CN1283360A - 自动屏幕保护器 - Google Patents

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Abstract

描述了一种实现屏幕保护器功能的方法和系统。一种特性(例如正被处理的视频信号射束电流幅度)的峰值被确定。该视频信号的同一特性的平均值也被确定。这一平均值的变化还被监视。所以,只有当该峰值超过第一阈值和在平均值中检测到的变化小于第二阈值时,该视频信号的特性才被调整。

Description

自动屏幕保护器
发明领域
一般地说，本发明涉及屏幕保护装置和方法，具体地说，本发明所涉及的屏幕保护装置和方法是基于监视代表被处理图像的信号的各种变化。
发明背景
用于计算机系统的屏幕保护器应用是众所周知的。屏幕保护器应用的目的是在几乎没有屏幕活动时防止射到显示器荧光屏上的固定图案(pattern)造成的烧伤。检测这种不活动的一般方式是监视是否有任何使用者键盘输入。换言之，在每次键盘输入之后启动一计时器，如果在另一输入之前该计时器终止，则屏幕保护器应用使屏幕变成空白或显示一个预先确定的活动图像，从而防止屏幕烧伤。一旦检测到另一个键盘输入，屏幕立即被恢复。
其他现有的屏幕保护器系统采取的步骤是查看正被显示的图像的运动。例如，授予日本Fujitsu General Lid．(富士通公司)的日本专利6332418A号披露了一种具有运动适配电路(motionadaption circuit)的屏幕保护器装置。运动适配电路检验一视频信号并确定相应图像的运动特性。如果检测到一个静止画面，则一计时器被启动。如果在一预先确定的时间段之后该静止画面仍被显示，则显示器电源被切断，从而防止屏幕烧伤。然而，这些基于运动的系统是复杂的而且通常需要昂贵的数字处理电路去确定是否存在运动。此外，这些系统只根据运动因素而没有任何其他因素来启动屏幕保护器功能，可能会使屏幕造成不必要的空白。
本发明者认识到能以省钱的方式，最好是使用已经用于其他功能的电路来实现用于多媒体显示的屏幕保护器功能所具有的好处。
再有，本发明者认识到，即使屏幕静止一段时间，如果正被显示的图像所具有的特性没有超过某些阀值，则也不需要使屏幕变成空白。换言之，即使屏幕图像是静止的，如果正被显示的图像例如是低亮度和／或低对比度的，则几乎没有屏幕烧伤的可能性。
所以，在一个示范性实施例中，描述了一种实现屏幕保护器功能的方法和系统。一个特性的峰值，例如正被处理的视频信号的射束电流的幅度峰值被确定。视频信号的这同一特性的平均值也被确定。这一平均值的变化也被监视。所以，只有当峰值超过第一阈值，而且在平均值中检测到的变化小于第二阈值时，才调节视频信号的特性。
附图简述
图1显示根据本发明的视频处理装置的一个实施例的框图。
图2A详细显示实现本发明一个实施例的示例电路。
图2B详细显示实现本发明的另一示例电路。
图3显示本发明一个实施例的过程图。
附图详述
图1显示根据本发明的视频处理装置的一个实施例的框图。所显示的视频信号源有低水平彩色信号红(r)、绿(g)和兰(b)。信号源可以来自电视接收机、计算机等装置。各个信号r、g、b与各自的一个驱动放大器11-13相连。每个驱动放大器11-13提供各自的输出信号红(R)、绿(G)和兰(B)，以驱动一显示器(未画出)的各相应节点，如显象管或阴极射线管(CRT)的各相应阴极。
再有，一个峰值射束电流检测器20与分别来自每个驱动器放大器11-13的电流测量输出14-16相连。每个电流测量输出提供一个信号，代表进入显示装置各相应节点的阴极电流幅度。峰值射束电流检测器20提供一信号P，它指示驱动器放大器11-13的阴极电流之一的幅度。这一输出信号P馈送到射束电流控制系统50，下文中将详细描述它的功能。
电流测量输出14-16还连于平均射束电流检测器30。该平均射束电流检测器30的功能是提供一个输出信号a2，它指示阴极电流的平均射束电流值。
然后，输出信号a2连于APL变化监视器。本发明者已认识到，监视视频信号平均画面水平(APL)的变化是确定相应图像是否静止的一种有效和省钱的方法。本发明者还进一步认识到，监视APL变化的一种有效方式是代之以观察平均射束电流的变化。换言之，APL的变化指出视频图像中的运动的变化；而平均射束电流中的变化指出APL中的变化。所以，根据本发明的一个方面，图1的实施例监视平均射束电流中的变化，以确定该显示是否是静止的。
因此，APL变化监视器40监视来自检测器30的指示平均射束电流变化的输出信号a2，并作出响应，提供输出信号C，指出在APL中是否存在变化。这一输出信号C还连于图1所示视频装置的射束电流控制系统50。
平均射束电流检测器30的另一示例输出是信号a1，它直接与本发明的射束电流控制系统50相连。输出信号a1指示正被处理的射束电流的平均值。信号a1通常被射束电流控制系统50用于调节视频装置的直流电平，例如在1981年2月24日颁发给Avery的美国专利4，253，121号中披露的那样。
除了接收信号a1，射束电流控制系统50还接收如前述产生的信号P和C。为响应这些输入信号，射束电流控制系统50提供控制信号17-19，以调节驱动器放大器11-13的显象管驱动电流R、G和B。此外，射束电流控制系统50可以通过以公知方式提供控制信号20来调节来自视频信号源的视频信号的亮度和／或对比度。
图2A显示图1所示装置的详细实现的举例。
所示典型的显象管驱动器放大器11有晶体管Q21=Q23。来自图1所示信号源10的红信号(r)作为输入连在晶体管Q21的基极。驱动器11的输出取自晶体管Q22的发射极并连到显示器(例如CRT)(未画出)的红阴极节点。
