CN116825044A - 投影设备及投影显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种投影设备及投影显示方法，涉及投影技术领域。本发明使用两个扫描驱动装置分别逐行驱动液晶显示元件的N行行像素，且在一帧画面的驱动过程中，当所述第一扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第X行行像素时，控制所述第二扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第一行行像素，使得所述液晶显示元件的刷新率与视频数据的帧率相匹配，避免花屏。
Description
技术领域
本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影设备及投影显示方法。
背景技术
目前，投影设备被广泛应用于各种情境中，如办公简报、播放影视、装置艺术等等。大部分的投影仪都是基于空间光调制器(SLM，Spatial Light Modulator)，空间光调制器主要包括透射型的LCD(Liquid Crystal Display，液晶)投影、反射型的LCoS(LiquidCrystal on Silicon，硅基液晶)投影和反射型的DMD(Digital Micro-Mirror Device，数字微镜器件)投影。
在液晶投影技术中，现有的数据处理过程通常为：后缓存区从显卡获取数据读取图像，后缓存区图像数据读取完之后存储于前缓存区，液晶显示元件根据前缓存区的数据进行驱动实现刷新，如图1所示。然而当刷新率和帧率不匹配的时候(不成倍数或者不同时)，如果一帧原始图像分为第一图像和第二图像，若帧率大于刷新率，第一图像缓存于后缓存区，液晶显示元件根据前缓存区的第一图像进行驱动刷新，当第二图像缓存于后缓存区时，液晶显示元件会根据前缓存区更新的第二图像进行刷新，导致显示画面部分为第一图像，部分为第二图像；当帧率小于刷新率的时候，同理存在上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种投影设备及投影显示方法，避免刷新率和帧率不匹配引起的花屏问题。
第一方面，本发明提供一种投影设备，包括：
液晶显示元件，包括N行行像素；
第一扫描驱动装置，用于逐行驱动所述N行行像素；
第二扫描驱动装置，用于逐行驱动所述N行行像素；
扫描驱动控制单元，用于控制所述第一扫描驱动装置和所述第二扫描驱动装置，且在一帧画面的驱动过程中，当所述第一扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第X行行像素时，控制所述第二扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第一行行像素，使得所述液晶
一种可能的实现方式中，所述扫描驱动控制单元还用于在一帧画面的驱动过程中，在所述第二扫描驱动装置驱动所述液晶显示元件的第N行行像素后，控制所述第一扫描驱动装置和所述第二扫描驱动装置执行复位。
一种可能的实现方式中，还包括：
余量因子计算模块，用于根据视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率计算余量因子。
一种可能的实现方式中，所述根据视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率计算余量因子，包括：
获取视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率；
根据刷新率、帧率和分辨率的行数计算余量因子，且余量因子的计算公式如下：X＝(RefreshRate-y*FPS)*N/y*FPS，其中，RefreshRate为刷新率，FPS为帧率，N为分辨率的行数，y为倍数因子，且y＝floor(RefreshRate/FPS)，floor函数表示向下取整。
一种可能的实现方式中，还包括：
图像划分模块，用于将一帧原始画面划分为第一图像和第二图像；
其中，所述第一扫描驱动装置根据所述第一图像逐行驱动所述N行行像素；所述第二扫描驱动装置根据所述第二图像逐行驱动所述N行行像素。
一种可能的实现方式中，所述第一图像和所述第二图像不同。
一种可能的实现方式中，所述将一帧原始画面划分为第一图像和第二图像包括：
将一帧原始画面划分为全局图像和局部图像，所述第一图像为所述全局图像和所述局部图像中的一者，所述第二图像为所述全局图像和所述局部图像中的另一者。
第二方面，本发明提供一种投影显示方法，包括：
在一帧画面的驱动过程中，当第一扫描驱动装置开始驱动液晶显示元件的第X行行像素时，第二扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第一行行像素，使得所述液晶显示元件的刷新率与视频数据的帧率相匹配，其中，所述液晶显示元件包括N行行像素；所述第一扫描装置和所述第二扫描装置用于逐行驱动所述N行行像素；X为余量因子。
一种可能的实现方式中，在所述一帧画面的驱动过程中，还包括：
