨率图像信号的信号通道个数；
[0026]根据信号通道个数选取信号通道，通过各信号通道获取对应的子图像信号。
[0027]该实施例是统一分割的方式，即在进入信号通道前，先将超高清分辨率图像信号按照倍数进行分割，然后将各子图像信号通过信号通道进行处理和传输。例如当输入信号为3840x2160030Hz的情况下，其数据流是1920xl080@60Hz的两倍，所以先将图像信号分割成两份，用两个信号处理通道合并完成图像信号的实时显示。[0028]在另一个实施例中，步骤SlOl包括:
[0029]根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系确定处理超高清分辨率图像信号的信号通道个数；
[0030]根据信号通道个数选取信号通道，并将超高清分辨率图像信号输入各信号通道；
[0031]通过各信号通道分别将超高清分辨率图像信号按照信号通道个数进行分割，获得各信号通道的子图像信号。
[0032]该实施例是先确定信号通道个数，然后将完整的超高清分辨率图像信号输入到每个信号通道中，控制信号通道分割该信号通道欲处理的子图像信号。该处理过程可以和后续信号通道根据拼接显示装置屏幕个数进行剪切过程同时进行。比如，拼接显示装置有四个显示屏，传统技术在单信号通道中需要剪切成四份。在本方案中，如果有三个信号通道同
时处理该路超高清分辨率图像信号，则在该信号通道中，对应剪切四份倍超高清分辨
率图像信号大小的图像信号，然后进行后续处理。这种方式可以减少在进入信号通道前分割处理时间，从而加快整个运行处理速度。
[0033]另外，在根据信号通道个数选取信号通道过程中，可以任意选取信号通道。任意两个以上的通道可以自由组合。当用户开启多个普通信号窗口后，任意关闭两个或者多个普通窗口，被关闭的信号通道可以自由组合开出超高清分辨率图像窗口。
[0034]步骤S102:将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理子图像信号；
[0035]本步骤目的是将所有选中的信号通道的帧率转换的读写指针一致(同步)，将所有选中的信号通道的帧缓存的读写指针一致(同步)，从而实现各个信号处理通道处理的子画面在进行帧率转换及其帧缓存时能够完全同步，保证最后合成图像时子画面是从同一个超高清图像中分割出来的，从而不会造成后端的图像撕裂。且无需在拼接显示装置上等待接收到所有子信号后再统一显示，实时性好。在处理超高清分辨率图像信号时，任意两个或者多个信号通道都可以相互共享读写指针。
[0036]在其中一个实施例中，步骤S102包括:
[0037]将各信号通道其中一个信号通道设为主信号通道，其它信号通道设为副信号通道;
[0038]控制主信号通道根据超高清分辨率图像信号的帧率和拼接显示装置显示信号的帧率跳转帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对该信号通道对应的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存；
[0039]控制各副信号通道根据主信号通道的帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对应对该信号通道的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存。
[0040]本实施例是读写指同步的一种实现方式，
[0041]其中一个通道作为主信号处理通道，其它通道为副信号处理通道，副信号处理通道统一使用主信号处理通道的帧读写指针。当用户开启多个普通信号窗口后，任意关闭两个或者多个普通窗口，被关闭的信号通道可以自由组合开出超高清分辨率图像窗口。
[0042]帧率转换指针共享必须保证各个通道运行在同一个时钟域中，当使用多组DDR控制器实现帧缓存时，各个DDR控制器需要共享同一个PLL，实现所用DDR控制器时钟域统一。[0043]步骤S103:将通过信号通道处理的子图像信号进行图像合并，并在拼接显示装置上进行显示。
[0044]图像合并是在每个信号通道后端，将所有分割后的子图像信号进行合并，然后将合并后图像信号传输到拼接显示装置上，从而可以实现图像信号的完整显示，也避免不合并直接显示可能导致的画面不均匀或显示不是同一副画面的情况。比如，当选择其中一通道作为超高清分辨图像主信号处理通道时，图像合成模块选择相应的一个或者多个副信号处理通道的输出的子画面与主信号处理通道的输出的子画面合并；当某个通道选择为副信号处理通道时，该通道的不做图像合并处理；当某通道不处理超高清分辨率图像时，该通道直接输出本通道处理的结果。
[0045]在其中一个实施例中，当有多路超高清分辨率图像信号同时处理时，在拼接显示装置上进行显示的步骤包括:
[0046]将各路超高清分辨率图像合并得到的图像信号进行叠加；
[0047]将叠加后的图像信号在拼接显示装置上进行显示。
[0048]将每路超高清图像进行的子图像信号进行合并后，得到该路超高清图像的合并图像，将各路超高清图像的合并图像进行叠加，即可实现多路高清图像信号同时处理的情况。