测量电阻R1与PNP缓冲晶体管Q23集电极处的测量二极管CR1串联。晶体管Q23的集电极也作为电流测量输出14。如下文所述和图1及图2所示，测量输出14连于两个检测器20和30。绿和兰驱动器放大器12和13的结构与红驱动器放大器11的结构相同，所以不再显示或详细讨论。
现在将首先针对图2A所示本发明的实施例来描述峰值射束电流检测器20的操作。在红、绿和兰驱动器放大器的任何一个中2ma阴极电流将在Q1、Q2或Q3的发射极产生2伏左右。这是因为，在Q1的情况中，在二极管CR1和电阻R1上的电压降与晶体管Q1的基极-发射极电压电压降相匹配。驱动器放大器12和13的测量二极管和电阻使用类似的结构，但未画出。然后在检测器20的点31处检测这三个测量输出中的最大阴极电流。
晶体管Q4的发射极被置偏压，从而当最大阴极电流超过2ma时Q4导通。这一导通使晶体管Q5和Q6锁住，直至电容C5充上电为止。射束电流持续超过2ma将使Q5保持饱合。所以，峰值射束电流检测器20的输出P将在阴极射束电流R、G和B之一超过2ma之时达到高值。
现在将描述平均射束电流检测器30的操作。电路30显示为由虚线包围。电路30与前述检测器20共用其电路的一部分，即部件Q1-Q3及相关联的电阻R11-R13及电容C11-C13。如前所述，这些部件的输出31是一个代表红、绿或兰驱动器11-13任意一个中的最高射束电流幅度的信号。然后这一输出31与R16和C6串联而成的积分器相连。这样，积分器R16-C6的输出a2代表检测到的最大射束电流的平均值。
然后，这一滤波后的输出信号a2连到一个APL变化监视器40的一个输入端。如图2A中所示，一个APL监视器示例包含由Q8-Q14组成的一个差分比较电路。输入电平a2的变化，或者是正变化或者是负变化，会使Q8或Q9导通，从而使Q4导通。所以当平均射束电流无变化时Q14的输出为高值，表明所显示的图像是静止的。
一个射束电流控制系统的实例显示为框50，它分别从检测器20和40的输出P和C接收信号。这些信号分别通过电阻R30和R32连到晶体管Q7。当峰值射束电流检测器20指出射束电流之一超过了2ma(即Q5有高输出)和检测器30未感知APL中有任何变化从而表明无运动时，晶体管Q7将缓慢导通并使Q15缓慢导通。滤波器电容C9连到一个反馈路径中以产生长的时间常数。
Q15的电流输出可以连到例如一个视频控制器或微处理器51，它监视传感点52，并作为响应提供射束电流驱动控制信号17-19，和／或20，如图1所示和如前之讨论的那样。另一作法是Q15的传感点52可连到一个模拟电路或离散逻辑，它可以一种公知的方式提供与控制信号17-19和／或20等效的信号。
图2B还以电路图形式详细显示了本发明的另一实施例。因为图2B所示电路大部分与图2A中所示电路类似，故不详细讨论图2B。
图2A和图2B中所示实施例之间的主要差别是在图2B中增加了晶体管Q1a-Q3a及其相关关联的电阻R16a-R16c和R40-R42。因为增加了这些部件，现在可得到一个信号a1。信号a1代表各显象管驱动器放大器11-13(如图1的框图中所示并在前文中结合图1讨论过)中的所有3个射束电流R、G、B的平均值。然后，图2B中的信号a1与射束电流控制系统50相连，并用于控制例如视频信号源r、g和b(如前文中结合图1讨论过)的直流电平。
再有，这同一信号还可由APL变化监视器40用于确定视频信号中是否有运动的变化。这一信号由图2B中的信号a2’指示。换言之，图2B中的信号a2’指出所有3个射束电流R、G，B的平均值，而图2A中的信号a2指出这3个射束电流R、G、B的最高射束电流的平均值，如结合图2A讨论的那样。
图3显示根据本发明实现屏幕保护器功能的过程。现在将结合图1和图2所示实施例来解释其步骤。
如图3的步骤101中所示，代表正被处理的视频信号平均射束电流的信号a1由图1的射束电流控制系统50监视。例如，如果正被监视的平均射束电流超过第一预先确定水平，例如1．5ma，则产生一个控制信号以减小所显示视频信号的对比度，如图3中步骤104和107所示。
如步骤102中所示，代表一种特性(例如正被处理的视频信号的射束电流幅度)的峰值的另一信号P也由图1的射束电流控制系统50来监视。例如，如果正被监视的峰值射束电流超过另一预先确定水平，例如6ma，则也产生一个控制信号以调节所显示视频信号的射束电流幅度，如步骤3的步骤105和107中所示。
最后，如步骤103中所示，平均画面水平(APL)也被监视以确定在被处理的图像中是否有运动。如前所述，APL中的变化可通过监视射束电流幅度平均值的变化来确定，如图2A或2B中的示例电路30和40所示。所以，如步骤106和107中所示，只有当峰值射束电流超过另一预先确定水平，例如2ma，而且当APL中无变化(例如APL的变化不超过某一阈值)时，才将产生一个控制信号以调节所显示视频信号的射束电流特性。虽然步骤104-106只显示了减小视频信号对比度的过程作为射束电流控制的举例，但减小视频信号亮度或减小对比度和亮度二者以达到所希望的结果也是可行的。
上述发明涉及实现屏幕保护器功能。如果所显示的图案是随时间变化的，则本发明允许显示器以最大平均射束电流和最大峰值射束电流操作，而当检测到图案中没有变化或变化小于一阈值时将在减小的峰值射束电流(例如2ma)下操作。当图案变化时，最大峰值射束电流能力(例如6ma)将被恢复。这种屏幕保护器功能对操作一投影显示器特别有帮助，因为为了更容易观看，能以最大峰值和平均射束电流操作投影显示器是有好处的。当然，本发明能用于任何监视器，如计算机监视器或电视显示器。
应该理解，这里显示和描述的实施例及其变体只是为了说明之用，本领域技术人员可以实现各种修改而不离开本发明的范围和精神。

