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        電視運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD顯示優(yōu)化研究

        2016-07-09 13:23:05葉壯斌
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2016年9期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化

        葉壯斌

        摘 要:OSD的屏幕菜單式調(diào)節(jié)方式能夠幫助用戶獲知各種信息任務(wù),控制電視機(jī)的相關(guān)設(shè)置,為用戶提供一個(gè)直觀形象的圖形界面。本文從解讀OSD的內(nèi)涵入手,分析電視運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD顯示問題,探尋電視運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD顯示優(yōu)化的針對(duì)性策略,以期為OSD顯示優(yōu)化提供更多的思考與借鑒。

        關(guān)鍵詞:運(yùn)動(dòng)畫面;OSD顯示;優(yōu)化

        中圖分類號(hào):TN948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        電視運(yùn)動(dòng)畫面的基本原理是運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償,電視機(jī)在運(yùn)用這兩種技術(shù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)OSD顯示異常的問題,這就需要根據(jù)OSD顯示的實(shí)際情況與問題,采用合理的優(yōu)化策略解決OSD顯示異常的問題。

        一、電視運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD內(nèi)涵解讀

        On-Screen Display是OSD顯示的英文全稱,它的中文表示為屏幕菜單式調(diào)節(jié)方式,它是通過控制電視機(jī)器、獲得信息任務(wù)的方式來服務(wù)于用戶。隨著電視智能化水平的不斷提高,OSD觸發(fā)方式從遙控觸發(fā)的傳統(tǒng)方式逐漸演變?yōu)槎嘣O(shè)備的觸發(fā)方式,如鍵盤、智能化手機(jī)等設(shè)備,同時(shí)這也豐富了OSD的服務(wù)內(nèi)容。電視的視頻畫面一般由視頻信號(hào)與OSD界面兩個(gè)部分組成,運(yùn)動(dòng)圖像是視頻信號(hào)畫面的主要形式,這種運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)造成拖尾的現(xiàn)象,很多電視廠商會(huì)采用MEMC技術(shù)、120Hz倍視頻技術(shù)等來解決運(yùn)動(dòng)圖像產(chǎn)生的拖尾問題。對(duì)于視頻信號(hào)而言,OSD界面往往都是靜止的,用戶需要觸發(fā)OSD觸發(fā)器來發(fā)出OSD觸發(fā)信號(hào),這使得顯示模塊中開始顯示OSD的界面,這時(shí)用戶可以利用OSD界面來調(diào)整電視機(jī)的顯示效果。

        二、電視運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD顯示問題分析

        運(yùn)動(dòng)估計(jì)(Motion Estimate)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(Motion Compensation)是液晶電視中通常會(huì)應(yīng)用的兩種運(yùn)動(dòng)畫面補(bǔ)償技術(shù),這兩種補(bǔ)償技術(shù)主要解決的是運(yùn)動(dòng)畫面中出現(xiàn)卡頓的問題,它的應(yīng)用原理是通過動(dòng)態(tài)映像系統(tǒng)的應(yīng)用,利用加插一幀運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀的方式來改變傳統(tǒng)兩幀圖像之間的幀數(shù),提升普通電視平板的原有刷新率。利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)可以促進(jìn)運(yùn)動(dòng)畫面的清晰流暢,提高動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)效果的清晰度,讓最后一幀圖像的殘影可以清晰的顯示出來,降低影像拖尾的現(xiàn)象,達(dá)到人眼感知不到的程度。

        良好的顯示效果的達(dá)成,一方面需要液晶電視提出更高的屏刷新率要求,另一方面要處理顯示屏輸入的視頻信號(hào),很多電視廠商都會(huì)采用在顯示屏幕輸入信號(hào)之前加入運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償兩種技能,也就是信號(hào)板上增加MEMC模塊,視頻信號(hào)在經(jīng)過圖像處理CPU后,再經(jīng)過MEMC模塊的處理,最后呈現(xiàn)在液晶電視的顯示屏上。由此可見,MEMC技術(shù)有效地解決了電視運(yùn)動(dòng)畫面出現(xiàn)拖尾與抖動(dòng)等方面的問題,它在運(yùn)動(dòng)畫面問題解決方面具有一定的效果,但對(duì)于運(yùn)動(dòng)畫面疊加,并且出現(xiàn)靜止的OSD時(shí),OSD會(huì)出現(xiàn)怎樣的顯示效果?通常情況下,我們?cè)谟^看電視時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),通過操作遙控器可以調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)畫面的OSD顯示,遙控器的操作能夠使OSD界面出現(xiàn)在電視顯示屏上,但是當(dāng)遇到比較大的運(yùn)動(dòng)幅度時(shí),OSD顯示就會(huì)出現(xiàn)界面顯示不良的問題,如圖形會(huì)變得扭曲、邊緣部分會(huì)出現(xiàn)破碎感,甚至OSD的顯示字幕會(huì)產(chǎn)生花屏的問題,這種問題在超清電視中顯示的更為明顯。通過這種現(xiàn)象的分析,可以將其原因歸結(jié)為靜止的OSD顯示,由于電視視頻的顯示采用的是靜止OSD信號(hào)與運(yùn)動(dòng)視頻信號(hào)相混合的方式,這就使得插幀技術(shù)的采用既對(duì)運(yùn)動(dòng)畫面產(chǎn)生了效果,同時(shí)也對(duì)OSD產(chǎn)生了影響,導(dǎo)致OSD在處理后出現(xiàn)相對(duì)屏運(yùn)動(dòng)的畫面,本應(yīng)靜止的OSD相對(duì)屏顯示與動(dòng)態(tài)的畫面不相融合,從而出現(xiàn)上述花屏、扭曲等方面的問題(如圖1所示)。

