CN117079586A - 实像素显示屏瞎点修复装置、方法、控制系统和电子设备 - Google Patents
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Abstract
实像素显示屏瞎点修复装置、方法、控制系统和电子设备，涉及显示修复技术领域，解决了现有显示屏瞎点缺陷换新成本高的问题。装置包括HDMI解码芯片、HDMI编码芯片和数据处理模块；HDMI解码芯片用于将HDMI视频信号解码，并发送至数据处理模块；根据接收到的数据和像素倍增数据处理算法，主动控制每一个RGB实像素中的一个亚像素点被点亮，其余两个亚像素点的亮度数据赋值为零，使得全屏所有被点亮的亚像素组成一个虚拟像素排布结构，同时对被点亮的亚像素进行像素复用的数据处理，并将处理后的数据发送至HDMI编码芯片重新编码成HDMI视频信号输出至显示器。本发明可应用于实像素显示屏瞎点修复中，有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及显示修复技术领域，具体涉及一种实像素显示屏瞎点修复装置、方法、控制系统和电子设备。
背景技术
LED显示器是由一个又一个较小的显示模块拼接在一起的，其以高亮度、高对比度、宽色域以及可无线拼接等优点，广泛应用于商显和户外显示等场景。在户外的场景，由于长时间的暴晒，使得屏体温度升高，模块内部由于材料的热膨胀系数不同，不同层之间的温升导致的热应力不一样，导致相邻拼接模块之间相互挤压，受力最大的模块边缘的像素点就会产生虚焊，从而导致模块边缘瞎点；室内场景由于LED显示器的温度较高，一般会达到50℃~60℃左右，也会使得边缘翘曲，产生瞎点。在长期使用过程中，由于温度升高导致模块膨胀，因此会对模块拼接边缘造成挤压；并且，由于显示器各部分结构材料不同导致的热膨胀系数不一致，会加剧模块拼接之间的挤压和作用力，使得模块内灯点容易损坏，出现瞎点。
目前针对这种现象的方法大多是对出现瞎点的拼接模块针对性地换新，但是实际应用中通常出现瞎点的模块很多，每个模块内部的瞎点又很少，这是需要全屏大面积换新，成本逼近整屏换新，得不偿失。
因此，亟需从硬件和算法层面入手来改善这种全局少数瞎点的情况，使得显示器的显示效果在不需要全屏换新的同时还能够被用户所接受。
发明内容
为了解决现有显示屏瞎点缺陷换新成本高的问题，本发明提出了一种实像素显示屏瞎点修复装置、方法、控制系统和电子设备。
本发明的技术方案如下：
首先提供一种实像素显示屏瞎点修复装置，所述装置包括HDMI解码芯片、HDMI编码芯片和数据处理模块；
所述HDMI解码芯片用于将待显示的HDMI视频信号解码，并将解码之后的数据发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块用于根据接收到的数据和像素倍增数据处理算法，主动控制每一个RGB实像素中的一个亚像素点被点亮，其余两个亚像素点的亮度数据赋值为零，使得全屏所有被点亮的亚像素组成一个虚拟像素排布结构，同时，对这些被点亮的亚像素进行像素复用的数据处理，并将处理后的数据发送至HDMI编码芯片重新编码成HDMI视频信号输出至显示器。
优选地，所述解码之后的数据包括行同步信号、场同步信号、使能信号和RGB灰度数据。
优选地，所述数据处理模块为FPGA处理器。
本发明还提供一种实像素显示屏瞎点修复方法，应用如上所述的实像素显示屏瞎点修复装置，所述方法包括以下步骤：
S1、HDMI解码芯片收到待显示的HDMI视频信号后，对HDMI视频信号进行解码，并将解码后的数据发送至数据处理模块；
S2、数据处理模块主动控制每一个RGB实像素中的一个亚像素点被点亮，其余两个亚像素点的亮度数据赋值为零，使得全屏所有被点亮的亚像素组成一个虚拟像素排布结构，与此同时，根据像素倍增数据处理算法对被点亮的亚像素进行像素复用的数据处理，并将处理后的数据发送至HDMI编码芯片；
S3、HDMI编码芯片将接收到的数据重新编码成HDMI视频信号，并传送至驱动IC以驱动显示屏显示。
优选地，所述虚拟像素排布结构为RGBG排布结构；在数据处理之前，先对24bit的RGB灰度数据进行gamma变换，展开成39bit的RGB亮度数据，待数据处理完再将亮度数据进行gamma逆变换恢复成灰度数据。
优选地，所述数据处理模块包含一个FIFO存储器和两个寄存器，用于在每一帧数据到来以后对数据进行存储和读出；还包含两个计数器，分别用于记录当前时钟周期来临的数据属于第几行和第几列。
优选地，步骤S2具体包含如下子步骤：
