LED显示屏显示控制方法及图像数据分割方法与流程

本发明涉及LED显示控制技术领域，特别涉及一种LED显示屏显示控制方法以及一种图像数据分割方法。

背景技术：

显示技术是信息产业所包含技术中最关键部分之一，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示屏系统作为新型的显示技术，以其节能、环保、高亮等优点逐渐被市场接受，从而被广泛应用于都市传媒、城市交通等领域。显示的高分辨率是人们不断的追求，LED显示屏与依靠电子束轰击荧光屏发光的CRT显示器不同，它只有固定的分辨率，因为它们的物理像素由三基色(红、绿、蓝)亚像素按某种排布整齐紧密地固定在显示面板上；由此可以看出，LED显示屏的画面质量、生产成本、制造工艺与物理像素的规模紧密相关。因此，目前LED显示屏行业内主要采用增加显示设备物理像素的密度与规模的方法来提高其显示分辨率，此外还有采用像素复用、亚像素下采样等技术来提高显示的分辨率。但这些方法在提高显示器分辨率的同时，也造成了一定的颜色错误，从而影响了显示质量。

具体地，在现有的一种亚像素下采样技术方案中，如图1所示，其对高分辨率原始输入图像中的每一个图像像素只采样一个基色(也即一 个颜色分量)，所采样的每个基色放在一个位置作为一个单基色像素、且每个单基色像素与相邻的单基色像素(例如共同构成1R2G1B四元重复排列单元)可以混叠为一种颜色，采样后的排布如图2所示，这样虽然很大程度上提高了分辨率，但是也会带来严重的颜色错误问题，因此典型地是应用每个颜色分量周围邻域的其他颜色分量的信息来消除颜色错误。

然而，在上述现有技术中，当应用每个颜色分量周围邻域的其它颜色分量的信息来消除颜色错误，虽然可以有效去除亚像素采样之后的颜色错误问题，但是由于没有进行边缘处理，因此处理过后的图像信息边缘依然存在颜色错误问题。

技术实现要素：

因此，针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提出一种LED显示屏显示控制方法以及一种图像数据分割方法。

具体地，本发明实施例提供的一种LED显示屏显示控制方法，适于执行于电连接LED显示屏的一接收卡。所述LED显示屏显示控制方法包括步骤：(i)接收所述LED显示屏的一局部显示区域的初始图像数据，所述局部显示区域的所述初始图像数据中的每一个初始像素数据包含多个亚像素颜色分量的值，所述接收卡的带载区域位于所述局部显示区域范围内，所述局部显示区域的所述初始图像数据比所述带载区域的初始图像数据多m行和n列初始像素数据，其中m、n为正整数，m≥1且n≥1；(ii)获取所述局部显示区域的所述初始图像数据进行亚像素下采样时的每一个所述初始像素数据的一个被采样亚像素颜色分量而得到多个被采 样亚像素颜色分量、并基于所述多个被采样亚像素颜色分量的值和与所述多个被采样亚像素颜色分量分别对应的多个初始像素数据中的未被采样亚像素颜色分量的值对所述多个被采样亚像素颜色分量中对应所述带载区域的所述初始图像数据的多个目标被采样亚像素颜色分量的值进行抗颜色错误处理得到多个抗颜色错误处理后亚像素颜色分量值；以及(iii)输出所述多个抗颜色错误处理后亚像素颜色分量值至所述LED显示屏以分别驱动所述带载区域中的多个LED灯点。

在本发明的一个实施例中，当所述带载区域的三个方位邻接有电连接所述LED显示屏的其他接收卡的带载区域，则m≥2且n≥1、或者m≥1且n≥2；以及当所述带载区域的四个方位均邻接有所述LED显示屏的其他接收卡的带载区域，则m≥2且n≥2。

在本发明的一个实施例中，步骤(ii)中的对所述多个目标被采样亚像素颜色分量的值进行抗颜色错误处理包括：对于任意一个当前目标被采样亚像素颜色分量的值进行抗颜色错误处理时，划分出包含所述当前目标被采样亚像素颜色分量和与所述当前目标被采样亚像素颜色分量相邻的多个被采样亚像素颜色分量的像素块、并基于所述像素块中的多个待处理亚像素颜色分量的值和与所述多个待处理亚像素颜色分量分别对应的多个初始像素数据中的未被采样亚像素颜色分量的值判断是否需要进行补色以及在需要进行补色时确定补色位置和补色值大小，其中所述多个待处理亚像素颜色分量包括所述当前目标被采样亚像素颜色分量和与所述当前目标被采样亚像素颜色分量为不同颜色类型的被采样亚像素颜色分量。

