CN115762428B - 一种基于电子墨水屏的显示装置及*** - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于电子墨水屏的显示装置及***。本申请实施例提供的技术方案通过视频命令接收模块将视频信号转换成设定视频格式的视频数据以及将控制信号转换成控制命令，以及通过数据加工模块将视频数据转换为中间序列帧，并根据控制命令将中间序列帧提前转换为驱动波形数据，再由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号。本申请通过先将视频数据转换为中间序列帧，根据控制命令将中间序列帧转换成对应的驱动波形数据，由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，不需要后续需要驱动墨水屏时再实时生成驱动波形数据，可有效降低墨水屏的刷新延迟，提高对电子墨水屏进行控制的灵活性，丰富电子墨水屏的显示效果。

Description

一种基于电子墨水屏的显示装置及***

技术领域

本申请实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种基于电子墨水屏的显示装置及***。

背景技术

电子墨水屏利用电泳技术实现接近传统纸张的显示效果，因此也被成为“电子纸”。电子墨水屏一般通过电子墨水进行画面显示，电子墨水通常会制成电子墨水薄膜的形式，电子墨水薄膜由大量微囊组成，微囊中设置有带不同电荷的色素颗粒。初始状态下，色素颗粒悬浮在微囊中，当施加一定方向的电场后，相应的色素颗粒被推到顶部，微囊就会显示不同的颜色，而不同颜色的微囊组成了各种文字和图案。

在控制基于电子墨水屏的显示图案时，通过电场控制色素颗粒吸附在胶囊底部或顶部的过程是一个物理过程，电子墨水屏会提供一个Waveform文件，根据Waveform文件和电子墨水屏当前显示的画面，决定显示下一帧待显示画面数据需要经过的中间过程对应的驱动波形，屏幕驱动模块根据驱动波形向电子墨水屏施加不同的控制信号控制基于电子墨水屏的显示对应画面。墨水屏的驱动依赖于驱动波形的确定，目前驱动波形一般是在最终需要驱动墨水屏时生成，但是随着墨水屏分辨率的提升，驱动波形的生成时间越来越长，导致墨水屏的刷新延迟变长，限制了电子墨水屏的显示效果。

发明内容

本申请实施例提供一种基于电子墨水屏的显示装置及***，以解决现有技术中驱动波形的生成时间较长，导致墨水屏的刷新延迟变长的技术问题，可有效降低墨水屏的刷新延迟，丰富电子墨水屏的显示效果。

在第一方面，本申请实施例提供了一种基于电子墨水屏的显示装置，包括视频命令接收模块、数据加工模块、屏幕驱动模块和信号转换模块，其中：

所述视频命令接收模块用于获取视频信号，并将所述视频信号转换成设定视频格式的视频数据；以及获取控制信号，并将所述控制信号转换成控制命令；

所述数据加工模块用于将所述视频数据转换为中间序列帧，根据所述控制命令和所述中间序列帧生成驱动波形数据；

所述屏幕驱动模块用于从所述数据加工模块获取所述驱动波形数据，并基于所述驱动波形数据输出屏幕驱动信号。

进一步的，所述数据加工模块包括图像加工单元、缓冲单元和处理单元，其中：

所述图像加工单元用于将所述视频数据转换为中间序列帧，并向所述缓冲单元发送所述中间序列帧；

所述处理单元用于从所述缓冲单元中获取所述中间序列帧，根据所述控制命令和所述中间序列帧生成驱动波形数据，并向所述缓冲单元发送所述驱动波形数据。

进一步的，所述图像加工单元包括图像提取子单元和图像处理子单元，其中：

所述图像提取子单元用于按照设定的图像提取频率，从所述视频数据中提取图像序列帧，并向所述图像处理子单元发送所述图像序列帧；

所述图像处理子单元用于将所述图像序列帧转换为中间序列帧，并向所述缓冲单元发送所述中间序列帧和/或所述图像序列帧，所述中间序列帧通过对所述图像序列帧进行颜色空间转换、彩色转灰阶、图像抖动、亮度/对比度/饱和度调整、色彩增强/过滤、图像平滑/锐化、裁剪和缩放中的一种或多种的组合得到。

进一步的，所述缓冲单元包括图像缓冲子单元和数据缓冲子单元，其中：

所述图像缓冲子单元用于保存所述图像加工单元提供的所述中间序列帧；

所述数据缓冲子单元用于保存所述处理单元提供的所述驱动波形数据。

进一步的，所述处理单元在接收到指示更新对图像序列帧的处理方式和/或处理步骤，和/或刷新模式的控制命令时，更新所述缓冲单元中的所述中间序列帧以及所述驱动波形数据。

进一步的，所述视频信号以及所述控制信号通过合并信号进行传输，所述视频命令接收模块在接收到合并信号时，向所述图像加工单元发送接收到的合并信号，所述图像加工单元在接收到所述视频命令接收模块发送的合并信号时，从所述合并信号分离出视频信号和控制信号，并向所述处理单元发送分离得到的控制命令。