在所述第二扫描驱动装置驱动所述液晶显示元件的第N行行像素后，控制所述第一扫描驱动装置和所述第二扫描驱动装置执行复位。
一种可能的实现方式中，还包括：
根据视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率计算余量因子。
本发明使用两个扫描驱动装置分别逐行驱动液晶显示元件的N行行像素，且在一帧画面的驱动过程中，当所述第一扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第X行行像素时，控制所述第二扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第一行行像素，使得所述液晶显示元件的刷新率与视频数据的帧率相匹配，避免花屏。
附图说明
图1为现有液晶投影的显示结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种投影设备的功能模块示意图；
图3为本发明实施例提供的一种投影设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种投影设备的显示结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。虽然本发明中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了彻底理解本发明，将在下面提供详细的描述，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
图2为本发明实施例提供的一种投影设备的功能模块示意图。如图2所示，投影设备包括图像处理器101和投影光机102。其中：
图像处理器101可以是微控制器、专用图像处理芯片等，微控制器可以是ARM芯片、微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)等；专用图像处理芯片可以是图像信号处理器(Image Signal Processing，ISP)、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、嵌入式神经网络处理器(neural-network process units，NPU)等。图像处理器101可以用于视频解码、画质处理等。
投影光机102可以包括驱动芯片、空间光调制器和光源等。其中，光源可以包括激光光源、LED光源、荧光光源等；空间光调制器可以是数字微镜器件(Digtial MicromirrorDevices，DMD)、液晶器件(Liquid Crystal Display，LCD)、硅基液晶器件(Liquid Crystalon Silicon，LCOS)等，用于将光源光进行调制以产生图像光；驱动芯片与空间光调制器对应，例如数字微镜器件可以采用数字光处理元件(Digital Light Processing，DLP)驱动。投影光机102用于将需要投影的图像投射成投影画面。
在一些实施例中，投影设备还包括一个或者一个以上处理核心的中央控制器103，该中央控制器可以是CPU、ARM、MCU等控制器。中央控制器103是该投影设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个投影设备的各个部分，可以运行或执行存储在存储模块104内的软件程序和/或操作系统，以及调用存储在存储模块104内的数据。可选地，图像处理器101和中央控制器103可集成为一个处理器。
在一些实施例中，投影设备还包括一个或一个以上计算机可读存储介质的存储模块104、输入模块105以及通信模块106、电源107等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的投影设备结构并不构成对投影设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
存储模块104可用于存储软件程序和操作系统，中央控制器103通过运行存储在存储模块104的软件程序和操作系统，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储模块104可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据投影设备的使用所创建的数据等。此外，存储模块104可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储模块104还可以包括存储器控制器，以提供中央控制器103对存储模块104的访问。
该投影设备还可包括输入模块105，该输入模块105可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的遥控器、键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
