CN110033723B - 显示输入延迟检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示输入延迟检测系统及方法。检测系统包括输入延迟量测装置和光感应装置，输入延迟量测装置包括处理单元、输入端口、输出端口和控制端口，处理单元分别电性连接于输入端口、输出端口和控制端口，输入端口用以连接电脑讯号源，输出端口用以连接待测显示器，控制端口用以连接电脑控制部，光感应装置包括光传感器，光传感器用以感测待测显示器上的显示画面。本发明的显示输入延迟检测系统及方法，能够量测显示器、讯号源甚或液晶面板本身输入讯号延迟数值，从而帮助使用者快速了解延迟的关键点在哪个装置；同时，本发明能够自动量测并提供显示器所有支持分辨率的延迟时间，从而便于使用者根据需要调整所使用的分辨率。

Description

显示输入延迟检测系统及方法

技术领域

本发明涉及显示装置，特别是涉及一种显示输入延迟检测系统及方法。

背景技术

目前在电竞显示器中，时常看到玩家会在网络上讨论屏幕的输入讯号延迟(InputVideo Lag)比较，然后评测比较看哪一台显示器的讯号延迟较小，延迟的时间越短，会有更佳的游戏体验，进而推荐使用者去使用延迟小的显示器。

输入讯号延迟是指显示器从接收到由显示适配器(显卡或显示芯片)传来的画面，最后在显示器上显示出来所经过时间。若输入讯号延迟过大会造成用户游戏操作上的感受度不佳。例如:玩射击游戏或战术游戏时，输入讯号若延迟时间过长就会影响到游戏的体验。但有些情况下，也许是显示适配器驱动程序没有安装好，或是不同的显示适配器问题，甚至是输入分辨率、面板等造成的输入讯号延迟的情况，需要花很多时间去检查哪个项目是造成输入讯号延迟的主因。

若在显示器的本身搭配设计一个输入讯号延迟的自动排错系统，可以增加用户当发现输入讯号延迟时作为分析参考的依据，进而在后端服务或工程端也可以依据排错系统的数据来进行故障分析。

现有的视频信号输入延迟测试仪(Video Signal Input Lag Tester)产品，主要通过测试仪本身带有的高清多媒体接口(HDMI)插头连接到显示器的HDMI讯号输入插口，由测试仪本身送出图样(pattern)，再利用下方的光传感器进行黑白画面的变化侦测，进而将量测到的显示器输入延迟时间显示在画面上。现有技术的这类产品可以提供量测的分辨率有限且频率固定，无法针对显示器本身支持的分辨率做自动侦测，这样可量测的分辨率数量很少，而且无法调整刷新频率。另外，若如果希望量测显示适配器端到显示器之间的延迟时间时，则现有技术的这类产品无法达成此目的。在结构外型上，现有技术的测试仪本体较为方厚，且其壳体与显示器液晶面板表面容易有间隙，所以一般还带有光源干扰且不易固定的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种显示输入延迟检测系统及方法，能够方便快捷地获取多种输入讯号延迟数值，以提供使用者快速了解延迟的关键点所在，便于改善调整显示画面的表现。

本发明的显示输入延迟检测系统包括输入延迟量测装置和光感应装置。输入延迟量测装置包括处理单元、输入端口、输出端口和控制端口，处理单元分别电性连接于输入端口、输出端口和控制端口，输入端口用以连接电脑讯号源，输出端口用以连接待测显示器，控制端口用以连接电脑控制部；光感应装置包括光传感器，光传感器用以感测待测显示器上的显示画面；其中，处理单元根据控制端口收到的控制指令接收输入端口输入的讯号源测试画面，且处理单元获取对应于讯号源测试画面从电脑讯号源送出时的第一时间点；处理单元通过输出端口将讯号源测试画面传给待测显示器，且处理单元获取当光传感器检测到待测显示器上出现显示画面时的第二时间点；处理单元用以计算第二时间点与第一时间点之差得到总延迟时间；其中，处理单元通过输出端口读取待测显示器的扩展显示标识数据信息，以获得待测显示器的分辨率和刷新频率的参数组合，处理单元根据参数组合相应地输出多个内部图样测试画面至待测显示器；处理单元通过光传感器获取待测显示器的当前延迟时间，并分别获得待测显示器所支持的各分辨率下的延迟时间。

较佳地，处理单元或电脑控制部根据总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差是否小于预设值，自动判定显示输入延迟是由显示器延迟还是由讯号延迟造成的。