进一步的，所述视频命令接收模块包括视频转换单元和命令解析转换单元，其中：

所述视频转换单元用于获取视频信号，将所述视频信号转换成设定视频格式的视频数据，并向所述数据加工模块发送所述视频数据；

所述命令解析转换单元用于获取控制信号，将所述控制信号转换成控制命令，并向所述数据加工模块发送所述控制命令。

进一步的，所述显示装置还包括信号转换模块，所述屏幕驱动模块与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块设置有多个用于接入不同接口类型的墨水屏的信号输出接口。

进一步的，所述显示装置还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述信号转换模块所连接的墨水屏的温度；

所述视频命令接收模块还用于根据所述温度传感器输出的温度检测信号生成控制命令。

进一步的，所述信号输出接口对应的接口类型包括TTL接口和/或LVDS接口，用于接入TTL接口和/或LVDS接口的墨水屏。

进一步的，所述控制信号由用户和/或***进行触发，所述控制命令包括刷新模式切换命令、优化模式切换命令、功耗模式切换命令、数据通道启闭命令、图像提取频率调整命令、算法和/或参数调整命令、缓存格式和/或大小调整命令、待机状态启闭命令、屏幕时序调整命令、输出频率调整命令、输出格式调整命令中的一种或多种的组合。

在第二方面，本申请实施例提供了基于电子墨水屏的显示***，包括墨水屏和如第一方面任一项所述的显示装置，所述墨水屏与所述屏幕驱动模块连接。

本申请实施例通过视频命令接收模块将视频信号转换成设定视频格式的视频数据以及将控制信号转换成控制命令，以及通过数据加工模块将视频数据转换为中间序列帧，并根据控制命令将中间序列帧提前转换为驱动波形数据，再由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号。本申请通过先将视频数据转换为中间序列帧，根据控制命令将中间序列帧转换成对应的驱动波形数据，由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，不需要后续需要驱动墨水屏时再实时生成驱动波形数据，可有效降低墨水屏的刷新延迟，提高对电子墨水屏进行控制的灵活性，丰富电子墨水屏的显示效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图；

图2是本申请实施例提供的第二种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图；

图3是本申请实施例提供的第三种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图；

图4是本申请实施例提供的第四种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图；

图5是本申请实施例提供的一种基于电子墨水屏的显示***的***框图；

图6是本申请实施例提供的第四种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图；

图7是一种信号转换模块的原理框图；

图8是本申请实施例提供的第二种基于电子墨水屏的显示***的***框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时上述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。上述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1给出了本申请实施例提供的一种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图，如图1所示，本方案提供的基于电子墨水屏的显示装置(以下称显示装置)包括视频命令接收模块、数据加工模块和屏幕驱动模块。其中，数据加工模块与视频命令接收模块、屏幕驱动模块连接。

本方案提供的视频命令接收模块用于获取视频信号，并将视频信号转换成设定视频格式的视频数据。视频命令接收模块还用于获取控制信号，并将控制信号转换成控制命令。其中，视频命令接收模块可通过有线(例如HDMI线或DP线)和/或无线(例如无线投屏)的方式接收视频信号。同样，视频命令接收模块可通过有线和/或无线的方式接收控制信号，控制信号可以是有线信号、无线信号或按键信号(例如通过在电子墨水屏设备上设置的实体或虚拟按键触发的按键信号)。

进一步的，本方案提供的数据加工模块用于从视频命令接收模块中获取视频数据以及控制命令，将视频数据转换为中间序列帧，并根据控制命令和中间序列帧生成驱动波形数据。其中，中间序列帧可以是灰阶图像或彩色图像。驱动波形数据可基于波形文件(waveform文件)生成，例如根据所连接的墨水屏当前显示的画面和中间序列帧对应的需要显示的画面，在波形文件中确定每一个墨水屏中每一个屏幕像素点所对应的驱动数据，并根据这些驱动数据生成对应的驱动波形数据。可选的，不同的控制命令可对应不同的波形文件，可根据当前所接收到的控制命令确定对应的波形文件，并基于确定的波形文件和中间序列帧生成驱动波形数据。其中，波形文件可通过波形表格(LUT，Look Up Table)的形式进行记录。

进一步的，本方案提供的屏幕驱动模块可用于从数据加工模块获取驱动波形数据，并基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号。可选的，可将墨水屏接入屏幕驱动模块，屏幕驱动模块从数据加工模块获取驱动波形数据后，可基于驱动波形数据驱动墨水屏显示对应的画面。

