一种图像显示方法、装置及设备与流程

本发明涉及嵌入式图像处理领域，特别是涉及一种图像显示方法，本发明还涉及一种图像显示装置及设备。

背景技术：

在嵌入式图像处理系统中，图像数据通常存储在外置大容量存储器中(ddr)，在图像显示时，fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)从外置存储器中读取图像，但由于访问外置大容量存储器存在读取潜伏期(读取命令发出到第一笔数据输出的时间段)，数据返回时刻可能滞后于时序要求，导致显示发生错误。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种图像显示方法，保证了图像的正常显示，提升了用户体验；本发明的另一目的是提供一种图像显示装置及设备，保证了图像的正常显示，提升了用户体验。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种图像显示方法，包括：

在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区当前存储的所述图像的数据量是否大于第一预设阈值；

若否，则控制外置存储器按照不小于显示单元读取图像数据的第一预设频率的第二预设频率将所述图像的数据写入所述缓存区；

其中，所述第一预设阈值的数据量的读取时间大于所述外置存储器的潜伏期。

优选地，所述判断缓存区当前存储的所述图像的数据量是否大于第一预设阈值具体为：

判断缓存区累积写入的所述图像的数据量减去已读取的所述图像的数据量的差值是否大于第一预设阈值。

优选地，该图像显示方法还包括：

在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区累积写入的所述图像的数据量减去已读取的所述图像的数据量的差值是否大于第二预设阈值；

若是，则控制外置存储器停止将所述图像的数据写入缓存区；

其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值，且小于所述缓存区的最大存储量。

优选地，所述第一预设频率小于所述第二预设频率。

优选地，所述判断缓存区当前存储的所述图像的数据量是否大于第一预设阈值具体为：

判断自身内部的缓存区当前存储的所述图像的数据量是否大于第一预设阈值。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种图像显示装置，包括：

第一判断模块，用于在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区当前存储的所述图像的数据量是否大于第一预设阈值，若否则触发第一控制模块；

所述第一控制模块，用于控制外置存储器按照不小于显示单元读取图像数据的第一预设频率的第二预设频率将所述图像的数据写入所述缓存区；

其中，所述第一预设阈值的数据量的读取时间大于所述外置存储器的潜伏期。

优选地，所述第一判断模块具体用于：

在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区累积写入的所述图像的数据量减去已读取的所述图像的数据量的差值是否大于第一预设阈值。

优选地，该图像显示装置还包括：

第二判断模块，用于在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区累积写入的所述图像的数据量减去已读取的所述图像的数据量的差值是否大于第二预设阈值，若是，则触发第二控制模块；

所述第二控制模块，用于控制外置存储器停止将所述图像的数据写入缓存区；

其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值，且小于所述缓存区的最大存储量。

优选地，所述第一判断模块具体用于：

在对于指定图像的整个显示周期内，判断自身内部的缓存区当前存储的所述图像的数据量是否大于第一预设阈值，若否则触发第一控制模块。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种图像处理设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述图像处理方法的步骤。

本发明提供了一种图像显示方法，由于本发明中设置了缓存区，并采用了一种策略来保证缓存区中图像数据的数据量保持于第一预设阈值之上，从而满足显示时序所要求的数据量，克服了直接访问外置大容量存储器时由于数据读取潜伏期造成的数据时序不匹配问题，保证了图像的正常显示。

本发明还提供了一种图像显示装置及设备，具有如上图像显示方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种图像显示方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种fpga内部功能的结构示意图；

图3为本发明提供的一种缓存区管理模块的结构示意图；

图4为本发明提供的一种图像显示装置的结构示意图；

图5为本发明提供的一种图像显示设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种图像显示方法，保证了图像的正常显示，提升了用户体验；本发明的另一核心是提供一种图像显示装置及设备，保证了图像的正常显示，提升了用户体验。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明提供的一种图像显示方法的流程示意图，包括：

步骤s1：在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值；

具体的，对于指定图像的整个显示周期可以指的是接收到对于指定图像进行显示的请求指令开始，到图像的最后一个像素点被读取并且显示完毕，在整个现实周期内，本发明实施例均可以判断缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值，通过此项判断可以判别缓存区当前存储的图像的数据量是否能够在外置存储器的潜伏期期间满足对于指定图像显示时的数据读取需求，并在后续步骤中做出相适应的处理，以便最终克服在外置存储器的潜伏期内无法正常显示图像的缺点。

具体的，缓存区当前存储的图像的数据量指的是缓存区内当前的关于指定图像的数据量的总数，因为一旦外置存储器的潜伏期开始，那么当前的关于指定图像的数据量的总数以及显示单元读取图像数据的速度与是否能够安全度过潜伏期直接相关，因此本发明实施例中需要对缓存区当前存储的图像的数据量进行判断分析。

