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CN106921884A - 显示控制卡以及显示控制方法 - Google Patents

显示控制卡以及显示控制方法 Download PDF

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CN106921884A
CN106921884A CN201710289470.8A CN201710289470A CN106921884A CN 106921884 A CN106921884 A CN 106921884A CN 201710289470 A CN201710289470 A CN 201710289470A CN 106921884 A CN106921884 A CN 106921884A
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video
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袁胜春
宗靖国
王伙荣
梁伟
刘德福
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Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
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Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
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Abstract

本发明实施例涉及一种显示控制卡以及显示控制方法，其在外部输入视频的场同步信号作用下在显示控制卡内部生成特定视频帧并实现在显示屏上显示，以在不同地区转播时实现显示屏区域显示播放不同内容。

Description

显示控制卡以及显示控制方法
技术领域
本发明涉及显示控制技术领域，尤其涉及一种显示控制卡以及一种显示控制方法。
背景技术
在某些LED屏幕作为背景的环境中，比如足球场等，LED屏幕主要作为一种广告的载体应用。在现有的系统中，现场直播的广告与电视转播的广告是一样的，由于不同地区的产品差异，现场直播的广告在不同地区的电视转播中不一定能起到广告的效果。
那么针对不同地区的电视转播就需要将LED显示屏上显示的广告替换为不同地区的广告。广告直播商会在LED显示屏显示时打一个特殊的画面，从而在电视转播的时候将相应的区域替换为相应的广告。现场的视频源以120HZ(或100HZ)视频输入，其中每2帧中有一帧为现场直播的广告的视频帧，另外一帧为插入的特定视频帧，插入的特定视频帧在电视转播的时候会被替换为对应的广告，且这2种视频源都是60HZ(或50HZ)的视频。那么，如果不进行处理，由于2帧的播放内容不一样，会导致现场观众感觉到LED屏幕闪烁、人眼不舒服；于是就提出在现场录制过程中使摄像机曝光时间短，从而可以使得插入的特定视频帧可以很短，进而在几乎不影响现场观众的基础上达到替换LED显示屏中播放的广告内容的效果。
具体地，参见图1，内容播放(content playout)器将视频源输出到控制器例如发送卡，由控制器对视频源进行处理(例如进行解码、视频分割等)后将视频信号输出到接收卡中，再由接收卡驱动LED显示屏中的LED驱动芯片让LED显示屏进行画面显示。在内容播放器与摄像机之间有同步信号进行同步，从而可以调节特定视频帧与摄像机的曝光时间一致，通过控制现场广告视频帧时长与插入的特定视频帧时长，使得摄像机刚好能将插入的特定视频截取出来，方便替换为当地的广告视频。
参见图2，左边为内容播放器以交替方式输出2帧，右边为送至LED显示屏显示这2帧；其中，斜线填充的矩形框对应插入的特定视频帧，未斜线填充的部分对应现场广告视频帧。在LED显示屏显示的时候，插入的特定视频帧的起始显示时间(或称帧显示相位)以及显示时间长短(或称帧显示时长)均可调；具体可参见西安诺瓦电子科技有限公司在2016年02月03日申请的申请号为201610077585.6、发明名称为“接收卡、LED显示控制及录制系统、LED显示控制方法”的中国发明申请。然而，图2所示主要针对2帧交替输入的方案，导致带载偏小。