在一个实施例中，本方案提供的显示装置还包括电源模块，电源模块与屏幕驱动模块连接，并为屏幕驱动模块提供输出驱动波形所需要的驱动电压。例如，屏幕驱动模块根据驱动波形数据指示的对各个屏幕像素点所施加的电压和时间，控制电源模块对墨水屏所施加的电压的变化，从而驱动墨水屏上各个屏幕像素点的像素更新。

需要进行解释的是，在现有技术中，电子墨水屏的驱动一般是在需要确定墨水屏时，通过屏幕驱动模块根据目标显示图像以及当前屏幕显示图像，然后通过波形驱动LUT表(Look-Up-Table，查找表)，得到最终的驱动波形数据，并基于驱动波形数据驱动墨水屏进行显示，即驱动墨水屏的全部转译步骤(从需要显示的视频信号到最终的驱动波形)均通过屏幕驱动模块进行处理，屏幕驱动模块的数据处理量较大，并且随着电子墨水屏分辨率的提升，查找LUT表的过程需要的时间变长，增大了电子墨水屏的刷新延迟时间，特别是在视频播放场景下，视频播放的延迟较大，视频播放效果较差。本方案提供的基于电子墨水屏的显示装置，数据加工模块可基于LUT表和控制命令，根据中间序列帧和墨水屏当前显示图像预先查找LUT表，提前生成驱动波形数据，提前准备好用于驱动墨水屏的驱动波形数据，并在需要驱动墨水屏时，屏幕驱动模块可直接使用缓存好的驱动波形数据，不需要在驱动墨水屏时实时查表生成驱动波形数据，从而减少墨水屏刷新的延迟，提升墨水屏刷新速度，在视频播放场景下，可有效减少视频播放的延迟，提高视频播放效果。

上述，通过视频命令接收模块将视频信号转换成设定视频格式的视频数据以及将控制信号转换成控制命令，以及通过数据加工模块将视频数据转换为中间序列帧，并根据控制命令将中间序列帧提前转换为驱动波形数据，再由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号。本申请通过先将视频数据转换为中间序列帧，根据控制命令将中间序列帧转换成对应的驱动波形数据，由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，不需要后续需要驱动墨水屏时再实时生成驱动波形数据，可有效降低墨水屏的刷新延迟，提高对电子墨水屏进行控制的灵活性，丰富电子墨水屏的显示效果。

图2给出了本申请实施例提供的第二种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图，如图2所示，本方案提供的基于电子墨水屏的显示装置(以下称显示装置)包括视频命令接收模块、数据加工模块、屏幕驱动模块和信号转换模块。其中，数据加工模块与视频命令接收模块、屏幕驱动模块以及信号转换模块连接，信号转换模块与屏幕驱动模块连接，信号转换模块设置用于接入墨水屏的信号输出接口。

进一步的，本方案提供的屏幕驱动模块用于从数据加工模块获取驱动波形数据，并基于驱动波形数据向信号转换模块发送屏幕驱动信号。信号转换模块用于将接收到的屏幕驱动信号与设定的时序数据进行拼接处理，得到目标驱动信号，并输出所述目标驱动信号。可选的，可将墨水屏接入信号转换模块(驱动波形信号)，屏幕驱动模块从数据加工模块获取驱动波形数据后，向信号转换模块发送屏幕驱动信号，信号转换模块将屏幕驱动信号和时序数据进行拼接得到目标驱动信号，可基于目标驱动信号驱动墨水屏显示对应的画面。其中，信号转换模块中的时序数据可由数据加工模块基于所接入的墨水屏提供。本方案将墨水屏类型对应的时序数据加载到信号转换模块中，处理单元在生成驱动波形数据后，无需进一步在本地进行驱动波形数据与时序数据的拼接，而是由信号转换模块根据所需要驱动的墨水屏，将驱动波形数据(屏幕驱动信号)与对应的时序数据进行拼接，缓解处理单元的数据处理压力，保证电子墨水屏的驱动效果。

在一个实施例中，本方案提供的显示装置还包括电源模块，电源模块与屏幕驱动模块连接，并为屏幕驱动模块提供输出驱动波形所需要的驱动电压。例如，屏幕驱动模块根据驱动波形数据指示的对各个屏幕像素点所施加的电压和时间向信号转换模块发送屏幕驱动信号，信号转换模块根据对屏幕驱动信号和时序数据拼接后得到的目标驱动信号控制电源模块对墨水屏所施加的电压的变化，从而驱动墨水屏上各个屏幕像素点的像素更新。

上述，通过视频命令接收模块将视频信号转换成设定视频格式的视频数据以及将控制信号转换成控制命令，以及通过数据加工模块将视频数据转换为中间序列帧，并根据控制命令将中间序列帧提前转换为驱动波形数据，再由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，由信号转换模块根据对屏幕驱动信号和时序数据拼接后得到的目标驱动信号。本申请通过先将视频数据转换为中间序列帧，根据控制命令将中间序列帧转换成对应的驱动波形数据，由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，再由信号转换模块根据对屏幕驱动信号和时序数据拼接后得到的目标驱动信号，不需要后续需要驱动墨水屏时再实时生成驱动波形数据，可有效降低墨水屏的刷新延迟，可有效提高对电子墨水屏进行控制的灵活性，丰富电子墨水屏的显示效果。

