CN107888844B - 图文及实时视频混合显示方法、***、可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置和*** - Google Patents

图文及实时视频混合显示方法、***、可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置和*** Download PDF

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Abstract

本发明揭示了图文及实时视频混合显示方法、***、可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置和***，混合显示方法如下：接收LCD控制信号，图像RGB信号及实时视频信号；将实时视频信号整合成与LCD同时钟的视频RGB信号；以LCD控制信号的时钟作为驱动源将图像RGB信号和视频RGB信号进行混合，先将视频RGB信号解析形成与LCD分辨率匹配的视频图像RGB信号；再通过判断图像RGB信号的每个像素点的像素值，来确定发送给LCD的每个像素点的RGB值，并将这些RGB值与LCD控制信号一起输出。本发明既实现了图文与实时视屏的混合显示，又解决了采用专用集成驱动IC和ARM芯片驱动液晶显示器的弊端，以FPGA的并行处理能力提高了驱动器的稳定性，增加了通用性，降低了开发的复杂度。

Description

图文及实时视频混合显示方法、***、可兼容视频功能及图文 视频混合显示的装置和***
技术领域
本发明涉及LCD混合显示领域，尤其是图文及实时视频混合显示方法、***以及可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置和***。
背景技术
液晶显示驱动装置是保证液晶正常显示的重要部件，随着液晶显示技术的不断发展，产品往往需要兼容实时视频显示的功能，并且实时视频显示的同时，经常会需要有其他的图标、提示文字、符号等提示信息悬浮或者透明显示在视频图像上，即需要图文、实时视频的混合显示功能，其中汽车、矿车、管道机器人、工程机械等需要人机交互显示的设备对于这些功能的要求尤为常见。
目前，一般图文、视频混合显示的应用开发，主要分为两大方向：
(1)采用专用的液晶驱动芯片
此类芯片内部集成了视频解码、液晶驱动功能，例如台湾的MSTAR、广东的艾科生产的专用集成芯片。这种方法适用于单一的视频显示场合，或者简单的预设OSD开窗处理，对于一般场合的混合显示驱动通用性低。在实际应用中，常用于商场监控、数码播放器、TV显示等场合。这种开发方式的优势在于其成本低、开发周期短。
(2)采用高端ARM芯片
ARM已经渗透到日常生活中的很多嵌入式应用领域，如手机、平板等智能终端。利用内存管理、操作***等单元可以使得液晶显示更多样化，但对于很多相对简单的应用背景而言，高昂的开发成本、较长的开发周期也是其难以在很多领域普及的原因。另外，在许多环境复杂的工程应用中，干扰也是其必须要考虑和解决的问题。
因此，使液晶显示驱动装置能够兼容实时视频显示功能以及图文、实时视频混合显示功能同时又能够解决成本、稳定性、通用性等基本问题成为了亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供图文及实时视频混合显示方法、***以及可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置和***。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
本发明揭示了图文及实时视频混合显示方法，包括如下步骤：
S1，接收LCD控制信号，至少由图标、文字、背景组合形成的图像RGB 信号及实时视频信号；
S2，将实时视频信号解码并整合成与LCD的时钟信号同样时钟的视频 RGB信号；
S3，以所述LCD控制信号的时钟作为驱动源将指定帧视频RGB信号和对应帧图像RGB信号进行混合，其至少包括以下步骤
S31，将视频RGB信号解析后，经过运算放大及多通道的视频组合形成与LCD分辨率匹配的视频图像RGB信号；
S32，通过判断图像RGB信号的每个像素点的像素值，来确定发送给LCD 的每个像素点的RGB值是视频图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是它们两者加权计算的RGB值；
S4，将待发送给LCD的每个像素点的RGB值与LCD控制信号一起输出给LCD显示接口。
优选的，所述图像RGB信号由GUI应用函数绘制形成，其包括一组与所述LCD的像素点匹配的像素点，且所述图像RGB信号的每个像素点的颜色值满足Green色的值为|0x01或Green色的值为&0xFE或Bule色的值为 |0x01。
优选的，所述实时视频信号由摄像头采集，并由视频AD转换芯片转换为BT656格式的数据。
优选的，所述S32步骤至少包括如下过程：
S321，按照时序判断图像RGB信号的每个像素点的Green色的最低位和Blue色的最低位的值；
S322，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；
S323，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue 色的最低位为0时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；
