CN105074811A - 视频输出检测器 - Google Patents

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Abstract

描述了一种视频输出检测器(23)。所述视频输出检测器被配置成接收用于在显示器(17)上渲染图像的输入视频数据(20)。所述视频数据包括像素数据，针对每个像素(42)，所述像素数据包括给定的色彩模型的一组颜色分量值(571、572、573)。所述视频输出检测器可被配置成将所述图像的选择区域(24)中的像素的每个颜色分量与对应的值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)的测试范围进行比较，并且如果分量值落在所述范围外，则所述视频输出检测器测量偏差。所述视频输出检测器可被配置成计算所述选择区域的偏差的和，以提供所述选择区域的误差值，以及将所述误差值与阈值数(59)进行比较。此外或可替代的，所述视频输出检测器可被配置成确定所述图像的选择区域(24)中的像素的每个颜色分量是否落在对应的值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)的测试范围内，以便确定所述像素是有效还是无效，并且计数所述选择区域中有效像素或无效像素的数量(58)。所述视频输出检测器被配置成将有效像素或无效像素的所述数量与阈值数(59)进行比较。

Description

视频输出检测器
技术领域
本发明涉及视频输出检测器，特别但不唯一的用于车辆仪表群的显示器。
背景技术
仪表群中的警告消息通常显示为警告灯(通常称作“指示器”)。警告消息的示例包括安全气囊控制指示器或防抱死制动系统(ABS)指示器，安全气囊控制指示器指示安全气囊不起作用，防抱死制动系统(ABS)指示器指示ABS不起作用。
如果显示警告消息，则通常要确保其实际上能够被驾驶者看到。可检测仪表群中警告消息的正确显示。例如，如果使用发光二极管(LED)用于显示警告消息，那么LED电流监控器或甚至光电探测器可用于确认实际上正在显示警告消息。
随着仪表群中引入薄膜晶体管液晶显示器(LCD-TFT)屏幕，警告消息还可显示在所谓的“虚拟指示器”LCD-TFT屏幕上。通常也要求虚拟指示器的正确显示。可能不需要监控整个显示器的正确操作，而是仅监控虚拟指示器显示的区域。
一个解决方案是采用外部摄像头或图像传感器监控LCD-TFT屏幕的相关区域。但是，这种专用监控要求捕获和数据处理的额外资源。
另一个解决方案是采用硬件，该硬件尽可能接近屏幕的输入引脚读取发送到TFT屏幕的区域的回显内容，计算此区域上的内容的校验和，并将该校验和与软件生成的期望的校验和进行比较。如果计算的校验和与期望的校验和不匹配，则向应用软件传递消息，使得该应用软件能够采取合适的行动，例如发出音频警告。
典型的校验和算法(例如，CRC32)生成不同的校验和值，即使数据流中的单个比特不同。因此，这种校验和算法可能不特别适合一些形式的虚拟指示器。
现在将参照图1至图3描述校验和算法可能不合适时的情况的示例。
参照图1，可通过使用图案结构修改包括单一颜色2以及背景颜色3的图像1，以生成包括其他虚拟颜色51、52、53的图像4。
抖动或无意添加的噪声可能意味着：在没有持续生成错误消息的情况下，校验和算法不可用。
参照图2，指示器6(在此情况下采用三角警示符号)可覆盖实时视频7(在此情况下采用从摄像机示出道路上的汽车的图像的形式)。
由于背景图像7是不可预知的，因此使用校验和算法很难检测指示器6是否正确显示。
参照图3，示出了速度表8。例如，通过虚拟仪表指针10隐藏指示器9的部分。
再有，即使显示的内容正确，校验和也有可能生成错误。
US2012/0036418A1和US2012/0050612A1中描述了采用CRC算法的视频输出检测器的示例。
发明内容
本发明寻求提供一种改进的视频输出检测器，用于与例如LCD-TFT屏幕及其他类型的显示器使用。
根据本发明的第一方面，提供了一种视频输出检测器。所述视频输出检测器被配置成接收用于在显示器上渲染图像的输入视频数据，所述视频数据包括像素数据，针对每个像素，所述像素数据包括给定的色彩模型(例如RGB)的一组颜色分量值。
所述视频输出检测器可被配置成将所述图像的选择区域中的像素的每个颜色分量与对应的值的测试范围进行比较，并且如果分量值落在所述范围外，则所述视频输出检测器测量偏差。所述视频输出检测器可被配置成计算所述选择区域的偏差的和，以提供所述选择区域的误差值，以及将所述误差值与阈值数进行比较。
所述阈值数可被设置成所述选择区域中的最大可能误差(即，每分量最大偏差乘以分量数乘以所述选择区域中的像素数)的至少1％且不超过10％的值。例如，所述阈值数可被设置成所述选择区域中的最大可能偏差的5％。
此外或可替代地，所述视频输出检测器可被配置成确定所述图像的选择区域中的像素的每个颜色分量是否落在对应的值的测试范围内，以便确定所述像素是有效还是无效，并且计数所述选择区域中有效像素或无效像素的数量。所述视频输出检测器可被配置成将有效像素或无效像素的所述数量与阈值数进行比较。
所述阈值数可以是所述选择区域中的像素数的至少50％。例如，所述阈值数可以是所述选择区域中像素数的90％或更多。