图3给出了本申请实施例提供的第三种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图，本方案提供的基于电子墨水屏的显示装置在上述实施例提供的基于电子墨水屏的显示装置的基础上进一步设置。如图3所示，本方案提供的基于电子墨水屏的显示装置包括视频命令接收模块、数据加工模块、屏幕驱动模块、信号转换模块和电源模块。

其中，本方案提供的数据加工模块包括图像加工单元、缓冲单元和处理单元。其中，图像加工单元与视频命令接收模块、缓冲单元和处理单元连接，缓冲单元与处理单元连接，处理单元与视频命令接收模块连接。本方案提供的图像加工单元用于从视频命令接收模块获取视频数据，将视频数据转换为中间序列帧，并向缓冲单元发送中间序列帧。处理单元用于从缓冲单元中获取中间序列帧，根据控制命令和中间序列帧生成驱动波形数据，并向缓冲单元发送驱动波形数据。本方案通过图像加工单元将视频数据转换为中间序列帧，并将中间序列帧缓存在缓冲单元中。相比于现有技术中直接由处理模块根据待显示图像生成驱动数据的方式，本方案通过处理单元从缓冲单元中获取中间序列帧，并根据根据控制命令以及中间序列帧生成驱动波形数据，预先将视频数据转换为中间序列帧并缓存，处理单元可实时从缓冲单元中获取中间序列帧并更快速地生成对应的驱动波形数据，提高对电子墨水屏的驱动效率。

在一个可能的实施例中，本方案提供的图像加工单元包括图像提取子单元和图像处理子单元。其中，图像提取子单元与视频命令接收模块、处理单元以及图像处理子单元连接，图像处理子单元与处理单元以及缓冲单元连接。

本方案提供的图像提取子单元用于按照设定的图像提取频率，从视频数据中提取图像序列帧，并向图像处理子单元发送图像序列帧。其中，设定的图像提取频率可由处理单元基于所接收到的控制命令提供，不同的控制命令对应不同的提取频率。

例如，当对墨水屏显示的画面质量要求较高时，发送给视频命令接收模块的控制信号可指示降低对视频数据的图像提取频率，而在对墨水屏显示的画面质量要求较低时，发送给视频命令接收模块的控制信号可指示提高对视频数据的图像提取频率，在保证数据处理效率的同时，保证画面显示质量。还可以是通过确定视频数据对应的画面帧率，根据画面帧率的不同生成不同的指示调整图像提取频率的控制信号。

例如在画面帧率较低时，发送给视频命令接收模块的控制信号可指示将当前刷新模式切换到全局刷新模式，当帧率适中时，发送给视频命令接收模块的控制信号可指示将当前刷新模式切换到局部刷新模式，当帧率较高时，发送给视频命令接收模块的控制信号可指示将当前刷新模式切换到快速刷新模式，其中不同的刷新模式可对应不同的画面提取频率，例如全局刷新模式、局部刷新模式和快速刷新模式对应的画面提取频率依次升高。视频命令接收模块在接收到控制信号时，将控制信号转换为对应的控制命令并发送给处理单元，处理单元可根据控制命令对应的图像提取频率控制图像提取子单元从视频数据中提取图像序列帧。

进一步的，本方案提供的图像处理子单元用于将图像提取子单元提供的图像序列帧转换为中间序列帧，并向缓冲单元发送中间序列帧和/或图像序列帧，由缓冲单元缓存中间序列帧和/或图像序列帧。其中，中间序列帧通过对图像序列帧进行颜色空间转换(例如将彩色图像转换为灰阶图像)、彩色转灰阶、图像抖动、亮度/对比度/饱和度调整、色彩增强/过滤、图像平滑/锐化、裁剪和缩放中的一种或多种的组合得到，即图像处理子单元可基于颜色空间转换、彩色转灰阶、图像抖动、亮度/对比度/饱和度调整、色彩增强/过滤、图像平滑/锐化、裁剪和缩放中的一种或多种的组合对应的图像处理方式对图像序列帧进行处理得到中间序列帧。可选的，不同的控制命令可对应不同的图像处理方式，例如对画面显示质量要求较高的情况下，控制命令对应的图像处理方式可以是将图像序列帧转换为较高灰阶的灰阶图像，而对画面刷新速度要求较高的情况下，控制命令对应的图像处理方式可以是将图像序列帧转换为较低灰阶的灰阶图像。其中，对图像序列帧的裁剪和缩放可基于所连接的墨水屏的显示尺寸进行确定。本方案按照设定的图像提取频率从视频数据中提取图像序列帧，并将图像序列帧转换为墨水屏对应的中间序列帧，处理单元直接根据中间序列帧生成驱动波形数据即可，处理单元无需再对中间序列帧进行图像的调整，有效提高驱动波形数据的生成效率，提高对电子墨水屏的驱动效率。

