一种拼接显示屏的字幕滚动显示方法及系统的制作方法_3

文档序号:9220021阅读:来源:国知局
子数据,具体来说,这是由于拼接显示屏显示图像是一帧一帧的,那么主控板选择连续多帧点阵子数据(10个字的数据),也就是选择多帧按照字幕滚动速度滚动的10个字的数据。主控板从所述点阵数据中选取的每一帧点阵子数据的10个字都是不同的,对应在拼接显示屏上显示的10个字是按照字幕滚动速度不断位移的字,从而通过一帧一帧显示的字幕数据不同,靠着每一帧字幕数据内在的关系,实现了视觉上的字幕滚动显示效果。
[0030]在步骤S300中,输出板依次将其对应的每一帧点阵子数据转换为对应的字幕图像数据,输出板依次将其对应的每一帧字幕图像数据与待显示的视频图像数据进行图片叠加,并依次发送给对应的拼接显示屏显示,以完成字幕的滚动显示。具体来说,输出板依次接收矩阵芯片发送过来的连续多帧点阵子数据,判断接受到的数据是否为待显示字幕对应的点阵子数据,若为是,则将所述点阵子数据转换为对应的字幕图像数据;然后,依次将每一帧字幕图像数据与待显示的视频图像数据进行图片叠加后,并发送至对应的拼接显示屏进行显示,以实现字幕以所述字幕滚动速度在拼接显示屏上滚动显示。
[0031]在实际应用时,为保证输出板处理图像的性能,输出板增加字幕图像的处理尽可能精简,把工作量转移到主控板上,要求主控板发送的数据能很好截取并方便生成视频帧数据,这里在正常功能输出板图像叠加架构不变的情况下,开辟一个SERDES通道用于滚动字幕的复用,先判断数据是否滚动字幕数据,然后进行解码逻辑的切换选择,转换成图片帧数据存入预先通道的DDR内存区,后面的叠加显示不需要更改就能将字幕数据以图片叠加的方式叠加显示。其中,SERDES是英文SERializeH串行器)/DESerializer (解串器)的简称。
[0032]为了更好说明主控板与输出板的协同工作,进一步说明本发明的字幕滚动原理,字幕的滚动效果是由每个时刻显示整幅字幕的不同区域图像,在连续图像与时间内产生的滚动效果。
[0033]请参阅图2,如图2所示,用户需要滚动显示“群欣安防综合管理平台”这10个字,显示在拼接墙上方,拼接墙宽度方向由3个屏拼接而成,则由主控板FPGA接收并按行存储好单片机转发过来的点阵数据,根据显示的字幕总宽高与DDR形成一定地址映射关系,生成数据行列地址,而且数据每行像素点数为8的整数倍。对于主控板,根据图2,a->b->c三个时刻滑动取出起始数据行地址不同数据大小相同的数据显示,a、b、c时刻每块输出板只需要根据自己编号取固定块地址的数据即可,在时间上连续起来就可以实现滚动的效果。这样,就是按照拼接屏的宽度选择对应的点阵子数据,并且根据字幕滚动速度依次往后一帧一帧选择点阵子数据,通过连续多帧的点阵子数据选取并对应显示,便可实现字幕的滚动显示效果。如图2所示的依照时间先后顺序的a,b,c三个时刻,对应选取同样的长度但内容不同的点阵子数据,在拼接显示屏上显示,便实现了字幕的滚动显示。
[0034]本发明提供的拼接显示屏的字幕滚动显示方法,特别是基于大屏幕拼接控制器,实现了高清实时矢量滚动字幕,在只增加极少成本的前提下,在FPGA架构的拼接处理器上实现大字体、颜色字体任意可调,显示同步性一致的高清矢量滚动字幕。FPGA架构的拼接处理器是目前主流的拼接控制器架构,可以灵活实现任意多路数的视频输入出输出的处理,本发明基于现有的FPGA架构的拼接处理器,利用FPGA的数据吞吐能力与灵活性,提出一种字幕数据集中存储,实时广播的方法超低成本实现拼接屏显示超大字体无锯齿矢量级高清的滚动字蒂。
[0035]基于上述拼接显示屏的字幕滚动显示方法,本发明还提供了一种拼接显示屏的字幕滚动显示系统,请参阅图3,图3为本发明提供的拼接显示屏的字幕滚动显示系统较佳实施例的结构框图,如图3所示,所述拼接显示屏的字幕滚动显示系统包括:
字幕信息获取及发送模块10,用于接收用户输入的待显示的字幕信息及其参数信息,将所述字幕信息和参数信息转换为对应的点阵数据,并发送给主控板;具体如步骤SlOO所述;
点阵数据选取模块20,用于通过主控板接收所述点阵数据并存储,根据所述点阵数据得到所述参数信息,根据拼接显示屏大小和所述参数信息从所述点阵数据中依次选取对应待显示的连续多帧点阵子数据,通过矩阵芯片将连续的每一帧点阵子数据依次发送给拼接显示屏对应的输出板;具体如步骤S200所述;
