本發(fā)明屬于LED顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED屏幕一屏多模顯示方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

LED顯示屏已成為被廣泛應(yīng)用的信息發(fā)布和傳播的載體，而且越來(lái)越向高密度、小間距方向發(fā)展。

LED顯示屏借助視頻源、發(fā)送卡、接收卡等前端設(shè)備將信號(hào)轉(zhuǎn)化、傳輸至LED燈珠并通過(guò)LED燈珠(發(fā)光二極管)顯示播放信息，一顆LED燈珠即一個(gè)像素點(diǎn)，小間距、高密產(chǎn)品即單位面積的LED燈珠大量增加，像素點(diǎn)也同步增多。與此同時(shí)，LED顯示屏的前端設(shè)備必然不斷增加，設(shè)備成本、人員成本和維護(hù)成本隨之大幅上升，尤其是在屏體面積較大時(shí)。最終，成本的大幅上升必然制約LED顯示屏的發(fā)展和應(yīng)用。

LED屏幕根據(jù)使用環(huán)境的不同對(duì)其分辨率的需求也是有很大差異的，主要取決于觀看者與屏幕的距離。

例如：對(duì)于小型室內(nèi)場(chǎng)景(新聞演播室內(nèi)的主持人背景或互動(dòng)屏幕)往往要求點(diǎn)距在3mm或以下的LED屏幕；對(duì)于較大型的戶外演藝活動(dòng)(跨年晚會(huì))，點(diǎn)距在8mm左右就足以滿足要求；而某些大型建筑或山頂高處的廣告屏幕，點(diǎn)距往往會(huì)在25mm左右甚至更高。

對(duì)于舞美行業(yè)(尤其是租賃行業(yè))為適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景去備用各種點(diǎn)距屏幕是不現(xiàn)實(shí)的，且花費(fèi)巨大。

理論上用小點(diǎn)距的屏幕替代大點(diǎn)距的屏幕是可行的，然而其會(huì)帶來(lái)的前端系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量及技術(shù)復(fù)雜性呈幾何級(jí)別的增長(zhǎng)，同樣花費(fèi)巨大。同時(shí)超高清素材制作的成本也將成倍地增加。

下面用P5(即點(diǎn)距5mm)的屏幕替代P10及P20點(diǎn)距屏幕的實(shí)例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明：

假設(shè)需要呈現(xiàn)視頻源的分辯率為1920*1080(高清)：

(1)對(duì)于P5屏幕本身實(shí)現(xiàn)情況：

1、信號(hào)源分辨率：1920*1080

2、屏幕面積：9600*5400(9.6米寬，5.4米高)

3、接收卡數(shù)量：1

4、播放設(shè)備：普通高清播放器

即，使用普通高清播放器、一個(gè)接收卡即可播放。

(2)對(duì)于P10屏幕本身實(shí)現(xiàn)情況：

1、信號(hào)源分辨率：1920*1080

2、屏幕面積：19200*10800(19.2米寬，10.8米高)

3、接收卡數(shù)量：1

4、播放設(shè)備：普通高清播放器

即，使用普通高清播放器、一個(gè)接收卡即可播放。

(3)當(dāng)用P5屏幕替代P10時(shí)的實(shí)現(xiàn)情況：

1、信號(hào)源分辨率：3840*2160

2、屏幕面積：19200*10800(19.2米寬，10.8米高)

3、接收卡數(shù)量：4

4、播放設(shè)備：超高清4K播放器

即，用4塊P5屏幕拼接成一塊P10屏幕，每塊P5屏幕具有一個(gè)接收卡，因此，共有4個(gè)接收卡，由于屏幕尺寸增加，在4塊P5屏幕拼接成的屏幕上播放視頻時(shí)，信號(hào)源的分辨率需要達(dá)到3840*2160，此時(shí)需要使用超高清4K播放器。也就是說(shuō)，在P10屏幕播放分辨率為1920*1080的信號(hào)源，在4塊P5屏幕拼接成的同樣物理尺寸的屏幕上播放的信號(hào)源分辨率需要達(dá)到3840*2160。