S324，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue 色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB 信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值和图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值的加权值。
本专利的另一目的，在于提供一种图文及实时视频混合显示***，包括
信息采集模块，用于接收LCD控制信号，至少由图标、文字、背景组合形成的图像RGB信号及实时视频信号；
视频解码模块，用于将实时视频信号解码并整合成与LCD的时钟信号同样时钟的视频RGB信号；
混合模块，用于以所述LCD控制信号的时钟作为驱动源将指定帧视频 RGB信号和对应帧图像RGB信号进行混合，其包括
视频RGB信号解码单元，用于将视频RGB信号解析后，经过运算放大及多通道的视频组合形成与LCD分辨率匹配的视频图像RGB信号；
判断单元，用于通过判断图像RGB信号的每个像素点的像素值，来确定发送给LCD的每个像素点的RGB值是视频图像RGB信号对应像素点的RGB 值，或是图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是它们两者加权计算的RGB 值；
信号输出模块，用于将待发送给LCD的每个像素点的RGB值与LCD控制信号一起输出给LCD显示接口。
优选的，所述判断单元包括
判断子单元，用于按照时序判断图像RGB信号的每个像素点的Green 色的最低位和Blue色的最低位的值；
最终像素值获取单元，用于
当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；
当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue色的最低位为0时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；
当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB 信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值和图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值的加权值。
本专利进一步的目的，在于提供一种可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置，包括MCU和现场可编程门阵列，所述MCU包括用于连接LCD 显示接口或所述现场可编程门阵列的选择电阻，所述现场可编程门阵列可获取实时视频信号，其包括用于连接LCD显示接口的接口以及上述任一的图文及实时视频混合显示***。
优选的，所述MCU、选择电阻、现场可编程门阵列集成于一块PCB板上。
本发明进一步的目的还在于提供一种可兼容视频功能及图文视频混合显示***，包括上述任一的可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置，所述可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置与LCD显示接口及视频采集装置连接。
优选的，所述视频采集装置包括摄像头以及用于将摄像头信号转换成 BT656格式数据的视频AD转换芯片，所述视频AD转换芯片连接所述现场可编程门阵列。
本发明技术方案的优点主要体现在：
本发明设计精巧，方法简单，通过预先对图标、文字等组成的图像的每一像素点的RGB的值设定为后续图文与实时视屏的混合提供筛选机制，再通过FPGA将实时视频信号进行解析，并根据预先设定的筛选机制，通过像素性质的传递，进行图标、文字等与实时视频的混合，既实现了图文与实时视屏的混合显示功能，同时解决了采用专用集成驱动IC和ARM芯片驱动液晶显示器的弊端，以FPGA的并行处理能力提高了驱动器的稳定性，通过制定控制指令规则增加了驱动器使用的通用性，降低了开发的复杂度。
本发明的可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置，可以根据实际需要,将选择电阻与LCD显示接口或FPGA连接，而FPGA可以连接实时视频采集装置和LCD显示接口，从而实现了实时视屏功能有无的兼容，实现结构简单易行，成本低，设备的集成度高。
附图说明
图1是本专利方法的过程示意图；
图2是本专利的可兼容视频功能及图文视频混合显示***的结构框图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
本专利揭示了图文及实时视频混合显示***，如附图2所示，包括信息采集模块、视频解码模块、混合模块以及信号输出模块，其中
所述信息采集模块用于接收LCD控制信号，至少由图标、文字、背景组合形成的图像RGB信号及实时视频信号；
所述LCD控制信号至少包括EN(使能)信号，CLK(时钟)信号，可通过EN信号来提取视频信号的行信号和场信号，从而可以确认在每个时钟下的数据值是否有效及位置。
所述图像RGB信号使用GUI应用函数绘制形成，其包括一组与所述LCD 的像素点匹配的像素点，且所述图像RGB信号的每个像素点的颜色值满足 Green色的值为|0x01或Green色的值为&0xFE或Bule色的值为|0x01，其中“0x”代表的是16位进制，这样的表述方法可以包含RGB888和RGB565 的情况。
