CN104952422B - 一种在mipi模组显示图像时调节模组显示参数的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在MIPI模组显示图像时同步调节MIPI模组显示参数的方法及系统，通过RGB信号的帧消隐区来收发调节命令与响应参数；具体为，(1)检测RGB信号的帧消隐区，并产生帧消隐区标识；(2)当检测到帧消隐区标识，停止RGB信号到MIPI信号的转换；将预先缓存的模组参数显示调节命令逐条转换成LPDT数据发送给MIPI模组；(3)当在帧消隐区内将所有显示调节命令发送完成，且将MIPI模组返回响应参数接收完成后，则生成状态指示信号；(4)当检测到状态指示信号，则生成MIPI转换控制信号，开始RGB信号到MIPI信号的转换，将RGB图像数据转换成MIPI信号；采用本发明提供的方法及系统，实现了在MIPI模组显示图像的同时，同步调节MIPI模组显示参数而不影响MIPI模组显示图像的质量。

Description

一种在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的方法及系统

技术领域

本发明属于MIPI信号处理技术领域，更具体地，涉及一种在MIPI模组显示图像时同步调节MIPI模组显示参数的方法及系统。

背景技术

在移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)模组的研发、生产、调试和测试环节中，通过让MIPI模组显示不同的图像来检测模组；为了检测MIPI模组显示图像的效果，需要在MIPI模组显示图像的同时，同步地设置MIPI模组显示参数，如亮度、对比度、伽马值、色温、红绿蓝分量大小等。现有的MIPI模组显示参数设置方法，一种是在MIPI模组上电初始化时设置模组的显示参数，不能在MIPI模组显示图像时同步的调节MIPI模组显示参数；另一种，则是在MIPI模组显示图像的同时强行改变MIPI信号模式，插入MIPI模组显示参数，这种方法在调节MIPI模组显示参数时，MIPI模组屏幕可能出现黑屏、花屏或闪屏等状态，影响模组测试结果。因此，对一种能在MIPI模组显示图像时同步的调节MIPI模组显示参数的方法便有了需求，期望在MIPI模组显示图像的同时，可同步调节MIPI模组显示参数，但不影响MIPI模组的图像显示效果，避免图像显示出现闪烁、黑屏等现象。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种在MIPI图像显示时同步调节MIPI模组显示参数的方法及系统，其目的在于利用RGB图像帧之间的帧消隐区收发模组显示参数，由此解决在MIPI模组显示同时设置参数导致MIPI模组屏幕显示异常的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种在MIPI模组显示图像时同步调节MIPI模组显示参数的方法，具体如下：

(1)帧消隐区检测：在本地RGB信号生成后，根据RGB同步信号检测每一帧RGB信号的消隐区；当检测到RGB信号的帧消隐区，产生帧消隐区标识；其中，帧消隐区是指当前帧的最后一个图形数据结束后到下一帧第一个图形数据开始前的时间区域；本地RGB信号包括本地RGB同步信号、场同步信号VSYNC、行同步信号HSYNC、有效数据选通信号DE和RGB数据；

(2)模组参数设置：当检测到帧消隐区标识，停止RGB信号到MIPI信号的转换；将预先缓存的模组参数显示调节命令逐条转换成LPDT(Low Power Data Transmission)数据发送给MIPI模组；当发送的是读显示参数命令，则每发送一条读显示参数指令，接收一条MIPI模组反馈的响应参数；

(3)当在帧消隐区内将所有显示调节命令发送完成，且将MIPI模组反馈的响应参数接收完成后，则生成第一状态信号并反馈到上层配置界面；通过该第一状态信号指示显示调节命令及响应参数收发完成；

(4)当检测到该第一状态信号，则生成MIPI转换控制信号，开始RGB信号到MIPI信号的转换，将下一帧RGB图像数据转换成MIPI信号。

优选地，当拟发送的显示调节命令较多，或模组反馈的响应参数较多，在一个帧消隐区间里无法完成全部收发操作时，则按照如下步骤处理：

(5)在帧消隐标识结束时开始下一帧RGB图像数据转换，并生成第二状态信号；图像显示动作的优先级高于收发调节命令参数动作的优先级，在帧消隐标识结束时立即开始新一帧RGB图像数据转换，则对MIPI模组图像显示无影响；第二状态信号用于指示显示调节失败，需进行下一次调节的信息；

(6)当识别到第二状态信号，则缩短各显示调节命令之间的时间间隔以及反馈的响应参数之间的时间间隔，当检测到新的帧消隐区标识，重新发送显示调节命令并接收MIPI模组返回的响应参数；缩短各调节命令之间的时间间隔与返回的响应参数之间的时间间隔，起到压缩全部调节操作时间的作用；

