CN101656063A - 防止显示设备形成残影的装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止显示设备形成残影的装置以及方法。在该装置中，把显示屏幕的输入信号接入本装置，本装置通过分析画面的特征，有针对性地对画面内容进行修正，修正的具体方法包括：对于长时间静止的部分，随机选择几个点短时地修改为黑色画面，并把修正后的画面数据输出到显示屏幕上，以达到既防止显示设备形成残影，又尽可能少地影响画面效果的目的。采用本发明可以有效解决显示设备的残影问题，提升画面质量。

Description

防止显示设备形成残影的装置以及方法

技术领域

本发明涉及屏幕的显示控制技术，特别是涉及一种防止显示设备形成残影的装置以及方法。

背景技术

随着显示技术的不断发展，各种显示设备层出不穷，而利用各种显示设备来发布广告和公共信息的应用目前也变的越来越广泛。然而在这样的应用中，所显示的画面往往是数小时不变化，如使用时间过长，普通的显示设备如CRT显示器、液晶屏幕、等离子屏幕等都会出现残影现象。以下根据各种普通显示设备的原理来阐述产生残影的原因：

CRT显示屏：CRT显示屏使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后通过高速电子击打屏幕上的荧光粉使其发光，形成图像。而CRT屏幕上的每一个像素点是由红、绿、蓝三种荧光材料组合而成，通过控制三束电子束的强度来调节三种颜色的明暗程度，由此，显示屏幕上就会显示色彩多种多样的画面。当显示屏幕显示静止不变的画面时，静止不变的画面在物理层次上可以解释为由于不变强度的电子束长期轰击荧光层的相同区域而形成的，如果长时间下去会因为CRT显示屏荧光层的疲劳效应导致发光能力下降，此时若进行画面的切换，用变化强度的电子束照射荧光层时，荧光层的发光能力得不到恢复，画面就会出现残影现象。

液晶显示屏：液晶显示屏利用了液晶的分子排列对外界环境的变化(如温度、电磁场等)十分敏感、当液晶分子排列发生变化时其光学性质也随之改变这一物理特性，液晶显示屏的两块玻璃基板中间充斥着运动的液晶分子。当LCD中的电极产生电场时，信号电压直接控制薄膜晶体的开关状态，再利用晶体管控制液晶分子，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，在液晶屏幕上实现图像的显示。如果液晶屏幕显示长时间静止不变的画面时，液晶内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场，画面切换之后这些离子没有立刻释放出来，使得液晶分子没有立刻转到应转的角度就会造成画面残影现象。另外一种可能情况是由于长时间对液晶分子施加相同的电压，如时间过长，即使将电压取消掉，液晶分子会因为特性的破坏，而无法再因电场的变化来转动，固定地形成了不同的灰阶，造成画面残影现象，并且这类残影很难去除。

等离子显示屏：等离子显示屏在两张超薄的玻璃板之间注入氖、氙等混合惰性气体，当向电极上加上电压时，混合惰性气体便会发生等离子体放电现象，等离子体放电产生的紫外线激发荧光屏，使荧光屏发射出可见光，显示出图像。由于等离子显示屏也采用类似于CRT显示屏的荧光层，因此其产生残影的机理也和CRT显示屏类似，若在屏幕上长时间保持静止不变的图像，由于荧光层的疲劳效应导致发光能力下降，就会产生残影现象。

鉴于以上提到的普通显示设备产生残影的现象，传统的防止残影的方法就是避免长时间显示静止画面，如可以采用屏保在屏幕不使用的情况下，显示动态画面。但是在利用各种显示设备来发布广告和公共信息的情况下，所显示的画面往往是数小时不变化，如使用时间过长，上述的显示设备就会出现残影现象。

发明内容

本发明的目的是在传统的防止残影的方法基础上，提出了一种全新的、在保持画面不改变情况下，也能防止残影出现的方法和装置。此方法适用范围广泛，可以推广到所有原理上可能产生残影现象的显示设备。

本发明的又一目的是提供结构简单、体积小、使用方便的防止显示设备形成残影的装置，可以很容易地集成在屏幕上。

为实现上述目的，本发明涉及一种防止显示设备形成残影的装置，包括：

输入接口，用于接收由前端装置生成的表示画面的数字信号；

处理单元，该处理单元与输入接口连接，主要包括处理模块，该处理模块分析画面特征，实现对图像中不发生变化区域的修改操作；存储器，该存储器与上述处理模块连接；随机数发生器，该随机数发生器与上述处理模块连接，用来控制每次需要修改的随机点，

上述处理模块把当前的画面储存在存储器中作为参考画面，间隔规定时间分析由输入接口输入的画面特征，并与存储器中存储的规定时间前的画面进行比较，对在一定时间间隔内都不发生变化的区域随机选择任意个点，变为黑色，在设置的时间以后恢复，同时再随机选择另外任意个点，变为黑色，如此循环，

输出接口，与处理单元连接，用于把处理的画面的数字信号输出到显示屏。

通过采用上述防止显示设备形成残影的装置，因为每次随机的选择几个点进行刷新，可以有效地避免刷新工作对整体画面的影响，可在不影响画面质量的情况下进行刷新，进而以简单的结构得到防止显示设备形成残影的效果。由此，可以达到既防止显示设备形成残影，又尽可能少地影响画面效果。

