專利名稱：立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種立體視頻雙機投影調整設備，具體是指一種立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整驅動器。
背景技術：
現(xiàn)在立體電影越來越多，市場上能播放立體電影的設備也越來越多，越來越多的人在電影院、會所或家里都可以看立體電影。但是，在享受立體電影的視覺沖擊的同時，大多數(shù)看立體電影的人都會有眼睛發(fā)脹、頭暈、看后行走不穩(wěn)甚至嘔吐等不適癥狀。對此，有人的解釋是:“立體的就是頭暈的”。為什么會有頭暈眼脹的現(xiàn)象呢？這是因為影院、投影機廠商為了降低設備成本，在一個放映機或投影機里面安裝“切換式”(也稱“開關式”、“主動式”)電路和裝置造成的。這種“切換式”電路和裝置會讓左右眼的圖像通過同一個顯示設備和鏡頭播放出來(可以稱之為“單機播放”)，這使得人眼在看立體圖像時，左右眼會交替看到圖像，而不能同時看到左右眼的圖像，這樣完全不符合人體的生理衛(wèi)士和生理習慣，看10秒種就會有發(fā)脹感覺，再長就會頭暈、嘔吐等。為此，雙機投影的立體影院完美的解決了這個問題，能讓兩只眼睛同時看到兩個圖像。但實際中，有一些由計算機軟件解碼、通過顯示卡的兩個顯示端口分別輸出給兩個投影機的方案(可以稱之為“軟件解碼”)，存在另一個問題，就是左右眼圖像在播放中不能同步、左右眼圖像會不定時錯位，導致圖像模糊、觀看不適。還有，雙機投影系統(tǒng)要解決雙機投影重合調整的問題，只有雙機投影完全一致，才能達到比較好的播放效果。目前為解決這個問題，只有使用圖像融合器來實現(xiàn)，這增加了投資，并且沒有自動調節(jié)功能，一旦投影機位置發(fā)生變化，必須由專業(yè)人員調整。還有一個問題，就是投影機經(jīng)過一段時間工作后，顯示單元和燈泡會有一定程度的老化和衰變，造成兩個投影機在亮度、色彩、均勻性等方面不一致，也會影響觀看效果。目前還沒有人能解決這個問題。
發(fā)明內容為解決雙機投影一致性的問題，以及雙機在亮度、色彩、均勻性等方面一致性的問題，本實用新型提供一種立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整驅動器。該驅動器通過硬件解碼的方式把立體視頻信號分成左右眼兩路獨立的信號發(fā)送出來，又通過配置的偏振鏡片把左右眼視頻圖像區(qū)分開來；同時，通過外連的攝像頭，又自動調整了雙投影機在重合度、亮度、色彩和均勻性等方面的差異。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術方案:一種立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，包括一驅動器，連接在播放機和兩個投影機之間；一遙控器，無線遙控所述驅動器；兩個偏振鏡片，分別安裝在每個投影機鏡頭的前端；若干獨立放置的供觀看者佩戴的偏振眼鏡；其特征在于:所述驅動器里面包含有驅動器電路板和與之連接的無線遙控接收/狀態(tài)燈電路板、電機驅動電路板，所述驅動器電路板上包括有FPGA單元、與FPGA單元輸入端連接的格式解碼模塊、與FPGA單元輸出端連接的兩個并聯(lián)的信號編碼模塊；格式解碼模塊的輸入端與立體視頻信號輸入接口相連，立體視頻信號輸入接口與播放機相連；各信號編碼模塊輸出端分別與一立體視頻信號輸出接口相連，每一立體視頻信號輸出接口分別與一投影機相連。所述立體視頻信號輸入接口為多個。所述驅動器電路板上還分布設有DDR接口、flash接口、COM接口、網(wǎng)絡和wifi接口、攝像頭接口、無線遙控接收/狀態(tài)燈電路板接口和電源接口。所述投影機連接一降溫風機，所述電機驅動電路板與該風機電連接。所述電機驅動電路板與用以移動所述偏振鏡片的驅動電機電連接。所述遙控器與無線遙控接收/狀態(tài)燈電路板信號配合連接。