当第一行数据来临时，将数据缓存进FIFO的同时写进寄存器1；当第一行第一列数据来临时，将其中红色分量的值赋值给输出像素的红色分量；当第一行第二列数据来临时，将数据写进FIFO和寄存器1里，同时将其中绿色分量的值赋值给输出像素的绿色分量；当第一行第三列数据来临时，将数据存储进FIFO，将寄存器1中数据和当前数据中的红色分量求平均赋值给输出像素的红色分量，同时将此时刻的像素数据写进寄存器1里；以此类推，当第一行中奇数列的像素数据来临时，将它与寄存器1中数据的红色分量求算数平均之后，对输出像素数据的红色分量进行赋值；当第一行的偶数列数据来临时，将此时刻数据的绿色分量赋值给输出像素的绿色分量；
从第二行开始，将FIFO的读使能信号拉高，在每一个时钟周期，将本时刻来临的数据写入FIFO的同时赋值给寄存器1，然后将从FIFO里读出的数据赋值给寄存器2；
当偶数行奇数列数据来临时，将当前数据和从FIFO里读出的数据的绿色分量进行算术平均，赋值给输出像素的绿色分量；当偶数行偶数列数据来临时，将当前数据、从FIFO里读出的数据以及寄存器1、2的数据的蓝色分量进行算术平均，赋值给输出像素的蓝色分量；当奇数行奇数列数据来临时，将当前数据、从FIFO里读出的数据以及寄存器1、2的数据的红色分量进行算术平均，赋值给输出像素的红色分量；当奇数行偶数列数据来临时，将当前数据和从FIFO里读出的数据的绿色分量进行算术平均，并赋值给输出像素的绿色分量。
本发明还提供一种实像素显示屏控制系统，包含上述实像素显示屏瞎点修复装置。
本发明还提供一种电子设备，包括实像素显示屏以及上述实像素显示屏控制系统。
与现有技术相比，本发明的具体有益效果为：
本发明将实像素显示屏与像素复用技术相结合，通过本实施例提供的修复装置，可以实现将产生瞎点的实像素显示屏转换为虚拟像素显示屏使用，通过主动控制一部分的灯点不亮，使得全屏的瞎点隐藏于不亮的灯点之中，产生能让用户接受的显示效果，并且避免了更换拼接模块的复杂工序，也极大地节约了修复成本。
附图说明
图1为实像素显示屏瞎点修复装置的结构示意图；
图2为RGBG像素排布结构示意图；
图3为数据处理模块结构和数据运算示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清楚，下面将结合本发明的说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，以下实施例仅用于更好地理解本发明的技术方案，而不应理解为对本发明的限制。
实施例1.
本实施例提供一种实像素显示屏瞎点修复装置，如图1所示，所述装置包括HDMI解码芯片、HDMI编码芯片和数据处理模块；
所述HDMI解码芯片用于将待显示的HDMI视频信号解码，并将解码之后的数据发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块用于根据接收到的数据和像素倍增数据处理算法，主动控制每一个RGB实像素中的一个亚像素点被点亮，其余两个亚像素点的亮度数据赋值为零，使得全屏所有被点亮的亚像素组成一个虚拟像素排布结构，同时对这些被点亮的亚像素进行像素复用的数据处理，并将处理后的数据发送至HDMI编码芯片重新编码成HDMI视频信号输出至显示器。
本实施例将实像素显示屏与像素复用技术相结合，通过本实施例提供的修复装置，可以实现将产生瞎点的实像素显示屏转换为虚拟像素显示屏使用，通过简单的硬件和算法改进，主动控制一部分的灯点不亮，使得全屏的瞎点隐藏于不亮的灯点之中，产生能让用户接受的显示效果，并且避免了更换拼接模块的复杂工序，极大地节约了换新成本。
实施例2.
本实施例为对实施例1的进一步举例说明，所述解码之后的数据包括行同步信号、场同步信号、使能信号和RGB灰度数据。
实施例3.
本实施例为对实施例1的进一步举例说明，所述数据处理模块为FPGA处理器。
实施例4.
本实施例提供一种实像素显示屏瞎点修复方法，应用如实施例1-3中任一项所述的实像素显示屏瞎点修复装置，所述方法包括以下步骤：
S1、HDMI解码芯片收到待显示的HDMI视频信号后，对HDMI视频信号进行解码，并将解码后的数据发送至数据处理模块；
S2、数据处理模块主动控制每一个RGB实像素中的一个亚像素点被点亮，其余两个亚像素点的亮度数据赋值为零，使得全屏所有被点亮的亚像素组成一个虚拟像素排布结构，与此同时，根据像素倍增数据处理算法对被点亮的亚像素进行像素复用的数据处理，并将处理后的数据发送至HDMI编码芯片；
S3、HDMI编码芯片将接收到的数据重新编码成HDMI视频信号，并传送至驱动IC以驱动显示屏显示。
通过本实施例提供的修复方法，能够将产生瞎点的实像素显示屏转换为虚拟像素显示屏使用，主动控制一部分的灯点不亮，使得全屏的瞎点隐藏于不亮的灯点之中，产生能让用户接受的显示效果，并且避免了更换拼接模块的复杂工序，极大节约换新成本。
实施例5.