又，在上述的防止显示设备形成残影的装置中，所述输入接口接收的可以是像素数据、控制信号、行同步、场同步和数据使能信号。

又，在上述的防止显示设备形成残影的装置中，所述输出接口输出的可以是像素数据、控制信号、行同步、场同步和数据使能信号。

为实现上述目的，本申请涉及一种使用上述的防止显示设备形成残影的装置的方法，包括：

接收由前端装置生成的表示画面的数字信号并作为参考画面进行存储的步骤；

间隔规定时间再次输入画面，并与上述存储的规定时间前的参考画面进行比较的步骤；

对在一定时间间隔内都不发生变化的区域，随机选择任意个点变为黑色区域的步骤；

在设定的时间以后将上述黑色区域恢复的步骤。

采用本发明的方法，可以有效地解决原理上可能产生残影现象的显示设备的残影问题，提高了画面质量。

附图说明

图1为表示本发明装置的原理框图；

图2为表示将本装置应用于显示屏幕上的安装导入图。

具体实施方式

图1描述了这种防止显示设备形成残影的装置，包括输入接口10、与输入接口10连接的处理单元、与该处理单元连接的输出接口30，上述处理单元包括处理模块20、与处理模块20连接的存储器21、与处理模块20连接的随机数发生器22，以下对本申请具体的实现过程进行介绍：

首先，由前端装置产生表示画面的信号，数字画面信号的格式可以为多种，例如：3组6位、8位或10位的数据来表示画面上每个像素的R/G/B(红/绿/蓝)亮度；除像素数据以外，还有控制信号，包括行同步、场同步和数据使能信号，通过输入接口10输入到处理模块20中。

然后，把当前的画面储存在存储器21中以作为参考画面，间

隔规定时间(该规定时间可以根据防止各像素形成残影而具体设置，可以任意设置为10秒、20秒、30秒等)后，处理模块20分析由输入接口输入的画面特征，并与存储器21中存储的规定时间前的画面进行比较，为了防止出现残影，在上述规定时间内都不发生变化的区域中，随机选择任意个点(该任意个点没有特别的限制，只要对画面的显示效果没有影响的个数即可，可以如2个、3个、4个等)变为黑色，在设置的时间(该设置的时间只要是能将该变成黑色的点达到去除残影效果的时间即可，可以为20ms、30ms等)以后恢复，同时再随机选择另外任意个点，变为黑色，如此循环。在刷新时将相应的点变为黑色，原因在于变成黑色即对该像素点不加电压，这样对防止出现残影是最为有效的方法。而通过不断的循环修改目的是为了对于长时间静止的部分，短时地修改为黑色画面，并减少这种修改对画面的影响，以此方法逐渐刷新长时间不变的画面。而对不发生变化区域中需要修改的任意点数是通过利用随机数发生器22，采用随机算法来控制，采用随机方法，每次仅随机刷新任意个点，可以有效地避免刷新工作对整体画面的影响。如果整个画面一起刷新，或按顺序选择任意个点来刷新，都会造成明显的闪烁现象，破坏画面的显示效果。修改结束后，把当前修改后的画面储存在存储器中，更新参考画面，再过规定时间后重复处理。

最后，把处理好的数字信号的数据来表示画面上每个像素的R/G/B(红/绿/蓝)信号格式和除像素数据以外的控制信号，包括行同步、场同步和数据使能信号，通过输出接口30输出到显示屏幕上。

下面结合图2所示的将本装置应用于显示设备上的安装导入图来说明本发明与关联设备的连接方式。由于本发明是针对显示设备而提出的一种防残影装置，因此通常应用于显示屏幕上，如图2所示，将此发明装置安装在屏幕控制器和显示设备之间，屏幕控制器将图像信号源输入到本发明的防残影装置内，经过防残影处理后，通过显示设备输出，此时输出的画面已经没有残影现象，图像画面质量得到了提升。由于发明的防残影装置具有结构简单、体积小、使用方便等优点，可以很容易地集成在屏幕上。

Claims (4)

1.一种防止显示设备形成残影的装置，包括：

输入接口，用于接收由前端装置生成的表示画面的数字信号；

处理单元，该处理单元与输入接口连接，主要包括处理模块，该处理模块分析画面特征，实现对图像中不发生变化区域的修改操作；存储器，该存储器与上述处理模块连接；随机数发生器，该随机数发生器与上述处理模块连接，用来控制每次需要修改的随机点，

上述处理模块把当前的画面储存在存储器中作为参考画面，间隔规定时间分析由输入接口输入的画面特征，并与存储器中存储的规定时间前的画面进行比较，对在一定时间间隔内都不发生变化的区域随机选择任意个点，变为黑色，在设置的时间以后恢复，同时再随机选择另外任意个点，变为黑色，如此循环，输出接口，与处理单元连接，用于把处理的画面的数字信号输出到显示屏。

2.根据权利要求1所述的防止显示设备形成残影的装置，其特征在于，所述输入接口接收的是像素数据、控制信号、行同步、场同步和数据使能信号。

3.根据权利要求1所述的防止显示设备形成残影的装置，其特征在于，所述输出接口输出的是像素数据、控制信号、行同步、场同步和数据使能信号。

4.一种使用权利要求1所述的防止显示设备形成残影的装置的方法，包括：

接收由前端装置生成的表示画面的数字信号并作为参考画面进行存储的步骤；

间隔规定时间再次输入画面，并与上述存储的规定时间前的参考画面进行比较的步骤；

对在一定时间间隔内都不发生变化的区域，随机选择任意个点变为黑色区域的步骤；

在设定的时间以后将上述黑色区域恢复的步骤。

Images