還包括用于拍攝兩個投影機圖像的攝像頭，裝設在所述驅動器上，與所述FPGA單元連接。所述驅動器電路板上還設有疊加校準模塊，與所述FPGA單元連接。所述驅動器電路板上還設有亮度色彩均衡校準模塊，與所述FPGA單元連接。本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型通過硬件解碼的方式把圖像信號分為左右眼兩部分同時輸出。硬件解碼是流水化操作，不會產(chǎn)生因為計算機資源不足、病毒影響等原因產(chǎn)生的丟幀、跳幀等現(xiàn)象，保證觀看的流暢性。2、本實用新型使用疊加校準模塊、亮度色彩均衡校準模塊，把圖像中存在的影像重疊，色彩不均勻等問題得以解決。3、本實用新型通過遙控器或安卓、蘋果系統(tǒng)上的軟件控制，大大降低操作的復雜性，能讓所有人群都能輕易的使用本產(chǎn)品，享受立體圖像的真實效果。4、本實用新型通過配置偏振鏡片和偏振眼鏡，使左右眼能看到完美的立體視頻圖像。5、針對大銀幕的拼接、弧形銀幕，通過疊加校準模塊，用外接的攝像頭采集投影機的投影圖像，可以自動的調整拼接、疊加、融合等操作，簡單快捷。

圖1是本組合裝置的總體構成圖。圖2是驅動器的結構布置圖。圖3是驅動器上電路板的結構布置圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。本實用新型的基本設計思路是，立足于雙機投影的原理，設置一驅動器，它是連接在播放機和投影機之間的一個設備。它接收播放機播出的立體電影視頻信號，用硬件解碼的方式把立體視頻信號分成左右眼兩路獨立的信號，通過兩個投影機投影到立體金屬銀幕上；同時在兩個投影機鏡頭前各放置偏振鏡片，觀看者佩戴配套的偏振眼鏡，通過偏振光學原理，就可以在同一個銀幕上，把左右眼視頻圖像分開拉來，就可以看到完美的立體視頻；另外，通過外連的攝像頭，與驅動器相連，通過驅動器里的圖像調整模塊，可以自動調整雙機投影重合度，可以檢測兩個投影機在亮度、色彩、均勻性等方面的差異，自動調整圖像的輸出色彩和投影機內部的投影參數(shù)，達到雙機顯示一致、觀看舒適的效果。另外，還可以通過邊緣融合、弧形和球形幕調整功能，可以獨立或和其它驅動器配合，在大屏幕或弧形、球形銀幕上投影。此外，驅動器還設計有COM 口、網(wǎng)絡接口和WIFI接口，可以用于控制投影機的開關，可以用安卓或蘋果系統(tǒng)上開發(fā)的軟件來操作本驅動器。這里所提到的硬件解碼是指在把一組立體視頻輸入信號(如圖3所示的立體視頻輸入信號1、2)經(jīng)過解碼、校準等，最終分解為左右眼兩個獨立的視頻信號輸出，在進行重合度調整、色彩調整、亮度調整、均勻性調整等調整參數(shù)編輯處理的過程中，不需要基于CPU運算的軟件進行處理，是依靠數(shù)字邏輯電路進行的流水線式處理。而軟件解碼，就是視頻處理過程中，需要有一個CPU，基于這個CPU運行的軟件，根據(jù)設計好的流程，對視頻進行處理。由此可見，硬件解碼是流水化操作，不存在系統(tǒng)資源不足、病毒木馬等影響，而軟件解碼必須有一個CPU運行環(huán)境，有內存，這就存在系統(tǒng)資源不足、受病毒木馬影響導致運行速度慢而不能正確解碼的問題。具體的硬件解碼措施，是根據(jù)立體視頻的格式，比如左右格式、上下格式、前后幀格式、交錯行格式、藍光3D格式等不同的格式，調用不同的邏輯模塊進行解碼，把左右眼視頻信號提取出來。偏振鏡片和偏振眼鏡之間的配合原理是:偏振眼鏡和偏振鏡片上面有一個共同的部件一偏振膜。偏振膜分兩組，相同極性的偏振膜疊加在一起可以看過去，相對極性的偏振膜疊加在一起不能看過去。通過這個偏振光學原理，就可以在同一個銀幕上，把左右眼視頻圖像分開。具體措施是:首先在兩個投影機上分別安裝兩個具有相對極性偏振膜的偏振鏡片，左眼眼鏡上的偏振膜和投射左眼圖像的投影機前面的偏振鏡片偏振膜是相同的一組，右眼眼鏡上的偏振膜和投射右眼圖像的投影機前面的偏振鏡片偏振膜是對應相同的另一組，這樣左眼只能看到左眼圖像，右眼只能看到右眼圖像。