滚动显示模块30,用于通过输出板依次将其对应的每一帧点阵子数据转换为对应的字幕图像数据,输出板依次将其对应的每一帧字幕图像数据与待显示的视频图像数据进行图片叠加,并依次发送给对应的拼接显示屏显示,以完成字幕的滚动显示;具体如步骤S300所述。
[0036]进一步地,所述参数信息包括:显示字体大小、字体颜色和字幕滚动速度。
[0037]进一步地,所述字幕信息获取及发送模块10,包括:
字幕信息获取单元,用于通过计算机接收用户输入的想要显示的字幕信息,及用户设置的显示字体大小、字体颜色和字幕滚动速度信息;
点阵数据生成单元,用于根据所述字幕信息、显示字体大小、字体颜色和字幕滚动速度信息,读取计算机上存储的矢量字库,生成对应的点阵数据;
点阵数据发送单元,用于将所述点阵数据发送给主控板。
[0038]进一步地,所述点阵数据选取模块20,包括:
点阵数据接收单元,用于通过主控板接收所述点阵数据,并存储在主控板上的存储器中;
点阵数据解析单元,用于主控板对所述点阵数据进行解析,得到所述字体颜色和字幕滚动速度信息;
点阵子数据选取单元,用于根据拼接显示屏的宽度总像素和所述字幕滚动速度从所述点阵数据中依次选取连续多帧对应宽度的点阵子数据;
点阵子数据发送单元,用于通过矩阵芯片将连续的每一帧点阵子数据依次发送给拼接显示屏对应的输出板。
[0039]进一步地,所述滚动显示模块30,包括:
点阵子数据接收及判断单元,用于通过输出板依次接收矩阵芯片发送过来的连续多帧点阵子数据,判断接受到的数据是否为待显示字幕对应的点阵子数据,若为是,则将所述点阵子数据转换为对应的字幕图像数据;
叠加及显示单元,用于依次将每一帧字幕图像数据与待显示的视频图像数据进行图片叠加后,并发送至对应的拼接显示屏进行显示,以实现字幕以所述字幕滚动速度在拼接显示屏上滚动显示。
[0040]请参阅图4,图4为本发明提供的拼接显示屏的字幕滚动显示系统应用实施例的结构示意图。如图所示,所述拼接显示屏的字幕滚动显示系统的硬件包括计算机、主控板、矩阵芯片、输出板、输入板和显示屏。其中,输入板用于输入待显示视频图像数据,这些硬件均为现有技术。需要说明的是,输出板和显示屏并不是一一对应关系,一个输出板可控制多个显示屏,此乃现有技术,此处不赘述。
[0041 ] 由图4可以看出,数据走向是从电脑_>主控板_>矩阵_>输出板_>显示屏,在现有FPGA控制器架构上只需要额外在主控板增加一片DDR3用于缓存数据,计算机主要负责数据的生成,主控板主要负责数据的显示控制与编码,矩阵主要负责数据的复制广播,输出板主要负责数据与视频的叠加,各部分协同操作即可在原架构上实现矢量字符叠加的增值功能。
[0042]本发明通过计算机获取点阵数据,可以直接读取windows下矢量字库,通过程序转换成点阵信息,也可以利用windows的字体选择控件,将需要的汉字绘制于显示缓冲区,直接去读取相应缓冲区点阵数据即可,矢量点阵数据的获取已经很成熟,不做过多赘述。需要说明的是,点阵数据的传输问题,由于最终显示是以逐行扫描的方式,所以取到的数据传输方式是从左到右从上到下的方式,同时为了方便DDR分配空间及存储,显示字符的总分辨率控制为8的整数倍有利于编程。
[0043]主控板负责解析与转发正常的拼接操作命令,还负责简单解码与转发计算机控制软件发送的点阵字符数据。为了减少每块输出板的存储负担,所以利用拼接显示的原理,使用主控板实时广播数据,主控板FPGA通过SERDES高速串行接口(带宽最高可达3.2Gbps)接入矩阵芯片输入,由矩阵芯片复制信号到达每块输出板,以完成数据的广播。每块输出板只需要根据自己的编号取得需要显示的部分数据进行显示,滚动的效果则由主控板实时变换显示数据即可产生滚动的效果,为了保证数据跨屏滚动显示同步性,只需要在实时广播数据流中在传输完每帧图像后给出一个更新数据标志,每个屏根据这个更新数据标志进行显示内容的更新即可。
[0044]在输出板中,根据显示原理,两副不同源的图像叠加,需要使用DDR缓存保证帧率及数据速率的同步,需要
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