Claims (12)

1．一种屏幕保护器装置，包括：
检测代表一被处理图像的运动的装置；
检测代表所述图像的信号的峰值的装置；
响应所述峰值超过第一阈值和所述图像运动的变化小于第二阈值，从而减小所述信号的装置。
2．权利要求1的装置，所述检测运动的装置进一步包括：
检测所述图像的平均画面水平(APL)的变化的装置，所述平均画面水平的变化指示所述运动。
3．权利要求1的装置，其中所述检测运动的装置进一步包含
检测所述信号的平均射束电流的变化的装置，所述平均射束电流的变化指示所述运动。
4．一种实现屏幕保护器功能的方法，包括：
确定正被处理的视频信号特性的峰值；
监视所述视频信号所述特性的平均值；
确定所述特性的所述平均值中是否有变化；以及
如果所述峰值超过第一阈值而在所述平均值中检测到的变化小于第二阈值，则只在这时调节所述视频信号的所述特性。
5．一种屏幕保护器方法，包括如下步骤：
检测代表正被处理图像的运动；
检测代表所述图像的信号的峰值；以及
响应所述峰值超过第一阈值和所述运动的变化小于第二阈值，从而减小所述信号。
6．权利要求5的方法，其中所述检测运动的步骤包含：
检测是否存在用于指示运动的所述图像平均画面水平变化。
7．权利要求5的方法，其中所述检测运动的步骤包含：
检测是否存在用于指示运动的所述信号平均射束电流变化。
8．一种用于处理具有射束电流的视频信号的信号处理装置，包含：
与所述视频信号相连并有第一输出的峰值电流检测器；
与所述视频信号相连的平均射束电流检测器；
与所述平均射束电流检测器相连并有第二输出的变化检测器；以及
与所述第一和第二输出相连的射束电流控制器，用于调节所述视频信号特性，以响应所述第一输出指示所述射束电流超过第一阈值和所述第二输出指示所述射束电流幅度变化小于第二阈值。
9．如权利要求8中的装置，其中所述特性是所述视频信号的对比度。
10．如权利要求9中的装置，其中所述特性是所述视频信号的亮度。
11．如权利要求10中的装置，其中所述第二输出指出由所述视频信号代表的图像上是否存在运动。
12．如权利要求11中的装置，其中所述射束电流控制器通过减小所述特性来调节所述特性。
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