进一步地，当总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差小于预设值时，处理单元或电脑控制部判定显示输入延迟是由显示器延迟造成的；当总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差大于预设值时，处理单元或电脑控制部判定显示输入延迟是由讯号延迟造成的。

或者进一步地，输入延迟量测装置还包括电性连接于处理单元的面板连接端口，面板连接端口用以连接从待测显示器拆下的液晶面板；当总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差等于预设值时，处理单元用以将从输入端口输入的面板测试画面直接通过面板连接端口传给液晶面板，处理单元通过光传感器获取液晶面板的反应延迟时间。更进一步地，处理单元或电脑控制部根据液晶面板的反应延迟时间是否大于预设值，自动判定显示输入延迟是否由液晶面板延迟造成。

较佳地，光感应装置还包括吸盘结构，吸盘结构通过压合吸附待测显示器的屏幕表面，光传感器设置于吸盘结构上，光传感器通过吸盘结构附着于待测显示器的屏幕上。

进一步地，光感应装置还包括遮光罩，遮光罩是围设在吸盘结构四周的裙边结构，遮光罩用以在吸盘结构吸附于待测显示器时为光传感器遮挡环境光。

本发明还提供一种显示输入延迟检测方法，包括：将输入延迟量测装置分别与电脑讯号源和电脑控制部信号连接，将待测显示器与输入延迟量测装置信号连接，将光感应装置设置于待测显示器的表面且信号连接于输入延迟量测装置；输入延迟量测装置根据电脑控制部的指令接收电脑讯号源输出的讯号源测试画面，并获取对应于讯号源测试画面输出时的第一时间点；输入延迟量测装置将讯号源测试画面传给待测显示器，并获取当光感应装置检测到待测显示器上出现显示画面时的第二时间点，计算第二时间点与第一时间点之差得到总延迟时间；输入延迟量测装置读取待测显示器的扩展显示标识数据信息，以获得待测显示器的分辨率和刷新频率的参数组合，输入延迟量测装置根据参数组合相应地输出多个内部图样测试画面至待测显示器，输入延迟量测装置通过光感应装置获取待测显示器的当前延迟时间，并依次获得待测显示器所支持的各分辨率下的延迟时间。

较佳地，上述显示输入延迟检测方法还包括：根据总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差是否小于预设值，自动判定显示输入延迟是由显示器延迟还是由讯号延迟造成的。

进一步地，当总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差小于预设值时，判定显示输入延迟是由显示器延迟造成的；当总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差大于预设值时，判定显示输入延迟是由讯号延迟造成的。

和/或进一步地，当总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差等于预设值时，检测方法还包括：将待测显示器的液晶面板拆下，并将液晶面板直接连接到输入延迟量测装置；输入延迟量测装置输出面板测试画面至液晶面板，并通过光感应装置获取液晶面板的反应延迟时间。

更进一步地，当液晶面板的反应延迟时间超过预设值时，自动判定显示输入延迟是由液晶面板延迟造成的。

与现有技术相比，本发明的显示输入延迟检测系统及方法，能够量测显示器、讯号源甚或液晶面板本身输入讯号延迟数值，从而帮助使用者快速了解延迟的关键点在哪个装置，进而可以改善取得较好的显示画面表现；同时，本发明能够自动量测并提供显示器所有支持分辨率的延迟时间，从而便于使用者根据需要调整所使用的分辨率。

附图说明

图1为本发明一实施例的显示输入延迟检测系统的示意图。

图2为本发明一实施例的显示输入延迟检测方法的流程图。

图3为本发明另一实施例的显示输入延迟检测方法的流程图。

图4为本发明又一实施例的显示输入延迟检测方法的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参见图1，图1为本发明一实施例的显示输入延迟检测系统的示意图。显示输入延迟检测系统100包括输入延迟量测装置1和光感应装置2。

输入延迟量测装置1包括处理单元11、输入端口12、输出端口13和控制端口14，处理单元11分别电性连接于输入端口12、输出端口13和控制端口14，输入端口12用以连接电脑讯号源301，输出端口13用以连接待测显示器400，控制端口14用以连接电脑控制部302。在实际应用中，处理单元11可以包括FPGA处理电路，执行类似显示器中控制器的功能，例如，与电脑协同工作时可以转传测试画面、读取内存等记忆单元内的测试画面、记录时间或是计算时间等。输入端口12可以为HDMI或DP(DisplayPort)输入端口。输出端口13可以为HDMI或DP(DisplayPort)输出端口。控制端口14可以为USB端口，处理单元11可通过控制端口14与电脑之间传输控制指令及电脑时间信息等。处理单元11还可以内置或外接记忆单元，如DDR内存、Flash闪存、EEPROM存储器等。