在一个可能的实施例中，本方案提供的缓冲单元包括图像缓冲子单元和数据缓冲子单元。其中，图像缓冲子单元与图像加工单元(图像处理子单元)以及处理单元连接，数据缓冲子单元与处理单元以及屏幕驱动模块连接。

本方案提供的图像缓冲子单元用于保存图像加工单元(图像处理子单元)提供的中间序列帧，数据缓冲子单元用于保存处理单元提供的驱动波形数据。进一步的，屏幕驱动模块从数据缓冲子单元中获取驱动波形数据，并基于驱动波形数据驱动所接入的墨水屏显示图像序列帧对应的画面。本方案通过图像缓冲子单元和数据缓冲子单元分别缓存中间序列帧和驱动波形数据，图像处理子单元可实时从图像缓冲子单元获取中间序列帧进行驱动波形数据的生成，以及缓存生成的驱动波形数据，屏幕驱动模块可及时从数据缓冲子单元获取驱动墨水屏的驱动波形数据，减少由于处理单元数据处理不及时导致画面更新卡顿的情况，相对于现有技术中需要处理单元实时生成驱动波形数据的方式，有效减轻了处理单元的数据处理压力，并有效提高了电子墨水屏的画面更新流畅性。

在一个可能的实施例中，本方案提供的处理单元在接收到指示更新对图像序列帧的处理方式和/或处理步骤，和/或(对所连接的墨水屏的)刷新模式的控制命令时，处理单元将基于更新后的图像序列帧的处理方式和/或处理步骤对图像序列帧进行处理，和/或基于更新后的刷新模式控制墨水屏的刷新，同时，更新缓冲单元中的中间序列帧以及驱动波形数据，以适应更新后的对图像序列帧的处理方式和/或处理步骤，和/或(对所连接的墨水屏的)刷新模式。可以理解的是，在处理单元接收到新的指示更新缓存数据的控制命令时，由于当前在图像缓冲子单元保存的中间序列帧是基于上一次的控制命令生成的，可基于更新后的控制命令对图像缓冲子单元保存的中间序列帧进行更新，以及基于更新后的中间序列帧更新对应的驱动波形数据，以提高对控制命令的更新的响应速度。

示例性的，在需要更新电子墨水屏的显示效果或刷新模式时，用户或***可根据需要更新的目标显示效果或目标刷新模式，向视频命令接收模块发送对应的控制信息，视频命令接收模块将控制信息转换为指示更新缓存数据的控制命令并发送给处理单元。处理单元在接收到控制命令后，通知图像处理子单元从图像缓冲子单元中提取中间序列帧，并按照控制命令对应的图像处理方式对中间序列帧进行图像转换处理，以得到新接收到的控制命令对应的中间序列帧，并发送至图像缓冲子单元保存。本方案在接收到指示更新缓存数据的控制命令，对缓冲单元中的中间序列帧进行更新，使得屏幕驱动模块可更快速度基于更新后的驱动波形数据驱动墨水屏，提高电子墨水屏在显示效果或刷新模式更新时的响应效率，提升用户体验。

在一个可能的实施例中，本方案提供的视频信号以及控制信号可通过合并信号进行同步传输，也可分别向图像加工单元和处理单元发送。如图4提供的第四种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图所示，在视频信号以及控制信号分开传输时，本方案提供的视频命令接收模块包括视频转换单元和命令解析转换单元。其中，视频转换单元与图像提取子单元连接，命令解析转换模块与处理单元连接。可选的，视频转换模块可提供多种不同的视频接口，例如HDMI接口、DP接口、无线投屏接口等，命令解析转换模块可提供用于接收控制信号的有线信号接口和无线信号接口。其中，视频转换单元用于获取视频信号，将视频信号转换成设定视频格式的视频数据，并向数据加工模块(图像提取子单元)发送视频数据。命令解析转换单元用于获取控制信号，将控制信号转换成控制命令，并向数据加工模块(处理单元)发送控制命令。本方案分别通过视频转换单元和命令解析转换单元传输视频信号和控制信号，有效保证视频信号和控制信号的正确传输，保证及时有效地对电子墨水屏进行刷新。

