CN101615374A - 一种控制静态画面显示时间的装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制静态画面显示时间的装置，包括视频码流输入模块、数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块、控制运算模块、像素处理模块、视频码流输出模块，还包括通讯模块，本发明还公开了上述装置的实现方法，包括以下步骤：初始化各个模块；对显示数据帧作帧锁存工作，判断帧缓存模块和帧锁存模块的显示数据是否一致，一致则判断静态画面显示时间是否超过预先设定的阈值，做插帧操作或像素搬移操作；不一致则重新锁存数据帧。本发明能精确测量显示静态画面的时间并进行相应的规避操作，避免等离子显示面板长时间显示静止图像、高亮度图像，延长其使用寿命并有效的减低了等离子显示面板的残影问题，大大的减少了开发的工作量。

Description

一种控制静态画面显示时间的装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及等离子面板显示画面的技术领域，特别涉及一种控制静态画面显示时间的装置及其实现方法。

背景技术

目前，等离子显示面板应用范围非常广泛，其由视频处理模块、等离子显示逻辑模块以及等离子显示屏组成。等离子显示面板的视频输入，如复合视频、组成视频、数字视频以及接收的有线和无线视频等，在视频处理模块进行如采样、数字化、视频缩放、菜单、切换视频源等操作处理后形成视频码流。

等离子显示逻辑模块主要负责对视频处理模块输出的视频码流中的显示数据进行数字化处理，实现分子场显示。对显示数据的处理操作，主要包括将码流中的显示数据按位进行分离和存储，如将一场显示数据从最低位到最高位，根据权重进行分块存储，然后按相应子场顺序读出并发送到寻址驱动器进行寻址显示，同时在该部分还要根据码流中的行同步、场同步和时钟等产生的子场同步信号，扫描同步信号以及扫描电极和维持电极的脉冲产生电路所需的逻辑控制信号，使驱动电路正确的产生准备期、寻址期、维持期各电极所需的各种高压脉冲序列波形，实现图像的正常显示。等离子显示屏依靠等离子显示逻辑模块的驱动，利用等离子放电效应显示图像。

等离子显示面板中每个像素由3个玻璃气室组成，玻璃气室充入氖、氙等混合惰性气体。当电极上加入电压，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象，也称电浆效应。气体等离子体放电产生紫外线，紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉(磷)发光。长时间显示静止图像、高亮度图像容易引起长时间强烈的等离子照射磷光粉，会引起磷光粉退化，导致可见光放射量的减少，这种退化表现为图像亮度上的差异，导致影像残留，导致等离子显示面板的使用效果差以及使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，避免等离子显示面板长时间显示静止图像、高亮度图像，提供一种控制静态画面显示时间的装置，包括：

视频码流输入模块，用于接收等离子显示面板的视频处理模块输出的视频码流，并发送到数据提取模块和像素处理模块；所述视频码流包括显示数据以及行同步信号流、场同步信号流、时钟信号流；

数据提取模块，用于根据所述的行同步信号流、场同步信号流剔除显示数据中的行消隐数据、场消隐数据，提取一场有效的显示数据并封装成显示数据帧，同时发送给帧锁存模块和帧缓存模块；

帧缓存模块，用于接收数据提取模块输出的显示数据帧并对其进行缓冲，将缓冲后的显示数据帧分别发送给帧锁存模块和比较模块；

帧锁存模块，用于接收数据提取模块输出的显示数据帧和帧缓存模块输出的显示数据帧并缓存，根据控制运算模块的控制信号选择锁存对象并进行锁存，把锁存帧输出到比较模块；所述锁存对象是指本模块内用于缓存数据提取模块和帧缓存模块输出的显示数据帧的缓存空间；

比较模块，用于对帧缓存模块的输出帧和帧锁存模块的锁存帧作比较以及统计帧缓存模块数据相邻像素的相同几率，把比较计算结果发送到控制运算模块；

控制运算模块，用于初始化本装置内的数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块和像素处理模块，接受比较模块的比较计算结果并且通过发送控制信号控制数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块和像素处理模块的工作状态；