当某一像素点的Green色的值为|0x01，即能保证该像素点Green色的最低位为1，该像素点是透明的；当某一像素点的Bule色的值为|0x01，即能保证该像素点Blue色的最低位为1，此时该像素点为混合显示；当某一像素点的Green色的值为&0xFE，即能保证该像素点的Green色的最低位为 0，对应的，该像素点悬浮显示。
所述实时视频信号是由摄像头采集得到的NTSC格式的信号，并由视频 AD转换芯片转换为54M时钟的BT656格式的数据。
所述视频解码模块用于将实时视频信号解码并整合成与LCD的时钟信号同样时钟的视频RGB信号，所述LCD的时钟可以是任意时钟，此处为已知技术不再赘述。
所述混合模块用于以所述LCD控制信号的时钟作为驱动源将指定帧视频RGB信号和对应帧图像RGB信号进行混合，其包括
视频RGB信号解码单元，用于将视频RGB信号解析后，经过运算放大及多通道的视频组合形成与LCD分辨率匹配的视频图像RGB信号；
判断单元，用于通过判断图像RGB信号的每个像素点的像素值，来确定发送给LCD的每个像素点的RGB值是视频图像RGB信号对应像素点的RGB 值，或是图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是它们两者加权计算的RGB 值。
具体来说，所述判断单元包括
判断子单元，用于按照时序判断图像RGB信号的每个像素点的Green 色的最低位和Blue色的最低位的值；
最终像素值获取单元，用于当判断图像RGB信号的某个像素点的Green 色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB 信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue色的最低位为0时，确定发送给 LCD上对应像素点的RGB值为图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue 色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB 信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值和图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值的加权值。
信号输出模块，用于将待发送给LCD的每个像素点的RGB值与LCD控制信号一起输出给LCD显示接口。
上述***对应的图文及实时视频混合显示方法，如附图1所示，包括如下步骤：
S1，接收LCD控制信号，至少由图标、文字、背景组合形成的图像RGB 信号及实时视频信号。
S2，将实时视频信号解码并整合成与LCD的时钟信号同样时钟的视频 RGB信号。
S3，以所述LCD控制信号的时钟作为驱动源将指定帧视频RGB信号和对应帧图像RGB信号进行混合，其至少包括以下步骤
S31，首先解析出一帧视频的场信号，这是一幅图的开始，然后解析出视频的行信号，这是第一行的开始，同时第一个像素点的位置和RGB值就知道了，对应的也就能够确定一帧视频图像的每个像素点的位置和RGB值，由于视频信号的原始数据不能覆盖整个LCD，因此将视频RGB信号解析后，需经过运算放大及多通道的视频组合形成与LCD分辨率匹配的视频图像 RGB信号。
S32，通过判断图像RGB信号的每个像素点的像素值，来确定发送给LCD 的每个像素点的RGB值是视频图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是它们两者加权计算的RGB值。
所述S32步骤具体有包括以下过程：
S321，按照时序判断图像RGB信号的每个像素点的Green色的最低位和Blue色的最低位的值。
S322，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为1时，即图像RGB信号的该像素点的性质是透明的，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值，最终LCD上对应点显示的是视频的内容。
S323，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue 色的最低位为0时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值，即最终LCD上对应的像素点显示的是图标、文字的内容，即图标、文字等悬浮显示在视频上。
S324，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue 色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB 信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值和图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值的加权值，即最终LCD上对应的像素点为半透明显示(混合显示)。
由于Green色的最低位和Bule色的最低位均包括0和1两种情况，它们可以组合成10、11、00、01四种模式，因此除了上述的判定条件对应的像素性质的传递方式外，还可以根据实际需要确定每种模式对应什么样的像素性质，例如是：当Green色的最低位为0时，发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为1，Blue色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为图像RGB信号中与 LCD上像素点对应的像素点的RGB值；当判断图像RGB信号的某个像素点的 Green色的最低位为1，Blue色的最低位为0时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB 值和图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值的加权值；其他对应方式不再赘述。