(7)判断在本帧消隐区内是否完成了全部收发操作，若是，则向上层配置界面反馈第一状态信号；若否，则进入步骤(5)，重复步骤(5)～(7)，直到显示调节命令之间的时间间隔被压缩到MIPI模组能接受的最小间隔时间，进入步骤(8)；

(8)判断在一个帧消隐区内是否在完成了收发调节命令和响应参数的操作，若是，则向上层配置界面反馈第一状态信号；若否，则进入步骤(9)；

(9)在帧消隐区以MIPI模组所能接受的最小间隔为发送显示调节命令以及接收MIPI模组反馈的响应参数的时间间隔，发送显示调节命令并接收MIPI模组反馈的响应参数；在帧消隐标识结束时立即开始下一帧RGB图像数据转换；将剩余部分的指令放到下一个帧消隐区内传输。

优选的，对模组显示调节命令的发送以及对模组反馈的响应参数的接收，均根据MIPI D-PHY协议，采用LPDT模式进行信号的收发；以提高传输命令和参数的可靠性；其中，MIPI DPHY是MIPI协议的一项，D-PHY提供了对DSI(串行显示接口)和CSI(串行摄像头接口)在物理层上的定义。

为实现本发明的目的，按照本发明的另一方面，提供了一种在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的系统，包括MIPI控制模块、视频数据缓存模块、本地RGB产生模块、本地视频时钟产生模块、本地RGB同步信号产生模块、MIPI转换模块、帧消隐区检测模块和MIPI指令参数收发模块；其中，MIPI控制模块的控制端作为系统的控制信号接口，用于接收上层配置，反馈MIPI模组的显示应答参数；MIPI控制模块的第一输入端连接MIPI指令参数收发模块的第三输出端，接收MIPI模组反馈的应答参数；第二输入端连接MIPI指令参数收发模块的第二输出端，接收MIPI模组命令参数收发状态信息；MIPI控制模块用于根据上层配置生成MIPI模组显示调节指令；

其中，视频数据缓存模块的输入端作为系统的RGB接口，用于接收RGB图像数据；本地RGB产生模块的第一输入端连接视频数据缓存模块的输出端；第二输入端连接本地RGB同步信号产生模块的输出端；第三输入端连接本地视频时钟产生模块的第一输出端，接收RGB图像时钟；

其中，本地视频时钟产生模块的第一输入端连接MIPI控制模块的第四输出端，接收MIPI转换控制信号；第二输入端连接MIPI控制模块的第三输出端，接收MIPI模组图像时序；

其中，本地RGB同步信号产生模块的第一输入端连接MIPI控制模块的第三输出端，接收MIPI模组图像时序；第二输入端连接所述本地视频时钟产生模块的第一输出端，接收RGB图像时钟；

其中，MIPI转换模块的第一输入端连接本地RGB产生模块的输出端，接收经过缓存之后再生的本地RGB信号；第二输入端连接本地视频时钟产生模块的第二输出端，接收MIPI转换时钟；第三输入端连接MIPI控制模块的第四输出端，接收MIPI转换控制信号；第四输入端连接MIPI指令参数收发模块的第一输出端；

其中，帧消隐区检测模块的输入端连接本地RGB产生模块的输出端，接收本地RGB信号；MIPI指令参数收发模块的第一输入端连接MIPI转换模块的第二输出端；第二输入端连接MIPI控制模块的第七输出端，接收MIPI模组命令发送时间间隔的配置；第三输入端连接MIPI控制模块的第六输出端，接收MIPI模组显示调节命令；

其中，系统通过帧消隐区发送显示调节命令并接收MIPI模组反馈的响应参数，在帧消隐区结束时则正常收发MIPI模组所需的图像信号；实现在MIPI图像显示时同步调节MIPI模组参数的目的。

优选的，上述在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的系统，还包括视频输入模块和视频转换模块；其中，视频输入模块的第一输入端作为系统的时钟接口，用于接收各LINK上的视频传输时钟信号，第二输入端作为系统的数据接口，用于接收各LINK上的视频传输数据信号；第三输入端连接MIPI控制模块的第一输出端，接收视频输入控制信号；

