電視運(yùn)動(dòng)畫面下的OSD顯示優(yōu)化研究

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，我們在觀看電視時(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)的采用既對運(yùn)動(dòng)畫面產(chǎn)生了效果，同時(shí)也對OSD產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致OSD在處理后出現(xiàn)相對屏運(yùn)動(dòng)的畫面，本應(yīng)靜止的OSD相對屏顯示與動(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SD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)

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