发明内容
因此，本发明实施例提出一种显示控制卡以及一种显示控制方法，以克服2帧交替输入方案中带载偏小的问题。
一方面，提供的一种显示控制卡，包括图像接收模块、与所述图像接收模块连接的第一图像驱动模块、内部特定视频帧生成模块、第二图像驱动模块、多路选择器以及帧显示相位及时长调节模块；其中，所述第二图像驱动模块连接所述内部特定视频帧生成模块，所述多路选择器连接所述第一图像驱动模块和所述第二图像驱动模块，所述多路选择器用于接收所述第一图像驱动模块和所述第二驱动模块同步输出的两路视频帧并在所述帧显示相位及时长调节模块产生的帧选择信号的控制下将所述两路视频帧交替输出。
再一方面，提供的一种显示控制卡，包括可编程逻辑器件；所述可编程逻辑器件中配置有图像接收模块和内部特定视频帧生成模块，所述图像接收模块用于接收第一帧频的输入视频帧，所述内部特定视频帧生成模块在所述输入视频帧的场同步信号作用下本地生成特定视频帧，以及所述输入视频帧和所述特定视频帧以两倍于所述第一帧频的第二帧频从所述可编程逻辑器件中交替输出至外部。
另一方面，提供的一种显示控制方法，应用于一种显示控制卡；所述显示控制方法包括步骤：接收外部输入视频帧；本地生成特定视频帧；对所述外部输入视频帧以第一帧频进行输出驱动，并在对所述外部输入视频帧进行输出驱动之前进行图像处理；对所述特定视频帧以所述第一帧频与所述外部输入视频帧进行同步输出驱动；产生帧选择信号，其中所述帧选择信号用于确定所述特定视频帧的显示相位及显示时长；以及在所述帧选择信号的控制下对以所述第一帧频进行同步输出驱动的所述外部输入视频帧和所述特定视频帧进行选择性输出以完成第二帧频的视频输出。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：在显示控制卡上生成特定视频帧并实现在显示屏显示时特定视频帧显示时长及相位可调节的技术方案，可以达成现场录制过程中显示屏作为背景应用、在不影响现场观众对显示屏感受的基础上实现显示屏显示时特定视频帧显示长度以及显示相位可调节之目的，从而解决不同地区转播时实现显示屏区域显示播放不同内容这个难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种LED显示控制及现场录制系统的架构示意图；
图2为图1所示系统实现帧显示相位偏移及帧显示时长调节的过程状态示意图；
图3为本发明实施例提出的一种显示控制卡的原理示意图；
图4为图3所示显示控制卡的一种具体实现框图；
图5为图4所示显示控制卡实现外部输入视频帧和特定视频帧选择性输出的时序图；
图6为图3所示显示控制卡的另一种具体实现框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对相关技术中交替输入2帧的播放内容不一样会导致现场观众感觉到LED显示屏显示时闪烁、人眼不舒服，以及相关技术提出在现场录制时使摄像机曝光时间短，从而可以使得特定视频帧可以很短、进而在几乎不影响现场观众的基础上达到替换LED显示屏中播放的广告内容的效果；本发明实施例提出在显示控制卡例如接收卡上直接产生特定视频帧以及实现其在LED显示屏上显示时显示相位及时长可调节。
具体地，参见图3，其为本发明实施例提出的一种显示控制卡的原理示意图。在图3中，本实施例的显示控制卡包括：图像接收模块、内部特定视频帧生成模块、两路图像驱动模块、多路选择器和帧显示相位及时长调节模块；其中图像接收模块用于接收外部输入视频帧，内部特定视频帧生成模块用于在外部输入视频的场同步信号作用下产生内部生成特定视频帧，两路图像驱动模块分别连接图像接收模块和内部特定视频帧生成模块以将外部输入视频帧和内部生成特定视频帧同步输出至多路选择器以交替输出至外部进行显示，从而内部生成特定视频帧呈周期性输出显示特征；帧显示相位及时长调节模块用于产生帧选择信号作为多路选择器的控制信号以控制内部生成特定视频帧的显示相位及时长。