其中，视频转换模块的第一输入端连接视频输入模块的第一输出端，接收输入图像时钟；第二输入端连接视频输入模块的第二输出端，接收输入图像数据；第三输入端连接MIPI控制模块的第二输出端，接收视频转换控制信号；输出端用作RGB信号输出口；其中，视频输入模块用于对接收到LVDS信号进行恢复整形，并对LVDS信号的时钟和数据进行校准，并将串行信号解调成并行数据；所述视频转换模块根据所述并行数据，获取RGB图像数据。

优选的，上述在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的系统，还包括MIPI输出模块；其中，MIPI输出模块的第一输入端连接MIPI转换模块的第一输出端，接收MIPI时钟信号；第二输入端连接MIPI控制模块的第五输出端，接收MIPI输出控制信号和MIPI传输延迟调整信号；MIPI输出模块的第一双向接口连接MIPI转换模块的双向接口，收发MIPI数据信号；第二双向接口则用于连接待测MIPI模组；MIPI输出模块则用于调整输出MIPI信号的电气特性、传输特性和阻抗特性。

上述系统均可采用FPGA芯片实现，实现成本低、系统操作简便、工作稳定可靠性高。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的方法及系统，在重建本地MIPI图像时序的基础上，在每一帧的消隐区内收发模组显示参数，在模组显示图像的同时对模组显示进行调节，不影响MIPI模组显示质量；

(2)本发明提供的方法，在其优选方案里，通过缩小显示调节命令之间的时间间隔以及响应参数之间的时间间隔，尽可能的将参数设置于反馈的动作压缩在帧消隐区内，直到MIPI模组所能接受的最小间隔，提高了参数配置的效率；

(3)本发明提供的在MIPI模组显示图像时同步调节MIPI模组显示参数系统，可采用FPGA芯片实现，具有低成本和高稳定性的特点。

附图说明

图1是实施例提供的在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的方法流程图；

图2是实施例提供的在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的系统示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-MIPI控制模块、2-视频输入模块、3-视频转换模块、4-视频数据缓存模块、5-本地RGB产生模块、6-本地视频时钟产生模块、7-本地RGB同步信号产生模块、8-MIPI转换模块、9-帧消隐区检测模块、10-MIPI指令参数收发模块、11-MIPI输出模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1所示是实施例提供的在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的方法流程图；图2所示是本发明实施例提供的在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的系统示意图，包括MIPI控制模块1、视频输入模块2、视频转换模块3、视频数据缓存模块4、本地RGB产生模块5、本地视频时钟产生模块6、本地RGB同步信号产生模块7、MIPI转换模块8、帧消隐区检测模块9、MIPI指令参数收发模块10和MIPI输出模块11；

以下结合实施例提供的系统，具体阐述本发明提供的在MIPI模组显示图像时调节模组显示参数的方法的过程；

(1)当本地RGB同步信号产生模块7生成本地RGB信号时，帧消隐区检测模块9则接收RGB同步信号，并检测每一RGB帧的消隐区，当进入帧消隐区，则生成帧消隐区标识送入模块MIPI指令参数收发模块10；

其中，帧消隐区是指当前帧的最后一个图形数据结束至下一帧第一个图形数据开始前的时间区域；其中，本地RGB信号包括本地RGB同步信号VSYNC、HSYNC、DE和RGB数据；

(2)当调节模组显示指令需求产生时，MIPI控制模块1接收上层配置界面发送的指令，并将指令连同指令之间的间隔时间配置发给MIPI指令参数收发模块10，该模块将接收到的指令及指令间的间隔时间配置缓存；

当检测到帧消隐区标识时，MIPI转换模块8在MIPI指令参数收发模块10的控制下进入LPDT模式，暂时不响应MIPI控制模块1的MIPI传输转换控制信号；MIPI指令参数收发模块10将显示调节命令逐条发送给MIPI转换模块8，模块8接收显示调节命令，并将其转成LPDT数据信号经由MIPI输出模块11发给MIPI模组；MIPI指令参数收发模块10发送的指令之间具有时间间隔；当发送的指令为读显示参数指令，在发送完成后将MIPI模组反馈的参数反馈到MIPI控制模块1，由MIPI控制模块1转发到上层配置界面；

(3)当在帧消隐区内将所有显示调节命令发送完成，且将MIPI模组反馈的响应参数接收完成后，MIPI指令参数收发模块10则生成第一状态信号，并经由MIPI控制模块1反馈到上层配置界面，指示显示调节指令以及模组响应参数收发完成；当检测到第一状态信号，MIPI转换模块8在MIPI指令参数收发模块10的控制下进入HS状态，响应MIPI控制模块1的MIPI传输转换控制信号，将本地RGB产生模块5发送的下一帧RGB图像数据转换成MIPI信号；

