電視運動畫面下的OSD顯示優化研究

葉壯斌

摘 要：OSD的屏幕菜單式調節方式能夠幫助用戶獲知各種信息任務，控制電視機的相關設置，為用戶提供一個直觀形象的圖形界面。本文從解讀OSD的內涵入手，分析電視運動畫面下的OSD顯示問題，探尋電視運動畫面下的OSD顯示優化的針對性策略，以期為OSD顯示優化提供更多的思考與借鑒。

關鍵詞：運動畫面；OSD顯示；優化

中圖分類號：TN948 文獻標識碼：A

電視運動畫面的基本原理是運動估計與運動補償，電視機在運用這兩種技術時會出現OSD顯示異常的問題，這就需要根據OSD顯示的實際情況與問題，采用合理的優化策略解決OSD顯示異常的問題。

一、電視運動畫面下的OSD內涵解讀

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節方式，它是通過控制電視機器、獲得信息任務的方式來服務于用戶。隨著電視智能化水平的不斷提高，OSD觸發方式從遙控觸發的傳統方式逐漸演變為多元化設備的觸發方式，如鍵盤、智能化手機等設備，同時這也豐富了OSD的服務內容。電視的視頻畫面一般由視頻信號與OSD界面兩個部分組成，運動圖像是視頻信號畫面的主要形式，這種運動圖像會造成拖尾的現象，很多電視廠商會采用MEMC技術、120Hz倍視頻技術等來解決運動圖像產生的拖尾問題。對于視頻信號而言，OSD界面往往都是靜止的，用戶需要觸發OSD觸發器來發出OSD觸發信號，這使得顯示模塊中開始顯示OSD的界面，這時用戶可以利用OSD界面來調整電視機的顯示效果。

二、電視運動畫面下的OSD顯示問題分析

運動估計（Motion Estimate）與運動補償（Motion Compensation）是液晶電視中通常會應用的兩種運動畫面補償技術，這兩種補償技術主要解決的是運動畫面中出現卡頓的問題，它的應用原理是通過動態映像系統的應用，利用加插一幀運動補償幀的方式來改變傳統兩幀圖像之間的幀數，提升普通電視平板的原有刷新率。利用運動估計與運動補償的技術可以促進運動畫面的清晰流暢，提高動畫運動效果的清晰度，讓最后一幀圖像的殘影可以清晰的顯示出來，降低影像拖尾的現象，達到人眼感知不到的程度。

良好的顯示效果的達成，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，很多電視廠商都會采用在顯示屏幕輸入信號之前加入運動估計與運動補償兩種技能，也就是信號板上增加MEMC模塊，視頻信號在經過圖像處理CPU后，再經過MEMC模塊的處理，最后呈現在液晶電視的顯示屏上。由此可見，MEMC技術有效地解決了電視運動畫面出現拖尾與抖動等方面的問題，它在運動畫面問題解決方面具有一定的效果，但對于運動畫面疊加，并且出現靜止的OSD時，OSD會出現怎樣的顯示效果？通常情況下，我們在觀看電視時會發現，通過操作遙控器可以調節運動畫面的OSD顯示，遙控器的操作能夠使OSD界面出現在電視顯示屏上，但是當遇到比較大的運動幅度時，OSD顯示就會出現界面顯示不良的問題，如圖形會變得扭曲、邊緣部分會出現破碎感，甚至OSD的顯示字幕會產生花屏的問題，這種問題在超清電視中顯示的更為明顯。通過這種現象的分析，可以將其原因歸結為靜止的OSD顯示，由于電視視頻的顯示采用的是靜止OSD信號與運動視頻信號相混合的方式，這就使得插幀技術的采用既對運動畫面產生了效果，同時也對OSD產生了影響，導致OSD在處理后出現相對屏運動的畫面，本應靜止的OSD相對屏顯示與動態的畫面不相融合，從而出現上述花屏、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信號與視頻效果，第一幀圖像的運動圖像是在A點位置，第二幀圖像的運動圖像是在B點的位置，通過運動估計與運動補償技術的處理，要在運動圖像的過程中進行插幀處理。從右圖中可見，左邊第一幀圖像對應的插幀位置為B點，它比第一幀圖像要往左移動，同時OSD也會向左移動，出現在D的位置，這樣就會出現顯示畫面重影的現象，由于無規則的活動畫面產生變形與花屏的現象。

三、電視運動畫面下的OSD顯示策略優化

（一）OSD加保護的方式

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加保護的方式，這種方式的工作原理（如圖2所示）是當OSD信號處于圖像處理CPU與MEMC模塊處理之間時，通過加特殊標志的方法對OSD信號進行保護，使得MEMC只處理視頻信號的運動畫面，不處理OSD信號，這樣就會在視頻信號顯示運動畫面時應用，有利于液晶電視機OSD的正常顯示。

（二）OSD顯示分開傳輸的方式

OSD加保護的方法能夠解決花屏的問題，但仍會存在OSD破碎的現象，因此，要采用信號分別傳輸的方式對OSD信號與運動視頻信號進行分離，并分別傳輸給MEMC模塊（如圖3所示）。信號源在經過圖像處理CPU時，主要為視頻信號與OSD信號兩種，在圖像處理CPU之后，視頻信號處理以VIDEO信號的形式傳輸給MEMC模塊。信號源在發出運動畫面以后，用戶利用遙控設備為電視機發送遙控指令，這時電視機屏幕中顯示出OSD的調出界面，圖像處理CPU會處理視頻信號，同時OSD信號處理會在圖像處理CPU中處理OSD信號，這樣就會使得兩種信號會通過不同的HSLVDS途徑來傳輸給MEMC模塊進行處理。MEMC模塊對傳輸來的兩種信號同樣采取分別處理的方式，一種是通過視頻信號插幀倍頻的方式，一種是通過OSD插幀倍頻的方式，在經過MEMC模塊分別處理以后，還需要合并OSD信號與視頻信號，最終將運動畫面呈現在顯示屏上，并確保OSD的完整性。

結論

OSD信號與視頻信號是電視機的兩種基本顯示信號，一般而言，OSD信號是靜止狀態的，OSD信號是運動狀態的，采用運動估計與運動補償的技術方法可以提高運動信號的連續性，運用OSD加保護與OSD顯示分開傳輸的方式可以避免OSD信號花屏、變形等現象的產生，促進運動畫面的正常顯示，不斷優化OSD的顯示效果。

參考文獻

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