CN111918111B - 一种应用于医用显示器的抗干扰***及方法 - Google Patents

一种应用于医用显示器的抗干扰***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于医用显示器的抗干扰***及方法，包括解码单元、与解码单元相连的视频时序检测单元、与解码单元和视频时序检测单元相连的干扰判定单元、与干扰判定单元相连的第一视频延时单元、与解码单元和视频时序检测单元相连的同步信号重生单元、与同步信号重生单元相连的第二视频延时单元、与干扰判定单元、第一视频延时单元和第二视频延时单元相连的视频选通单元、与视频选通单元相连的医学影像处理单元、与医学影像处理单元相连的编码单元、与编码单元相连的显示单元。优点：本发明在同步信号受到干扰时，由于具备同步信号重生功能，使得画面内容不会产生位移，画面也不会闪烁，且受损的图像内容可以最大程度上正确显示。

Description

一种应用于医用显示器的抗干扰***及方法
技术领域
本发明涉及一种应用于医用显示器的抗干扰***及方法，属于医用显示技术领域。
背景技术
随着国家“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线实施以来，超高清视频产业蓬勃发展。高分辨率视频对信号采集、传输、显示设备都具有较高的要求，如何在信号采集、传输、显示环节中突破瓶颈，使得4K以及8K尽早普及，是业界面临的主要问题。
在视频传输环节，传输高分辨率视频信号主要有两种方法，一是提高信号线的数据速率，二是采用多根信号线传输。但是不管采用哪种方法，视频信号受干扰的问题都越来越严重。尤其是在医用显示领域，视频信号受到干扰会严重影响医生的工作，甚至导致医疗事故的发生。比如在内窥手术中，视频信号受到干扰可能导致显示器的瞬间黑屏，医生无法正确做出下一步的手术动作，从而可能使患者受到伤害。因此提高医用显示器的抗干扰能力，在医用显示领域具有迫切的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种应用于医用显示器的抗干扰***及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于医用显示器的抗干扰***，其特征在于，包括：
解码单元，用于解析出并行的视频信号及同步信号；
与解码单元相连的视频时序检测单元，用于接收所述同步信号，并输出稳定的时序参数；
与解码单元和视频时序检测单元相连的干扰判定单元，用于接收所述视频信号及同步信号，根据所述时序参数，逐行判断行同步信号和数据有效信号是否正确，从而判定该行视频信号受到干扰，若被干扰则行干扰标志Hflag置为1，同时输出视频信号和同步信号；
与干扰判定单元相连的第一视频延时单元，用于对干扰判定单元输出的视频信号和同步信号作延时；
与解码单元和视频时序检测单元相连的同步信号重生单元，用于接收所述视频信号及同步信号，通过定时的方式重新产生同步信号，并输出接收到的视频信号和重新产生的同步信号；
与同步信号重生单元相连的第二视频延时单元，用于对同步信号重生单元发送过来的视频信号和同步信号作延时；
与干扰判定单元、第一视频延时单元和第二视频延时单元相连的视频选通单元，用于接收第一视频延时单元和第二视频延时模块发送过来的两路视频信号和同步信号，并根据干扰判定单元产生的干扰标志Hflag，将其中一路视频信号和同步信号输出到后端模块，若Hflag=1则输出第二视频延时单元发送过来的视频信号和同步信号，否则输出第一视频延时单元发送过来的视频信号和同步信号；
与视频选通单元相连的医学影像处理单元，用于接收视频选通单元发送的视频信号和同步信号，并作相应的医学影像处理；
与医学影像处理单元相连的编码单元、与编码单元相连的显示单元，编码单元用于接收医学影像处理单元发送的视频信号和同步信号，并作相应的编码后发送到显示单元进行显示。
进一步的，所述稳定的时序参数的判断标准是连续两帧视频的同步信号的时序参数相同；
所述时序参数包括水平有效像素数Hactive、水平同步宽度Hsync 、水平同步前肩HfrontPorch、水平同步后肩HbackPorch、垂直有效行数Vactive、垂直同步宽度Vsync 、垂直同步前肩VfrontPorch、垂直同步后肩VbackPorch。
进一步的，所述第一视频延时单元和第二视频延时单元的延时为Hactive+ Hsync+HfrontPorch+ HbackPorch个时钟周期。
进一步的，所述干扰判定单元还包括：
检测单元，用于检测场同步信号有效电平长度；
第一计数器单元，用于在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT0取值是否达到(Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT0取值为0，若否则每个时钟周期CNT0加1；
干扰标志处置单元，用于根据所述时序参数，确定CNT0每种取值情况下同步信号的取值；若在一整行视频中行同步信号和数据有效信号都是正确的，则行干扰标志Hflag置为0，否则置为1。