(4)当需要发送的显示调节指令较多，或MIPI模组反馈的参数较多，在一个帧消隐区内无法完成全部指令的收发，则由MIPI指令参数收发模块10在帧消隐标识结束时，控制MIPI转换模块8进入HS状态，转换下一帧图像数据，以避免影响MIPI模组图像显示；同时，MIPI指令参数收发模块10生成第二状态信号，经由MIPI控制模块1将第二状态信号反馈给上层配置界面，指示本次显示调节失败；

(5)当识别到第二状态信号，由MIPI指令参数收发模块10将上一次调节失败的指令缓存；当检测到新的帧消隐区标识，MIPI指令参数收发模块10缩小各个指令间的时间间隔以及模组反馈参数的间隔；重新发送显示调节命令并接收MIPI模组返回的响应参数；

(6)判断本次显示调节指令和模组响应参数是否收发完成，若是，则生成第一状态信号并反馈给上层配置界面；若否，则由MIPI指令参数收发模块10生成第二状态信号，并在下一个帧消隐区内，进一步缩短显示调节指令之间的时间间隔，以及模组响应参数之间的时间间隔，重新发送显示调节命令并接收MIPI模组返回的响应参数；直到间隔时间被减小到10ms；

(7)在帧消隐区以10ms为发送显示调节命令以及接收MIPI模组反馈的响应参数的时间间隔，发送显示调节命令并接收MIPI模组反馈的响应参数；在帧消隐标识结束时立即开始下一帧RGB图像数据转换；将剩余部分的指令放到下一个帧消隐区内传输，从而在不影响模组显示的情况下实时的对模组显示参数进行调节。

本发明提供的方法，通过缩短各调节命令之间的时间间隔以及各返回的响应参数之间的时间间隔，起到压缩全部调节操作时间的作用；将各调节命令之间的时间间隔以及各返回的响应参数之间的时间间隔控制在10ms～200ms，灵活取值，确保检测屏正常接收到命令即可；检测屏对收发命令之间的时间间隔要求在us量级，为了确保检测屏接收信息的可靠性，本发明提供的方法将各调节命令之间的时间间隔与返回的响应参数之间的时间间隔设在ms量级。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种在MIPI模组显示图像时同步调节MIPI模组显示参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在本地RGB信号生成后，根据RGB同步信号检测每一帧RGB信号的消隐区；当检测到RGB信号的帧消隐区，产生帧消隐区标识；

(2)当检测到帧消隐区标识，停止RGB信号到MIPI信号的转换；将预先缓存的模组参数显示调节命令逐条转换成LPDT数据发送给MIPI模组；

当发送的是读显示参数命令，则每发送一条读显示参数指令，接收一条MIPI模组反馈的响应参数；

(3)当在帧消隐区内将所有显示调节命令发送完成，且将MIPI模组反馈的响应参数接收完成后，则生成第一状态信号并反馈到上层配置界面；通过该第一状态信号指示显示调节命令及响应参数收发完成；

(4)当检测到该第一状态信号，则生成MIPI转换控制信号，开始RGB信号到MIPI信号的转换，将下一帧RGB图像数据转换成MIPI信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当拟发送的显示调节命令或模组返回的响应参数在一个帧消隐区间里无法完成全部收发操作时，则按照如下步骤处理：

(5)在帧消隐标识结束时开始下一帧RGB图像数据转换，并生成第二状态信号；图像显示动作的优先级高于收发调节命令参数动作的优先级，在帧消隐标识结束时立即开始新一帧RGB图像数据转换，则对MIPI模组图像显示无影响；所述第二状态信号用于指示显示调节失败，需进行下一次调节的信息；

(6)当识别到第二状态信号，则缩短各显示调节命令之间的时间间隔以及反馈的响应参数之间的时间间隔，当检测到新的帧消隐区标识，重新发送显示调节命令并接收MIPI模组返回的响应参数；缩短各调节命令之间的时间间隔与返回的响应参数之间的时间间隔，起到压缩全部调节操作时间的作用；

(7)判断在本帧消隐区内是否完成了全部收发操作，若是，则向上层配置界面反馈第一状态信号；若否，则进入步骤(5)，重复步骤(5)～(7)，直到显示调节命令之间的时间间隔被压缩到MIPI模组能接受的最小间隔时间，进入步骤(8)；