攝像頭是連接到驅動器上的，一個驅動器配一個攝像頭，攝像頭向驅動器傳遞圖像息。邊緣融合、弧形和球形幕調整功能是指通過調整投影機里面顯示單元(比如IXD或DLP芯片)上圖像的亮度、顯示的區(qū)域、形狀變化、光線變化等，消除弧形和球形銀幕造成的圖像失真，消除圖像疊加時的高亮度，讓人眼看上去正常。本實用新型的體系構成如下:如圖1所示，設置一驅動器1，一攝像頭2，一遙控器3，兩片偏振鏡片4，若干副偏振眼鏡5。驅動器I連接在播放機6和投影機7之間，播放機6為一個，投影機7為兩個；攝像頭2安裝在驅動器I上，采集投影機的影像信息，傳遞給驅動器I ;遙控器3無線遙控驅動器I ;偏振鏡片4，與投影機7的數(shù)量一致，安裝在每個投影機鏡頭的前端；偏振眼鏡5獨立放置在座位上，供觀看者佩戴，當播放立體電影時，兩個投影機的鏡頭前要加上極性不同的偏振鏡片，配合觀看者佩戴的偏振眼鏡，把兩個投影機投射出的左右眼圖像分別被左右眼觀看到；而看普通電影時，鏡頭前的偏振鏡片要移走，以提高亮度，觀看者也不用戴偏振眼鏡。 如圖2所示，驅動器I里面包含有驅動器電路板11、無線遙控接收和狀態(tài)燈電路板12、電機驅動電路板13。軟件是運行在驅動器電路板上的軟件，是根據(jù)驅動器的功能需要設計的軟件。具體的是，攝像頭2與驅動器電路板11相連；遙控器3經(jīng)過無線遙控接收和狀態(tài)燈電路板12與驅動器電路板11電連接起來；電機驅動電路板13與驅動器電路板11相連；立體視頻輸入信號由驅動器電路板11進，解碼后分解出來的左右眼視頻輸出信號由驅動器電路板11出。電機驅動電路板13是用來控制偏振鏡片4和降溫風機的。電機驅動電路板13通過控制用來移動偏振鏡片4的驅動電機，來達到改變偏振鏡片4位移的目的；降溫風機安裝在投影機的排風口，是針對投影機的排風而設置的，投影機開的時候，降溫風機必須打開。如圖3所示，驅動器電路板11上包括FPGA單元111，其輸入端連接格式解碼模塊112，輸出端連接信號編碼模塊113。FPGA單元111由商用的FPGA芯片和其外圍器件組成；格式解碼模塊112和信號編碼模塊113是根據(jù)對外接口不同而使用不同的商用芯片，比如用HDMI接口就要使用HDMI信號的編碼和解碼芯片，DVI接口就要用DVI信號的編碼和解碼芯片。驅動器電路板11設計有一個或多個立體視頻信號輸入接口 114 (設多個時可以同時連接多個視頻源)，立體視頻信號輸入接口 114連接播放機6(請結合圖2)，立體視頻信號輸入后率先進入與立體視頻信號輸入接口 114連接的格式解碼模塊112，格式解碼模塊112根據(jù)立體視頻信號的輸入格式，比如左右格式、上下格式、前后幀格式、交錯行格式、藍光3D格式等不同的格式，調用不同的邏輯模塊進行格式解碼，變成圖像，解碼后的圖像進入與其相連的FPGA單元111。在FPGA單元111里，F(xiàn)PGA單元將圖像分解為左右眼兩路視頻信號，分別經(jīng)過與FPGA單元111輸出端相連的兩個并聯(lián)信號編碼模塊113再次編碼后，經(jīng)過與信號編碼模塊113相連的兩個立體視頻信號輸出接口 115發(fā)送到兩個投影機7(請結合圖2)。這里的解碼是指把HDMI視頻信號變?yōu)镕PGA可以處理的圖像信息，編碼是指把FPGA可以處理的圖像再次變?yōu)镠DMI視頻信號。上述驅動器電路板11接收立體視頻信號后，可以通過自動識別信號格式的方式，或通過手動指定解碼格式的方式，來采用合適的解碼方法，把立體視頻信號分為左右眼獨立的視頻信號，分別輸出給兩個投影機。這里，自動識別信號格式，就是指在自動模式下，驅動器自動分析輸入信號的格式，然后根據(jù)自動判斷的結果調用邏輯模塊進行立體視頻解碼。手動指定解碼格式，就是指在手動模式下，使用者需要通過遙控器，指定驅動器調用某種邏輯模塊進行立體視頻解碼。繼續(xù)參見圖3，驅動器電路板11上還可設有疊加校準模塊116、亮度色彩均衡校準模塊117，疊加校準模塊116、亮度色彩均衡校準模塊117各自包含有軟件代碼，用于圖像疊加處理和校正亮度色彩，是本領域的成熟技術。