该投影设备还可包括通信模块106，在一些实施例中通信模块106可以包括无线模块，投影设备可以通过该通信模块106的无线模块进行短距离无线传输，从而为用户提供了无线的宽带互联网访问。比如，该通信模块106可以用于帮助用户访问流式媒体等。
投影设备还包括给各个部件供电的电源107，在一些实施例中，电源107可以通过电源管理系统与中央控制器103逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源107还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
图3为本发明实施例提供的一种投影设备的结构示意图。如图3所示，投影设备包括光源装置201、照明光学系统202和成像系统203。其中，光源装置201包括一个或多个光源；照明光学系统202包括用于将光源的光进行准直和合束的光学元件、及用于对光源的光进行匀光处理的匀光元件，如光棒或者复眼等；光源装置201出射的光束经由照明光学系统202照射至空间光调制器(图中未示出)，空间光调制器将其入射光线照射进入成像系统203，最终将图像光成像到屏幕等被投影体，成像系统203一般为镜头系统，如投影镜头。
此外，投影设备还可包括光源控制模块(图中未示出)，光源控制模块可对光源装置201中的一个或多个光源的动作进行控制，使得光源装置201出射生成图像时所要求的规定波段的光。进一步地，光源装置201、照明光学系统202和成像系统203均可包括在投影光机102(参照图2)中。
现有液晶投影技术中，通常都是采用一个扫描驱动装置逐行驱动液晶显示元件的行像素。本发明实施例使用两个扫描驱动装置分别逐行驱动液晶显示元件的N行行像素，如图4所示，投影设备包括液晶显示元件301、第一扫描驱动装置302、第二扫描驱动装置303和扫描驱动控制单元304，其中，液晶显示元件301包括N行行像素；第一扫描驱动装置302和第二扫描驱动装置303分别用于逐行驱动液晶显示元件301的N行行像素；扫描驱动控制单元304用于控制第一扫描驱动装置302和第二扫描驱动装置303，且在一帧画面的驱动过程中，当第一扫描驱动装置302开始驱动液晶显示元件301的第X行行像素时，控制第二扫描驱动装置303开始驱动液晶显示元件301的第一行行像素，使得液晶显示元件的刷新率与视频数据的帧率相匹配，避免花屏。其中，X为余量因子，可预先设置存储在投影设备中，也可利用余量因子计算模块(图中未示出)根据当前播放的视频数据的帧率、及液晶显示元件的分辨率和刷新率计算，以下示例性地给出一种余量因子的计算方法：
S1001、获取视频数据的帧率FPS；并获取液晶显示元件的分辨率M*N和刷新率RefreshRate，其中，分辨率N代表行数，M代表列数。
S1002、根据刷新率RefreshRate、帧率FPS和分辨率的行数N计算余量因子X。
示例地，可先根据液晶显示元件的刷新率和视频数据的帧率计算倍数因子y，其中：
y＝floor(RefreshRate/FPS)，floor函数表示向下取整。
然后再根据视频数据的帧率FPS、液晶显示元件的分辨率M*N和刷新率RefreshRate和倍数因子y计算余量因子X。具体地，根据刷新时间等于帧率对应的时间，即(1/RefreshRate+X/(N*RefreshRate))＝1/(y*FPS)计算X，可得到X的计算公式如下：
X＝(RefreshRate-y*FPS)*N/y*FPS。
在其他一些实施例中，倍数因子的计算公式也可以是y＝floor(FPS/RefreshRate)，此时X的计算公式如下：
X＝(RefreshRate-FPS/y)*N/(FPS/y)。
进一步地，在一帧画面的驱动过程中，在第一扫描驱动装置302驱动液晶显示元件301的第N行行像素后不执行复位，在第二扫描驱动装置303驱动液晶显示元件301的第N行行像素后，扫描驱动控制单元304控制第一扫描驱动装置302和第二扫描驱动装置303执行复位，避免驱动装置按原来设置的V-BLANK启动，导致显示错乱的问题。
在一些实施例中，可利用图像划分模块(图中未示出)将一帧原始画面划分为第一图像和第二图像，其中，第一扫描驱动装置302根据第一图像驱动液晶显示元件301的N行行像素，第二扫描驱动装置303根据第二图像驱动液晶显示元件301的N行行像素。相比于现有使用一个扫描驱动装置的投影显示方法，可减少刷新时间，提高刷新效率。
示例地，在高动态范围成像(High Dynamic Range Imaging，简称HDRI或HDR)场景中，可将待显示的高动态范围图像划分为标准部分(全局图像)和细节部分(局部图像)，即可将一帧原始画面划分为全局图像和局部图像，第一扫描驱动装置302根据全局图像驱动液晶显示元件301的N行行像素，第二扫描驱动装置303根据局部图像驱动液晶显示元件301的N行行像素，或者，第一扫描驱动装置302根据局部图像驱动液晶显示元件301的N行行像素，第二扫描驱动装置303根据全局图像驱动液晶显示元件301的N行行像素，在一帧画面的驱动过程中，当第一扫描驱动装置302开始驱动液晶显示元件301的第X行行像素时，第二扫描驱动装置303开始驱动液晶显示元件301的第一行行像素，在第一扫描驱动装置302扫描完毕后不执行复位，在第二扫描驱动装置303扫描完毕后通知扫描驱动控制单元304，此时，由扫描驱动控制单元304控制第一扫描驱动装置302和第二扫描驱动装置303执行复位。