步骤s2：若否，则控制外置存储器按照不小于显示单元读取图像数据的第一预设频率的第二预设频率将图像的数据写入缓存区；

其中，第一预设阈值的数据量的读取时间大于外置存储器的潜伏期。

具体的，当缓存区当前存储的图像的数据量不大于第一预设阈值，那么即证明此时外置存储器如果进入了潜伏期，那么在潜伏期结束之前缓存区内的数据很可能提前被读尽并造成图像无法正常显示，因此在这个时候要快速地对于缓存区内的图像数据进行补充。

具体的，本发明实施例中可以以不小于显示单元读取图像数据的第一预设频率的第二预设频率将图像的数据写入缓存区，由于第二预设频率大于第一预设频率，因此能够保证在单位时间内写入缓存区的图像的数据大于缓存区内被读取出去的图像的数据，因此保证了缓存区内存储的图像数据的增长，以便缓存区内存储的图像数据的数据量尽快大于第一预设阈值，保证了图像的正常显示。

其中，第一预设阈值可以自主设定，例如可以为读取时间大于潜伏期的数据量数值等，例如潜伏期为a，那么在时间a内读取图像数据的数据量为100单位的数据，那么第一预设阈值便可以设置为大于100单位的数据量的任意值，如此一来，即使在图像显示工作开始之后，外置存储器进入了潜伏期，由于缓存区内任意时刻缓存的数据均可以被保持在第一预设阈值，在潜伏期结束之前，显示单元也可以正常地从缓存区读取图像的数据并进行显示，保证了图像的正常显示不受外置存储器的潜伏期影响。

其中，为了方便快捷的进行设置，可以将第一预设阈值设置为当前显示模式(例如4k显示)的一次突发读取长度的数据量(通常为一行的数据量)，例如当前显示模式一行需要读取1024个图像数据，那么第一阈值可以设置为大于1024的任意值，如此一来，图像显示开始工作之后，从缓存区中读取数据进行显示，当剩余数据量不大于阈值时，将触发读数据操作从外置存储器中读取数据，最终实现缓存区数据量的动态保持，由于当前显示模式的一次突发读取长度的数据量的读取时间通常是大于潜伏期的，保证了图像的正常显示。

值得一提的是，显示单元可以指的是用于读取缓存区内指定图像的数据的显示单元，其在读取到图像的数据后可以直接将其在显示器上显示。

本发明提供了一种图像显示方法，由于本发明中设置了缓存区，并采用了一种策略来保证缓存区中图像数据的数据量保持于第一预设阈值之上，从而满足显示时序所要求的数据量，克服了直接访问外置大容量存储器时由于数据读取潜伏期造成的数据时序不匹配问题，保证了图像的正常显示。

为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2为本发明提供的一种fpga内部功能的结构示意图，在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，判断缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值具体为：

判断缓存区累积写入的图像的数据量减去已读取的图像的数据量的差值是否大于第一预设阈值。

具体的，在本发明实施例中，可以通过缓存区累积写入的图像的数据量减去已读取的图像的数据量的差值来判断缓存区当前现存的数据量的多少，通过此种方式能够简单准确地计算出缓存区现存的正在显示的图像的数据量。

其中，缓存区一方面需要从外置存储器中将指定的图像数据写入到自身内部，另一方面会被显示单元将已经缓存的指定的图像数据读取出去以供显示，这两个工作是同时进行的，在这个过程中，缓存区内的剩余的图像数据会动态变化，但是可以通过计数器等方式实现本发明实施例中的方式进行计算，例如可以在缓存区与外置存储器之间设置第一计数器用以计量缓存区累积写入的图像的数据量，在缓存区与显示单元之间设置第二计数器用以计量已读取的图像的数据量，然后便可以进行本发明实施例中的处理过程。

当然，除了本发明实施例中的具体形式外，判断缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。

具体的，在图2中，主控器100在上电后，可以对时许发生器200和缓存区管理模块300的参数进行初始设置(可以包括水平消隐区位置、水平有效像素区位置、垂直消隐区位置、垂直有效像素区位置以及像素值上下钳位值的设置)，在对于指定图像的显示工作开始后，时许发生器200可以根据参数值产生时序信号(时许发生器200可以按照实际要显示的视频信号格式，产生标准扫描场的时序信号，并根据缓存区管理模块300提供的缓存区状态信息，从缓存区中读取图像数据送给视频编码器进行显示)，用以从缓存区管理模块300的缓存区中读取指定图像的数据传递至外部编码器以便进行图像显示，而缓存区管理模块300可以执行本发明实施例中的图像显示方法，相当于监控自身内部的缓存区的状态，并将监控到的状态信息以握手信号的方式与存储器管理模块400进行交互，当存储器管理模块400发现缓存区内当前时刻剩余的指定图像的数据量小于第一预设阈值时，可以启动dma(directmemoryaccess，直接内存存取)逻辑，以命令字的方式向外置存储器控制模块500申请获取指定图像的数据并存放在缓存区管理模块300的缓存区中；而一旦缓存区缓冲的数据数量达到第二预设阈值，则可以停止dma传输，存储器管理模块400便可以放弃对外置存储器控制模块500的控制权。

