CN115776559A - 一种全彩led显示屏实现3d显示的*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，它涉及3D技术领域。包括LED显示屏、3D拼接处理器、3D同步发射器和多个3D眼镜，3D拼接处理器的输出端与LED显示屏相连，3D拼接处理器的3DVESA接口与3D同步发射器相连，3D同步发射器与3D眼镜通过蓝牙连接，所述的3D眼镜采用主动式充电快门2.4G蓝牙3D眼镜，所述的3D拼接处理器内置3D sync vesa同步头，通过3D VESA接口外接3D同步发射器，从而实现快门式3D眼镜跟3D多画面拼接处理器正确同步，达到3D效果。本发明能够很好地实现3D显示的同时，可以通过接收卡把LED刷新率提高到1920Hz甚至3840Hz以上，很好地解决了LED电视上出现的闪烁感，提高了显示效果。

Description

一种全彩LED显示屏实现3D显示的***

技术领域

本发明涉及的是3D技术领域，具体涉及一种全彩LED显示屏实现3D显示的***。

背景技术

LED显示屏作为时下最流行的显示方式之一，在很多重要场合都存在着不可替代性，主要体现在可制作面积大、视角大、色彩均匀度-致、灰度高、易维护等优势。进而在教育教学、展览展示、VR/AR等场合得到越来越多的青睐。随着3D显示技术的发展及各种市场应用场景的增加，LED室内小间距屏实现3D显示的需求不断涌现，未来应用前景广阔。

3D显示技术就是利用一系列的光学方法使人左右眼产生视差从而接受到不同的画面，在大脑形成立体效果的技术。人的双眼是横向并排，并有6-7cm的间隔，因此左眼与右眼所看到的影像会有些微的差异，这个差异被称为“视差(Parallax)”，大脑会解读双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视觉。立体视觉是基于视差而来，3D显示就是要以人工方式来重现视差，简单说就是想办法让左右两眼分别看到不同的影像，藉意在平面的显示面板上模拟处立体视觉。

目前的3D显示技术主要存在以下缺陷：

1、裸眼3D技术：大尺寸的LED显示屏的LED发光管的光是发散的，无法形成真正的裸眼3D功能，有的科研院校进行了在LED显示屏前加上折射膜的研究，略微形成了一定的裸眼3D效果，但是对于观看的角度、距离、视野范围具有非常大的局限性，目前并不具有实用价值。

2、色差式3D技术：这样的方法容易使画面边缘产生偏色，颜色细节丢失严重，颜色不丰富，偏红偏蓝。另外，关于色分法的标准始终是没有统一，为-部电影定制的双色眼镜基本能够过滤掉各自对应的波段，但是因为标准问题万-不能完全过滤就会产生严重的重影情况。

3、偏光式3D技术：由于是将原有画面一分为二后才被眼部接收，所以分辨率在原有基础上减半,清晰度和亮度有所降低。对LED大屏蒂来说，意味着投入一块高分辨率的LED大屏，实际上只达到原来一般的分辨率效果。同时偏振式3D技术对显示面板有特殊要求，必须在面板外层加装偏光层，所以造成面板成本增加，

综上所述，本发明设计了一种全彩LED显示屏实现3D显示的***。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，能够很好地实现3D显示的同时，可以通过接收卡把LED刷新率提高到1920Hz甚至3840Hz以上，很好地解决了LED电视上出现的闪烁感，提高了显示效果。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，包括LED显示屏、3D拼接处理器、3D同步发射器和多个3D眼镜，3D拼接处理器的输出端与LED显示屏相连，3D拼接处理器的3D VESA接口与3D同步发射器相连，3D同步发射器与3D眼镜通过蓝牙连接。

作为优选，所述的3D眼镜采用主动式充电快门2.4G蓝牙3D眼镜。

作为优选，所述的3D拼接处理器内置3D sync vesa同步头，通过3DVESA接口外接3D同步发射器，从而实现快门式3D眼镜跟3D多画面拼接处理器正确同步，达到3D效果。

作为优选，所述的3D拼接处理器采用可编程FPGA作为主要视频处理芯片，ARM嵌入式控制***，启动速度快，稳定性高，单板集成模拟和数字混合模拟接口实现客户所有需求。