因此，不论哪种情况中，在检测所述选择区域中的图像的内容时，所述视频输出检测器可容忍颜色上的更大变化，所述更大变化可能由例如抖动或将内容覆盖视频所引起，或因为例如其他内容对所述内容的部分遮蔽。
所述视频输出检测器可被配置成将每个值的范围设置为预选择的像素的全范围，由此迫使所述预选择的像素被视为落入范围内或为有效。
因此，所述视频检测器能够更容易地忽略所述图像的一些部分，且能够由此容忍感兴趣的内容的形状和/或颜色上的更大变化。
所述视频输出检测器可被配置成存储包括测试像素数据的测试数据，针对每个像素，测试像素数据包括识别预定数量的颜色中的一个颜色或颜色是否是不重要(即，指示“不关心”)的索引，并且所述视频输出检测器被配置成将所述索引转换成一组值的范围。
这可用于帮助减少需要存储测试数据的存储器的量。例如，可使用取四个值的索引。这可用于指示三个颜色中的一个颜色或像素的颜色是不重要的(即，“不关心”)。
所述组颜色分量值可包括一组三个颜色分量值。所述给定的色彩模型可以是RGB色彩模型，并且因此所述颜色分量可包括红色、绿色以及蓝色。所述分量值可取位于0x0和0xF之间的值。所述分量值可取0x00和0xFF之间的值。
所述测试值可以是可编程的，和/或所述阈值数可以是可编程的。因此，所述测试值和/或阈值数可改变，并且因此，所述视频输出检测器可根据不同的状况适应。
所述视频输出检测器可包括第一单元(或“数据比较器”)，被配置成确定所述图像的选择区域中的像素的每个颜色分量是否落在对应的值的测试范围内，以便确定所述像素是有效还是无效，并且计数所述选择区域中有效像素或无效像素的数量。
所述视频输出检测器可包括第二单元(或“鉴别器”)，被配置成将有效像素或无效像素的所述数量与阈值数进行比较。
所述数据比较器和鉴别器可以是独立的单元或可集成到单个单元中。
所述视频输出检测器可包括第三单元(或“数据扩展器”)，被配置成接收包括测试像素数据的测试数据，针对每个像素，所述测试像素数据包括识别预定数量的颜色中的一个颜色或颜色是否是不重要的索引，并且所述第三单元被配置成将所述索引转换成一组值的范围。
所述视频输出检测器可包括接口，用于接收用于设置所述测试范围值和/或所述阈值的指令。
在检测所述选择区域之后，所述视频输出检测器可被配置成在帧的结尾生成指示所述检测已完成的信号，以及确定所述信号是否在给定的时间窗内生成。
这可用于检测是否正确操作所述输入视频输出和/或检测过程。
所述视频输出检测器可被配置成在第一帧中检测第一选择区域以及在第二帧中检测第二选择区域。
这可用于帮助减少需要检测多个指示器的硬件的量。
所述视频输出检测器可被配置成在第一显示器上检测第一选择区域以及在第二显示器上检测第二选择的区域。
所述视频输出检测器可被配置成接收视频输出像素时钟和与视频输出像素时钟同步操作。
所述视频输出检测器优选地实现为硬件逻辑。
所述选择区域可包括指示器的图像或部分图像。
所述图像可以是帧。所述帧可以是一系列帧中的帧。所述图像可具有RGB444图像格式。所述图像可以是静态图像。
根据本发明的第三方面，提供了一种系统，包括至少两个视频输出检测器，每个视频输出检测器被配置成检测所述图像的相应的选择区域的视频数据。
根据本发明的第四方面，提供了一种系统，包括显示控制器，用于生成用于在显示器上渲染的视频数据，以及至少一个视频输出检测器，被配置成接收和检测所述图像的所述(相应的)选择区域中的所述视频数据。
根据本发明的第五方面，提供了一种集成电路，包括一个视频输出检测器、至少一个视频输出检测器或至少两个视频输出检测器。
根据本发明的第六方面，提供了一种集成电路，包括显示控制器，用于生成用于在显示器上渲染的视频数据，以及至少一个视频输出检测器，被配置成接收和检测所述(相应的)区域中的所述视频数据。
根据本发明的第七方面，提供一种检测视频输出的方法。所述方法包括：接收用于在显示器上渲染图像的输入视频数据，所述视频数据包括像素数据，针对每个像素，所述像素数据包括给定的色彩模型的一组颜色分量值，确定所述图像的选择区域中的像素的每个颜色分量是否落在对应的值的测试范围内，以便确定所述像素是有效还是无效，并且计数所述选择区域中有效像素或无效像素的数量，以及将有效像素或无效像素的所述数量与阈值数进行比较。
根据本发明的第八方面，提供一种检测视频输出的方法。所述方法包括：接收用于在显示器上渲染图像的输入视频数据，所述视频数据包括像素数据，针对每个像素，所述像素数据包括给定的色彩模型的一组颜色分量值，将所述图像的选择区域中的像素的每个颜色分量与对应的值的测试范围进行比较，并且如果分量值落在所述范围外，则测量偏差，计算所述选择区域的偏差的和，以提供所述选择区域的误差值，以及将所述误差值与阈值数进行比较。
所述方法可以以硬件实现。
附图说明
现在将通过示例的方式，参照附图描述本发明的一些实施例。其中：
图1图示抖动以生成虚拟颜色；
图2图示覆盖实时视频的指示器；
图3图示部分隐藏的指示器；
图4图示指示器的一些示例；
图5是用于生成仪表显示的视频数据的系统的示意性框图；
图5a图示期望的图像的示例；
图6是视频输出检测器的示意性框图；
图7图示监控的屏幕内容；
图8图示包括一组像素测试数据的测试数据；
图9图示包括采用索引形式的像素数据的测试数据，索引表示期望的像素颜色；