为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图3，图3为本发明提供的一种缓存区管理模块的结构示意图。

具体的，在图3中，时许发生器200发出的时序信号可以通过读指针控制模块301传递到双端口ram302(randomaccessmemory，随机存取存储器)中去用以从中读取图像数据，读指针控制模块301可以计量时许发生器从双端口ram302中读取出去的图像数据的数据量，写指针控制模块303可以在外置存储器将图像数据写入双端口ram302的时候对写入双端口ram302的图像数据的数据量进行计数，而状态判别逻辑306则可以通过对写指针控制模块303以及读指针控制模块301中的计数值进行对比得到双端口ram302中当前剩余的图像数据的数据量并与第一预设阈值进行对比判断，当双端口ram302中当前剩余的图像数据的数据量小于第一预设阈值时便可以向存储器管理模块400发送缓存区就绪信号，以便存储器管理模块400与外置存储器控制模块500进行交互并将外置存储器中的图像数据写入双端口ram302中去。

其中，由于写指针控制模块303写入数据的频率与读指针控制模块301读取数据的频率不同，因此可以通过二进制转格雷码304模块以及第一同步器305，以便将写指针控制模块303以及读指针控制模块301转换到同一时钟域中进行处理。

另外，上述的图像处理过程可以是针对单一图像的处理过程，而在一幅图像显示完成后，可以通过时许发生器200还可以通过第二同步器307向写指针控制模块303以及存储器管理模块400发送同步信号，一方面可以使得写指针控制模块303的计数值清零(写指针控制模块303的计数值清零后便可以触发读指针控制模块301的计数值清零)，另一方面可以告知存储器管理模块400当前图像的显示工作已完成，以便存储器管理模块400清零对当前图像的数据传输计数工作，以便进行后续图像的传输计数工作。

作为一种优选的实施例，该图像显示方法还包括：

在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区累积写入的图像的数据量减去已读取的图像的数据量的差值是否大于第二预设阈值；

若是，则控制外置存储器停止将图像的数据写入缓存区；

其中，第二预设阈值大于第一预设阈值，且小于缓存区的最大存储量。

具体的，考虑到缓存区的空间大小是有上限的，若在缓存区已经存满的时候继续向缓存区写入图像的数据，那么这些图像的数据便不会被写入缓存区，相当于写入失败，那么便会影响图像的正常显示，而本发明实施例中，在缓存区累积写入的图像的数据量减去已读取的图像的数据量的差值大于第二预设阈值时便会停止向缓存区写入图像的数据，也就是说在缓存区存满之前便会停止写入，保证了不会因为存满了缓存区而将图像数据丢失致使图像显示错误。

其中，第二预设阈值可以进行自主设定，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，第一预设频率小于第二预设频率。

具体的，在本发明实施例中，由于第一预设频率小于第二预设频率，且单位时间内写入缓存区或者从缓存区读取的数据量是相同的，如此一来，便可以保证缓存区中的数据量低于第一预设阈值时可以快速的补充图像数据，从而使缓存区内图像的数据量维持在大于第一预设阈值。

作为一种优选的实施例，判断缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值具体为：

判断自身内部的缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值。

具体的，缓存区可以为控制器自身内部的缓存区，例如双端口的ram等，具有结构统一以及无需额外添置存储器的优点。

当然，除了控制器自身内部的缓存区外，缓存区还可以为独立于控制器的缓存设备，本发明实施例在此不做限定。

请参考图2，图2为本发明提供的一种图像显示装置的结构示意图，包括：

第一判断模块1，用于在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值，若否则触发第一控制模块；

第一控制模块2，用于控制外置存储器按照不小于显示单元读取图像数据的第一预设频率的第二预设频率将图像的数据写入缓存区；

其中，第一预设阈值的数据量的读取时间大于外置存储器的潜伏期。

作为一种优选的实施例，第一判断模块具体用于：

在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区累积写入的图像的数据量减去已读取的图像的数据量的差值是否大于第一预设阈值。

作为一种优选的实施例，该图像显示装置还包括：

第二判断模块，用于在对于指定图像的整个显示周期内，判断缓存区累积写入的图像的数据量减去已读取的图像的数据量的差值是否大于第二预设阈值，若是，则触发第二控制模块；

第二控制模块，用于控制外置存储器停止将图像的数据写入缓存区；

其中，第二预设阈值大于第一预设阈值，且小于缓存区的最大存储量。

作为一种优选的实施例，第一判断模块具体用于：

在对于指定图像的整个显示周期内，判断自身内部的缓存区当前存储的图像的数据量是否大于第一预设阈值，若否则触发第一控制模块。

对于本发明实施例提供的图像显示装置的介绍请参照前述的图像显示方法的实施例，本发明实施例在此不做限定。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种图像处理设备，包括：

存储器3，用于存储计算机程序；

处理器4，用于执行计算机程序时实现如上任一项图像处理方法的步骤。

对于本发明实施例提供的图像显示设备的介绍请参照前述的图像显示方法的实施例，本发明实施例在此不做限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。