像素处理模块，用于接收视频码流输入模块的视频码流，根据控制运算模块的控制信号对所述的视频码流做直通操作、像素搬移操作或插帧操作后发送到视频码流输出模块；

视频码流输出模块，用于接收像素处理模块输出的视频码流并发送到等离子显示面板的等离子显示逻辑模块；

所述控制运算模块分别与数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块、像素处理模块相连，所述数据提取模块分别与帧缓存模块、帧锁存模块、视频码流输入模块相连，所述帧缓存模块与帧锁存模块连接，所述帧缓存模块和帧锁存模块分别与比较模块相连接；所述像素处理模块分别与视频码流输入模块和视频码流输出模块相连接。

为更好的实现本发明，所述一种控制静态画面显示时间的装置还包括通讯模块，用于与等离子显示面板的视频处理模块进行通信，获取等离子显示屏的像素尺寸信息并发送到控制运算模块，所述通讯模块与控制运算模块相连。

所述帧缓存模块内部有两个帧长度的缓存空间供相邻的显示数据帧做交替缓存，若某一缓存空间缓存满一帧显示数据帧，则该缓存空间作为数据源同时对比较模块和帧锁存模块输出显示数据帧。

所述帧锁存模块内部有两个帧长度的缓存空间，一个用于缓存数据提取模块输出的显示数据帧，另一个用于缓存帧缓存模块输出的显示数据帧；锁存对象是指上述两个帧长度的缓存空间；本帧锁存模块内部还有一个帧长度的锁存空间，帧锁存模块受控制运算模块控制，选择其中一个锁存对象进行锁存并输出到比较模块，即选择两个帧长度缓存空间中的一个进行锁存操作并输出。

所述控制模块内设置有计数器，当相邻场的显示数据相同时，计数器加一；当相邻场的显示数据不同时，则计数器清零。

所述控制模块内设置有时间计时器，用于计算静态画面显示的时间，所述静态画面显示的时间＝相邻场的显示数据连续相同的次数/帧率。

所述像素搬移操作是指在不改变行消隐的时间长度前提下，减少前沿的一个像素时钟长度，增加后沿的一个像素时钟长度，实现正场的图像向右偏移一个像素。

所述插帧操作，具体是指，根据等离子显示屏的像素尺寸信息以及帧缓存模块数据相邻像素的相同几率，像素处理模块插入一帧黑色图片内容到视频码流中并发送到视频码流输出模块。

本发明的另一目的在于提供一种控制静态画面显示时间的方法，包括以下步骤：

S101：初始化各个模块，并将计数器、时间计时器数值清零；

S102：开启数据提取模块；

S103：判断是否是刚上电或超出阈值相关处理后的情况，所述超出阈值相关处理是指超出阈值时像素处理模块进行的插帧或搬移操作，若是，进入S104；如果否的话，则进入S105；

S104：开启对数据提取模块的显示数据帧作帧锁存工作，直到锁存完成，并进入S106；

S105：开启对帧缓存模块的显示数据帧作帧锁存工作，直到锁存完成，并进入S106；

S106：开启比较模块，判断帧缓存模块和帧锁存模块的显示数据是否一致，若一致则计数器加一，并且利用时间计时器计算静态画面显示时间，关闭比较模块并进入S107；若帧缓存模块和帧锁存模块的显示数据是不一致则计数器和时间计时器清零，关闭比较模块并且跳转到S105；