图10示出索引和对应的期望的像素颜色的列表；
图11是用于将索引转换成一组可接受的颜色分量值的范围的查找表的示意图；
图12是数据扩展器的示意框图；
图13示意性地示出输入视频数据的像素的每个颜色分量值与对应的颜色分量值的范围的比较；
图14是将输入视频数据的像素的每个颜色分量值与对应的颜色分量值的范围进行比较以识别有效像素以及计数有效像素的方法的流程图；
图15是基于计数的有效像素确定是否已正确显示图像的方法的流程图；
图16图示一组颜色分量值，该一组颜色分量值示出落在范围外的值以及对应的误差值；
图17是将输入视频数据的像素的每个颜色分量值与对应的颜色分量值的范围进行比较，来确定落在范围外的值的误差值以及来积累误差值以获得图像的误差值的方法的流程图；
图18是基于误差值确定是否已正确显示图像的方法的流程图；
图19图示屏幕的活动区域以及可显示的指示器；
图20图示时分复用，由此在不同的帧中监控不同的测试区域；
图21是窗口看门狗定时器的示意性框图；以及
图22是用于确认视频输出检测器的正确操作的过程的时序图。
具体实施方式
参照图4，示出了汽车仪表群中显示的指示器的一些示例111、112、…、1112。在图4中，线条和填充区域12可以是有色的，例如，绿色、红色、黄色或蓝色。未填充的以及背景区域13可以是透明的或黑色的。
例如，指示已设置了巡航控制的第一指示器111可以是绿色。指示电池问题的第二指示器112可以是红色。指示防抱死制动问题的第三指示器113可以是黄色。指示大灯(或“远光灯”)的第十一指示器114可以是蓝色。
参照图5，示出了汽车仪表系统14。系统14包括主控制器15、显示控制器16及显示器17。主控制器15可生成或接收与汽车状况有关的信号，且可向显示控制器16转发指令18和/或数据19。显示控制器16生成视频数据20并向显示器17输出用于渲染(即，显示)的视频数据20。
视频数据20采用包括一系列帧的视频数据流的形式。视频数据20可包括垂直同步、水平同步、数字和时钟信号。尽管可使用其他格式，但是视频数据20会符合视频图形适配器(VGA)标准。在这种情况下，使用RGB444图像格式。但是，可使用其他图像格式，例如，RGB888或Y’UV444。
显示器17采用薄膜晶体管液晶显示器(LCD-TFT)屏幕的形式，其具有活动区域21。但是，显示器可采用其他形式，例如，有机发光二极管(OLED)屏幕，或直接投影。
偶尔，可在显示器17上渲染一个或多个指示器22。显示控制器16生成视频数据20，其包括指示器图像数据。在本文中，指示器22还可称作“警告符号”或简单地称作“符号”。指示器22可与图4中示出的指示器111、112、…、1112一样、相似或不相似。
视频输出检测器23(本文也称作“图像检测设备”)用于通过将测试区域24中显示的图像与对应的期望的图像25(图5a)进行比较来检测是否在正被监控的区域24(本文也称作“测试区域”)中正确地显示指示器22。如后面将解释的，单个视频输出监测器23可用于通过在不同的帧中察看不同的测试区域24来监控两个或多个测试区域24。两个或多个视频输出检测器23可并行操作，以监控两个或多个测试区域24。两个或多个测试区域24可重叠或邻接。可使用多于一个显示器17，且单个视频输出检测器23可用于监控不同的显示器上的测试区域24。
参照图6，更详细地示出了视频输出检测器23。
视频输出检测器23接收来自显示控制器16(图5)的视频数据20以及视频同步数据30，并向主控制器15(图5)输出状态31以及消息32。视频同步数据30通常包括像素时钟(未示出)、水平同步(HSync)以及垂直同步(VSync)。
视频输出检测器23包括地址生成器35、测试数据存储器36、数据扩展器37、数据比较器39、决策单元40(本文也称作“鉴别器”)以及控制接口41。
还参照图7，地址生成器35识别要监控的活动显示内容21的区域24。活动区域24是矩形的，且包括m×n个像素42。典型地，活动区域24包括100×100个像素42。
还参照图8，针对期望的图像25(图5a)，定义对应于活动区域24的一组测试像素43。地址生成器单元35生成像素测试数据45的(绝对)地址44，像素测试数据45形成检测测试区域24(图5)的测试像素43的一组测试数据46，以确定是否正确显示指示器22(图5)。在本文中，该组测试数据46也称作“符号测试数据”或“指示器测试数据”。
地址生成器35可存储规定测试数据24的位置和大小的数据47。可通过控制接口单元41编程此数据47。
像素测试数据45包括关于活动区域24中的像素42的期望的颜色的信息。
像素测试数据45可存储为索引的颜色。针对一组测试数据，可存储N个不同的颜色，即N-1个值的每一个指示不同的颜色并且1个值指示像素的颜色不重要(本文也称作“不关心”)。如此后将更详细解释的，如果像素测试数据45设置为“不关心”，那么，为了做出决策，可忽略该测试数据。这使得更容易检测非矩形(或其他不规则形状)符号。