[0049]本发明兼容原有的开窗方式，当输入信号不是超高清分辨率图像时，每个信号处理通道可以独自完成一个信号的开窗，在这种情况下，帧率转换指针共享模块将被直通，各个信号处理通道中的帧率转换和帧缓存按各自的输入信号和拼接显示装置显示信号的帧率自由跳转读写指针。每个信号通道不进行图像合成工作。即当信号通道在不合并处理超高清分辨率图像时，可以独自处理一路普通输入信号，实现在拼接显示装置上多路信号开窗。
[0050]根据上述方法，本发明还提供一种超高清分辨率图像同步显示系统，如图2所示，为本发明超高清分辨率图像同步显示系统实施例的结构示意图，包括:
[0051]获取模块210，用于获取各个信号通道对应的子图像信号；其中，子图像信号为所需显示的超高清分辨率图像信号分割获得的图像信号；
[0052]同步模块220，用于将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理子图像信号；
[0053]合并模块230，用于将通过信号通道处理的子图像信号进行图像合并，
[0054]显示模块240，用于将合并后图像信号在拼接显示装置上进行显示。
[0055]在其中一个实施例中，获取模块包括:
[0056]第一分割模块，用于根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系对超高清分辨率图像信号进行分割，获得子图像信号，并确定处理超高清分辨率图像信号的信号通道个数；
[0057]子获取模块，用于根据信号通道个数选取信号通道，通过各信号通道获取对应的子图像信号。
[0058]在其中一个实施例中，获取模块包括:
[0059]信号通道确定模块，用于根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系确定处理超高清分辨率图像信号的信号通道个数；
[0060]第一选择模块，用于根据信号通道个数选取信号通道，并将超高清分辨率图像信号输入各信号通道；
[0061]第二分割模块，用于通过各信号通道分别将超高清分辨率图像信号按照信号通道个数进行分割，获得各信号通道的子图像信号。
[0062]在其中一个实施例中，同步模块用于:
[0063]将各信号通道其中一个信号通道设为主信号通道，其它信号通道设为副信号通道;
[0064]控制主信号通道根据超高清分辨率图像信号的帧率和拼接显示装置显示信号的帧率跳转帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对该信号通道对应的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存；
[0065]控制各副信号通道根据主信号通道的帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对应对该信号通道的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存。
[0066]在其中一个实施例中,所示显示模块包括:
[0067]叠加模块，用于将各路超高清分辨率图像合并得到的图像信号进行叠加；
[0068]子显示模块，用于将叠加后的图像信号在拼接显示装置上进行显示。
[0069]举一个具体运用实例进行说明，如图3所示，为本发明超高清分辨率图像同步显示系统具体运用实例的结构示意图。在实施例是在剪切模块中实现高清图像的分割。具体如下:
[0070]根据超高清分辨率3840x2160030Hz与单信号通道分辨率1920χ1080@60Ηζ的倍数关系2确定处理超高清分辨率图像信号的信号通道个数为2 ；
[0071]根据信号通道个数选取信号通道O和信号通道X (X可以是除信号通道O外的任意一个信号通道)，并将超高清分辨率图像信号输入各信号通道
[0072]超高清分辨率输入信号处理器后，信号通道O的剪切模块剪切超高清分辨率图像的上半帧，信号通道X的剪切模块剪切超高清分辨率图像的下半帧。
[0073]信号通道O为主信号处理通道，信号通道O根据输入信号的帧率及输出帧率要求跳转帧率转换模块及帧缓存模块的指针，实现对上半子画面的帧率转换及缩放。
[0074]信号通道X为副信号处理通道，信号通道X中的帧率转换模块及帧缓存模块使用信号通道O中的帧读写指针进行跳转，实现与信号通道O中的子画面帧率转换同步跳转，保证上下两个子画面在信号通道O和信号通道X中处理完全同步。
[0075]信号通道O的图像合成模块将本通道输出的上半帧子画面与信号通道X输出的下半帧子画面合成为一帧完整的图像，并输出到叠加模块。
[0076]信号通道X的图像合成模块不输出图像信号，叠加模块把信号通道O输出的图像与其它信号通道输出的开窗信号叠加后输出。
[0077]本发明的超高清分辨率图像同步显示系统与本发明的超高清分辨率图像同步显示方法是一一对应的，上述超高清分辨率图像同步显示方法实施例中的相关技术特征及其技术效果均适用于超高清分辨率图像同步显示系统实施例中，在此不再赘述。
[0078]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种超高清分辨率图像同步显示方法，其特征在于，包括步骤: 获取各个信号通道对应的子图像信号；其中，所述子图像信号为所需显示的超高清分辨率图像信号分割获得的图像信号； 将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理所述子图像信号； 将通过所述信号通道处理的子图像信号进行图像合并，并在拼接显示装置上进行显示。
