CN101833938A - 给显示单元动态配置数据源的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种给显示单元动态配置数据源的方法及装置，方法包括所述步骤204为应用数据流前馈控制，首先动态监测数据流速，再根据单位时间显示单位的流量，动态计算显示单元相对数据量，其数学模型为：假设数据量Q随时间t变化的函数为：F(t)＝Q；则其时刻t₀的流速：

；设屏幕显示单元量的速度为q，设单个显示单元相对的数据量Qp与时间t的函数为Qp＝f(t)，则

。装置包括一数据流监测单元；一动态数据配置单元；一动态插值补偿单元。本发明通过数据流前馈控制，解决显示介质的显示单元的数据源配置问题，为显示单元提供稳定、可控流速和流量的数据源，尤其适合对实时显示要求高的波形或图形数据源的处理和显示。本发明作为一种给显示单元动态配置数据源的方法及装置广泛应用于波形图像显示过程中。

Description

给显示单元动态配置数据源的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种对数据源进行控制处理的方法和一种使用该处理方法的装置，特别是一种给显示单元动态配置数据源的方法及装置。

背景技术

在众多领域里都会涉及到对各种信号进行采样，转换成数据，再从显示介质(如显示器)中显示波形，图形等。

由于采样电路本身，信号数据传输等原因，造成数据源的流速和流量并不恒定，在分配显示单位的数据时，不能均匀分配，存在数据与显示单元对应不上的问题；另外在需要多种信号数据流间进行协同处理的情况时，要求有精准的数据流速和流量；然而数据源的流速和流量的不稳定性，往往使最终的显示效果出现失真，顿挫，显示图像不均匀等现象。

理想的，原始的“信号”应该连续光滑的曲线，然而对信号进行采样，模数转换转换后，是离散的数据值；显示介质的显示单元也是离散的，如显示器上的最小显像单元为像素点。然后采样数据源转换为显示像素源，往往无法一一对应，需要处理数据源的分配问题，最简单的处理是找出理想对应的点进行对应处理；同时显示单元，往往会被数据源点数限制，这些因素都会造成显示与真实存在失真的现象。

目前，计算机图形学领域多致力于研究解决显示介质无损连续显示的问题。常见的方法有，硬件上采用专门的图形芯片或图像处理电路，软件上采用图形处理方法。

基于图形处理的方法，一般是对一个显示区域的临界区进行复杂的滤波运算处理，这一般需要大量的采样值和计算，对时间需求较大，会使显示变慢，实时性往往较低。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种为显示单元提供稳定、可控流速和流量数据源且高效实时的给显示单元动态配置数据源的方法。

本发明的另一个目的是提供一种原始信号实时显示且高效处理的给显示单元动态配置数据源的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

给显示单元动态配置数据源的方法，包括以下步骤：

201、原始信号数据输入；

202、实时监测原始数据流，并获得其流速；

203、获得显示单元单位时间显示单元的流量；

204、根据步骤202和203的计算结果，动态实时计算单个显示单元相对数据量，执行步骤207；

207、根据计算结果，把相应数量的数据点放入数据缓冲，执行步骤208，同时跳到步骤204计算下一个显示单元相对数据量；

208、绘制函数绘制一个显示单元；

209、显示刷新；

所述步骤204为应用数据流前馈控制，首先监测数据流速，再根据单位时间显示单位的流量，实时动态计算显示单元相对数据量，其数学模型为：

假设原始数据量Q随时间t变化的函数为：F(t)＝Q；则其时刻t₀的流速：

屏幕显示单元量的速度为q，设单个显示单元相对的数据量Qp与时间t的函数为Qp＝f(t)，则

进一步，所述步骤204和步骤207之间还包括步骤205和步骤206：

205、单个显示单位的相对数据量是等于单个显示单元相对数据的最小分辨率，则执行步骤207，否则执行步骤206；

206、采用插值的方法插入差值量的数据点，执行步骤207。

更进一步，所述对数据流进行对应数据差值的插值补偿的数学模型为：

已知t时刻输入为n个数据节点(x_j，y_j)，j＝1，2...n，则输出m(m＞n)个数据节点(x_k，y_k)，k＝1，2...m，其中插值点y^*＝f(x^*)，其中插值函数Y＝f(X)使得所有y_j＝f(x_j)，j＝1，2...n。