在本发明的一个实施例中，所述像素块为3×3像素块、2×2像素块或三角形像素块。

在本发明的一个实施例中，上述确定补色值大小的方法包括：将所述当前目标被采样亚像素颜色分量的值更新为：所述当前目标被采样亚像素颜色分量的初始值和确定的所有补色位置分别对应的初始像素数据中与所述当前目标被采样亚像素颜色分量为同一颜色类型的未被采样颜色分量的值之平均值；将每一个所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量的值更新为：所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量的初始值、所述当前目标被采样亚像素颜色分量对应的初始像素数据中与所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量为同一颜色类型的未被采样颜色分量的值、和可能的其他补色位置对应的初始像素数据中与所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量为同一颜色类型的未被采样颜色分量的值之平均值。

此外，本发明另一实施例提供的一种LED显示屏显示控制方法，应用于一种LED显示屏系统，所述LED显示屏系统包括前端控制卡、接收卡和LED显示屏，所述接收卡电连接所述前端控制卡和所述LED显示屏。所述LED显示屏显示控制方法包括步骤：(a)由所述前端控制卡参考所述接收卡的带载区域的大小对输入的图像数据进行分割以得到一比所述接收卡的所述带载区域的初始图像数据多m行和n列像素数据的初始图像数据块，所述初始图像数据块中的每一个初始像素数据包含多个亚像素颜色分量的值，其中m、n为正整数，m≥1且n≥1；(b)将所述初始图像数据块从所述前端控制器传送至所述接收卡；(c)由所述接收卡 获取所述初始图像数据块进行亚像素下采样时的每一个所述初始像素数据的一个被采样亚像素颜色分量而得到多个被采样亚像素颜色分量、并基于所述多个被采样亚像素颜色分量的值和与所述多个被采样亚像素颜色分量分别对应的多个初始像素数据中的未被采样亚像素颜色分量的值对所述多个被采样亚像素颜色分量中对应所述带载区域的所述初始图像数据的多个目标被采样亚像素颜色分量的值进行抗颜色错误处理得到多个抗颜色错误处理后亚像素颜色分量值；以及(d)输出所述多个抗颜色错误处理后亚像素颜色分量值至所述LED显示屏以分别驱动所述接收卡的所述带载区域中的多个LED灯点。

在本发明的一个实施例中，当所述带载区域的三个方位邻接有电连接所述LED显示屏的其他接收卡的带载区域，则m≥2且n≥1、或者m≥1且n≥2；以及当所述带载区域的四个方位均邻接有所述LED显示屏的其他接收卡的带载区域，则m≥2且n≥2。

在本发明的一个实施例中，所述前端控制卡为发送卡或异步控制卡。

另外，本发明实施例提供的一种图像数据分割方法，应用于适于电连接接收卡的前端控制卡。所述图像数据分割方法包括步骤：接收输入的图像数据，其中所述输入的图像数据用于驱动控制与所述接收卡电连接的LED显示屏进行显示；以及参考所述接收卡的带载区域的大小从所述输入的图像数据中分割出一比所述接收卡的所述带载区域的图像数据多m行和n列像素数据的图像数据块、并将所述图像数据块打包后输出以供所述接收卡接收，其中m、n为正整数，m≥1且n≥1。

在本发明的一个实施例中，所述前端控制卡为发送卡或异步控制卡。

由上可知，本发明实施例针对抗颜色错误处理执行在接收卡的场合，使用比接收卡的带载区域所需的初始图像数据多m行和n列初始像素数据的初始图像数据块作为基础进行颜色错误处理，如此可以实现对接收卡带载区域与LED显示屏其他接收卡的带载区域邻近的位置的边缘LED灯点所对应的初始图像数据进行抗颜色错误处理，因此能够避免LED显示屏的接收卡带载区域出现的边缘颜色错误问题。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为亚像素下采样的原理示意图。

图2为亚像素下采样后得到的亚像素颜色分量的排布示意图。

图3为本发明实施例的一种LED显示屏显示控制方法所应用的一种同步LED显示屏系统的架构示意图。

图4为本发明实施例的一种LED显示屏显示控制方法所应用的一种异步LED显示屏系统的架构示意图。

图5为本发明实施例的图像数据分割时图像数据块大小的确定规则示意图。

图6为本发明实施例的一种LED显示屏的显示区域分布示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

请参见图3，其为本发明实施例的一种LED显示屏显示控制方法所应用的一种同步LED显示屏系统的架构示意图。如图3所示，LED显示屏系统30包括控制计算机31、发送卡33、接收卡35和LED显示屏37。其中，发送卡33通过视频接口例如Display Port接口、DVI接口(Digital Visual Interface，数字视频接口)、HDMI接口(High Definition Multimedia Interface，高清晰多媒体接口)等电连接控制计算机31。接收卡35典型地通过网线电连接发送卡33的输出网口、且接收卡35的数量通常为多个以带载LED显示屏37的不同显示区域。LED显示屏37通常由多个LED箱体或模组拼接而成，每个LED箱体或模组配置有一个或多个接收卡35。