在一个可能的实施例中，本方案提供的显示装置还包括温度传感器，该温度传感器用于检测信号转换模块和/或屏幕驱动模块所连接的墨水屏的温度，并输出对应的温度检测信号。进一步的，本方案提供的视频命令接收模块还用于根据温度传感器输出的温度检测信号生成控制命令。其中，视频命令接收模块中的命令解析转换单元与温度传感器连接，通过温度传感器检测墨水屏的温度并得到对应的温度检测信号。命令解析转换单元根据预先设定的不同温度检测信号与不同控制命令的对应关系，生成对应的控制命令，并发送至处理单元。其中，不同温度检测信号对应的控制命令，可对应不同的波形文件，处理单元从图像缓冲子单元中获取中间序列帧后，可根据对应的波形文件以及中间序列帧生成对应的驱动波形数据。需要进行解释的是，当墨水屏的温度发生变化时，墨水屏的微胶囊内的微粒在相同驱动条件下的运动速度也产生变化，导致墨水屏的刷新时间发生变化，本方案可基于对墨水屏的驱动要求，确定墨水屏在不同温度范围内对应的波形文件，命令解析转换单元可根据墨水屏对应的温度发出控制命令，以使电子墨水屏幕切换到与当前温度相匹配的波形文件，提高对电子墨水屏的驱动效果。

在一个可能的实施例中，本方案提供的控制信号可由用户和/或***(电子墨水屏对应的操作***)进行触发，控制命令包括刷新模式切换命令(用于指示切换刷新模式)、优化模式切换命令(用于指示切换手写模式或视频模式)、功耗模式切换命令(用于指示切换高功耗模式或低功耗模式)、数据通道启闭命令(用于指示开启或关闭视频数据通道)、图像提取频率调整命令(用于指示调整图像提取子单元的图像提取频率)、算法和/或参数调整命令(用于指示调整图像处理的算法和/或对应的参数)、缓存格式和/或大小调整命令(用于指示调整图像处理子单元生成的中间序列帧的格式和/或大小)、待机状态启闭命令(用于指示开启或关闭电子墨水屏的待机状态，并在开启待机状态时显示设定的简单画面，替换掉待发送的视频信息)、屏幕时序调整命令(例如在墨水屏可支持多种时序的情况下，可通过时序调整命令，更改驱动波形对应的时序数据，也即更改保存在信号转换模块中的时序数据)、输出频率调整命令(用于指示调整墨水屏的工作频率，即墨水屏的帧扫描的频率)、输出格式调整命令(外接不同的墨水屏时，存在输出的数据格式不同的情况，可通过输出格式调整命令改变驱动波形数据对应的输出格式)中的一种或多种的组合。

例如搭载基于电子墨水屏的显示装置的显示***或设备可读取视频信号对应的源数据，计算出源数据相邻待显示图像之间的画面相似度，当***或设备长时间提供的视频信号对应的画面均为相同的画面(相似度达到第一设定阈值的画面)，则向命令解析转换单元发送指示切换到待机状态的控制信息，并且在检测到画面出现变动(相邻画面的相似度小于第二设定阈值)时，则向命令解析转换单元发送切换到常规状态的控制信息。或者是检测用户的手动操作和***对画面效果的设置操作，当用户或***修改了画面效果，则向命令解析转换单元发送调整图像处理算法/参数的控制信息，以更改中间序列帧的缓存格式及大小限制，例如当用户或***设定了画面显示为高质量，则降低视频图像的提取频率。

本方案通过不同的控制信号指示处理单元和图像处理子单元对中间序列帧和图像序列帧进行处理，提高对不同使用场景下对数据处理的灵活性，满足不同用户以及不同使用场景的使用需求。

在一个可能的实施例中，可将视频转换单元和命令解析转换单元对应的数据通道合并为同一个数据通道，视频信号以及控制信号通过合并信号进行传输。其中，视频命令接收模块在接收到合并信号时，向图像加工单元发送接收到的合并信号，图像加工单元在接收到视频命令接收模块发送的合并信号时，从合并信号分离出视频信号和控制信号，并向处理单元发送分离得到的控制信号对应的控制命令。例如，图像加工单元(图像提取子单元)在分从合并信号中分离出控制信号(例如设定的协议类型(例如命令码)从合并信号分离出视频信号以及控制信号)后，将控制信号转换成处理单元可识别的控制命令。其中，合并信号可以包括同步的视频信号和控制信号，也可以是只包括视频信号或控制信号。本方案通过将视频信号和控制信号进行合并传输，在到达图像加工单元后再分离出视频信号和控制信号，有效保持视频信号和控制信号的同步，以便实时依据控制命令对视频信号进行处理，防止因数据不同步而产生显示混乱的情况，并且通过合并视频信号以及控制信号对应的信号通道可有效降低布线难度。

图5是本申请实施例提供的一种基于电子墨水屏的显示***的***框图，该显示***包括一个或多个墨水屏和如上述任一实施例提供的显示装置，并且墨水屏与信号转换模块连接。