示例地，在分辨率提升场景中，可将原始图像划分为相同的第一像素图像和第二像素图像，表示为Image1和Image2，第一扫描驱动装置302根据Image1驱动液晶显示元件301的N行行像素，第二扫描驱动装置303根据Image2驱动液晶显示元件301的N行行像素，在一帧画面的驱动过程中，当第一扫描驱动装置302开始驱动液晶显示元件301的第X行行像素时，第二扫描驱动装置303开始驱动液晶显示元件301的第一行行像素，在第一扫描驱动装置302扫描完毕后不执行复位，在第二扫描驱动装置303扫描完毕后通知扫描驱动控制单元304，此时，由扫描驱动控制单元304控制第一扫描驱动装置302和第二扫描驱动装置303执行复位。
需要说明的是，本发明实施例也可不对原始图像进行划分，此时，第一扫描驱动装置302和第二扫描驱动装置303都是根据原始图像驱动液晶显示元件301的N行行像素。
应理解，本发明实施例的术语“模块”可以指应用特有集成电路(applicationspecific integrated circuit，ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如一个模块或者组件可以划分为多个模块或组件，或者多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种投影设备，其特征在于，包括：
液晶显示元件，包括N行行像素；
第一扫描驱动装置，用于逐行驱动所述N行行像素；
第二扫描驱动装置，用于逐行驱动所述N行行像素；
扫描驱动控制单元，用于控制所述第一扫描驱动装置和所述第二扫描驱动装置，且在一帧画面的驱动过程中，当所述第一扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第X行行像素时，控制所述第二扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第一行行像素，使得所述液晶显示元件的刷新率与视频数据的帧率相匹配，其中，X为余量因子。
2.根据权利要求1所述的一种投影设备，其特征在于，所述扫描驱动控制单元还用于在一帧画面的驱动过程中，在所述第二扫描驱动装置驱动所述液晶显示元件的第N行行像素后，控制所述第一扫描驱动装置和所述第二扫描驱动装置执行复位。
3.根据权利要求1所述的一种投影设备，其特征在于，还包括：
余量因子计算模块，用于根据视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率计算余量因子。
4.根据权利要求3所述的一种投影设备，其特征在于，所述根据视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率计算余量因子，包括：
获取视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率；
根据刷新率、帧率和分辨率的行数计算余量因子，且余量因子的计算公式如下：X＝(RefreshRate-y*FPS)*N/y*FPS，其中，RefreshRate为刷新率，FPS为帧率，N为分辨率的行数，y为倍数因子，且y＝floor(RefreshRate/FPS)，floor函数表示向下取整。
5.根据权利要求1所述的一种投影设备，其特征在于，还包括：
图像划分模块，用于将一帧原始画面划分为第一图像和第二图像；
其中，所述第一扫描驱动装置根据所述第一图像逐行驱动所述N行行像素；所述第二扫描驱动装置根据所述第二图像逐行驱动所述N行行像素。
6.根据权利要求5所述的一种投影设备，其特征在于，所述第一图像和所述第二图像不同。
7.根据权利要求5所述的一种投影设备，其特征在于，所述将一帧原始画面划分为第一图像和第二图像包括：
将一帧原始画面划分为全局图像和局部图像，所述第一图像为所述全局图像和所述局部图像中的一者，所述第二图像为所述全局图像和所述局部图像中的另一者。
8.一种投影显示方法，其特征在于，包括：
在一帧画面的驱动过程中，当第一扫描驱动装置开始驱动液晶显示元件的第X行行像素时，第二扫描驱动装置开始驱动所述液晶显示元件的第一行行像素，使得所述液晶显示元件的刷新率与视频数据的帧率相匹配，其中，所述液晶显示元件包括N行行像素；所述第一扫描装置和所述第二扫描装置用于逐行驱动所述N行行像素；X为余量因子。
9.根据权利要求8所述的一种投影显示方法，其特征在于，在所述一帧画面的驱动过程中，还包括：
在所述第二扫描驱动装置驱动所述液晶显示元件的第N行行像素后，控制所述第一扫描驱动装置和所述第二扫描驱动装置执行复位。
10.根据权利要求8所述的一种投影显示方法，其特征在于，还包括：
根据视频数据的帧率、及所述液晶显示元件的分辨率和刷新率计算余量因子。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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