此外，本发明实施例的LED显示屏显示控制方法不限于应用于同步LED显示屏系统，其还可以应用于如图4所示的异步LED显示屏系统。具体地，图4所示异步LED显示屏系统40包括异步控制卡41、接收卡43和LED显示屏45。其中，接收卡43典型地通过网线电连接异步控制卡41的输出网口、且接收卡43的数量通常为多个以带载LED显示屏45的不同显示区域。

下面将结合图3、图4、图5和图6对本发明实施例提供的LED显示屏显示控制方法进行详细说明；由于发送卡33和异步控制卡41均是电连接在接收卡35/43的前端，因此在下文中统称其为前端控制卡33/41。 具体地：

首先，前端控制卡33/41获得输入的初始图像数据后，参考电连接LED显示屏的多个接收卡的带载区域的大小对初始图像数据进行分割以得到分别对应于所述多个接收卡的多个初始图像数据块并打包输出以供相对应的接收卡接收使用。本实施例中，初始图像数据后续会被进行亚像素下采样，因而也可以称之为高分辨率图像数据；并且初始图像数据中的每一个初始像素数据包含多个亚像素颜色分量(例如红色分量、绿色分量和蓝色分量)的值。再者，由于本实施例的LED显示屏显示控制方法中的抗颜色错误处理后续执行在各个接收卡中，因此前端控制卡33/41在分割每一个接收卡的初始图像数据块时，会使分割后的初始图像数据块比该接收卡的带载区域所需的初始图像数据多m行和n列初始像素数据，其中m、n为正整数，m≥＝1且n≥1。换而言之，每一个接收卡的带载区域位于该接收卡的初始图像数据块所对应的LED显示屏上的一个局部显示区域范围内。

承上述，根据各个接收卡的带载区域在LED显示屏上的位置不同，每一个接收卡的初始图像数据块与该接收卡的带载区域所需的初始图像数据之间的关系存在图4所示的三种可能：

图5(a)表示接收卡的带载区域的两个方位例如下方和右方邻接有其他接收卡的带载区域，在此情形下，如图5(a)中的斜线填充部分所示，在接收卡带载区域所需的初始图像数据的下方和右方分别增加m行和n列初始像素数据，从而得到该接收卡的初始图像数据块，其中m≥＝1且n≥1，例如m＝1且n＝1；

图5(b)表示接收卡的带载区域的三个方位例如下方、左方和右方邻接有其他接收卡的带载区域，在此情形下，如图5(b)中斜线填充部分所示，在接收卡带载区域所需的初始图像数据的下方增加m行初始像素数据以及左方和右方共计增加n列初始像素数据，从而得到该接收卡的初始图像数据块，其中m≥＝1且n≥2，例如m＝1且n＝2；此外，可以理解的是，如果这三个方位为上方、下方和左方(或右方)，则m≥＝2且n≥1；

图5(c)表示接收卡的带载区域的四个方位也即上方、下方、左方和右方均邻接有其他接收卡的带载区域，在此情形下，如图5(c)中斜线填充部分所示，在接收卡带载区域所需的初始图像数据的上方和下方共计增加m行初始像素数据以及左方和右方共计增加n列初始像素数据，从而得到该接收卡的初始图像数据块，其中m≥2且n≥2，例如m＝2且n＝2。

以图6所示的LED显示屏的十二个显示区域1-12为例，其分别由十二个接收卡所带载。根据前述说明可以得知：

显示区域(或称带载区域)1、4、9、12对应图5(a)所示的情形，前端控制卡33/41在进行初始图像数据分割时，需要在显示区域1、4、9、12每一者本身所需的初始图像数据的两个方位分别增加m行和n列初始像素数据，其中m≥1且n≥1；

显示区域2、3、5、8、10、11对应图5(b)所示的情形，前端控制卡33/41在进行初始图像数据分割时，需要在显示区域2、3、5、8、10、11每一者本身所需的初始图像数据的三个方位共计增加m行和n列初始像素数据，其中m≥2且n≥1或者m≥1且n≥2；

显示区域6、7对应图5(c)所示的情形，前端控制卡33/41在进行初 始图像数据分割时，需要在显示区域6、7每一者本身所需的初始图像数据的四个方位共计增加m行和n列初始像素数据，其中m≥2且n≥2；