作为优选，所述的3D拼接处理器采用4K输入采集卡支持4K接口，一个输入即可实现4K×2K的分辨率。DVI、HDMI1.4、HDMI2.0、HDMI均可编辑EDID，强制电脑输出自定义分辨率，以实现点对点显示的最佳效果。

作为优选，所述的3D拼接处理器还设置有GEN-LOCK输入输出接口，支持级联拼接，达到更大分辨率。

作为优选，所述的3D拼接处理器具有2D/3D同时显示功能，采用的处理算法可在多画面基础上，选择任何一个或多个画面播放3D或2D视频，从而实现多路3D视频同时显示，或者3D视频或2D视频混合显示。所述的3D拼接处理器可以手动设置左右眼翻转、可以以窗口为单位设置独立的3D工作模式，包括2D格式、3D左右格式、3D上下格式、3D帧连续格式。

作为优选，所述的3D拼接处理器采用了开放式DVI输出接口，可支持所有的主流控制***，普通的LED显示屏，普通的发送卡和接收卡只需配一台3D视频处理器，即可实现2D到3D的自由切换。

作为优选，所述的3D拼接处理器还通过硬件外挂法的数据接口与电脑端连接，让3D拼接处理器和电脑端及仿真软件同步联动，从根源上解决了帧连续格式下图像翻转的问题。

作为优选，所述的3D拼接处理器采用模块化结构，硬件上采用模块化设计，输入采集卡，输入卡、输出卡、控制卡、数据交换背板、风扇、电源均为模块化。客户可根据需求灵活定制相应的办卡，故障时直接替换相应组件即可。

作为优选，所述的3D拼接处理器采用背板交换技术，保证每个输入输出通道独享数据宽带，任意时刻可以并行传输所有并行数据，保证信号实时显示，不丢帧。

本发明具有以下有益效果：

1、3D拼接处理器将信号接入、数据交换、信号处理、颜色处理、3D信号处理有效的集中在一起，同时又做到了各模块的分布式处理，创新性的实现了分布式与集中式的完美结合。单机多达80路信号，避免了一系列分体机的驳接、联动控制、兼容及故障问题。一体式架构使得集中统一与灵活配置完美结合。

2、纯硬件板卡式设计，模块化结构；硬件上采用模块化设计，输入采集卡、输入卡、输出卡、控制卡、数据交换背板、风扇、电源均为模块化；用户可根据需求灵活定制相应的板卡，故障时直接替换相应故障组件即可；基于嵌入式软件***，采ARM+FPGA+CROSSPOINT架构，启动速度快，稳定性高。

3、采用IP网络流媒体解码；基于FPGA纯硬件架构，采用H.265/MPEG-4AVC解码技术，且支持标准的RTSP协议。对于网路中的IP摄像头信号,IP编码器信号，NVR信号或会议***中MCU的视频流都可以轻松解码并灵活显示。

4、多画面任意开窗，画面自由拉伸、压缩，任意跨屏、漫游：所有接入的信号都可以在全屏范围内任意开窗；单张输出板卡可以开8个窗口；每个窗口都能够在输出屏上漫游显示，完全没有区域限制；

5、4K信号输入：除了有常规cvbs、vga、dvi.hdmi等信号输入接口外还有多种4K输入信号,如DP1.1，HDMI1.4、HDMI2.0等单个接口即达到4K*2K(3840X2160)分辨率；同时多个输入接口间可以级联，从而使输入信号可以达到8k、16k乃至更高分辨率；EDID可在线编辑，强制电脑输出自定义分辨率,从而实现最佳的点对点显示；

6、输出帧同步技术；输出视频信号在***主时钟的统一授时管理下，达到了所有的输出端口完全同步，从根本上消除了每个显示单元内容不同步的问题，保证在播放高速信号时各显示单元步调一致，画面流畅，无撕裂现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的***架构图；

图2为本发明实施例1的应用示意图；

图3为本发明实施例2的应用示意图；

图4为本发明实施例3的应用示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，包括LED显示屏1、3D拼接处理器2、3D同步发射器3和多个3D眼镜4，3D拼接处理器2的输出端与LED显示屏1相连，3D拼接处理器2的3D VESA接口与3D同步发射器3相连，3D同步发射器3与3D眼镜4通过蓝牙连接。