2.根据权利要求1所述的超高清分辨率图像同步显示方法，其特征在于，所述获取各个信号通道对应的子图像信号步骤，包括: 根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系对所述超高清分辨率图像信号进行分割，获得子图像信号，并确定处理超高清分辨率图像信号的信号通道个数； 根据信号通道个数选取信号通道，通过各所述信号通道获取所述对应的子图像信号。
3.根据权利要求1所述的超高清分辨率图像同步显示方法，其特征在于，所述获取各个信号通道对应的子图像信号步骤，包括: 根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系确定处理所述超高清分辨率图像信号的信号通道个数； 根据信号通道个数选取信号通道，并将所述超高清分辨率图像信号输入各信号通道；通过各信号通道分别将所述超高清分辨率图像信号按照信号通道个数进行分割，获得各信号通道的子图像信号。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的超高清分辨率图像同步显示方法，其特征在于，所述将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理所述子图像信号步骤，包括: 将所述各信号通道其中一个信号通道设为主信号通道，其它信号通道设为副信号通道； 控制主信号通道根据所述超高清分辨率图像信号的帧率和拼接显示装置显示信号的帧率跳转帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对该信号通道对应的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存； 控制各副信号通道根据主信号通道的帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对应对该信号通道的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的超高清分辨率图像同步显示方法，其特征在于，在拼接显示装置上进行显示的步骤包括: 将各路超高清分辨率图像合并得到的图像信号进行叠加； 将叠加后的图像信号在拼接显示装置上进行显示。
6.一种超高清分辨率图像同步显示系统，其特征在于，包括: 获取模块，用于获取各个信号通道对应的子图像信号；其中，所述子图像信号为所需显示的超高清分辨率图像信号分割获得的图像信号； 同步模块，用于将各个信号通道的帧率转换处理的读写指针和帧缓存处理的读写指针分别进行同步，并根据同步后的读写指针处理所述子图像信号； 合并模块，用于将通过所述信号通道处理的子图像信号进行图像合并，显示模块，用于将合并后图像信号在拼接显示装置上进行显示。
7.根据权利要求6所述的超高清分辨率图像同步显示系统，其特征在于，所述获取模块包括: 第一分割模块，用于根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系对所述超高清分辨率图像信号进行分割，获得子图像信号，并确定处理超高清分辨率图像信号的信号通道个数； 子获取模块，用于根据信号通道个数选取信号通道，通过各所述信号通道获取所述对应的子图像信号。
8.根据权利要求6所述的超高清分辨率图像同步显示系统，其特征在于，所述获取模块包括: 信号通道确定模块，用于根据超高清分辨率与单信号通道分辨率的倍数关系确定处理所述超高清分辨率图像信号的信号通道个数； 第一选择模块，用于根据信号通道个数选取信号通道，并将所述超高清分辨率图像信号输入各信号通道； 第二分割模块，用于通过各信号通道分别将所述超高清分辨率图像信号按照信号通道个数进行分割，获得各信号通道的子图像信号。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的超高清分辨率图像同步显示系统，其特征在于，所述同步模块用于: 将所述各信号通道其中一个信号通道设为主信号通道，其它信号通道设为副信号通道； 控制主信号通道根据所述超高清分辨率图像信号的帧率和拼接显示装置显示信号的帧率跳转帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对该信号通道对应的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存； 控制各副信号通道根据主信号通道的帧率转换的读写指针和帧缓存的读写指针，对应对该信号通道的子图像信号进行剪切、帧率转换、缩放和帧缓存。
10.根据权利要求6至8任意一项所述的超高清分辨率图像同步显示系统，其特征在于，所示显示模块包括: 叠加模块，用于将各路超高清分辨率图像合并得到的图像信号进行叠加； 子显示模块，用于将叠加后的图像信号在拼接显示装置上进行显示。
【文档编号】H04N7/01GK103595896SQ201310583414
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】胡庆荣, 张磊, 伍健庭 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司