本方案提供的基于电子墨水屏的显示***在工作时，墨水屏通过信号转换模块接入显示***，视频信号通过有线或无线的方式发送至到视频转换单元，经过格式处理获得标准的视频数据。同时命令解析转换单元持续监听有线或无线的控制信号，将其转换成控制命令。标准的视频数据进入到图像提取子单元，处理单元基于控制命令控制图像提取子单元以设定的图像提取频率，将视频数据分解成连续的图像序列帧，并将图像序列帧输送到图像处理子单元。处理单元基于控制命令控制图像处理子单元依次对图像序列帧进行颜色空间转换，以及对颜色空间转换后的图像序列帧进行裁剪/缩放操作，还可以是包括对图像序列帧的彩色转灰阶、图像抖动、亮度/对比度/饱和度调整、色彩增强/过滤图像平滑/锐化等操作，获得中间序列帧并发送至图像缓冲子单元进行保存。

处理单元依次读取图像缓冲子单元中的中间序列帧，根据控制命令对应的刷新模式查询波形文件，生成中间序列帧对应的驱动波形数据，将驱动波形数据存储到数据缓冲子单元中。其中，若命令解析转换单元向处理单元发送了指示更新缓存数据的控制命令，处理单元将更新图像缓冲子单元中的中间序列帧的图像缓存格式及大小限制。信号转换模块通过目标驱动信号控制墨水屏幕的显示工作，同时屏幕驱动模块制电源模块的电压变化，驱动墨水屏幕的像素更新。

上述，通过视频命令接收模块将视频信号转换成设定视频格式的视频数据以及将控制信号转换成控制命令，以及通过数据加工模块将视频数据转换为中间序列帧，并根据控制命令将中间序列帧提前转换为驱动波形数据，再由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，由信号转换模块根据对屏幕驱动信号和时序数据拼接后得到的目标驱动信号。本申请通过先将视频数据转换为中间序列帧，根据控制命令将中间序列帧转换成对应的驱动波形数据，由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，再由信号转换模块根据对屏幕驱动信号和时序数据拼接后得到的目标驱动信号，不需要后续需要驱动墨水屏时再实时生成驱动波形数据，可有效降低墨水屏的刷新延迟，可有效提高对电子墨水屏进行控制的灵活性，丰富电子墨水屏的显示效果。

图6给出了本申请实施例提供的第五种基于电子墨水屏的显示装置的原理框图，本方案提供的基于电子墨水屏的显示装置在上述实施例提供的基于电子墨水屏的显示装置的基础上进一步设置。如图6所示，本方案提供的基于电子墨水屏的显示装置包括视频命令接收模块、数据加工模块、屏幕驱动模块、信号转换模块和电源模块。信号转换模块设置有多个用于接入不同接口类型的墨水屏的信号输出接口，屏幕驱动模块可通过信号转换模块接入多种不同接口类型的墨水屏。其中，信号输出接口对应的接口类型可以是TTL接口和/或LVDS接口，信号转换模块中接口类型为TTL接口和/或LVDS接口的信号输出接口可分别用于接入接口类型为TTL接口和/或LVDS接口的墨水屏。

如图7提供的一种信号转换模块的原理框图所示，其中，屏幕驱动模块与信号转换模块连接，信号转换模块设置有多个用于接入不同接口类型的墨水屏的信号输出接口，屏幕驱动模块可通过信号转换模块接入多种不同接口类型的墨水屏。进一步的，信号转换模块还设置有用于连接屏幕驱动模块的驱动信号接口以及用于连接处理单元的转换命令接口。

可选的，屏幕检测单元可获取所接入的一个或多个墨水屏的接口位置以及接口类型，并向处理单元发送所接入的一个或多个墨水屏的接口位置以及接口类型，以供处理单元基于接口位置以及接口类型生成接口控制信号。

在一个实施例中，本方案提供的信号转换模块包括屏幕检测单元和信号转换单元，其中，屏幕检测单元与各个信号输出接口以及转换命令接口连接，信号转换单元与各个信号输出接口以及驱动信号接口连接。屏幕检测单元用于获取所接入的一个或多个墨水屏的接口位置以及接口类型，并向处理单元发送所接入的一个或多个墨水屏的接口位置以及接口类型，以供处理单元基于接口位置以及接口类型生成接口控制信号。信号转换单元用于基于处理单元提供的接口控制信号，将屏幕驱动模块提供的屏幕驱动信号转换为一个或多个接口类型对应的目标驱动信号，并基于目标驱动信号驱动对应的墨水屏。本方案通过信号转换模块接入多种不同接口类型墨水屏，并根据处理单元提供的接口控制信号将屏幕驱动模块提供的屏幕驱动信号转换为一个或多个接口类型对应的目标驱动信号，并且驱动各个所接入的墨水屏显示对应的画面，使得信号转换模块可同时驱动一个或多个墨水屏，丰富电子墨水屏的显示效果与用户体验。

图8是本申请实施例提供的第二种基于电子墨水屏的显示***的***框图，该显示***包括一个或多个墨水屏和如上述任一实施例提供的显示装置，该显示装置包括信号转换模块，并且墨水屏与显示装置中的信号转换模块对应的信号输出接口连接。