S107：判断静态画面显示时间是否超过用户预先设定的阈值，如果是的话，进入S108，如果否的话，跳转到S106；

S108：判断是否是在显示大面积的纯色静态图片的，如果是的话，进入S109，如果否的话，跳转到S110；

S109：像素处理模块做插帧操作，显示一场纯黑图片，直到显示完一场像素后，像素处理模块把进行插帧处理后的视频码流发送到视频码流输出模块，并进入S111；

S110：像素处理模块做像素搬移操作，直到搬移完一场像素后，像素处理模块把进行搬移处理后的视频码流发送到视频码流输出模块，并进入S111；

S111：视频码流输出模块接收所述像素处理模块输出的视频码流，并发送到等离子显示面板的等离子显示逻辑模块，计数器和时间计时器清零，跳转到S103。

本发明的工作原理：如图1所示，将本发明嵌入到等离子显示面板的视频处理模块和等离子显示逻辑模块间，对显示内容的相邻场显示数据进行比较，若相邻场显示数据一致则可以定义为连续显示同一画面，可以利用公式(静态画面显示时间＝相邻场的显示数据连续相同的次数/帧率)来求出静态画面显示时间，当静态画面显示时间超过预定义的阈值时，根据静态图片的特征作相应规避操作：若显示图片内容画面丰富，可以做像素搬移操作；若显示内容比较单一(即大面积相邻像素值相同)，可以针对这种情况插一帧黑色图片(即插帧操作)，且提供通讯功能与视频处理模块交互。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一、能精确测量显示静态画面的时间，当静态画面显示时间超过预定义的阈值时，根据静态画面的特征作相应规避操作，避免等离子显示面板长时间显示静态图像、高亮度图像，增强其使用效果和延长其使用寿命；

第二、应用方便，根据现有技术中的等离子显示面板结构，本发明以串接的方式直接嵌入等离子显示面板结构的内部，即可有效的减低了等离子显示面板的残影问题，大大的减少了开发的工作量。

附图说明

图1是本发明一种控制静态画面显示时间的装置的工作环境图；

图2是本发明一种控制静态画面显示时间的装置的结构方框图；

图3是本发明一种控制静态画面显示时间的方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图2所示，一种控制静态画面显示时间的装置，包括：

视频码流输入模块，用于接收等离子显示面板的视频处理模块输出的视频码流，并发送到数据提取模块和像素处理模块；所述视频码流包括显示数据以及行同步信号流、场同步信号流、时钟信号流；

数据提取模块，用于根据所述的行同步信号流、场同步信号流剔除显示数据中的行消隐数据、场消隐数据，提取一场有效的显示数据并封装成显示数据帧，同时发送给帧锁存模块和帧缓存模块；

帧缓存模块，用于接收数据提取模块输出的显示数据帧并对其进行缓冲，将缓冲后的显示数据帧分别发送给帧锁存模块和比较模块；所述帧缓存模块内部有两个帧长度的缓存空间供相邻的显示数据帧做交替缓存，若某一缓存空间缓存满一帧显示数据帧，则该缓存空间作为数据源同时对比较模块和帧锁存模块输出显示数据帧；

帧缓存模块的工作流程具体为：所述帧缓存模块内部有两个缓存空间，分别为缓存空间甲和缓存空间乙，输入的显示数据先在缓存空间甲缓存，当缓存空间甲缓存满一帧显示数据后暂时停止缓存操作，由缓存空间乙开始缓存输入的显示数据，与此同时，缓存空间甲做为输出数据源同时对比较模块和帧锁存模块输出显示数据，当缓存空间乙缓存满一帧显示数据后暂时停止缓存操作，由缓存空间甲开始缓存输入的显示数据，并同时由缓存空间乙做为输出数据源同时对比较模块和帧锁存模块输出显示数据；

帧锁存模块，用于接收数据提取模块输出的显示数据帧和帧缓存模块输出的显示数据帧并缓存，所述帧锁存模块内部有两个帧长度的缓存空间，一个用于缓存数据提取模块输出的显示数据帧，另一个用于缓存帧缓存模块输出的显示数据帧；锁存对象是指上述两个帧长度的缓存空间；本帧锁存模块内部还有一个帧长度的锁存空间，帧锁存模块受控制运算模块控制，选择其中一个锁存对象进行锁存并输出到比较模块，即选择两个帧长度缓存空间中的一个进行锁存操作并输出；