并且，由上述说明还可以得知：相邻的带载区域所对应的接收卡的初始图像数据块存在部分重叠，例如带载区域(显示区域)1所对应的接收卡的初始图像数据块和带载区域2、5所分别对应的接收卡的初始图像数据块均存在部分重叠，带载区域(显示区域)5所对应的接收卡的初始图像数据块和带载区域1、6、9所分别对应的接收卡的初始图像数据块均存在部分重叠，带载区域(显示区域)6所对应的接收卡的初始图像数据块和带载区域2、5、7、10所分别对应的接收卡的初始图像数据块均存在部分重叠。

接下来，在各个接收卡接收并获取来自前端控制卡33/41的属于自己的初始图像数据块之后，对属于自己的初始图像数据块进行抗颜色错误处理。为简化说明，下面以任意一个接收卡所进行的抗颜色错误处理为例进行详细描述：

(1)获取初始图像数据块进行亚像素下采样时的每一个初始像素数据的一个被采样亚像素颜色分量而得到多个被采样亚像素颜色分量，其中亚像素下采样即是从每一个初始像素数据中取样出一个亚像素颜色分量而该初始像素数据中的其他亚像素颜色分量未被采样，例如图1所示；至于每一个初始像素数据中被取样的亚像素颜色分量为哪种颜色分量则取决于接收卡的带载区域内的LED灯点的排布方式。由于亚像素下采样技术为公知技术，故在此不再赘述。

(2)基于所述多个被采样亚像素颜色分量的值和与所述多个被采样 亚像素颜色分量分别对应的多个初始像素数据中的未被采样亚像素颜色分量的值对所述多个被采样亚像素颜色分量中对应所述带载区域的初始图像数据的多个目标被采样亚像素颜色分量的值进行抗颜色错误处理得到多个抗颜色错误处理后亚像素颜色分量值。

概括来讲，对于任意一个当前目标被采样亚像素颜色分量的值进行抗颜色错误处理时，划分出包含所述当前目标被采样亚像素颜色分量和与所述当前目标被采样亚像素颜色分量相邻的多个被采样亚像素颜色分量的像素块、并基于所述像素块中的多个待处理亚像素颜色分量的值和与所述多个待处理亚像素颜色分量分别对应的多个初始像素数据中的未被采样亚像素颜色分量的值判断是否需要进行补色以及在需要进行补色时确定补色位置和补色值大小，其中所述多个待处理亚像素颜色分量包括所述当前目标被采样亚像素颜色分量和与所述当前目标被采样亚像素颜色分量为不同颜色类型的被采样亚像素颜色分量；所述像素块例如为3×3像素块(或称九宫格像素块)、2×2像素块(矩形像素块)或三角形像素块。至于如何判断是否需要进行补色以及如何在需要进行补色时确定补色位置和补色值大小的具体细节可参考西安诺瓦电子科技有限公司于2015年02月12日申请的申请号为CN201510075267.1、发明名称为“图像处理方法及图像处理装置”的发明专利申请，其所揭露的内容引用于此作为参考。值得一提的是，在该发明专利申请中，其提出的确定补色值大小的方法包括：将所述当前目标被采样亚像素颜色分量的值更新为：所述当前目标被采样亚像素颜色分量的初始值和确定的所有补色位置分别对应的初始像素数据中与所述当前目标被采样亚像素颜色分量为同一 颜色类型的未被采样颜色分量的值之平均值；将每一个所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量的值更新为：所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量的初始值、所述当前目标被采样亚像素颜色分量对应的初始像素数据中与所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量为同一颜色类型的未被采样颜色分量的值、和可能的其他补色位置对应的初始像素数据中与所述补色位置对应的被采样亚像素颜色分量为同一颜色类型的未被采样颜色分量的值之平均值。

最后，在得到所述多个抗颜色错误处理后亚像素颜色分量值后，由接收卡输出所述多个抗颜色错误处理后亚像素颜色分量值至LED显示屏以分别驱动所述接收卡的带载区域中的多个LED灯点，从而完成对LED显示屏的显示控制。

综上所述，本发明实施例针对抗颜色错误处理执行在接收卡的场合，使用比接收卡的带载区域的图像数据多m行和n列初始像素数据的初始图像数据块作为基础进行颜色错误处理，如此可以实现对接收卡带载区域与LED显示屏其他接收卡的带载区域邻接的位置的边缘LED灯点所对应的初始图像数据进行抗颜色错误处理，从而可以避免LED显示屏的接收卡带载区域出现的边缘颜色错误问题。

至此，本文中应用了具体个例对本发明的LED显示屏显示控制方法和图像数据分割方法的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发 明的保护范围应以所附的权利要求为准。