参见图4，其为图3所示显示控制卡的一种具体实现框图。在图4中，显示控制卡40例如接收卡包括图像接收模块41a、内部特定视频帧生成模块41b、图像变换及灰度抽取模块42、图像驱动模块44及45、存储器访问控制模块46、帧显示相位及时长调节模块47、多路选择器(Mux)48以及参数模块49，其优选为整合在同一个可编程逻辑器件例如FPGA内的多个功能模块。
其中，图像接收模块41a用于接收前端控制器例如发送卡传送来的视频帧(或称外部输入视频帧)的数据并通过存储器访问控制模块36存储到存储器例如SDRAM(图未示)中。
内部特定视频帧生成模块41b用于根据前端控制器发送的命令或者本地寄存器配置定义好的内容生成一帧数据作为特定视频帧使用，生成的特定视频帧(或称内部生成视频帧、又或者称本地生成视频帧)可以直接传输到图像驱动模块45中使用；在图4所示实施例中，输入视频的帧频为50HZ，但本发明并不以此为限，也可以是其它帧频大小例如60HZ；内部生成视频帧为单色视频帧例如红色、绿色、蓝色等基色视频帧且优选为最高灰度单色视频帧，以便于识别。
图像变换及灰度抽取模块42在50HZ的场同步信号下完成外部输入视频帧的图像处理，具体为通过存储器访问控制模块46从存储器中读取外部输入视频帧的原始数据然后完成伽玛(Gamma)变换、灰度抽取甚至校正例如亮度或亮色度校正等功能并再通过存储器访问控制模块46存储到存储器中；此处灰度抽取例如是Bit分离等操作，也就是说灰度抽取典型地是校正处理后的灰度数据按照每一Bit(位)进行分离操作以将灰度数据转变成按照不同Bit不同实现权重的方式。
两个图像驱动模块44、45之间配置有显示同步信号以进行显示输出驱动同步，图像驱动模块44用于对外部输入视频帧进行输出驱动，图像驱动模块45用于对内部生成视频帧(也即本地生成的特定视频帧)进行输出驱动。由此可见，这两个图像驱动模块44、45的区别在于输入源的不同，图像驱动模块44需要通过存储器访问控制模块46从存储器中读取经图像变换及灰度抽取模块42进行图像处理后的外部输入视频帧的数据并进行输出驱动，而图像驱动模块45直接从内部特定视频帧生成模块41b中获取特定视频帧的数据进行输出驱动。
帧显示相位及时长调节模块47根据参数模块49下发的参数输出帧选择信号，对图像驱动模块44、45的驱动输出进行选择，最终在多路选择器48的输出端口实现100HZ的视频输出；此处，参数模块39下发的参数例如包含存储在非易失性存储器中的特定视频帧的显示相位偏移量及显示时长等参数。此处可以理解的是，参数模块49的设置是为了方便设置/调节特定视频帧的显示相位偏移量及显示时长等参数，当然在某些应用情形下也可以省略参数模块49而在帧显示相位及时长调节模块47中预设特定视频帧的显示相位偏移量及显示时长等参数。
承上述，如图5所示，外部输入视频帧(标记为帧A)与特定视频帧(标记为帧B)分别在两个图像驱动模块44、45输出，通过帧选择信号将50HZ的视频帧选择输出以实现100HZ的视频输出；例如帧选择信号为逻辑“1”时输出特定视频帧(内部生成视频帧)也即帧B，其他时刻输出外部输入视频帧也即帧A。图5中VS为场同步信号上升沿，VS1为帧B的显示起始点(同样也是帧A的一个显示结束点)，VS2为帧B的显示结束点(同样也是帧A的另一个显示起始点)。从图5中还可以发现：帧B的输出显示时间小于帧A的输出显示时间。
参见图6，其为图3所示显示控制卡的另一种具体实现框图。在图6中，显示控制卡60例如接收卡包括：图像接收模块61a、内部特定视频帧生成模块61b、图像变换及灰度抽取模块62及63、图像驱动模块64及65、存储器访问控制模块66、帧显示相位及时长调节模块67、多路选择器(Mux)68以及参数模块69，其优选为整合在同一个可编程逻辑器件内的多个功能模块。
其中，图像接收模块61a用于接收前端控制器例如发送卡传送来的视频帧(或称外部输入视频帧)的数据并通过存储器访问控制模块56存储到存储器例如SDRAM(图未示)中。