初始化后，若是刚上电或超出阈值相关处理后的情况，所述超出阈值相关处理是指在超出阈值时像素处理模块进行的插帧或搬移操作，则帧锁存模块会选择对数据提取模块的显示数据帧进行锁存；由于帧缓存模块不断的缓存、输出、更新数据，而帧锁存模块受控制运算模块的控制锁存某一时刻下的一帧显示数据帧，比较模块受控制运算模块的控制开启，并对帧缓存模块的输出帧和帧锁存模块的锁存帧作比较，若显示数据不相同，则说明过去某一时刻锁存的显示数据与新缓存更新的显示数据不一样，即没有显示静态画面，所以帧锁存模块需更新其锁存的数据，即帧锁存模块锁存帧缓存模块发送的显示数据帧；若比较模块对帧缓存模块的输出帧和帧锁存模块的锁存帧作比较，显示数据相同，但没有超出阈值时间，则说明过去某一刻的显示数据与新缓存更新的显示数据一样，有静态画面显示，但因为没有超出阈值时间，所以帧锁存模块暂时不用更新其锁存的显示数据，只有当比较模块对帧缓存模块新的输出帧和帧锁存模块的锁存帧重新作比较，结果为显示数据相同且超出阈值时间时，则像素处理模块受控制运算模块的控制对视频码流做像素搬移操作或插帧操作，由于像素处理模块进行像素搬移操作或插帧操作时间相对较长且比较模块在此时不再进行比较操作，为了提高准确率，在比较模块进行下一次比较前，帧锁存模块锁存数据提取模块的显示数据帧；

所述帧缓存模块与帧锁存模块保持同步输出；

比较模块，用于对帧缓存模块的输出帧和帧锁存模块的锁存帧作比较以及统计帧缓存模块数据相邻像素的相同几率，把比较计算结果发送到控制运算模块；

控制运算模块，用于初始化本装置内的数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块和像素处理模块，接受比较模块的比较计算结果并且通过发送控制信号控制数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块和像素处理模块的工作状态；

像素处理模块，用于接收视频码流输入模块的视频码流，并根据控制运算模块的控制信号对所述的视频码流做直通操作、像素搬移操作或插帧操作后发送到视频码流输出模块；

视频码流输出模块，用于接收像素处理模块输出的视频码流并发送到等离子显示面板的等离子显示逻辑模块；

所述控制运算模块分别与数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块、像素处理模块相连，所述数据提取模块分别与帧缓存模块、帧锁存模块、视频码流输入模块相连，所述帧缓存模块与帧锁存模块连接，所述帧缓存模块和帧锁存模块分别与比较模块相连接；所述像素处理模块分别与视频码流输入模块和视频码流输出模块相连接。所述控制运算模块与数据提取模块连接起控制该模块的开启和关闭，与帧缓存模块相连控制该模块开启和关闭，与帧锁存模块相连控制该模块的开启和关闭以及选择锁存对象，与比较模块相连控制该模块的开启和关闭以及接受该模块的比较计算结果。

所述一种控制静态画面显示时间的装置还包括通讯模块，用于与等离子显示面板的视频处理模块进行通信，获取等离子显示屏的像素尺寸信息并发送到控制运算模块，所述通讯模块与控制运算模块相连。

所述通讯模块通信方式为USB、IEEE1394、RS232中的一种或多种。

所述控制模块内设置有计数器，当相邻场的显示数据相同时，计数器加一；当相邻场的显示数据不同时，则计数器清零。

所述控制模块内设置有时间计时器，用于计算静态画面显示的时间，所述静态画面显示的时间＝相邻场的显示数据连续相同的次数/帧率。

所述像素搬移操作是指在不改变行消隐的时间长度前提下，减少前沿的一个像素时钟长度，增加后沿的一个像素时钟长度，实现正场的图像向右偏移一个像素。

所述插帧操作，具体是指，根据等离子显示屏的像素尺寸信息以及帧缓存模块数据相邻像素的相同几率，像素处理模块插入一帧黑色图片内容到视频码流中并发送到视频码流输出模块。