S4，将待发送给LCD的每个像素点的RGB值与LCD控制信号一起输出给LCD显示接口，以通过LCD进行显示。
如附图2所示，本专利进一步揭示了可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置，包括MCU1和现场可编程门阵列3，所述MCU1包括用于连接 LCD显示接口或所述现场可编程门阵列3的选择电阻2，所述现场可编程门阵列3可获取实时视频信号，其包括用于连接LCD显示接口的接口以及上述的图文及实时视频混合显示***。
由于可以通过选择电阻2将MCU与LCD或者现场可编程门阵列(FPGA) 3，当MCU1与现场可编程门阵列(FPGA)3时，即可通过现场可编程门阵列 (FPGA)3连接视频实时采集装置和LCD显示接口，从而实现视屏功能有无的选择，正因能实现视频功能有无的旋转，才能将所述MCU1、选择电阻2、现场可编程门阵列3集成于一块PCB板4以提高设备的集成度和功能性。
更进一步，如附图2所示，本专利还揭示了可兼容视频功能及图文视频混合显示***，上述的可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置，所述可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置与LCD显示接口6及视频采集装置5连接，其中所述视频采集装置5包括摄像头51以及用于将摄像头信号转换成54M时钟的BT656格式数据的视频AD转换芯片52，所述视频 AD转换芯片52连接所述现场可编程门阵列3。
当需要将视频RGB信号和图像RGB信号进行混合显示时，所述FPGA按照上述的混合显示方法进行显示。
当不需要将视频RGB信号和和图像RGB信号进行混合显示时，所述FPGA 直接将视频RGB信号解析后连同LCD控制信号发送给LCD显示接口进行显示。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.图文及实时视频混合显示方法，其特征在于：用于可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置，所述可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置与LCD显示接口(6)及视频采集装置(5)连接；所述可兼容视频功能及图文视频混合显示的装置包括MCU(1)和现场可编程门阵列(3)，所述MCU(1)包括用于连接LCD显示接口或所述现场可编程门阵列(3)的选择电阻(2)，所述MCU(1)、选择电阻(2)、现场可编程门阵列(3)集成于一块PCB板(4)上，所述视频采集装置(5)包括摄像头(51)以及用于将摄像头信号转换成BT656格式数据的视频AD转换芯片(52)，所述视频AD转换芯片(52)连接所述现场可编程门阵列(3)；所述现场可编程门阵列(3)包括图文及实时视频混合显示***，所述图文及实时视频混合显示***按照如下步骤进行LCD的显示控制：
S1，接收MCU发出的LCD控制信号和至少由图标、文字、背景组合形成的图像RGB信号，以及接收视频AD转换芯片发出的实时视频信号；所述图像RGB信号由GUI应用函数绘制形成，其包括一组与LCD的像素点匹配的像素点，且所述图像RGB信号的每个像素点的颜色值满足Green色的值为|0x01或Green色的值为&0xFE或Bule色的值为|0x01；
S2，将实时视频信号解码并整合成与LCD的时钟信号同样时钟的视频RGB信号；
S3，以所述LCD控制信号的时钟作为驱动源将指定帧视频RGB信号和对应帧图像RGB信号进行混合，其至少包括以下步骤
S31，将视频RGB信号解析后，经过运算放大及多通道的视频组合形成与LCD分辨率匹配的视频图像RGB信号；
S32，通过判断图像RGB信号的每个像素点的像素值，来确定发送给LCD的每个像素点的RGB值是视频图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是图像RGB信号对应像素点的RGB值，或是它们两者加权计算的RGB值；
S321，按照时序判断图像RGB信号的每个像素点的Green色的最低位和Blue色的最低位的值；
S322，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；
S323，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue色的最低位为0时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值；
S324，当判断图像RGB信号的某个像素点的Green色的最低位为0，Blue色的最低位为1时，确定发送给LCD上对应像素点的RGB值为视频图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值和图像RGB信号中与LCD上像素点对应的像素点的RGB值的加权值；
S4，将待发送给LCD的每个像素点的RGB值与LCD控制信号一起输出给LCD显示接口。
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