光感应装置2包括光传感器21，光传感器21用以感测待测显示器400上的显示画面。光传感器21可以为CCD传感器，也可以为CMOS传感器。

其中，处理单元11根据控制端口14收到的控制指令接收输入端口12输入的讯号源测试画面，且处理单元11获取对应于讯号源测试画面从电脑讯号源301送出时的第一时间点T1；处理单元11通过输出端口13将讯号源测试画面传给待测显示器400，且处理单元11获取当光传感器21检测到待测显示器400上出现显示画面时的第二时间点T2；处理单元11用以计算第二时间点T2与第一时间点T1之差得到总延迟时间Ta，即Ta＝T2-T1。

其中，处理单元11通过输出端口13读取待测显示器400的扩展显示标识数据(EDID)信息，以获得待测显示器400的分辨率和刷新频率的参数组合，处理单元11根据参数组合相应地输出多个内部图样测试画面至待测显示器400；处理单元11通过光传感器21获取待测显示器400的当前延迟时间Tb，并分别获得待测显示器400所支持的各分辨率下的延迟时间。

输入延迟量测装置1通过输出端口13读取待测显示器400的EDID信息可得知显示器的最高分辨率(如1920x1080)与最低分辨率(如800x600)，且得知刷新频率(如50Hz、60Hz、75Hz、120Hz等)的最高与最低等信息，从而可以通过送出复数个内部图样测试画面给待测显示器400，藉此可以将所有该显示器所支持的分辨率通过过程序自动化的方式一次量测完延迟时间，进而可以得知显示器本身的当前延迟时间，与各支持分辨率的延迟时间，用以提供给用户作使用分辨率上的调整。上述自动化的方式是现有技术中的输入延迟测试仪不具备的，因此本发明的显示输入延迟检测系统100可以解决现有输入延迟测试仪不能解决的问题。

在一实施例中，处理单元11或电脑控制部302根据总延迟时间Ta和待测显示器400的当前延迟时间Tb之差是否小于预设值D1，自动判定显示输入延迟是由显示器延迟还是由讯号延迟造成的。优选地，当(Ta-Tb)<D1时，处理单元11或电脑控制部302判定显示输入延迟是由显示器延迟造成的；当(Ta-Tb)>D1时，处理单元11或电脑控制部302判定显示输入延迟是由讯号延迟造成的。预设值D1对应于公差范围，例如可预设为20毫秒。

在不同的实施例中，输入延迟量测装置1还包括电性连接于处理单元11的面板连接端口15，面板连接端口15用以连接从待测显示器400拆下的液晶面板(panel)。面板连接端口15可以包括多种面板影像输入端口，如LVDS接口、eDP接口、V-by-One接口等。

当总延迟时间Ta和待测显示器400的当前延迟时间Tb之差等于预设值D1时，处理单元11用以将从输入端口12输入的面板测试画面直接通过面板连接端口15传给该液晶面板，处理单元11通过光传感器21获取该液晶面板的反应延迟时间Tc。处理单元11在此处可以只做讯号的导通(by pass)，不做任何处理。其中，面板测试画面为适合面板的格式，如至少包括RGBW的画面。获取液晶面板的反应延迟时间的具体方式与获取显示器的当前延迟时间的方式类似，主要是连接的端口类型和输入的测试画面格式稍有不同。

优选地，处理单元11或电脑控制部302根据该液晶面板的反应延迟时间Tc是否大于预设值D1，自动判定显示输入延迟是否由液晶面板延迟造成。即当Tc>D1时，判定显示输入延迟是由液晶面板延迟造成的。

请继续参见图1，在各实施例中，光感应装置2还包括吸盘结构22，吸盘结构22用以吸附待测显示器400的屏幕表面，例如其通过压合吸附待测显示器400的屏幕表面，光传感器21设置于吸盘结构22上，光传感器21通过吸盘结构22附着于待测显示器400的屏幕上。

优选地，光感应装置2还包括遮光罩23，遮光罩23是围设在吸盘结构22四周的裙边结构，遮光罩23用以在吸盘结构22吸附于待测显示器400时为光传感器21遮挡环境光。当吸盘结构22吸附于待测显示器400的屏幕表面时，遮光罩23经按压贴合于屏幕表面。