内部特定视频帧生成模块61b用于根据外部输入视频帧中的指定位置的像素数据例如某一个指定像素数据同步生成一帧数据作为特定视频帧使用、生成的特定视频帧(或称内部生成视频帧、又或者成本地生成视频帧)的数据通过存储器访问控制模块66存储到存储器中；在图6所示实施例中，输入视频的帧频为50HZ，但本发明并不以此为限，也可以是其它帧频大小例如60HZ；再者，此处的内部生成视频帧由于是根据外部输入视频帧的指定像素数据(例如单个像素数据)生成的，因而可以根据外部输入视频帧的数据实时改变。
图像变换及灰度抽取模块62、63在50HZ的场同步信号下分别完成外部输入视频帧和内部生成视频帧(特定视频帧)的图像处理，具体为：图像变换及灰度抽取模块62通过存储器访问控制模块66从存储器中读取外部输入视频帧的原始数据然后完成伽玛(Gamma)变换、灰度抽取甚至校正例如亮度或亮色度校正等功能并再通过存储器访问控制模块66存储到存储器中；图像变换及灰度抽取模块63通过存储器访问控制模块66从存储器中读取特定视频帧的数据然后完成伽玛(Gamma)变换、灰度抽取甚至校正例如亮度或亮色度校正等功能并再通过存储器访问控制模块66存储到存储器中。此处灰度抽取例如是Bit分离等操作，也就是说灰度抽取典型地是校正处理后的灰度数据按照每一Bit(位)进行分离操作以将灰度数据转变成按照不同Bit不同实现权重的方式。
两个图像驱动模块64、65之间配置有显示同步信号以进行显示输出驱动同步，图像驱动模块64用于对外部输入视频帧进行输出驱动，图像驱动模块65用于对内部生成视频帧(也即本地生成特定视频帧)进行输出驱动。具体为：图像驱动模块64需要通过存储器访问控制模块66从存储器中读取经图像变换及灰度抽取模块62进行图像处理后的外部输入视频帧的数据并进行输出驱动，图像驱动模块65需要通过存储器访问控制模块66从存储器中读取经图像变换及灰度抽取模块63进行图像处理后的内部生成视频帧的数据并进行输出驱动。
帧显示相位及时长调节模块67根据参数模块69下发的参数输出帧选择信号，对图像驱动模块64、65的输出进行选择，最终在多路选择器68的输出端口实现100HZ的视频输出；此处，参数模块69下发的参数例如包含存储在非易失性存储器中的特定视频帧的显示相位偏移量及显示时长等参数。此处可以理解的是，参数模块69的设置是为了方便设置/调节特定视频帧的显示相位偏移量及显示时长等参数，当然在某些应用情形下也可以省略参数模块69而在帧显示相位及时长调节模块67中预设特定视频帧的显示相位偏移量及显示时长等参数。
综上所述，本发明前述实施例提出在显示控制卡例如接收卡上本地生成特定视频帧并实现在LED显示屏显示时特定视频帧显示时长及相位可调节的技术方案，可以达成现场录制过程中LED显示屏作为背景应用、在不影响现场观众对LED显示屏感受的基础上实现LED显示屏显示时特定视频帧显示长度以及显示相位可调节之目的，从而解决不同地区转播时实现LED显示屏区域显示播放不同内容这个难题。
最后值得一提的是，前述提及的显示控制卡并不限于接收卡，也可以是整合有发送卡和接收卡功能的异步控制卡，甚至是用于驱动控制其他类型显示屏的显示控制卡，只要其是在本地生成特定视频帧并将本地生成的特定视频帧和外部输入视频帧进行交替输出并使特定视频帧呈现周期性输出及显示特征，均应属于本发明的保护范围内。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种显示控制卡，包括图像接收模块、以及与所述图像接收模块连接的第一图像驱动模块；其特征在于，所述显示控制卡还包括：内部特定视频帧生成模块、第二图像驱动模块、多路选择器以及帧显示相位及时长调节模块；其中，所述第二图像驱动模块连接所述内部特定视频帧生成模块，所述多路选择器连接所述第一图像驱动模块和所述第二图像驱动模块，所述多路选择器用于接收所述第一图像驱动模块和所述第二驱动模块同步输出的两路视频帧并在所述帧显示相位及时长调节模块产生的帧选择信号的控制下将所述两路视频帧交替输出。
2.如权利要求1所述的显示控制卡，其特征在于，还包括：存储器访问控制模块和与所述存储器访问控制模块连接的图像变换及灰度抽取模块；其中，所述图像接收模块连接所述存储器访问控制模块且用于接收输入视频帧，所述图像变换及灰度抽取模块用于在所述第一图像驱动模块对所述输入视频帧以第一帧频进行输出驱动之前在所述存储器访问控制模块的配合下对所述输入视频帧进行图像处理，所述内部特定视频帧生成模块用于本地生成特定视频帧直接输入至所述第二图像驱动模块，以及所述多路选择器用于以两倍于所述第一帧频的第二帧频交替输出所述两路视频帧；所述图像处理包含伽玛变换、亮度或亮色度校正以及灰度抽取。