特别参照图9，示出表48，其图示索引形式的像素测试数据与对应的颜色之间的关系。N＝4且因此两个比特的数据可用于识别第一、第二以及第三颜色(例如，绿色、红色以及黄色)以及“不关心”。但是，N可采用其他二进制值(例如，2或8)。N可采用非二进制值。仅使用两个比特确定颜色可有助于节约数据存储器。但是，如果需要具有超过三个颜色(例如，绿色、红色、黄色以及蓝色)的指示器22(图5)，那么，为了处理另外着色的指示器22(图5)，可提供附加视频输出检测器23以便处理附加了颜色的指示器22(图5)。两个视频输出检测器23可用于检测重叠测试区域24(图5)。一个视频输出检测器23可用于检测重叠测试区域24(图5)，例如，通过在一帧中检测一个测试区域24以及在不同帧检测另一个测试区域来检测。
再次参照图6，从测试数据存储器36读出测试数据45，并提供给数据扩展器37。
数据扩展器37将测试数据46转换成扩展的测试数据50。
还参照图10，数据扩展器37将索引值45(图8)映射到色彩模型(或“直接映射的颜色”)的分量值511L、511U、512L、512U、513L、513U的对511、512、513中，索引值与输入视频数据20一样。分量值对511、512、513限定每个分量的分量值的上限和下限。
在此示例中，使用RGB模型，且因此，颜色分量包括红色、绿色以及蓝色分量。但是，还可使用其他色彩模型，例如，YUV、Y’UV或YcbCr。索引值转换成红、蓝和绿分量值511L、511U、512L、512U、513L、513U对。在这种的示例中，12比特用于编码像素数据。但是，可使用更少或更多比特(例如，24比特)编码数据。因此，在这种情况下，每个值511L、511U、512L、512U、513L、513U可取0x0和0xF之间的值。
参照图11，查找表52用于将每个索引值映射到一组分量值，该组分量值取N＝4时的值。如图11中示出的，给定的索引i的第一、第二以及第三颜色分量的下限和上限分别取值(C1i,L，C1i,H)、(C2i,L，C2i,H)和(C3i,L，C3i,H)。
例如，颜色可以是绿色，且因此，分量值(C1i,L，C1i,H)、(C2i,L，C2i,H)和(C3i,L，C3i,H)可分别取值(0x0，0x4)、(0x8，0xF)和(0x0，0x4)。颜色可以是红色，且因此，分量值(C1i,L，C1i,H)、(C2i,L，C2i,H)和(C3i,L，C3i,H)可分别取值(0x8，0xF)、(0x0，0x4)和(0x0，0x4)。颜色可以是黄色，且因此，分量值(C1i,L，C1i,H)、(C2i,L，C2i,H)和(C3i,L，C3i,H)可分别取值(0xD，0xF)、(0xA，0xF)和(0x0，0x4)。
“不关心”的分量值(C1i,L，C1i,H)、(C2i,L，C2i,H)和(C3i,L，C3i,H)被设置为全范围，在这种情况下，分别为(0x0，0xF)、(0x0，0xF)和(0x0，0xF)。因此，如将在之后更详细的解释的，在检测像素42(图7)的分量值是否落在相应的测试范围内时，不管什么样的分量值，该“不关心”的分量值都将落在“不关心”的测试范围内。
可设置其他色彩模型的“不关心”对应的全范围。
给定的索引项的上值和下值511L、511U、512L、512U、513L、513U可存储为值对，一个存储下限511L、512L、513L的值，另一个存储上限511U、512U、513U的值。
例如，针对对应于黄色的索引项，假设使用RGB444图像格式，存储在查找表中的值是0xDA0和0xFF4。因此，第一分量的下限和上限511L、511U分别是0xD和0xF，第二分量的下限和上限512L、512U分别是0xA和0xF，且第三分量的下限和上限513L、513U分别为0x0和0xF。
参照图12，数据扩展器37可以以可编程寄存器的形式存储查找表52。寄存器52包括元素54，成对存储不同的索引55(其中的一个对应于“不关心”)以及不同的分量56的分量值53。可通过控制接口单元41编程寄存器52中的值53。
再次参照图6和13，数据比较器39将测试区域24(图7)内的输入图像数据20的像素42(图7)的像素数据57的分量形式、分量值571、572、573与对应的测试像素43(图10)的像素数据50的分量值511L、511U、512L、512U、513L、513U对进行比较，以判断像素是否有效。
基于计数无效像素确定指示器的正确显示
图14是数据比较器39执行的比较以及计数程序的流程图。
参照图6、图13和图14，在接收视频数据的新的帧时，重置有效像素计数器(步骤S1)。数据比较单元39察看测试区域24(图7)中的下一个(在这种情况下，第一个)像素42(图7)的像素数据57(步骤S2)。
数据比较器39读取输入图像数据20的像素数据57的第一分量值571(例如，红色分量)(步骤S3)，并将其与对应的分量的下限和上限511L、511U进行比较(步骤S4和步骤S5)。
如果第一分量值571在范围内，那么，数据比较器39读取输入图像数据20的像素数据57的第二分量值572(例如，绿色分量)(步骤S6)，并将其与对应的分量的下限和上限512L、512U进行比较(步骤S7和步骤S8)。
如果第二分量值572在范围内，那么，数据比较器39读取输入图像数据20的像素数据57的第三分量值573(例如，蓝色分量)(步骤S9)，并将其与对应的分量的下限和上限513L、513U进行比较(步骤S10和步骤S11)。