值得注意的是，所述的3D眼镜4采用主动式充电快门2.4G蓝牙3D眼镜。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2内置3D sync vesa同步头，通过3D VESA接口外接3D同步发射器，从而实现快门式3D眼镜跟3D多画面拼接处理器正确同步，达到3D效果。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2采用可编程FPGA作为主要视频处理芯片，ARM嵌入式控制***，启动速度快，稳定性高，单板集成模拟和数字混合模拟接口实现客户所有需求。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2采用4K输入采集卡支持4K接口，一个输入即可实现4K×2K的分辨率。DVI、HDMI1.4、HDMI2.0、HDMI均可编辑EDID，强制电脑输出自定义分辨率，以实现点对点显示的最佳效果。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2还设置有GEN-LOCK输入输出接口，支持级联拼接，达到更大分辨率。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2具有2D/3D同时显示功能，采用的处理算法可在多画面基础上，选择任何一个或多个画面播放3D或2D视频，从而实现多路3D视频同时显示，或者3D视频或2D视频混合显示。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2采用了开放式DVI输出接口，可支持所有的主流控制***，普通的LED显示屏，普通的发送卡和接收卡只需配一台3D视频处理器，即可实现2D到3D的自由切换。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2还通过硬件外挂法的数据接口与电脑端连接，让3D拼接处理器和电脑端及仿真软件同步联动，从根源上解决了图像翻转的问题。

值得注意的是，所述的3D拼接处理器2采用模块化结构，硬件上采用模块化设计，输入采集卡，输入卡、输出卡、控制卡、数据交换背板、风扇、电源均为模块化。客户可根据需求灵活定制相应的办卡，故障时直接替换相应组件即可。

此外，所述的3D拼接处理器2采用背板交换技术，保证每个输入输出通道独享数据宽带，任意时刻可以并行传输所有并行数据，保证信号实时显示，不丢帧。

本具体实施方式的3D同步发射器3采用Optoma-TX-3Dsync24G VESA发射器，规格参数如下：

1、频率：2.4GH；

2、功率：-20to+10dBm；

3、发射范围：不低于80米；

4、认可：公共频段Band ISM；

3D眼镜：Optoma-TX-ZF2300快门2.4G蓝牙

规格参数：

3D技术：主动式充电快门眼镜；

镜片类型：液晶；

同步方法：2.4G无线电频率；

刷新频率：240Hz；

电池寿命：≥75个小时；

供电方式：5V USB/Li-on 120mAh；

视角：±115°；

透光率：40％；

镜架：密封，可水洗；

自动断电功能，更加节省资源；

2.4GHz无线电频率同步可避免来自其他设备的干扰；

本具体实施方式3D拼接处理器最多可配置80个输出通道，在3D模式下可以带载10400万分辨率的LED大屏幕。

本具体实施方式采用3D拼接处理器实现3D显示，简单易行，兼容主流LED控制***，无需对传统LED显示屏进行任何改动，借助一台3D拼接处理器可以实现任意全彩LED显示屏“秒变”3D屏。

本具体实施方式采用开放式DVI接口输出120HZ的3D信号，借助普通电脑、普通发送卡、普通接收卡及普通LED显示屏，无需更改***方案，无需额外增加成本。只需要注意2个技术问题:显示屏上采用可支持120HZ输入的普通发送卡及普通接收卡即可，接收卡的带载宽度比普通显示屏时降低一半。

本具体实施方式的3D拼接处理器采用板-卡式设计,可以任意扩展。目前最大规模为36路发送卡输出，可满足3800万分辨率以内的任何显示屏，所以完全不用担心显示屏尺寸太大而无法实现或代价昂贵。

本具体实施方式2D模式，3D模式一键切换；同一块屏幕，可以3D显示，也可以当做普通LED显示屏使用:瞬间切换无需复杂配置。另外同时实现多画面多个3D窗口或3D窗口跟2D窗口混合显示；完美解决3D大屏超大输入分辨率的问题；采用2.4GH的3D同步器及眼镜，同步距离达50米，避免红外眼镜的距离短、怕阻挡等缺点。