请参见图2，图2为本发明一实施例的显示输入延迟检测方法的流程图。在一实施例中，显示输入延迟检测方法包括以下步骤。

S1，将输入延迟量测装置分别与电脑讯号源和电脑控制部信号连接，将待测显示器与输入延迟量测装置信号连接，将光感应装置设置于待测显示器的表面且信号连接于输入延迟量测装置。

S2，输入延迟量测装置根据电脑控制部的指令接收电脑讯号源输出的讯号源测试画面，并获取对应于讯号源测试画面输出时的第一时间点；输入延迟量测装置将讯号源测试画面传给待测显示器，并获取当光感应装置检测到待测显示器上出现显示画面时的第二时间点，计算第二时间点与第一时间点之差得到总延迟时间。

S3，输入延迟量测装置读取待测显示器的扩展显示标识数据信息，以获得待测显示器的分辨率和刷新频率的参数组合，输入延迟量测装置根据该参数组合相应地输出多个内部图样测试画面至待测显示器，输入延迟量测装置通过光感应装置获取待测显示器的当前延迟时间，并分别获得待测显示器所支持的各分辨率下的延迟时间。

优选地，本发明的显示输入延迟检测方法还包括：根据总延迟时间和待测显示器的当前延迟时间之差是否小于预设值，自动判定显示输入延迟是由显示器延迟还是由讯号延迟造成的。预设值对应于公差范围，例如可预设为20毫秒。

请结合参见图3，图3为本发明另一实施例的显示输入延迟检测方法的流程图。在执行完步骤S1至S3后，本实施例的显示输入延迟检测方法还包括以下步骤。

S41，当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差小于该预设值时，判定显示输入延迟是由显示器延迟造成的。

S42，当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差大于该预设值时，判定显示输入延迟是由讯号延迟造成的。

请继续参见图4，图4为本发明又一实施例的显示输入延迟检测方法的流程图。在执行完步骤S1至S3后，当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差等于该预设值时，本实施例的显示输入延迟检测方法还包括以下步骤。

S43，将待测显示器的液晶面板拆下，并将液晶面板直接连接到输入延迟量测装置，输入延迟量测装置输出面板测试画面至液晶面板，并通过光感应装置获取液晶面板的反应延迟时间。

S5，判别液晶面板的反应延迟时间是否超过预设值。

S6，当液晶面板的反应延迟时间超过预设值时，自动判定显示输入延迟是由液晶面板延迟造成的。若否，返回步骤S1，重新进行检测。

上述各实施例的显示输入延迟检测方法可采用本发明的显示输入延迟检测系统100来执行，但本发明并不以此为限。

在本发明中，由步骤S2得到总延迟时间Ta，总延迟时间Ta理论上等于讯号与显示器延迟时间之和及系统公差；由步骤S3得到显示器延迟时间Tb；由步骤43可得到面板延迟时间Tc。完成以上三个步骤，将各个延迟时间记录起来，由系统判断问题是发生在面板本身延迟、或显示器造成的延迟、或讯号延迟。以公差值预设为20毫秒为例，若(Ta-Tb)<20ms，说明讯号无延迟，系统就会判定为显示器造成的延迟；若(Ta-Tb)>20ms，系统就会判定为讯号延迟。若(Ta-Tb)＝20ms，判断面板延迟时间Tc是否大于20ms；若是面板本身延迟，Tc就较大，若Tc>20ms，系统就会判定为面板延迟；若Tc<20ms，则判断存在检查误差或存在其它原因，重新检测。

本发明的显示输入延迟检测系统及方法，能够量测显示器、讯号源甚或液晶面板本身输入讯号延迟数值，从而帮助使用者快速了解延迟的关键点在哪个装置，进而可以改善取得较好的显示画面表现；同时，本发明能够自动量测并提供显示器所有支持分辨率的延迟时间，从而便于使用者根据需要调整所使用的分辨率。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种显示输入延迟检测系统，其特征在于包括输入延迟量测装置和光感应装置；

该输入延迟量测装置包括处理单元、输入端口、输出端口和控制端口，该处理单元分别电性连接于该输入端口、该输出端口和该控制端口，该输入端口用以连接电脑讯号源，该输出端口用以连接待测显示器，该控制端口用以连接电脑控制部；