如果每个分量值571、572、573都在范围中，那么，该像素被认为是有效的(步骤S12)，且有效像素计数器增加1(步骤S13)。
但是，如果分量值571、572、573中的一个或多个落在范围外，那么，该像素被认为是无效的(步骤S14)。有效像素计数器不增加。可选地，无效计数器可用于计数无效像素。
数据比较器39确定是否已检测了测试区域24中的所有像素43(图7)(步骤S15)。如果否，那么数据比较器39通过察看测试区域24(图7)中的下一个像素43(图7)的像素数据57(步骤S2)来继续，并重复过程(步骤S3到S11以及或者S12和S13或者S14)。
一旦已经检测了测试区域24(图7)中的所有像素43，数据比较器39就向鉴别器40输出有效像素计数器的值58(步骤S16)。
参照图6，鉴别器40决定是否已正确显示指示器。
图15是鉴别器40执行的决策和行动过程的流程图。
参照图6和图15，一旦已比较了一帧，将有效像素计数器的值58与阈值59进行比较(步骤S17)。阈值可为测试的像素的至少50％。例如，阈值可为测试的像素的90％或更高。
鉴别器40可以以可编程寄存器的形式存储阈值59。可通过控制接口单元41编程值59。
如果测量的值58等于或超过阈值59，那么鉴别器40确定已正确显示指示器(步骤S18)。鉴别器40可在状态寄存器(未示出)中设置标志31和/或输出消息32(步骤S19和步骤S20)。
但是，如果测量的值58在阈值59以下，那么，鉴别器40确定未正确显示指示器(步骤S21)。鉴别器40可在状态寄存器(未示出)中设置标志31和/或输出消息32(步骤S22和步骤S23)。
可通过控制接口单元41编程消息32(无错误/错误)。
再次参照图6，控制接口41提供到主控制器15(图5)或到其他外部控制器的接口。通过接口41，能够编程测试数据46(图8)、查找表(图12)中的值53(图12)、与测试区域24(图7)的位置和大小有关的数据47(图6)、用于结果判决的阈值59和/或消息32、以及其他控制信息。控制接口41还可提供察看存储在鉴别器40中的状态31的接口。
在此前描述的过程(此后称为“第一过程”)中，数据比较器39计数有效(或无效)像素的数量，鉴别器40将此数量与阈值进行比较。
此外或可替代地，另一个过程(或“第二过程”)可用在数据比较器39确定每个像素的所谓的“像素差”中，也就是说如下测量：实际屏幕像素的颜色与测试像素有多少不同，并且计算测试区域24上的像素差的和，以及鉴别器40将该像素差的和与阈值进行比较。
第二过程允许使用更窄范围的测试颜色分量，但如果许多像素无效(即，落在范围外)，那么仅对刚刚落在范围外的像素提供一些自由度。这能够在确定是否已正确显示符号时提供更大的控制。
基于测量像素差确定指示器的正确显示
参照图16，针对每个像素i，数据比较器39(图6)可用于测量在相应的颜色分量范围外的实际屏幕像素颜色分量值的偏差度(或“像素差”)。偏差(或“差”)表示为误差值ERROR(i，CX)，其中X＝1、2或3。例如，C1可以是红色，C2可以是绿色，C3可以是蓝色。如果实际屏幕像素分量落在范围内，那么，ERROR(i，CX)为0。如果实际屏幕像素分量落在范围外，那么，ERROR(i，CX)等于实际屏幕像素分量值和最接近的阈值极限的绝对差，最接近的阈值极限可以是上限或下限，即ERROR(i，CX)＝abs(CX-CXiH)或abs(CXiL-CX)。
每个颜色分量的误差值ERROR(i，CX)相加，以确定像素的误差值ERROR(i)，即，ERROR(i)＝ERROR(i，C1)+ERROR(i，C2)+ERROR(i，C3)。
所有像素的误差值(即，0，1，…，i，…，(m×n)–1)相加，以找出测试区域的总误差值ERROR。辨别器40(图6)将此总误差值与误差值阈值进行比较。
使用此方法，可设置误差值阈值，以允许一定数量的像素在平均水平上一定程度的偏差。因此，对用户可识别但相反将被第一过程视为不正确显示的符号可判断为正确显示。
图17是在第二过程中由数据比较器39(图6)执行的比较和计数步骤的流程图。在此示例中，假设存在三个颜色分量(C1，C2，C3)，用4比特编码每个分量，即，RGB444。但是，可使用其他图像格式。
参照图6、图13和图17，在接收到图像数据的新的帧时，重置ERROR值寄存器(步骤S25)。
重置像素的ERROR值寄存器(步骤S26)。数据比较单元39察看测试区域24(图7)中的下一个(在这种情况下，第一个)像素42(图7)的像素数据57(步骤S27)。
数据比较器39读取输入图像数据20的像素数据57的第一分量值571(例如，红色分量)(步骤S28)，并将其与对应的分量的下限和上限511L、511U进行比较(步骤S29和步骤S30)。
如果第一分量值571落在下限511L以下，那么，数据比较器39通过计算第一分量值571和下限511L之间的差的绝对值确定ERROR(i，C1)(步骤S31)。
如果第一分量值571在上限511U以上，那么，数据比较器39通过计算第一分量值571和上限511U之间的差的绝对值确定ERROR(i，C1)(步骤S32)。
如果第一分量值571落在下限和上限511L、511U之间，那么，数据比较器39将ERROR(i，C1)设置为0x0(步骤S33)。