(4)對(duì)于P20屏幕本身實(shí)現(xiàn)情況：

1、信號(hào)源分辨率：1920*1080

2、屏幕面積：38400*21600(38.4米寬，21.6米高)

3、接收卡數(shù)量：1

4、播放設(shè)備：普通高清播放器

即，使用普通高清播放器、一個(gè)接收卡即可播放。

(5)當(dāng)用P5屏幕替代P20屏幕時(shí)的實(shí)現(xiàn)情況：

1、信號(hào)源分辨率：7680*4320

2、屏幕面積：38400*21600(38.4米寬，21.6米高)

3、接收卡數(shù)量：8

4、播放設(shè)備：超高清8K播放器

即，用8塊P5屏幕拼接成一塊P20屏幕，每塊P5屏幕具有一個(gè)接收卡，因此，共有8個(gè)接收卡，由于屏幕尺寸增加，在8塊P5屏幕拼接成的屏幕上播放視頻時(shí)，信號(hào)源的分辨率需要達(dá)到7680*4320，此時(shí)需要使用超高清8K播放器。也就是說(shuō)，在P20屏幕播放分辨率為1920*1080的信號(hào)源，在8塊P5屏幕拼接成的同樣物理尺寸的屏幕上播放的信號(hào)源分辨率需要達(dá)到7680*4320。

上述對(duì)比還沒(méi)有列出視頻處理器、分配器使用數(shù)量的情況，加上超高清素材制作成本的倍增，使得用小間距屏幕替代大間距屏幕的可能性大大降低。

高密LED顯示屏使用中存在很大問(wèn)題問(wèn)題，如：

(1)攝像機(jī)鏡頭下畫面的摩爾紋現(xiàn)象明顯，畫面的柔和度被削弱。

(2)高密度LED屏幕箱體大面積使用時(shí)，對(duì)于播放源文件的像素要求較高，文件將非常大。對(duì)于播放設(shè)備的DVI信號(hào)輸出要求較高，而且前端控制設(shè)備(視頻處理器、屏幕控制系統(tǒng)發(fā)送設(shè)端設(shè)備)也隨之增加。

針對(duì)高密度屏幕大面積使用，如果屏幕素材制作無(wú)法達(dá)到超大像素而采用視頻處理器機(jī)械地拉伸圖像輸出給屏幕系統(tǒng)發(fā)送端，屏幕信號(hào)接收端的單元箱體中的LED燈獲取的圖像品質(zhì)將嚴(yán)重下降，成像效果畫質(zhì)粗糙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種LED屏幕一屏多模顯示方法，在不改變視頻源分辨率的情況下，使得視頻源能夠適應(yīng)分辨率比其大的LED屏幕上播放，降低對(duì)視頻源分辨率的要求，進(jìn)而降低素材制作的難度，還可有效減少視頻處理器、屏幕系統(tǒng)接收卡等前端設(shè)備投入，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的需要根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景采用不同分辨率LED屏幕以及用小間距屏幕替代大間距屏幕帶來(lái)的系統(tǒng)復(fù)雜性、前端系統(tǒng)設(shè)備用量倍增及視頻素材制作成本急劇加大的問(wèn)題。

本發(fā)明提供的LED屏幕一屏多模顯示方法，其特征在于：獲取信號(hào)源、LED屏幕分辨率，根據(jù)LED屏幕及信號(hào)源分辨率獲得兩者之間的倍數(shù)N，其中，N為整數(shù)；將信號(hào)源的每個(gè)像素點(diǎn)作為N路信號(hào)輸出，在LED屏幕對(duì)應(yīng)的N個(gè)顯示位置顯示。