本实施例为对实施例4的进一步举例说明，所述虚拟像素排布结构为RGBG排布结构，所述RGBG排布结构如图2所示；在数据处理之前，先对24bit的RGB灰度数据进行gamma变换，展开成39bit的RGB亮度数据，待数据处理完再将亮度数据进行gamma逆变换恢复成灰度数据。
为了能在数据处理模块中直接对亮度进行处理，本实施例选择先对24bit的RGB灰度数据gamma变换展开成39bit的RGB亮度数据，然后送给数据处理模块进行处理，在进入了数据处理模块内部以后，通过数据处理算法进行数据处理，在做完处理之后再做gamma逆变换过程，将处理之后的亮度数据恢复成灰度数据，然后再进行数据的缓存和传输。
实施例6.
本实施例为对实施例5的进一步举例说明，所述数据处理模块包含一个FIFO存储器和两个寄存器，如图3所示，用于在每一帧数据到来以后对数据进行存储和读出；还包含两个计数器，分别用于记录当前时钟周期来临的数据属于第几行和第几列。
实施例7.
本实施例为对实施例6的进一步举例说明，结合图2和图3可以更好地理解本实施例方案，其中图2中每一个字母代表一个原显示器的实像素，内部包括R/G/B像素点各一颗，但是每个实像素点只亮一个亚像素点，具体点亮的即为图中字母所对应颜色的灯点；图2中数字代表视频源数据的行列数，例如13代表第一行第三列、34代表第三行第四列；
在本实施例中步骤S2具体包含如下子步骤：
当第一行数据来临时，将数据缓存进FIFO的同时写进寄存器1；当第一行第一列数据来临时，将其中红色分量的值赋值给输出像素的红色分量；当第一行第二列数据来临时，将数据写进FIFO和寄存器1里，同时将其中绿色分量的值赋值给输出像素的绿色分量；当第一行第三列数据来临时，将数据存储进FIFO，将寄存器1中数据和当前数据中的红色分量求平均赋值给输出像素的红色分量，同时将此时刻的像素数据写进寄存器1里；以此类推，当第一行中奇数列的像素数据来临时，将它与寄存器1中数据的红色分量求算数平均之后，对输出像素数据的红色分量进行赋值；当第一行的偶数列数据来临时，将此时刻数据的绿色分量赋值给输出像素的绿色分量；
从第二行开始，将FIFO的读使能信号拉高，在每一个时钟周期，将本时刻来临的数据写入FIFO的同时赋值给寄存器1，然后将从FIFO里读出的数据赋值给寄存器2；
当偶数行奇数列数据来临时，将当前数据和从FIFO里读出的数据的绿色分量进行算术平均，赋值给输出像素的绿色分量；当偶数行偶数列数据来临时，将当前数据、从FIFO里读出的数据以及寄存器1、2的数据的蓝色分量进行算术平均，赋值给输出像素的蓝色分量；当奇数行奇数列数据来临时，将当前数据、从FIFO里读出的数据以及寄存器1、2的数据的红色分量进行算术平均，赋值给输出像素的红色分量；当奇数行偶数列数据来临时，将当前数据和从FIFO里读出的数据的绿色分量进行算术平均，并赋值给输出像素的绿色分量。
以上处理完的视频数据，在原本实像素显示器上面显示的时候，每一个实像素的三颗红绿蓝亚像素都只有其中一颗发光，其余的两颗处于不亮（灰度值为0）的状态，以这样的方式掩盖住显示器原本瞎掉的一些亚像素点，能够有效地提升瞎点屏的观感，使得用户在一定的观看距离外不能够察觉到瞎点。
注意到RGBG排布的方式中的绿色子像素比红色和蓝色各多出一倍，因此在实施本方法处理瞎点屏后，需要将全屏的绿色子像素的亮度降低一半，才能够实现白平衡。此处为本领域技术人员的常规手段，并且是由驱动IC直接调节驱动LED灯的电流大小或脉冲宽度来实现的，与本实施例要保护的瞎点修复数据处理过程无关，因此本实施例不做过多赘述。
本实施例仅针对RGBG排布结构进行了举例说明，对对于本领域技术人员来说，在实际实现的过程中，还可以根据每个瞎点屏的瞎点属性，即瞎点的位置和瞎点的亚像素颜色，来自适应调整虚拟像素排布方式。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
实施例8.