本具体实施方式支持多种3D素材，左右格式、上下格式、帧连续格式不受限制；支持OSD字符叠加功能，可以在图像上添加文字或图片；支持授权加密功能；由一级授权或二级授权此设备才能正常工作，设置授权时间到期后设备自动上锁，无法工作。支持其他拼接器的附加功能，如亮度快速调节、多场景无缝切换、场景轮询、定时切换、信号源裁剪、信号源状态检测等功能。

本具体实施方式支持高级3D模式，一路输入接入2D左眼信号，一路输入接入2D右眼信号，再由拼接器叠加处理完成3D合成输出3D视频效果。无需制作3D素材，可以实现3D双目摄像直播。

本具体实施方式的3D图像拼接处理器提供简便友好、可定制的统一控制应用管理界面，更灵活、更人性化操作。使得对3D立体显示拼接显示墙的操控方便快捷，操作直观。

实施例1：参照图2，某项目大屏使用了16张大发送卡,单卡带载384*1944；使用了一主一备两台双显卡服务器；拼接器上配备了28路输入、36路输出；3D方案为“连续帧”的3D解决方案,此项目运用连续帧3D方案的原因是客户的3D素材是通过Siemens NX等建模软件建模而来；连续帧的3D方案需要显卡输出120帧，3D拼接器输入输出120帧。此项目还使用了预监功能,即硬件预监+软件预监双预监方案,硬件预监作为备用,当软件预监出现问题时可以立即启动硬件预监。无论硬件预监还是软件预监都可以通过控制室的两台4K液晶显示器,实时监视大屏的播放状态也可以在液晶显示器上监视另外几路输入信号的实时状态。

实施例2；参照图3，在展览展示、学校教育领域要求多画面多窗口的现实应用，如图左侧显示一个3D的素材窗口，播放3D视频或3D教学软件，右侧一个窗口播放ppt讲解。

实施例3：参照图4，nvidia显卡输出连续帧(120HZ)片源，通过HDMI1.4或者DP接口输入，从而实现更好的3D效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，包括LED显示屏(1)、3D拼接处理器(2)、3D同步发射器(3)和多个3D眼镜(4)，3D拼接处理器(2)的输出端与LED显示屏(1)相连，3D拼接处理器(2)的3D VESA接口与3D同步发射器(3)相连，3D同步发射器(3)与3D眼镜(4)通过蓝牙连接。

2.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D眼镜(4)采用主动式充电快门2.4G蓝牙3D眼镜。

3.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)内置3D sync vesa同步头，通过3D VESA接口外接3D同步发射器，从而实现快门式3D眼镜跟3D多画面拼接处理器正确同步，达到3D效果。

4.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)采用可编程FPGA作为视频处理芯片，ARM嵌入式控制***。

5.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)采用4K输入采集卡支持4K接口，一个输入即可实现4K×2K的分辨率；DVI、HDMI1.4、HDMI2.0、DP1.2、HDMI均可编辑EDID，强制电脑输出自定义分辨率，以实现点对点显示的最佳效果。

6.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)还设置有GEN-LOCK输入输出接口，支持级联拼接，达到更大分辨率。

7.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)具有2D/3D同时显示功能，采用的处理算法可在多画面基础上，选择任何一个或多个画面播放3D或2D视频，从而实现多路3D视频同时显示，或者3D视频或2D视频混合显示。

8.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)采用了开放式DVI输出接口，可支持所有的主流控制***，普通的LED显示屏，普通的发送卡和接收卡只需配一台3D视频处理器，即可实现2D到3D的自由切换。

9.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)还通过硬件外挂法的数据接口与电脑端连接，让3D拼接处理器和电脑端及仿真软件同步联动，从根源上解决了图像翻转的问题。

10.根据权利要求1所述的一种全彩LED显示屏实现3D显示的***，其特征在于，所述的3D拼接处理器(2)采用模块化结构，硬件上采用模块化设计，输入采集卡，输入卡、输出卡、控制卡、数据交换背板、风扇、电源均为模块化；所述的3D拼接处理器(2)采用背板交换技术。

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