(8)判断在一个帧消隐区内是否在完成了收发调节命令和响应参数的操作，若是，则向上层配置界面反馈第一状态信号；若否，则进入步骤(9)；

(9)在帧消隐区以MIPI模组所能接受的最小间隔为发送显示调节命令以及接收MIPI模组反馈的响应参数的时间间隔，发送显示调节命令并接收MIPI模组反馈的响应参数；在帧消隐标识结束时立即开始下一帧RGB图像数据转换；将剩余部分的指令放到下一个帧消隐区内传输。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对模组显示调节命令的发送以及对模组反馈的响应参数的接收，均根据MIPI DPHY协议，采用LPDT模式进行信号的收发，以提高传输命令和参数的可靠性。

4.一种在MIPI模组显示图像时同步调节MIPI模组显示参数的系统，其特征在于，包括MIPI控制模块、视频数据缓存模块、本地RGB产生模块、本地视频时钟产生模块、本地RGB同步信号产生模块、MIPI转换模块、帧消隐区检测模块和MIPI指令参数收发模块；所述MIPI控制模块的控制端作为所述系统的控制信号接口，用于接收上层配置，反馈MIPI模组的显示应答参数；所述MIPI控制模块的第一输入端连接所述MIPI指令参数收发模块的第三输出端，接收MIPI模组反馈的应答参数；第二输入端连接MIPI指令参数收发模块的第二输出端，接收MIPI模组命令参数收发状态信息；MIPI控制模块用于根据上层配置生成MIPI模组显示调节指令；所述视频数据缓存模块的输入端作为系统的RGB接口，用于接收RGB图像数据；所述本地RGB产生模块的第一输入端连接所述视频数据缓存模块的输出端；第二输入端连接本地RGB同步信号产生模块的输出端；第三输入端连接本地视频时钟产生模块的第一输出端，接收RGB图像时钟；所述本地视频时钟产生模块的第一输入端连接所述MIPI控制模块的第四输出端，接收MIPI转换控制信号；第二输入端连接所述MIPI控制模块的第三输出端，接收MIPI模组图像时序；所述本地RGB同步信号产生模块的第一输入端连接所述MIPI控制模块的第三输出端，接收MIPI模组图像时序；第二输入端连接所述本地视频时钟产生模块的第一输出端，接收RGB图像时钟；所述MIPI转换模块的第一输入端连接本地RGB产生模块的输出端，接收经过缓存之后再生的本地RGB信号；第二输入端连接本地视频时钟产生模块的第二输出端，接收MIPI转换时钟；第三输入端连接所述MIPI控制模块的第四输出端，接收MIPI转换控制信号；第四输入端连接MIPI指令参数收发模块的第一输出端；所述帧消隐区检测模块的输入端连接本地RGB产生模块输出端，接收本地RGB信号；所述MIPI指令参数收发模块的第一输入端连接MIPI转换模块的第二输出端；第二输入端连接MIPI控制模块的第七输出端，接收MIPI模组命令发送时间间隔的配置；第三输入端连接MIPI控制模块的第六输出端，接收MIPI模组显示调节命令；所述系统通过帧消隐区发送显示调节命令并接收MIPI模组反馈的响应参数，在帧消隐区结束时则正常收发MIPI模组所需的图像信号；实现在MIPI图像显示时同步调节MIPI模组参数的目的。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括视频输入模块和视频转换模块；所述视频输入模块的第一输入端作为所述系统的时钟接口，用于接收各LINK上的视频传输时钟信号，第二输入端作为所述系统的数据接口，用于接收各LINK上的视频传输数据信号；第三输入端连接MIPI控制模块的第一输出端，接收视频输入控制信号；

所述视频转换模块的第一输入端连接所述视频输入模块的第一输出端，接收输入图像时钟；第二输入端连接所述视频输入模块的第二输出端，接收输入图像数据；第三输入端连接所述MIPI控制模块的第二输出端，接收视频转换控制信号；输出端用作RGB信号输出口；所述视频输入模块用于对接收到LVDS信号进行恢复整形，并对LVDS信号的时钟和数据进行校准，并将串行信号解调成并行数据；所述视频转换模块根据所述并行数据，获取RGB图像数据。

6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，还包括MIPI输出模块；所述MIPI输出模块的第一输入端连接所述MIPI转换模块的第一输出端，接收MIPI时钟信号；第二输入端连接所述MIPI控制模块的第五输出端，接收MIPI输出控制信号和MIPI传输延迟调整信号；所述MIPI输出模块的第一双向接口连接所述MIPI转换模块的双向接口，收发MIPI数据信号；第二双向接口则用于连接待测MIPI模组；所述MIPI输出模块则用于调整输出MIPI信号的电气特性、传输特性和阻抗特性。