本实施例提供一种实像素显示屏控制系统，包含如实施例1-3中任一项所述的实像素显示屏瞎点修复装置。
实施例9.
本实施例提供一种电子设备，包括实像素显示屏以及如实施例8所述的实像素显示屏控制系统。
Claims (9)
1.一种实像素显示屏瞎点修复装置，其特征在于，所述装置包括HDMI解码芯片、HDMI编码芯片和数据处理模块；
所述HDMI解码芯片用于将待显示的HDMI视频信号解码，并将解码之后的数据发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块用于根据接收到的数据和像素倍增数据处理算法，主动控制每一个RGB实像素中的一个亚像素点被点亮，其余两个亚像素点的亮度数据赋值为零，使得全屏所有被点亮的亚像素组成一个虚拟像素排布结构，同时，对这些被点亮的亚像素进行像素复用的数据处理，并将处理后的数据发送至HDMI编码芯片重新编码成HDMI视频信号输出至显示器。
2.根据权利要求1所述的实像素显示屏瞎点修复装置，其特征在于，所述解码之后的数据包括行同步信号、场同步信号、使能信号和RGB灰度数据。
3.根据权利要求1所述的实像素显示屏瞎点修复装置，其特征在于，所述数据处理模块为FPGA处理器。
4.一种实像素显示屏瞎点修复方法，其特征在于，应用如权利要求1-3中任一项所述的实像素显示屏瞎点修复装置，所述方法包括以下步骤：
S1、HDMI解码芯片收到待显示的HDMI视频信号后，对HDMI视频信号进行解码，并将解码后的数据发送至数据处理模块；
S2、数据处理模块主动控制每一个RGB实像素中的一个亚像素点被点亮，其余两个亚像素点的亮度数据赋值为零，使得全屏所有被点亮的亚像素组成一个虚拟像素排布结构，与此同时，根据像素倍增数据处理算法对被点亮的亚像素进行像素复用的数据处理，并将处理后的数据发送至HDMI编码芯片；
S3、HDMI编码芯片将接收到的数据重新编码成HDMI视频信号，并传送至驱动IC以驱动显示屏显示。
5.根据权利要求4所述的实像素显示屏瞎点修复方法，其特征在于，所述虚拟像素排布结构为RGBG排布结构；在数据处理之前，先对24bit的RGB灰度数据进行gamma变换，展开成39bit的RGB亮度数据，待数据处理完再将亮度数据进行gamma逆变换恢复成灰度数据。
6.根据权利要求5所述的实像素显示屏瞎点修复方法，其特征在于，所述数据处理模块包含一个FIFO存储器和两个寄存器，用于在每一帧数据到来以后对数据进行存储和读出；还包含两个计数器，分别用于记录当前时钟周期来临的数据属于第几行和第几列。
7.根据权利要求6所述的实像素显示屏瞎点修复方法，其特征在于，步骤S2具体包含如下子步骤：
当第一行数据来临时，将数据缓存进FIFO的同时写进寄存器1；当第一行第一列数据来临时，将其中红色分量的值赋值给输出像素的红色分量；当第一行第二列数据来临时，将数据写进FIFO和寄存器1里，同时将其中绿色分量的值赋值给输出像素的绿色分量；当第一行第三列数据来临时，将数据存储进FIFO，将寄存器1中数据和当前数据中的红色分量求平均赋值给输出像素的红色分量，同时将此时刻的像素数据写进寄存器1里；以此类推，当第一行中奇数列的像素数据来临时，将它与寄存器1中数据的红色分量求算数平均之后，对输出像素数据的红色分量进行赋值；当第一行的偶数列数据来临时，将此时刻数据的绿色分量赋值给输出像素的绿色分量；
从第二行开始，将FIFO的读使能信号拉高，在每一个时钟周期，将本时刻来临的数据写入FIFO的同时赋值给寄存器1，然后将从FIFO里读出的数据赋值给寄存器2；
当偶数行奇数列数据来临时，将当前数据和从FIFO里读出的数据的绿色分量进行算术平均，赋值给输出像素的绿色分量；当偶数行偶数列数据来临时，将当前数据、从FIFO里读出的数据以及寄存器1、2的数据的蓝色分量进行算术平均，赋值给输出像素的蓝色分量；当奇数行奇数列数据来临时，将当前数据、从FIFO里读出的数据以及寄存器1、2的数据的红色分量进行算术平均，赋值给输出像素的红色分量；当奇数行偶数列数据来临时，将当前数据和从FIFO里读出的数据的绿色分量进行算术平均，并赋值给输出像素的绿色分量。
8.一种实像素显示屏控制系统，其特征在于，包含如权利要求1-3中任一项所述的实像素显示屏瞎点修复装置。
9.一种电子设备，其特征在于，包括实像素显示屏以及如权利要求8所述的实像素显示屏控制系统。
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