        從圖1中可知,左邊的圖像為插幀前混合好的OSD信號(hào)與視頻效果,第一幀圖像的運(yùn)動(dòng)圖像是在A點(diǎn)位置,第二幀圖像的運(yùn)動(dòng)圖像是在B點(diǎn)的位置,通過運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的處理,要在運(yùn)動(dòng)圖像的過程中進(jìn)行插幀處理。從右圖中可見,左邊第一幀圖像對(duì)應(yīng)的插幀位置為B點(diǎn),它比第一幀圖像要往左移動(dòng),同時(shí)OSD也會(huì)向左移動(dòng),出現(xiàn)在D的位置,這樣就會(huì)出現(xiàn)顯示畫面重影的現(xiàn)象,由于無規(guī)則的活動(dòng)畫面產(chǎn)生變形與花屏的現(xiàn)象。

        三、電視運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD顯示策略優(yōu)化

        (一)OSD加保護(hù)的方式

        電視廠商解決電視OSD顯示花屏變形、圖像扭曲等問題的基本方法是為OSD加保護(hù)的方式,這種方式的工作原理(如圖2所示)是當(dāng)OSD信號(hào)處于圖像處理CPU與MEMC模塊處理之間時(shí),通過加特殊標(biāo)志的方法對(duì)OSD信號(hào)進(jìn)行保護(hù),使得MEMC只處理視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)畫面,不處理OSD信號(hào),這樣就會(huì)在視頻信號(hào)顯示運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)應(yīng)用,有利于液晶電視機(jī)OSD的正常顯示。

        (二)OSD顯示分開傳輸?shù)姆绞?/p>

        OSD加保護(hù)的方法能夠解決花屏的問題,但仍會(huì)存在OSD破碎的現(xiàn)象,因此,要采用信號(hào)分別傳輸?shù)姆绞綄?duì)OSD信號(hào)與運(yùn)動(dòng)視頻信號(hào)進(jìn)行分離,并分別傳輸給MEMC模塊(如圖3所示)。信號(hào)源在經(jīng)過圖像處理CPU時(shí),主要為視頻信號(hào)與OSD信號(hào)兩種,在圖像處理CPU之后,視頻信號(hào)處理以VIDEO信號(hào)的形式傳輸給MEMC模塊。信號(hào)源在發(fā)出運(yùn)動(dòng)畫面以后,用戶利用遙控設(shè)備為電視機(jī)發(fā)送遙控指令,這時(shí)電視機(jī)屏幕中顯示出OSD的調(diào)出界面,圖像處理CPU會(huì)處理視頻信號(hào),同時(shí)OSD信號(hào)處理會(huì)在圖像處理CPU中處理OSD信號(hào),這樣就會(huì)使得兩種信號(hào)會(huì)通過不同的HSLVDS途徑來傳輸給MEMC模塊進(jìn)行處理。MEMC模塊對(duì)傳輸來的兩種信號(hào)同樣采取分別處理的方式,一種是通過視頻信號(hào)插幀倍頻的方式,一種是通過OSD插幀倍頻的方式,在經(jīng)過MEMC模塊分別處理以后,還需要合并OSD信號(hào)與視頻信號(hào),最終將運(yùn)動(dòng)畫面呈現(xiàn)在顯示屏上,并確保OSD的完整性。

        結(jié)論

        OSD信號(hào)與視頻信號(hào)是電視機(jī)的兩種基本顯示信號(hào),一般而言,OSD信號(hào)是靜止?fàn)顟B(tài)的,OSD信號(hào)是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的,采用運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)方法可以提高運(yùn)動(dòng)信號(hào)的連續(xù)性,運(yùn)用OSD加保護(hù)與OSD顯示分開傳輸?shù)姆绞娇梢员苊釵SD信號(hào)花屏、變形等現(xiàn)象的產(chǎn)生,促進(jìn)運(yùn)動(dòng)畫面的正常顯示,不斷優(yōu)化OSD的顯示效果。

        參考文獻(xiàn)

        [1]余明火. TV運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD顯示優(yōu)化[J].電視技術(shù),2014(14):23.

        [2]鄭士成.OSD芯片測(cè)試與應(yīng)用平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京工業(yè)大學(xué),2011.

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