如图3所示，根据上述装置实现的控制静态画面显示时间的方法，包括以下步骤：

S101：初始化各个模块，并将计数器、时间计时器数值清零；

S102：开启数据提取模块；

S103：判断是否是刚上电或超出阈值相关处理后的情况，所述超出阈值相关处理是指超出阈值时像素处理模块进行的插帧或搬移操作，若是，进入S104；如果否的话，则进入S105；

S104：开启对数据提取模块的显示数据帧作帧锁存工作，直到锁存完成，并进入S106；

S105：开启对帧缓存模块的显示数据帧作帧锁存工作，直到锁存完成，并进入S106；

S106：开启比较模块，判断帧缓存模块和帧锁存模块的显示数据是否一致，若一致则计数器加一，并且利用时间计时器计算静态画面显示时间，关闭比较模块并进入S107；若帧缓存模块和帧锁存模块的显示数据是不一致则计数器和时间计时器清零，关闭比较模块并且跳转到S105；

S107：判断静态画面显示时间是否超过用户预先设定的阈值，如果是的话，进入S108，如果否的话，跳转到S106；

S108：判断是否是在显示大面积的纯色静态图片的，如果是的话，进入S109，如果否的话，跳转到S110；

S109：像素处理模块做插帧操作，显示一场纯黑图片，直到显示完一场像素后，像素处理模块把进行插帧处理后的视频码流发送到视频码流输出模块，并进入S111；

S110：像素处理模块做像素搬移操作，直到搬移完一场像素后，像素处理模块把进行搬移处理后的视频码流发送到视频码流输出模块，并进入S111；

S111：视频码流输出模块接收所述像素处理模块输出的视频码流，并发送到等离子显示面板的等离子显示逻辑模块，计数器和时间计时器清零，跳转到S103。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，包括：

视频码流输入模块，用于接收等离子显示面板的视频处理模块输出的视频码流，并发送到数据提取模块和像素处理模块；所述视频码流包括显示数据以及行同步信号流、场同步信号流、时钟信号流；

数据提取模块，用于根据所述的行同步信号流、场同步信号流剔除显示数据中的行消隐数据、场消隐数据，提取一场有效的显示数据并封装成显示数据帧，同时发送给帧锁存模块和帧缓存模块；

帧缓存模块，用于接收数据提取模块输出的显示数据帧并对其进行缓冲，将缓冲后的显示数据帧分别发送给帧锁存模块和比较模块；

帧锁存模块，用于接收数据提取模块输出的显示数据帧和帧缓存模块输出的显示数据帧并缓存，根据控制运算模块的控制信号选择锁存对象并进行锁存，把锁存帧输出到比较模块；所述锁存对象是指本模块内用于缓存数据提取模块和帧缓存模块输出的显示数据帧的缓存空间；

比较模块，用于对帧缓存模块的输出帧和帧锁存模块的锁存帧作比较以及统计帧缓存模块数据相邻像素的相同几率，把比较计算结果发送到控制运算模块；

控制运算模块，用于初始化本装置内的数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块和像素处理模块，接受比较模块的比较计算结果并且通过发送控制信号控制数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块和像素处理模块的工作状态；

像素处理模块，用于接收视频码流输入模块的视频码流，根据控制运算模块的控制信号对所述的视频码流做直通操作、像素搬移操作或插帧操作后发送到视频码流输出模块；

视频码流输出模块，用于接收像素处理模块输出的视频码流并发送到等离子显示面板的等离子显示逻辑模块；

所述控制运算模块分别与数据提取模块、帧缓存模块、帧锁存模块、比较模块、像素处理模块相连，所述数据提取模块分别与帧缓存模块、帧锁存模块、视频码流输入模块相连，所述帧缓存模块与帧锁存模块连接，所述帧缓存模块和帧锁存模块分别与比较模块相连接；所述像素处理模块分别与视频码流输入模块和视频码流输出模块相连接。