该光感应装置包括光传感器，该光传感器用以感测该待测显示器上的显示画面；

其中，该处理单元根据该控制端口收到的控制指令接收该输入端口输入的讯号源测试画面，且该处理单元获取对应于该讯号源测试画面从该电脑讯号源送出时的第一时间点；该处理单元通过该输出端口将该讯号源测试画面传给该待测显示器，且该处理单元获取当该光传感器检测到该待测显示器上出现显示画面时的第二时间点；该处理单元用以计算该第二时间点与该第一时间点之差得到总延迟时间；

其中，该处理单元通过该输出端口读取该待测显示器的扩展显示标识数据信息，以获得该待测显示器的分辨率和刷新频率的参数组合，该处理单元根据该参数组合相应地输出多个内部图样测试画面至该待测显示器；该处理单元通过该光传感器获取该待测显示器的当前延迟时间，并分别获得该待测显示器所支持的各分辨率下的延迟时间；

该处理单元或该电脑控制部根据该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差是否小于预设值，自动判定显示输入延迟是由显示器延迟还是由讯号延迟造成的。

2.如权利要求1所述的显示输入延迟检测系统，其特征在于，当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差小于该预设值时，该处理单元或该电脑控制部判定显示输入延迟是由显示器延迟造成的；当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差大于该预设值时，该处理单元或该电脑控制部判定显示输入延迟是由讯号延迟造成的。

3.如权利要求1所述的显示输入延迟检测系统，其特征在于，该输入延迟量测装置还包括电性连接于该处理单元的面板连接端口，该面板连接端口用以连接从该待测显示器拆下的液晶面板；当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差等于该预设值时，该处理单元用以将从该输入端口输入的面板测试画面直接通过该面板连接端口传给该液晶面板，该处理单元通过该光传感器获取该液晶面板的反应延迟时间。

4.如权利要求3所述的显示输入延迟检测系统，其特征在于，该处理单元或该电脑控制部根据该液晶面板的反应延迟时间是否大于该预设值，自动判定显示输入延迟是否由液晶面板延迟造成。

5.如权利要求1所述的显示输入延迟检测系统，其特征在于，该光感应装置还包括吸盘结构，该吸盘结构通过压合吸附该待测显示器的屏幕表面，该光传感器设置于该吸盘结构上，该光传感器通过该吸盘结构附着于该待测显示器的屏幕上。

6.如权利要求5所述的显示输入延迟检测系统，其特征在于，该光感应装置还包括遮光罩，该遮光罩是围设在该吸盘结构四周的裙边结构，该遮光罩用以在该吸盘结构吸附于该待测显示器时为该光传感器遮挡环境光。

7.一种显示输入延迟检测方法，其特征在于包括：

将输入延迟量测装置分别与电脑讯号源和电脑控制部信号连接，将待测显示器与该输入延迟量测装置信号连接，将光感应装置设置于该待测显示器的表面且信号连接于该输入延迟量测装置；

该输入延迟量测装置根据该电脑控制部的指令接收该电脑讯号源输出的讯号源测试画面，并获取对应于该讯号源测试画面输出时的第一时间点；该输入延迟量测装置将该讯号源测试画面传给该待测显示器，并获取当该光感应装置检测到该待测显示器上出现显示画面时的第二时间点，计算该第二时间点与该第一时间点之差得到总延迟时间；

该输入延迟量测装置读取该待测显示器的扩展显示标识数据信息，以获得该待测显示器的分辨率和刷新频率的参数组合，该输入延迟量测装置根据该参数组合相应地输出多个内部图样测试画面至该待测显示器，该输入延迟量测装置通过该光感应装置获取该待测显示器的当前延迟时间，并分别获得该待测显示器所支持的各分辨率下的延迟时间；

根据该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差是否小于预设值，自动判定显示输入延迟是由显示器延迟还是由讯号延迟造成的。

8.如权利要求7所述的显示输入延迟检测方法，其特征在于，当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差小于该预设值时，判定显示输入延迟是由显示器延迟造成的；当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差大于该预设值时，判定显示输入延迟是由讯号延迟造成的。

9.如权利要求7所述的显示输入延迟检测方法，其特征在于，当该总延迟时间和该待测显示器的当前延迟时间之差等于该预设值时，该检测方法还包括：

将该待测显示器的液晶面板拆下，并将该液晶面板直接连接到该输入延迟量测装置；

该输入延迟量测装置输出面板测试画面至该液晶面板，并通过该光感应装置获取该液晶面板的反应延迟时间。

10.如权利要求9所述的显示输入延迟检测方法，其特征在于，当该液晶面板的反应延迟时间超过该预设值时，自动判定显示输入延迟是由液晶面板延迟造成的。

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