对像素数据57的第二分量值572(例如，绿色分量)重复同样的过程(步骤S34到步骤S39)，并且对像素数据57的第三分量值573(例如，蓝色分量)重复同样的过程(步骤S40到步骤S45)。
计算每个分量(C1、C2、C3)的误差值ERROR(i，CX)的总和，以获得像素的差值ERROR(i)(步骤S46)。
例如，可用值0x000表示下限511L、512L、513L，并且可用值0x9FF表示上限511U、512U、513U。因此，红色分量的下限和上限511L、511U分别是0x0和0x9，绿色分量的下限和上限512L、512U分别是0x0和0xF，并且蓝色分量的下限和上限513L、513U分别是0x0和0xF。如果屏幕图像像素具有值0xB44(即，红色分量是0xB，绿色分量是0x4，并且蓝色分量值是0x4)，红色、绿色和蓝色分量值的差值ERROR(i，CX)分别是0x2、0x0和0x0，并且像素的差值ERROR(i)是0x2。
可使用合适的函数执行步骤S29到步骤S46，例如：
数据比较器39确定是否已检测测试区域24(图7)中的所有像素42(步骤S48)。如果否，那么数据比较器39通过重置像素ERROR寄存器(步骤S26)继续，以及察看测试区域24(图7)中的下一个像素43(图7)的像素数据57(步骤S27)，并且重复该过程(步骤S28到步骤S47)。
一旦已检测了测试区域24(图7)中的所有像素42，数据比较器39就向鉴别器40输出ERROR值58(步骤S49)。
鉴别器40(图6)决定指示器是否已正确显示。
图18是第二过程中鉴别器40执行的决策和行动过程的流程图。
参照图6和18，一旦已比较了帧，就将ERROR值58与阈值ERROR值59进行比较(步骤S50)。阈值ERROR值58可设置为例如最接近帧的最大可能误差的5％的值。
鉴别器40可以以可编程寄存器的形式存储ERROR阈值59。可通过控制接口单元41编程值59。
如果测量的值58落在阈值59以下，那么鉴别器40确定已正确显示指示器(步骤S51)。鉴别器40可在状态寄存器(未示出)中设置标志31，和/或输出消息32(步骤S52和步骤S53)。
但是，如果计算的ERROR值58等于或超过ERROR阈值59，那么，鉴别器40确定未正确显示指示器(步骤S54)。鉴别器40可设置状态寄存器(未示出)中设置标志31，和/或输出消息32(步骤S55和步骤S56)。鉴别器40可发出中断，并且在状态寄存器(未示出)中存储故障监控区域的索引号。
可通过控制接口单元41编程消息32(无错误/错误)。
多个视频输出检测器23
再次参照图5，可提供多于一个视频输出检测器23。
例如，可提供多达四个视频输出检测器23，它们共用公共的单端口RAM宏。这有助于减少芯片尺寸，尽管这可能限制监控重叠测试区域的能力。
如果使用多于一个检测器23，那么，这些检测器可并行操作。并行检测器23可监控重叠区域。例如，每个模块运行四个检测器23的四个模块可并行监控多达16个指示器。
时分复用
尽管多个视频输出检测器23可用于检测多个指示器，但单个视频输出检测器23也可用于监控多个指示器。
图19示出屏幕17(图5)的活动区域21，其中，在有需要时可显示多个说明性的指示器221、222、223、224。指示器221、222、223、224在黑色背景上。每个指示器221、222、223、224不同，且在显示时，在活动区域21的不同部分中显示。每个指示器221、222、223、224具有对应的测试区域241、242、243、244。
第一指示器221是黄色的检测引擎符号，第二指示器222是深蓝色的远光灯开启指示符符号，第三指示器223是绿色的巡航控制指示符符号，并且第四指示器224是红色的制动警告指示符符号。
还参照图20，每帧运行一个检测过程的单个视频输出检测器23(图5)可用于使用时分复用监控多个指示器221、222、223、224(例如，多达16个指示器)。
地址生成器35(图6)处理多个(使能的)测试区域241、242、243、244的时分复用监控。每帧60n、60n+1、60n+2、60n+3检测一个测试区域241、242、243、244。因此，在第一帧60n中检测第一监控区域241之后，视频输出检测器23在下一帧60n+1中检测第二监控区域242，等等。在已处理所有活动监控区域241、242、243、244之后，视频输出检测器23再次从第一监控区域241开始重复该操作。
如图20中示出的，视频输出检测器23可在不同帧60n、60n+1、60n+2、60n+3中察看包含不同指示器221、222、223、224的不同的测试区域241、242、243、244(或其中可显示不同的指示器的相同的测试区域)，以查看是否显示对应的期望的图像251、252、253、254。
如果视频数据20具有至少80fps的帧率(即，每帧显示不多于12.5ms)且驱动器的反应时间被认为是例如200ms，那么，有可能顺序地监控多达16个不同的指示器。
可使用两个或多个输出检测器23和时分复用的结合。因此，可使用并行检测和顺序检测的结合。
该过程可实现为硬件状态机，其可为每个图像(即，每帧)重配置。例如，可使用定义颜色查找表、几何形状以及测试像素的一组寄存器检测帧中的测试区域。在输出下一帧时，可将寄存器切换至新的一组寄存器。因此，可能逐帧测试几个重叠对象。
