多桌面窗口视频跨屏叠加显示方法与流程

本发明涉及航空电子显示任务处理系统领域。

背景技术：

在人类日常生活中，人们需要通过各种方式来获得外部的信息，包括听觉、触觉、视觉等等。其中视觉信息更加直观、形象、易懂，并且所获得信息量更大，是人们获得信息的最主要方式。日常生活中超过80％的信息都是通过视觉来获得的，为满足航空电子领域的图形、图像清晰、流畅的呈现在用户眼前，随之衍生出了航空电子视频处理技术。

视频处理技术是机载显示控制系统的重要功能之一，其中涉及视频信号标准、视频信号接口方式、视频信号传输方式和视频信号的转换和处理等诸多方面的内容。

而随着任务处理系统对模块通用化的要求不断提高，实际应用中对于图形、图像的屏幕显示区域要求更高，对于显示控制系统的多屏输出能力提出了要求，进而衍生出多桌面窗口视频跨屏叠加的技术。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种多桌面窗口视频跨屏叠加显示方法，通过采用拼接再裁减的处理过程，使显示效果更加平滑，不会存在缺少像素或重复像素的问题，无需进行复杂的控制和大量的计算即可完成跨屏叠加操作。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种多桌面窗口视频跨屏叠加显示方法，由fpga芯片实现，包含以下步骤：

步骤1：根据屏幕摆放位置，对多路窗口视频进行拼接操作，拼成整幅图像；

步骤2：将多路外视频叠加到整幅图像上；

步骤3：根据屏幕摆放位置，将叠加后的整幅视频进行视频裁剪，分发到各个屏幕进行显示。

步骤1中，多路窗口视频在拼接前，先将多路窗口视频以帧为单元进行缓存，然后根据同步信息从缓存中读出窗口视频进行拼接。

步骤2中在将多路外视频叠加到整幅图像前，先在外视频待叠加处绘制一个与外视频同样大小的黑框区域，通过判断黑框区域中否有覆盖到窗口视频上用户交互标记，决定外视频的透明度，以使多路外视频叠加到整幅图像后用户交互标记可见。

外视频进入fpga芯片后，先以帧为单元进行缓存，然后根据同步信息从缓存中读出外视频进行叠加。

本发明的有益效果在于：

a)由于采用拼接再裁减的处理过程，使跨屏叠加的显示效果更加平滑，不会存在缺少像素或重复像素的问题，无需进行复杂的控制和大量的计算即可完成跨屏叠加操作；

b)由于采用叠层透明度动态控制的叠加方式，相比传统的用户标记再造保持置顶方式效果更佳清晰，用户标记不存在变形和变化迟缓等问题，对用户而言，视觉效果更加优异，表现更为出色。

附图说明

图1为多桌面窗口视频跨屏叠加显示方法的流程示意图。

图2为本发明具体实施例的拼接效果示意图。

图3为本发明具体实施例的叠加效果示意图。

图4为本发明具体实施例的用户标记置顶示意图。

图5为本发明具体实施例的视频分割示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例以2路窗口视频和5路叠加外视频为测试激励，窗口视频主要包含由软件绘制的视频，外视频主要包含视频采集装置采集到的视频。当外视频流分别进入到fpga以后，首先进行接口转换，将外部输入接口视频转换成统一的axi4stream数据接口，再利用ddr3进行视频帧缓存，此处以帧为单位完成多帧缓存，以保证后续视频处理的同步性，接下来，如图1所示，将进行一系列的视频处理过程以完成预期需求。

1)窗口视频拼接：2路窗口视频首先进行拼接处理，通过拼接将2路窗口视频合为一整幅视频，完成拼接过程前需将2路待拼接窗口视频进行帧缓存处理，本实例采用3帧缓存设计，缓存后的视频经过同步处理再进行拼接，具体拼接效果见图2。

2)外视频叠加：将拼接后的整幅视频与外视频进行叠加，此设计方法可保证叠加后的外视频跨屏移动时操作平滑，占用更少的算力，消耗更少的资源。叠加效果见图3。

新型航空电子显示控制系统中，窗口视频包含友好的用户交互窗口，其中用户交互标记是用户控制系统的直接枢纽，最典型的应用便是鼠标指针。作为交互枢纽，用户标记必须在窗口中保持始终置顶的状态，而该标记一般位于叠加窗口最底层的操作系统叠层，为保证用户交互标记始终被用户可见，将用户拼接后的整幅视频与5路外视频进行叠加的处理过程中，采用α叠加控制，动态改变叠加图层透明度，将窗口视频置于视频最底层，用户交互标记同样来自原最底层的窗口视频，当窗口视频与外视频进行叠加时，为防止用户交互标记被外视频遮挡，操作系统层面通过开窗操作，在桌面区域作一副同样大小的黑框区域，外视频叠加位置便位于该区域，通过动态比对窗口视频和外视频的视频数据数值，发现数值处于黑框设定数据范围内时，自动将外视频叠加透明度α设为0xff，即保证外视频不透，相反，如果发现视频数据不在黑框设定数据范围内，则将α设置为0x00，即全透状态，这样既可保证用户交互标记在外视频叠加区域移动时，鼠标指针依然保持置顶且用户可见的状态，具体效果如图4所示。

3)视频分割：由于上述处理过程结束后的视频仍为一整幅图像，无法直接送给两路显示器，因此送显之前仍需进行视频分割处理，分割过程利用ddr3帧缓存对视频帧的左右半屏分别进行数据读取，在分别送至两路显示器，这样就实现了左右半屏分别分割的操作需求，效果如图5所示。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种多桌面窗口视频跨屏叠加显示方法，由FPGA芯片实现，包含以下步骤：步骤1：根据屏幕摆放位置，对多路窗口视频进行拼接操作，拼成整幅图像；步骤2：将多路外视频叠加到整幅图像上；步骤3：根据屏幕摆放位置，将叠加后的整幅视频进行视频裁剪，分发到各个屏幕进行显示。本发明由于采用拼接再裁减的处理过程，使显示效果更加平滑，不会存在缺少像素或重复像素的问题，无需进行复杂的控制和大量的计算即可完成跨屏叠加操作。

技术研发人员：朱晓巍;童欣;于乐;崔亮
受保护的技术使用者：中国航空无线电电子研究所
技术研发日：2019.07.23
技术公布日：2019.11.05