本發(fā)明根據(jù)LED屏幕分辨率與信號(hào)源分辨率之間的倍數(shù)關(guān)系，將信號(hào)源的每個(gè)像素點(diǎn)作為多路信號(hào)輸出并在LED屏幕上顯示，使得低分辨率的視頻源適合在高分辨率的LED屏幕的播放，一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)LED顯示燈點(diǎn)，每個(gè)像素點(diǎn)的發(fā)光面變大，畫面更柔和，可有效避免高密顯示屏在攝像機(jī)鏡頭下出現(xiàn)馬賽克和摩爾紋現(xiàn)象，可有效減少視頻處理器、屏幕系統(tǒng)發(fā)送卡等前端設(shè)備投入。并在一定程度上降低對(duì)視頻源分辨率的要求，進(jìn)而降低素材制作的難度。

如果LED屏幕及信號(hào)源分辨率獲得兩者之間的倍數(shù)N不是整數(shù)，則對(duì)視頻源分辨率進(jìn)行調(diào)整，直至兩者之間的倍數(shù)為整數(shù)。

本發(fā)明還提供一種LED屏幕一屏多模顯示系統(tǒng)，包括視頻源播放端設(shè)備、主控制器、分控制器以及LED屏幕；所述視頻源播放端設(shè)備用于向所述主控制器輸出視頻源；所述主控制器用于根據(jù)LED屏幕與視頻源的分辨率獲得兩者之間的倍數(shù)N，N為整數(shù)，將接收到視頻源的每個(gè)像素點(diǎn)作為N路信號(hào)輸出給分控制器；所述分控制器控制N路信號(hào)在LED屏幕上的顯示。

本發(fā)明具有以下有益效果：(1)一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)LED顯示燈點(diǎn)，每個(gè)像素點(diǎn)的發(fā)光面變大，畫面更柔和，可有效避免高密顯示屏在攝像機(jī)鏡頭下出現(xiàn)馬賽克和摩爾紋現(xiàn)象。(2)一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)顯示點(diǎn)，可有效減少視頻處理器、屏幕系統(tǒng)發(fā)送卡等前端設(shè)備投入。(3)一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)顯示點(diǎn)，可在一定程度上降低對(duì)視頻源分辨率的要求，進(jìn)而降低素材制作的難度。

本發(fā)明不改變LED屏幕箱體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，不改變視頻源的品質(zhì)，不改變LED屏幕系統(tǒng)原有的控制架構(gòu)，僅僅通過(guò)LED屏幕單個(gè)箱體控制電路的配置文件，讓原本1個(gè)像素點(diǎn)驅(qū)動(dòng)1顆LED燈的顯示模式改變?yōu)?個(gè)像素點(diǎn)驅(qū)動(dòng)N顆LED燈，操控便捷、靈活自如。

當(dāng)LED屏幕單個(gè)箱體點(diǎn)距小或者LED屏幕使用面積大，1個(gè)像素點(diǎn)驅(qū)動(dòng)1顆LED燈的顯示模式下視頻源大于8K以上，前端控制設(shè)備和視頻源制作成本將成幾何級(jí)增加，使用本發(fā)明可以在確保整體顯示效果的同時(shí)，減少LED屏幕控制系統(tǒng)前端設(shè)備和視頻源制作成本。

在本發(fā)明一屏多模顯示系統(tǒng)中，主控制器改變信號(hào)的輸出時(shí)序，將信號(hào)由一個(gè)像素點(diǎn)(即一個(gè)顯示點(diǎn))對(duì)應(yīng)一路輸入、一路輸出轉(zhuǎn)換為同時(shí)多路輸出、多個(gè)像素點(diǎn)在顯示時(shí)達(dá)到合為一個(gè)顯示點(diǎn)的效果，進(jìn)而在不改變或增加視頻源的情況下(視頻源小于顯示屏的分辨率時(shí))，滿足正常的顯示要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明流程圖；