进一步的，所述同步信号重生单元还包括：
第二计数器单元，用于在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT1取值是否达到(Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT1取值为0，若否则每个时钟周期CNT1加1；
输出单元，用于根据所述时序参数，确定CNT1每种取值情况下同步信号的取值，据此产生新的行同步信号和数据有效信号。
一种应用于医用显示器的抗干扰方法，包括：
解析出并行的视频信号及同步信号；
对接收的同步信号进行处理，输出稳定的时序参数；
根据所述时序参数，逐行判断行同步信号和数据有效信号是否正确，从而判定该行视频信号受到干扰，若被干扰则行干扰标志Hflag置为1，同时输出视频信号和同步信号；
对干扰判定后的视频信号和同步信号作延时；
通过定时的方式重新产生同步信号，并输出视频信号和重新产生的同步信号；
用于接收视频信号和重新产生的同步信号，并对接收到的视频信号和同步信号作延时；
用于分别接收两次延时处理后的两路视频信号和同步信号，并根据干扰标志Hflag，将其中一路视频信号和同步信号输出到后端模块，若Hflag=1则输出第二次延时处理后的视频信号和同步信号，否则输出第一次延时处理的视频信号和同步信号；
接收输出的第二次延时处理后的视频信号和同步信号或第一次延时处理的视频信号和同步信号，并作相应的医学影像处理，并输出医院影像处理后的视频信号和同步信号；
接收医院影像处理后的视频信号和同步信号，并作相应的编码后进行显示。
进一步的，所述稳定的时序参数的判断标准是连续两帧视频的同步信号的时序参数相同；
所述时序参数包括水平有效像素数Hactive、水平同步宽度Hsync 、水平同步前肩HfrontPorch、水平同步后肩HbackPorch、垂直有效行数Vactive、垂直同步宽度Vsync 、垂直同步前肩VfrontPorch、垂直同步后肩VbackPorch。
进一步的，所述第一视频延时单元和第二视频延时单元的延时为Hactive+ Hsync+HfrontPorch+ HbackPorch个时钟周期。
进一步的，所述逐行判断行同步信号和数据有效信号是否正确的过程包括：
检测场同步信号有效电平长度；
在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT0取值是否达到(Hactive+ Hsync+HfrontPorch+ HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT0取值为0，若否则每个时钟周期CNT0加1；
根据所述时序参数，确定CNT0每种取值情况下同步信号的取值；若在一整行视频中行同步信号和数据有效信号都是正确的，则行干扰标志Hflag置为0，否则置为1。
进一步的，所述通过定时的方式重新产生同步信号的过程包括：
在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT1取值是否达到(Hactive+ Hsync+HfrontPorch+ HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT1取值为0，若否则每个时钟周期CNT1加1；
根据所述时序参数，确定CNT1每种取值情况下同步信号的取值，据此产生新的行同步信号和数据有效信号。
本发明所达到的有益效果：
本发明在同步信号受到干扰时，由于具备同步信号重生功能，使得画面内容不会产生位移，画面也不会闪烁，且受损的图像内容可以最大程度上正确显示。
附图说明
图1是本发明的一种应用于医用显示器的抗干扰方法的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种应用于医用显示器的抗干扰***，包括解码单元、与解码单元相连的视频时序检测单元、与解码单元和视频时序检测单元相连的干扰判定单元、与干扰判定单元相连的视频延时单元1、与解码单元和视频时序检测单元相连的同步信号重生单元、与同步信号重生单元相连的视频延时单元2、与干扰判定单元、视频延时单元1和视频延时单元2相连的视频选通单元、与视频选通单元相连的医学影像处理单元、与医学影像处理单元相连的编码单元、与编码单元相连的显示单元。
本发明还提出一种应用于医用显示器的抗干扰方法，其步骤如下：
第一步，解码单元解析出并行的视频信号（如RGB）及同步信号（如DE、HS、VS）；
第二步，视频时序检测单元接收解码单元解析出的同步信号，并输出该视频信号的时序参数，主要包括Hactive、 Hsync 、 HfrontPorch、 HbackPorch、Vactive、 Vsync 、 VfrontPorch、VbackPorch；
第三步，干扰判定单元接收解码单元解析出的视频信号和同步信号，干扰判定单元根据视频时序检测单元产生的时序参数，逐行判断行同步信号（如HS）和数据有效信号（如DE）是否正确，从而判定该行视频信号受到干扰，若被干扰则行干扰标志Hflag置为1，同时将视频信号和同步信号输出给下级模块；