给显示单元动态配置数据源的装置，包括人体生理信号传感器，所述人体生理信号传感器的输出端连接有信号采集电路，所述信号采集电路的输出端连接有整机平台，所述整机平台的输出端连接有显示单元绘制装置，所述显示单元绘制装置的输出端连接有屏幕显示装置，所述显示单元绘制装置包括：

一数据流监测单元，其用于获得某一时刻的数据流速；

一动态数据配置单元，其用于根据监测的数据流速和单位时间显示单元的流量，计算某一时刻单个显示单元的数据配置量；

一动态插值补偿单元，其用于获得单个显示单元的数据配置量，如果小于显示单元相对数据的最小分辨率，则进行插值补偿数据点；

所述数据流监测单元的输出端与动态数据配置单元的输入端相连接，所述动态数据配置单元的输出端与动态插值补偿单元的输入端相连接。

本发明的有益效果是：本发明给显示单元动态配置数据源的方法通过数据流前馈控制，解决显示介质的显示单元的数据源配置问题，为显示单元提供稳定、可控流速和流量的数据源，尤其适合对实时显示要求高的波形或图形数据源的处理和显示。

本发明的另一个有益效果是：本发明装置解决了给显示单元动态配置数据源的技术难题，能够快速实时地处理并显示复杂的信号及图像数据，可靠实用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明装置的组成框图；

图2是本发明方法步骤流程图。

具体实施方式

显示单元/绘图元素：电子显示设备中进行绘图显示的最小单元或基本单元。

区别于显示屏幕的最小显示单位“像素”，显示单元(绘图元素)可以是单个像素，也可以是一定规律的像素组合。

参照图2，给显示单元动态配置数据源的方法，包括以下步骤：

201、原始信号数据输入；

202、实时监测原始数据流，并获得其流速；

203、获得显示单元单位时间显示单元的流量；

204、根据步骤202和203的计算结果，动态实时计算单个显示单元相对数据量，执行步骤207；

207、根据计算结果，把相应数量的数据点放入数据缓冲，执行步骤208，同时跳到步骤204计算下一个显示单元相对数据量；

208、绘制函数绘制一个显示单元；

209、显示刷新；

所述步骤204为应用数据流前馈控制，首先监测数据流速，再根据单位时间显示单位的流量，实时动态计算显示单元相对数据量，其数学模型为：

假设原始数据量Q随时间t变化的函数为：F(t)＝Q；则其时刻t₀的流速：

屏幕显示单元量的速度为q，设单个显示单元相对的数据量Qp与时间t的函数为Qp＝f(t)，则

进一步，所述步骤204和步骤207之间还包括步骤205和步骤206：

205、单个显示单位的相对数据量是等于单个显示单元相对数据的最小分辨率，则执行步骤207，否则执行步骤206；

206、采用插值的方法插入差值量的数据点，执行步骤207。

采用原始数据流流速的监测前馈，实时动态计算每个显示单元的数据配置量的方法；对比采用固定对应关系并损失数据点进行数据转换的方法，其优点在于最大限度，最优效率，并合理分配利用原始数据，无损连续的显示还原原始信号。

在原始数据和显示单元数据转换的过程中，引入插值补偿的方法；对比纯原始数据中插值，或在纯显示单元数据中插值的方法，其优点在于最大限度降低插值对原始信号真实度的影响，并衔接实时动态配置，提供信号显示速度控制的功能。

更进一步，所述对数据流进行对应数据差值的插值补偿的数学模型为：

已知t时刻输入为n个数据节点(x_j，y_j)，j＝1，2...n，则输出m(m＞n)个数据节点(x_k，y_k)，k＝1，2...m，其中插值点y^*＝f(x^*)，其中插值函数Y＝f(X)使得所有y_j＝f(x_j)，j＝1，2...n。

参照图1，给显示单元动态配置数据源的装置，包括人体生理信号传感器101，所述人体生理信号传感器101的输出端连接有信号采集电路102，所述信号采集电路102的输出端连接有整机平台103，所述整机平台103的输出端连接有显示单元装置104，所述显示单元绘制装置104的输出端连接有屏幕显示装置105，所述显示单元绘制装置104包括：

一数据流监测单元，其用于获得某一时刻的数据流速；

一动态数据配置单元，其用于根据监测的数据流速和单位时间显示单元的流量，计算某一时刻单个显示单元的数据配置量；

一动态插值补偿单元，其用于获得单个显示单元的数据配置量，

如果小于显示单元相对数据的最小分辨率，则进行插值补偿数据点；所述数据流监测单元的输出端与动态数据配置单元的输入端相连接，所述动态数据配置单元的输出端与动态插值补偿单元的输入端相连接。