圖3為一屏單模顯示原理圖；

圖4為一屏雙模顯示原理圖；

圖5為一屏單模時(shí)序圖；

圖6為一屏雙模時(shí)序圖；

圖7為一屏單模顯示效果圖；

圖8為一屏雙模顯示效果圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

大型LED甚至超大型LED屏幕是由單個(gè)LED箱體拼接而成，整塊拼接而成的LED屏具有一個(gè)主控制器(發(fā)送卡)，每個(gè)LED箱體具有一個(gè)分控制器(接收卡)。

結(jié)合圖3、5、7，在一屏單模顯示情形下，視頻源的分辨率與LED顯示屏的分辨率相同，一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)LED屏幕的一顆LED燈珠。例如，LED顯示屏與視頻源的分辨率均為1920*1080，視頻源播放端設(shè)備輸出視頻信號(hào)給主控制器，主控制器再將收到的視頻信號(hào)輸出給分控制器，分控制器控制視頻信號(hào)在LED屏上的顯示，在LED屏中正常顯示1080p的視頻內(nèi)容；在主控制器的控制下，每16個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)OE信號(hào)為低時(shí)，輸出端口OUT0-OUT15只啟動(dòng)1路輸出。

由于LED屏幕由多個(gè)LED箱體拼接而成，主控制器還需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)接收到的視頻信號(hào)進(jìn)行切割等，以便將對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)的LED箱體的分控制器，在適當(dāng)?shù)奈恢蔑@示，最終在LED屏幕上拼接成完整的畫面。

結(jié)合圖1、2、4、6、8，以一屏雙模為例進(jìn)行說(shuō)明，視頻源的分辨率為1920*1080，LED屏的分辨率為3840*2160。LED屏的分辨率是視頻源分辨率的4倍，視頻源的一個(gè)像素點(diǎn)驅(qū)動(dòng)LED屏的四顆LED燈珠。視頻源播放端設(shè)備輸出視頻信號(hào)給主控制器，主控器根據(jù)兩者分辨率之間的4倍，將視頻源的每個(gè)像素點(diǎn)作為4路信號(hào)輸出給分控制器，分控制器將4路信號(hào)在LED屏的相應(yīng)位置顯示出來(lái)。在主控制器的控制下，每16個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)OE信號(hào)為低時(shí)，輸出端口OUT0-OUT15啟動(dòng)4路輸出。本發(fā)明在視頻源的分辨率保持不變的情況下，實(shí)現(xiàn)了顯示在LED屏上視頻的分辨率增大了4倍，其中，橫向、縱向分辨率各增大了2倍。一屏多模的實(shí)現(xiàn)與一屏雙?；鞠嗤瑢⒁粋€(gè)像素點(diǎn)作為多路信號(hào)輸出，點(diǎn)亮LED屏的多顆LED燈珠。以用4塊P5屏幕拼接代替1塊P10屏幕為例，分辨率為1920*1080的視頻源的每個(gè)像素點(diǎn)被復(fù)制成4個(gè)像素點(diǎn)，用于驅(qū)動(dòng)P5屏幕對(duì)應(yīng)位置的4個(gè)LED燈珠，依此類推，視頻源在這種控制方式下鋪滿4塊P5屏幕。一屏四模顯示方式下，以用8塊P5屏幕拼接代替1塊P20屏幕為例，分辨率為1920*1080的視頻源的每個(gè)像素點(diǎn)被復(fù)制成8個(gè)像素點(diǎn)，用于驅(qū)動(dòng)P5屏幕對(duì)應(yīng)位置的8個(gè)LED燈珠，依此類推，視頻源在這種控制方式下鋪滿8塊P5屏幕。本發(fā)明無(wú)需增加任何硬件，即可實(shí)現(xiàn)在同一點(diǎn)距屏幕上適應(yīng)不同分辨率的應(yīng)用場(chǎng)景。

如果LED屏的分辨率與視頻源的分辨率之間倍數(shù)N不是整數(shù)，如視頻源分辨率為1280*720，LED屏的分辨率為3840*2160，則需要先將視頻源分辨率調(diào)整1920*1080，也可以將視頻源分辨率調(diào)低，使得兩者之間的倍數(shù)N為整數(shù)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。