FPGA單元111可以接收疊加校準模塊116、亮度色彩均衡校準模塊117處理后的圖像。FPGA單元111發(fā)出左右眼不同的調試圖像給兩個投影機后，攝像頭2實時拍攝兩個投影機的合成圖像，傳遞給FPGA單元111。FPGA單元111分析兩個投影機的投影偏差，當發(fā)現(xiàn)兩個投影機的投影疊加有偏差時，或亮度色彩不均衡時，分別啟動疊加校準模塊116和亮度色彩均衡校準模塊117進行校準，調整圖像中每個點的顯示位置，讓兩個圖像完全重合，并且線性分布。疊加校準是預先通過FPGA分別向兩個投影機提供網(wǎng)格測試圖作為標準，模塊里植有網(wǎng)格校正函數(shù)，包括圖像移動、變形校正。當通過攝像頭采集后，分析兩個投影機的網(wǎng)格位置，圖像位置有偏差時，將圖像返回給這個模塊，經(jīng)過算法修正，得到修正的測試圖再給兩個投影機，如果還不一致，返回再修正，經(jīng)過幾次校準后，達到最好的效果，把數(shù)據(jù)保存在flash中ο亮度色彩均衡校準原理與疊加校準一樣，亮度色彩均衡校準模塊114預先發(fā)送不同灰階、顏色的測試圖到兩個投影機上作為標準，模塊里植有亮度、色彩校正函數(shù)。通過攝像頭采集，分析兩個投影機之間的亮度、色彩偏差，分析單個投影機的整個畫面上的亮度、色彩的不均衡，通過調整圖像的亮度和色彩，達到兩個投影機在亮度色彩均衡上的一致。正常操作時，流經(jīng)FPGA的視頻流根據(jù)flash存儲的數(shù)據(jù)進行校準修正，送給兩個投影機，就得到了疊加校準和亮度色彩均衡校準。這樣，圖像經(jīng)過格式解碼模塊解碼，并經(jīng)疊加校準模塊和亮度色彩均衡校準模塊校準，再經(jīng)信號編碼就輸出給投影機投影。投影機在經(jīng)過偏光調整，就能輸出左右眼同步，亮度、色彩均衡，無偏光、疊加的視頻圖像，達到完美的觀看效果。繼續(xù)參見圖3，驅動器電路板11上還可有多種接口，除了立體視頻信號輸入接口114和立體視頻信號輸出接口 115外，還有DDR接口 118、flash接口 119、COM接口 120、網(wǎng)絡和wifi接口 121、電源接口 122等，F(xiàn)PGA單元可以通過這些外接口進行數(shù)據(jù)交換。上述遙控器3是用來控制、選擇驅動器的各項功能的。其上包括電源開關鍵、偏振片位置鍵、上下左右四個方向鍵、確定鍵、返回鍵、菜單鍵、取消鍵、輸入通道選擇鍵、左右眼切換鍵等。另外，通過無線遙控接收和狀態(tài)燈電路板和網(wǎng)絡、wifi接口，可以接收遙控器或安卓、蘋果系統(tǒng)上的軟件控制，調整驅動電路板上的參數(shù)，包括調整疊加校準模塊和亮度色彩均衡校準模塊的參數(shù)。COM接口是用來控制投影機的開關和設定投影機參數(shù)的。DDR接口是和FPGA進行雙向的數(shù)據(jù)交換、進行幀存儲，用于視頻信號的存儲和處理的場所。Flash接口是和FPGA進行雙向的數(shù)據(jù)交換，主要存儲各種數(shù)據(jù)。本實用新型通過硬件解碼、編碼，能完全保證立體視頻的左右眼同時觀看的要求，并且保證左右眼圖像不會發(fā)生錯位現(xiàn)象。同時，硬件的流程化操作，不會產(chǎn)生因為計算機資源不足、病毒影響等原因產(chǎn)生的丟幀、跳幀等現(xiàn)象，保證觀看的流暢性。通過遙控器或安卓、蘋果系統(tǒng)上的軟件控制，大大降低操作的復雜性，能讓所有人群都能輕易的使用本產(chǎn)品，享受立體圖像的真實效果。針對大銀幕的拼接、弧形銀幕，通過疊加校準模塊，用外接的攝像頭采集投影機的投影圖像，可以自動的調整拼接、疊加、融合等操作，簡單快捷。當然，手動調整功能也是具備的。針對兩個投影機可能存在的亮度、色彩、均衡等方面的不一致，通過外接的攝像頭采集投影機的投影圖像，經(jīng)過亮度色彩均衡校準模塊，可以自動的生成校準參數(shù)和色彩曲線，存入投影機電路板和驅動器電路板，讓兩個投影機的投影圖像在亮度、色彩、均衡等方面完全或接近完全一致，讓兩只眼睛看到一樣的圖像，讓觀看者可以舒適的觀看立體視頻。