3.如权利要求1或2所述的显示控制卡，其特征在于，所述内部特定视频帧生成模块用于根据前端控制器发送的命令或所述显示控制卡本地寄存器配置定义的内容本地生成特定视频帧。
4.如权利要求3所述的显示控制卡，其特征在于，所述特定视频帧为单色视频帧。
5.如权利要求1所述的显示控制卡，其特征在于，还包括：存储器访问控制模块、与所述存储器访问控制模块连接的第一图像变换及灰度抽取模块和第二图像变换及灰度抽取模块；其中，所述图像接收模块连接所述存储器访问控制模块且用于接收输入视频帧，所述第一图像变换及灰度抽取模块用于在所述第一图像驱动模块对所述输入视频帧以第一帧频进行输出驱动之前在所述存储器访问控制模块的配合下对所述输入视频帧进行图像处理，所述内部特定视频帧生成模块连接所述存储器访问控制模块且用于本地生成特定视频帧，所述第二图像变换及灰度抽取模块用于在所述第二图像驱动模块对所述特定视频帧以第一帧频进行输出驱动之前在所述存储器访问控制模块的配合下对所述特定视频帧进行图像处理，以及所述多路选择器用于以两倍于所述第一帧频的第二帧频交替输出所述两路视频帧；所述图像处理包含伽玛变换、亮度或亮色度校正以及灰度抽取。
6.如权利要求1或5所述的显示控制卡，其特征在于，所述内部特定视频帧生成模块用于根据所述图像接收模块接收的输入视频帧的指定位置的像素数据本地生成特定视频帧。
7.如权利要求1所述的显示控制卡，其特征在于，还包括参数模块，用于提供参数至所述帧显示相位及时长调节模块来产生所述帧选择信号；其中所述参数包含视频帧的显示相位偏移量及显示时长。
8.如权利要求1所述的显示控制卡，其特征在于，所述图像接收模块、所述内部特定视频帧生成模块、所述第一图像驱动模块、所述第二图像驱动模块、所述多路选择器和所述帧显示相位及时长调节模块整合在同一可编程逻辑器件中。
9.一种显示控制卡，包括可编程逻辑器件；其特征在于，所述可编程逻辑器件中配置有图像接收模块和内部特定视频帧生成模块，所述图像接收模块用于接收第一帧频的输入视频帧，所述内部特定视频帧生成模块在所述输入视频帧的场同步信号作用下本地生成特定视频帧，以及所述输入视频帧和所述特定视频帧以两倍于所述第一帧频的第二帧频从所述可编程逻辑器件中交替输出至外部。
10.一种显示控制方法，应用于一种显示控制卡；其特征在于，所述显示控制方法包括步骤：
接收外部输入视频帧；
本地生成特定视频帧；
对所述外部输入视频帧以第一帧频进行输出驱动，并在对所述外部输入视频帧进行输出驱动之前进行图像处理；
对所述特定视频帧以所述第一帧频与所述外部输入视频帧进行同步输出驱动；
产生帧选择信号，其中所述帧选择信号用于确定所述特定视频帧的显示相位及显示时长；以及
在所述帧选择信号的控制下对以所述第一帧频进行同步输出驱动的所述外部输入视频帧和所述特定视频帧进行选择性输出以完成第二帧频的视频输出。
11.如权利要求10所述的显示控制方法，其特征在于，所述第一帧频为50HZ或60HZ，所述第二帧频为两倍于所述第一帧频。
12.如权利要求10所述的显示控制方法，其特征在于，所述本地生成特定视频帧的步骤包括：根据外部输入命令或本地寄存器配置定义的内容本地生成所述特定视频帧。
13.如权利要求10所述的显示控制方法，其特征在于，所述本地生成特定视频帧的步骤包括：根据所述外部输入视频帧的指定位置的像素数据本地生成所述特定视频帧。
14.如权利要求13所述的显示控制方法，其特征在于，还包括步骤：在对所述特定视频帧进行同步输出驱动之前进行包含伽玛变换、亮度或亮色度校正、以及灰度抽取的图像处理。
CN201710289470.8A 2017-04-27 2017-04-27 显示控制卡以及显示控制方法 Pending CN106921884A (zh)

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