当需要为显示元素进行不稳定数据流速的数据配置时，首先需要获得分配时刻的数据流速，数据流速监测单元负责计算并获得数据流分配时刻t₀的流速V；动态数据配置单元根据监测的数据流速和单位时间显示单元的流量，计算分配时刻t₀单个显示单元的数据配置量为Qp。如果小于显示单元相对数据的最小分辨率，则进行插值补偿数据点(x^*，y^*)。

插值补偿实施案例1：

如果某一时刻动态分配计算得的数据量小于一个显示单元相对数据的最小分辨率，使用临近值均匀插值方法进行插值，即插值函数为f(x_i)＝y_i-1，

即获得这个显示单元的分配数据。

插值补偿实施案例2：

如果某一时刻动态分配计算得的数据量小于一个显示单元相对数据的最小分辨率，使用临近值均值均匀插值方法进行插值，即插值函数为

即获得这个显示单元的分配数据。

同时，本发明提出一种给显示单元动态配置数据源的处理装置，数据流监测单元，动态数据配置单元，动态插值补偿单元。所述数据流监测单元获得某一时刻的数据流速。所述动态数据配置单元根据监测的数据流速和单位时间显示单元的流量，计算某一时刻，单个显示单元的数据配置量。所述动态插值补偿单元，获得单个显示单元的数据配置量，如果小于显示单元相对数据的最小分辨率，则进行插值补偿数据点。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.给显示单元动态配置数据源的方法，其特征在于：包括以下步骤：

201、原始信号数据输入；

202、实时监测原始数据流，并获得其流速；

203、获得显示单元单位时间显示单元的流量；

204、根据步骤202和203的计算结果，动态实时计算单个显示单元相对数据量，执行步骤207；

207、根据计算结果，把相应数量的数据点放入数据缓冲，执行步骤208，同时跳到步骤204计算下一个显示单元相对数据量；

208、绘制函数绘制一个显示单元；

209、显示刷新；

所述步骤204为应用数据流前馈控制，首先监测数据流速，再根据单位时间显示单位的流量，实时动态计算显示单元相对数据量，其数学模型为：

假设原始数据量Q随时间t变化的函数为：F(t)＝Q；则其时刻t₀的流速：

屏幕显示单元量的速度为q，设单个显示单元相对的数据量Qp与时间t的函数为Qp＝f(t)，则

2.根据权利要求1所述的给显示单元动态配置数据源的方法，其特征在于：所述步骤204和步骤207之间还包括步骤205和步骤206：

205、单个显示单位的相对数据量是等于单个显示单元相对数据的最小分辨率，则执行步骤207，否则执行步骤206；

206、采用插值的方法插入差值量的数据点，执行步骤207。

3.根据权利要求2所述的给显示单元动态配置数据源的方法，其特征在于：所述对数据流进行对应数据差值的插值补偿的数学模型为：

已知t时刻输入为n个数据节点(x_j，y_j)，j＝1，2…n，则输出m(m＞n)个数据节点(x_k，y_k)，k＝1，2…m，其中插值点y^*＝f(x^*)，其中插值函数Y＝f(X)使得所有y_j＝f(x_j)，j＝1，2…n。

4.给显示单元动态配置数据源的装置，包括人体生理信号传感器(101)，所述人体生理信号传感器(101)的输出端连接有信号采集电路(102)，所述信号采集电路(102)的输出端连接有整机平台(103)，所述整机平台(103)的输出端连接有显示单元绘制装置(104)，所述显示单元绘制装置(104)的输出端连接有屏幕显示装置(105)，其特征在于：所述显示单元绘制装置(104)包括：

一数据流监测单元，其用于获得某一时刻的数据流速；

一动态数据配置单元，其用于根据监测的数据流速和单位时间显示单元的流量，计算某一时刻单个显示单元的数据配置量；

一动态插值补偿单元，其用于获得单个显示单元的数据配置量，如果小于显示单元相对数据的最小分辨率，则进行插值补偿数据点；

所述数据流监测单元的输出端与动态数据配置单元的输入端相连接，所述动态数据配置单元的输出端与动态插值补偿单元的输入端相连接。

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