该过程可用于检测两个或多个视频输出。可将输入数据从一个视频输出切换到另一个视频输出。
例如，可在第一屏幕、第二屏幕上顺序测试指示器，然后，在第一屏幕上再次测试，等等。
窗口看门狗定时器
参照图5，视频输出检测器23自动检测VSync和HSync的计时，因为，如果VSync和/或HSync的计时不正确，那么，将不正确地定位测试区域24，且指示器检测过程将产生错误的结果。
参照图21，视频输出检测器23可包括窗口看门狗定时器61，用于监督视频输出20(图5)以及视频输出检测过程，以确认帧的视频输出检测过程在一定的时间窗内完成，且因此，验证视频输出20(图5)和检测过程正确操作。
窗口看门口定时器61包括窗口看门狗控制器62以及具有计数器值64的计数器63。
还参照图22，针对给定的帧60q，在已完成测试区域24r的视频检测程序之后，在完成帧60q的结尾处，鉴别器40输出检测完成信号65。地址生成器35(图6)(基于同步数据以及通过计数该帧中的所有像素)探测完成帧的结尾，并向鉴别器40发送完成帧的结尾的信号。在窗口看门狗控制器62接收到来自鉴别器40的检测完成信号65时，窗口看门狗控制器62提供重置信号66以重置计数器63。执行下一帧60q+1中的测试区域24r+1的视频检测程序，等等。
重置之前，在窗口看门狗控制器62接收来自鉴别器40的检测完成信号65时，其将计数器值64与下值和上值67L、67H进行比较，以检测是否在时间t1到t2的预设窗口内接收到检测完成信号65。可编程下值和上值67L、67H。
如果在窗口开始之前(即，t1之前)或窗口结束之后(即，t2之后)接收到检测完成信号65，那么，窗口看门狗控制器62生成并向主控制器15传送故障中断68。
窗口可用于检测是否在例如期望的完成时间的±10％内完成该过程。
给出一种示例，针对具有60fps的帧率的显示刷新，可每16.6ms执行视频输出检测过程。因此，窗口看门口定时器61可编程为具有15ms的下限67L，以及18ms的上限67H。
因此，如果在18ms之后，没有接收到帧完成信号65(例如，如图22中的最后一帧60q+3示出的)，窗口看门口定时器61确定未正常操作视频输出检测。这可能发生，例如如果视频输出检测过程未完成检测测试区域24。
如果窗口看门口定时器61在之前传送的帧完成信号65的15ms内接收到帧完成信号65，那么，窗口看门口定时器61确定视频输出20(图5)的计时未正确设置，或者视频输出检测过程不能检测完整的图像，因为例如，该图像仍未完整输出。
可在使用或未使用时分复用时使用窗口看门口定时器。
使用第一和/或第二过程的视频输出检测器23可具有一个或多个优点。
人类观察者可能不能区分颜色和/或振幅中的较小的差异。但是，如果使用极敏感的图像检测过程(例如一个CRC的采用)，且存在轻微但(人类观察者)感觉不到的颜色和/或振幅差异，那么，可接受地显示的指示器可能因不正确显示而弃用。
因此，通过检测颜色的范围和/或通过指定某些像素为颜色不重要的像素，可减小视频输出检测器23(图6)对例如采用抖动或混合背景数据的图像的敏感度。此外，可调整范围和/或可调整“不关心”的像素的数和/或位置(甚至在逐帧的基础上)，以(动态地)改变敏感度。
此外，还可独立调整阈值59(可选地，在逐帧的基础上)，以改变敏感度。
因此，视频输出检测器23可容忍指示器的颜色和形状的更大变化和/或可变化容忍度。
应理解，可对之前描述的本文的实施例进行许多修改。
例如，即使视频输出检测器23可用在其他的、非汽车的应用中，例如，工业控制。
尽管视频输出检测器23是基于RGB色彩模型的，但可使用其他RGB色彩模型，例如，YUV、Y’UV以及其他类似的色彩模型。可使用12比特、24比特或其它数的比特来编码视频数据20中的像素。
尽管视频输出检测器23是基于处理三个分量值的，但还可使用更多(例如，4)个分量值。
视频输出检测器23可在视频输出像素时钟域中运行。这意味着，控制接口41以及结果是重新同步的。

Claims (19)

1.一种视频输出检测器(23)，所述视频输出检测器被配置成接收用于在显示器(17)上渲染图像的输入视频数据(20)，所述视频数据包括像素数据，针对每个像素(42)，所述像素数据包括给定的色彩模型的一组颜色分量值(571、572、573)，所述视频输出检测器被配置成将所述图像的选择区域(24)中的像素的每个颜色分量与对应的值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)的测试范围进行比较，并且如果分量值落在所述范围外，则所述视频输出检测器测量偏差，所述视频输出检测器进一步被配置成计算所述选择区域的偏差的和，以提供所述选择区域的误差值，以及将所述误差值与阈值数(59)进行比较。
2.一种视频输出检测器(23)，所述视频输出检测器被配置成接收用于在显示器(17)上渲染图像的输入视频数据(20)，所述视频数据包括像素数据，针对每个像素(42)，所述像素数据包括给定的色彩模型的一组颜色分量值(571、572、573)，所述视频输出检测器被配置成确定所述图像的选择区域(24)中的像素的每个颜色分量是否落在对应的值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)的测试范围内，以便确定所述像素是有效还是无效，并且计数所述选择区域中有效像素或无效像素的数量(58)，以及所述视频输出检测器将有效像素或无效像素的所述数量与阈值数(59)进行比较。