第四步，延时模块1对干扰判定单元输出的视频信号和同步信号作延时，该延时为Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch个时钟周期；
第五步，同步信号重生单元接收解码单元解析出的视频信号和同步信号，通过定时的方式重新产生同步信号，并将接收到的视频信号和重新产生的同步信号发送到后端模块；
第六步，延时模块2对同步信号重生单元发送过来的视频信号和同步信号作延时，该延时为Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch个时钟周期；
第七步，视频选通单元分别接收延时模块1和延时模块2发送过来的两路视频信号和同步信号，并根据干扰判定单元产生的干扰标志Hflag，将其中一路视频信号和同步信号输出到后端模块，若Hflag=1则输出延时模块2发送过来的视频信号和同步信号，否则输出延时模块1发送过来的视频信号和同步信号；
第八步，医学影像处理单元接收视频选通单元发送的视频信号和同步信号，并作相应的医学影像处理，如DICOM校正、GAMMA校正等，该处理不是本专利重点，不再赘述；
第九步，编码单元接收医学影像处理单元发送的视频信号和同步信号，并作相应的编码后发送到显示单元进行显示。
在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：
在上述第二步骤中，视频时序检测单元连续检测两帧图像的时序参数，若这两帧图像的时序参数相同，则将该时序参数输出给后端模块，否则时序参数保持当前值。
在上述第三步骤中，逐行判断行同步信号和数据有效信号是否正确的方法为：
（1）、检测场同步信号有效电平长度
（2）、在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期，判断场同步信号有效电平长度与步骤二产生的时序参数中Vsync是否相同，若相同计数器CNT0取值为0，之后每个时钟周期CNT0加1；
（3）当CNT0取值达到(Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch)x(Vactive+ Vsync+VfrontPorch+ VbackPorch)-1 时CNT0归零，或采用（2）中的方式归零；
（4）根据步骤二产生的时序参数，在CNT0每种取值情况下同步信号的取值是确定的；若在一整行视频中行同步信号和数据有效信号都是正确的，则行干扰标志Hflag置为0，否则置为1；
在上述第四步骤中，对视频信号和同步信号作延时的原因为：步骤三中产生的Hflag在时间上比视频信号和同步信号滞后一整行的时间；
在上述第五步骤中，通过定时的方式重新产生同步信号的方法为：生成计数器CNT1，其生成方法与步骤三中CNT0产生方法相同，根据步骤二产生的时序参数，在CNT1每种取值情况下同步信号的取值是确定的，据此产生新的行同步信号和数据有效信号，场同步信号不再重新产生。
在上述第六步骤中，延时模块2的延时取值与延时模块1保持相同，确保视频选通单元接收到的两路视频信号是同步的。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种应用于医用显示器的抗干扰***，其特征在于，包括：
解码单元，用于解析出并行的视频信号及同步信号；
与解码单元相连的视频时序检测单元，用于接收所述同步信号，并输出稳定的时序参数；
与解码单元和视频时序检测单元相连的干扰判定单元，用于接收所述视频信号及同步信号，根据所述时序参数，逐行判断行同步信号和数据有效信号是否正确，从而判定该行视频信号受到干扰，若被干扰则行干扰标志Hflag置为1，同时输出视频信号和同步信号；
与干扰判定单元相连的第一视频延时单元，用于对干扰判定单元输出的视频信号和同步信号作延时；
与解码单元和视频时序检测单元相连的同步信号重生单元，用于接收所述解码单元解析出的视频信号及同步信号，通过定时的方式重新产生同步信号，并输出接收到的视频信号和重新产生的同步信号；
与同步信号重生单元相连的第二视频延时单元，用于对同步信号重生单元发送过来的视频信号和同步信号作延时；
与干扰判定单元、第一视频延时单元和第二视频延时单元相连的视频选通单元，用于接收第一视频延时单元和第二视频延时单元发送过来的两路视频信号和同步信号，并根据干扰判定单元产生的干扰标志Hflag，将其中一路视频信号和同步信号输出到后端模块，若Hflag=1则输出第二视频延时单元发送过来的视频信号和同步信号，否则输出第一视频延时单元发送过来的视频信号和同步信号；
与视频选通单元相连的医学影像处理单元，用于接收视频选通单元发送的视频信号和同步信号，并作相应的医学影像处理；
与医学影像处理单元相连的编码单元、与编码单元相连的显示单元，编码单元用于接收医学影像处理单元发送的视频信号和同步信号，并作相应的编码后发送到显示单元进行显示。
2.根据权利要求1所述的应用于医用显示器的抗干扰***，其特征在于，所述稳定的时序参数的判断标准是连续两帧视频的同步信号的时序参数相同；