權利要求1.一種立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于，包括: 一驅動器，連接在播放機和兩個投影機之間； 一遙控器，無線遙控所述驅動器； 兩個偏振鏡片，分別安裝在每個投影機鏡頭的前端； 若干獨立放置的供觀看者佩戴的偏振眼鏡； 所述驅動器里包含有驅動器電路板和與之連接的無線遙控接收/狀態(tài)燈電路板、電機驅動電路板，所述驅動器電路板上包括有FPGA單元、與FPGA單元輸入端連接的格式解碼模塊、與FPGA單元輸出端連接的兩個并聯(lián)的信號編碼模塊；格式解碼模塊的輸入端與立體視頻信號輸入接口相連，立體視頻信號輸入接口與播放機相連；各信號編碼模塊輸出端分別與一立體視頻信號輸出接口相連，每一立體視頻信號輸出接口分別與一投影機相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述立體視頻信號輸入接口為多個。
3.根據(jù)權利要求1所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述驅動器電路板上還分布設有DDR接口、flash接口、COM接口、網(wǎng)絡和wifi接口、攝像頭接口、無線遙控接收/狀態(tài)燈電路板接口和電源接口。
4.根據(jù)權利要求1所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述投影機連接一降溫風機，所述電機驅動電路板與該風機電連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述電機驅動電路板與用以移動所述偏振鏡片的驅動電機電連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述遙控器與無線遙控接收/狀態(tài)燈電路板無線信號配合連接。
7.根據(jù)權利要求1至6之一所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:還包括用于拍攝兩個投影機圖像的攝像頭，裝設在所述驅動器上，與所述FPGA單元連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述驅動器電路板上還設有疊加校準模塊，與所述FPGA單元連接。
9.根據(jù)權利要求7所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述驅動器電路板上還設有亮度色彩均衡校準模塊，與所述FPGA單元連接。
10.根據(jù)權利要求8所述的立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，其特征在于:所述驅動器電路板上還有亮度色彩均衡校準模塊，與所述FPGA單元連接。
專利摘要本實用新型公開了一種立體視頻硬件解碼雙機偏光疊加調整組合裝置，包括驅動器、攝像頭、遙控器、偏振鏡片。驅動器里面包含有驅動器電路板、無線遙控接收和狀態(tài)燈電路板、電機驅動電路板，驅動器電路板上包括有FPGA單元、格式解碼模塊、疊加校準模塊、亮度色彩均衡校準模塊，以及DDR接口、flash接口、COM接口、網(wǎng)絡和wifi接口、電源接口，所述驅動器連接兩臺投影機。本實用新型通過硬件解碼的方式把圖像信號分為左右眼兩部分同時輸出。硬件解碼是流水化操作，不會產(chǎn)生因為計算機資源不足、病毒影響等原因產(chǎn)生的丟幀、跳幀等現(xiàn)象，保證觀看的流暢性；同時通過疊加校準模塊、亮度色彩均衡校準模塊，把圖像中存在的影像重疊，色彩不均勻等問題得以解決。
文檔編號H04N13/00GK203015043SQ20132000587
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權日2013年1月7日
發(fā)明者徐勝 申請人:徐勝