2、根据权利要求1所述的一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，所述一种控制静态画面显示时间的装置还包括通讯模块，用于与等离子显示面板的视频处理模块进行通信，获取等离子显示屏的像素尺寸信息并发送到控制运算模块，所述通讯模块与控制运算模块相连。

3、根据权利要求1或2所述的一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，所述帧缓存模块内部有两个帧长度的缓存空间供相邻的显示数据帧做交替缓存，若某一缓存空间缓存满一帧显示数据帧，则该缓存空间作为数据源同时对比较模块和帧锁存模块输出显示数据帧。

4、根据权利要求1或2所述的一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，所述帧锁存模块内部有两个帧长度的缓存空间，一个用于缓存数据提取模块输出的显示数据帧，另一个用于缓存帧缓存模块输出的显示数据帧；锁存对象是指上述两个帧长度的缓存空间；本帧锁存模块内部还有一个帧长度的锁存空间，帧锁存模块受控制运算模块控制，选择其中一个锁存对象进行锁存并输出到比较模块，即选择两个帧长度缓存空间中的一个进行锁存操作并输出。

5、根据权利要求1或2所述的一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，所述控制模块内设置有计数器，当相邻场的显示数据相同时，计数器加一；当相邻场的显示数据不同时，则计数器清零。

6、根据权利要求1或2所述的一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，所述控制模块内设置有时间计时器，用于计算静态画面显示的时间，所述静态画面显示的时间＝相邻场的显示数据连续相同的次数/帧率。

7、根据权利要求1或2所述的一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，所述像素搬移操作是指在不改变行消隐的时间长度前提下，减少前沿的一个像素时钟长度，增加后沿的一个像素时钟长度，实现正场的图像向右偏移一个像素。

8、根据权利要求1或2所述的一种控制静态画面显示时间的装置，其特征在于，所述插帧操作，具体是指，根据等离子显示屏的像素尺寸信息以及帧缓存模块数据相邻像素的相同几率，像素处理模块插入一帧黑色图片内容到视频码流中并发送到视频码流输出模块。

9、一种控制静态画面显示时间的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：初始化各个模块，并将计数器、时间计时器数值清零；

S102：开启数据提取模块；

S103：判断是否是刚上电或超出阈值相关处理后的情况，所述超出阈值相关处理是指超出阈值时像素处理模块进行的插帧或搬移操作，若是，进入S104；如果否的话，则进入S105；

S104：开启对数据提取模块的显示数据帧作帧锁存工作，直到锁存完成，并进入S106；

S105：开启对帧缓存模块的显示数据帧作帧锁存工作，直到锁存完成，并进入S106；

S106：开启比较模块，判断帧缓存模块和帧锁存模块的显示数据是否一致，若一致则计数器加一，并且利用时间计时器计算静态画面显示时间，关闭比较模块并进入S107；若帧缓存模块和帧锁存模块的显示数据是不一致则计数器和时间计时器清零，关闭比较模块并且跳转到S105；

S107：判断静态画面显示时间是否超过用户预先设定的阈值，如果是的话，进入S108，如果否的话，跳转到S106；

S108：判断是否是在显示大面积的纯色静态图片的，如果是的话，进入S109，如果否的话，跳转到S110；

S109：像素处理模块做插帧操作，显示一场纯黑图片，直到显示完一场像素后，像素处理模块把进行插帧处理后的视频码流发送到视频码流输出模块，并进入S111；

S110：像素处理模块做像素搬移操作，直到搬移完一场像素后，像素处理模块把进行搬移处理后的视频码流发送到视频码流输出模块，并进入S111；

S111：视频码流输出模块接收所述像素处理模块输出的视频码流，并发送到等离子显示面板的等离子显示逻辑模块，计数器和时间计时器清零，跳转到S103。

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