所述时序参数包括水平有效像素数Hactive、水平同步宽度Hsync 、水平同步前肩HfrontPorch、水平同步后肩HbackPorch、垂直有效行数Vactive、垂直同步宽度Vsync 、垂直同步前肩VfrontPorch和垂直同步后肩VbackPorch。
3. 根据权利要求2所述的应用于医用显示器的抗干扰***，其特征在于，所述第一视频延时单元和第二视频延时单元的延时为Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch个时钟周期。
4.根据权利要求2所述的应用于医用显示器的抗干扰***，其特征在于，所述干扰判定单元还包括：
检测单元，用于检测场同步信号有效电平长度；
第一计数器单元，用于在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT0取值是否达到(Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT0取值为0，若否则每个时钟周期CNT0加1；
干扰标志处置单元，用于根据所述时序参数，确定CNT0每种取值情况下同步信号的取值；若在一整行视频中行同步信号和数据有效信号都是正确的，则行干扰标志Hflag置为0，否则置为1。
5.根据权利要求4所述的应用于医用显示器的抗干扰***，其特征在于，所述同步信号重生单元还包括：
第二计数器单元，用于在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT1取值是否达到(Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT1取值为0，若否则每个时钟周期CNT1加1；
输出单元，用于根据所述时序参数，确定CNT1每种取值情况下同步信号的取值，据此产生新的行同步信号和数据有效信号。
6.一种应用于医用显示器的抗干扰方法，其特征在于，包括：
解析出并行的视频信号及同步信号；
对接收的同步信号进行处理，输出稳定的时序参数；
根据所述时序参数，逐行判断行同步信号和数据有效信号是否正确，从而判定该行视频信号受到干扰，若被干扰则行干扰标志Hflag置为1，同时输出视频信号和同步信号；
对干扰判定后的视频信号和同步信号作第一次延时处理；
通过定时的方式重新产生同步信号，并输出视频信号和重新产生的同步信号；
接收视频信号和重新产生的同步信号，并对接收到的视频信号和重新产生的同步信号作第二次延时处理；
分别接收两次延时处理后的两路视频信号和同步信号，并根据干扰标志Hflag，将其中一路视频信号和同步信号输出到后端模块，若Hflag=1则输出第二次延时处理后的视频信号和同步信号，否则输出第一次延时处理的视频信号和同步信号；
接收输出的第二次延时处理后的视频信号和同步信号或第一次延时处理的视频信号和同步信号，并作相应的医学影像处理，并输出医院影像处理后的视频信号和同步信号；
接收医院影像处理后的视频信号和同步信号，并作相应的编码后进行显示。
7.根据权利要求6所述的应用于医用显示器的抗干扰方法，其特征在于，所述稳定的时序参数的判断标准是连续两帧视频的同步信号的时序参数相同；
所述时序参数包括水平有效像素数Hactive、水平同步宽度Hsync 、水平同步前肩HfrontPorch、水平同步后肩HbackPorch、垂直有效行数Vactive、垂直同步宽度Vsync 、垂直同步前肩VfrontPorch和垂直同步后肩VbackPorch。
8. 根据权利要求7所述的应用于医用显示器的抗干扰方法，其特征在于，所述第一次延时处理和第二次延时处理的延时为Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+ HbackPorch个时钟周期。
9.根据权利要求7所述的应用于医用显示器的抗干扰方法，其特征在于，所述逐行判断行同步信号和数据有效信号是否正确的过程包括：
检测场同步信号有效电平长度；
在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT0取值是否达到(Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT0取值为0，若否则每个时钟周期CNT0加1；
根据所述时序参数，确定CNT0每种取值情况下同步信号的取值；若在一整行视频中行同步信号和数据有效信号都是正确的，则行干扰标志Hflag置为0，否则置为1。
10.根据权利要求7所述的应用于医用显示器的抗干扰方法，其特征在于，所述通过定时的方式重新产生同步信号的过程包括：
在场同步信号变为无效电平的第一个时钟周期时，判断场同步信号有效电平长度与所述时序参数中Vsync是否相同或者判断计数器CNT1取值是否达到(Hactive+ Hsync+ HfrontPorch+HbackPorch)×(Vactive+ Vsync+ VfrontPorch+ VbackPorch)-1，若相同或达到则计数器CNT1取值为0，若否则每个时钟周期CNT1加1；
根据所述时序参数，确定CNT1每种取值情况下同步信号的取值，据此产生新的行同步信号和数据有效信号。
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