3.根据权利要求1或2所述的视频输出检测器(23)，所述视频输出检测器被配置成将每个值的范围设置为预选择的像素的全范围，使得所述预选择的像素确定为有效。
4.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，所述视频输出检测器被配置成存储包括测试像素数据(45)的测试数据(46)，针对每个像素，所述测试像素数据包括识别预定数量的颜色中的一个颜色或颜色是否是不重要的索引，并且所述视频输出检测器被配置成将所述索引转换成一组值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)的范围。
5.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，其中所述组颜色分量值(571、572、573)包括一组三个颜色分量值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，其中所述给定的色彩模型是RGB色彩模型，并且所述颜色分量包括红色、绿色和蓝色。
7.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，其中所述测试值(571、572、573)可编程。
8.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，其中所述阈值数可编程。
9.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，包括接口(41)，所述接口用于接收用于设置所述测试范围值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)和/或所述阈值的指令。
10.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，其中所述选择区域(24)包括指示器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的视频输出检测器(23)，所述视频输出检测器被配置成在检测所述选择区域(24)之后，在帧的结尾处生成信号(65)，以及确定所述信号是否在给定的时间窗内生成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的视频输出检测器(23)，所述视频输出检测器被配置成在第一帧中检测第一选择区域(24)，并且在第二帧中检测第二选择区域(24)。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的视频输出检测器(23)，所述视频输出检测器被配置成在第一显示器上检测第一选择区域(24)，并且在第二帧上检测第二选择区域(24)。
14.一种系统，包括：
根据权利要求1至13中任一项所述的至少两个视频输出检测器(23)，每个视频输出检测器被配置成检测所述图像的相应的选择区域(24)。
15.一种系统，包括：
显示控制器(16)，用于生成用于在显示器(17)上渲染的视频数据(20)；以及
根据权利要求1至13中任一项所述的至少一个视频输出检测器(23)，被配置成接收和检测相应的区域(24)中的所述视频数据。
16.一种集成电路，包括根据权利要求1至13中任一项所述的至少一个视频输出检测器(23)或根据权利要求14或15所述的系统。
17.一种检测视频输出的方法，所述方法包括：
接收用于在显示器(17)上渲染图像的输入视频数据(20)，所述视频数据包括像素数据，针对每个像素(42)，所述像素数据包括给定的色彩模型的一组颜色分量值(571、572、573)；
确定所述图像的选择区域(24)中的像素的每个颜色分量是否落在对应的值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)的测试范围内，以便确定所述像素是有效还是无效，并且计数所述选择区域中有效像素或无效像素的数量(58)；以及
将有效像素或无效像素的所述数量与阈值数(59)进行比较。
18.一种检测视频输出的方法，所述方法包括：
接收用于在显示器(17)上渲染图像的输入视频数据(20)，所述视频数据包括像素数据，针对每个像素(42)，所述像素数据包括给定的色彩模型的一组颜色分量值(571、572、573)；
将所述图像的选择区域(24)中的像素的每个颜色分量与对应的值(511L、511U、512L、512U、513L、513U)的测试范围进行比较，并且如果分量值落在所述范围外，则测量偏差，
计算所述选择区域的偏差的和，以提供所述选择区域的误差值；以及
将所述误差值与阈值数(59)进行比较。
19.根据权利要求17或18所述的方法，所述方法以硬件实现。
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