其中，视频命令接收模块用于获取视频信号，并将视频信号转换成设定视频格式的视频数据；以及获取控制信号，并将控制信号转换成控制命令。图像加工单元用于将视频数据转换为中间序列帧，并向缓冲单元发送中间序列帧。处理单元用于从缓冲单元中获取中间序列帧，根据控制命令和中间序列帧生成驱动波形数据，并向缓冲单元发送驱动波形数据，以及基于屏幕检测单元提供的接口位置以及接口类型生成接口控制信号，并向信号转换单元发送接口控制信号。屏幕驱动模块用于从数据加工模块获取驱动波形数据，并基于驱动波形数据向信号转换单元输出屏幕驱动信号。

本方案提供的基于电子墨水屏的显示***在工作时，一个或多个墨水屏通过信号转换模块提供的信号输出接口接入显示***，视频信号通过有线或无线的方式发送至到视频转换单元，经过格式处理获得标准的视频数据。同时命令解析转换单元持续监听有线或无线的控制信号，将其转换成控制命令。标准的视频数据进入到图像提取子单元，处理单元基于控制命令控制图像提取子单元以设定的图像提取频率，将视频数据分解成连续的图像序列帧，并将图像序列帧输送到图像处理子单元。处理单元基于控制命令控制图像处理子单元依次对图像序列帧进行颜色空间转换，以及对颜色空间转换后的图像序列帧进行裁剪/缩放操作，还可以是包括对图像序列帧的彩色转灰阶、图像抖动、亮度/对比度/饱和度调整、色彩增强/过滤图像平滑/锐化等操作，获得中间序列帧并发送至图像缓冲子单元进行保存。

处理单元依次读取图像缓冲子单元中的中间序列帧，根据控制命令对应的刷新模式查询波形文件，生成中间序列帧对应的驱动波形数据，将驱动波形数据存储到数据缓冲子单元中。其中，若命令解析转换单元向处理单元发送了指示更新缓存数据的控制命令，处理单元将更新图像缓冲子单元中的中间序列帧的图像缓存格式及大小限制。处理单元基于屏幕检测单元提供的接口位置以及接口类型生成接口控制信号，并向信号转换单元发送接口控制信号。屏幕驱动模块用于从数据加工模块获取驱动波形数据，并基于驱动波形数据向信号转换单元输出屏幕驱动信号。

同时，信号转换模块的屏幕检测单元获取所接入的一个或多个墨水屏的接口位置以及接口类型，并向处理单元发送所接入的一个或多个墨水屏的接口位置以及接口类型。处理单元基于检测到墨水屏的接入的接口位置以及接口类型生成接口控制信号，并发送给信号转换模块的信号转换单元。信号转换模块的信号转换单元基于处理单元提供的接口控制信号，将屏幕驱动模块提供的屏幕驱动信号转换为接入了墨水屏的接口类型对应的目标驱动信号，并对于每个接入了墨水屏的信号输出接口，基于对应的目标驱动信号控制对应墨水屏幕的显示工作，同时控制电源模块对各个墨水屏的电压变化，驱动对应墨水屏幕的像素更新。

在一个可能的实施例中，本方案提供的接口控制信号包括时序数据和控制命令，并且不同的接口类型或墨水屏可对应不同的时序数据。

其中，在处理单元发送给信号转换单元的接口控制信号为时序数据时，信号转换模块将时序数据作为初始化数据保存在信号转换模块的设定存储空间中。信号转换单元在接收到屏幕驱动模块提供的屏幕驱动信号时，信号转换单元将基于时序数据将屏幕驱动信号分别与所接入的一个或多个墨水屏的接口类型对应的时序数据进行拼接处理，得到一个或多个接口类型对应的目标驱动信号，并基于不同目标驱动信号所对应的信号输出接口向各个接入的墨水屏发送对应的目标驱动信号，基于目标驱动信号驱动不同接口类型对应的墨水屏。

可选的，在预先设定的存储位置中保存有不同接口类型或墨水屏可对应的时序数据，处理单元在接收到屏幕检测单元反馈的所接入的一个或多个墨水屏的接口位置以及接口类型后，将对应的时序数据发送给信号转换模块。

需要进行解释的是，在相关方案中，处理单元在生成驱动波形数据时，还需要进一步将驱动波形数据与时序数据进行拼接处理得到目标驱动信号，再将目标驱动信号发送给屏幕驱动模块，处理单元的计算量较大。本方案将不同接口类型或墨水屏类型对应的时序数据加载到信号转换模块中，处理单元在生成驱动波形数据后，无需进一步在本地进行驱动波形数据与时序数据的拼接，而是由信号转换模块根据所需要驱动的墨水屏，将驱动波形数据(屏幕驱动信号)与对应的时序数据进行拼接，缓解处理单元的数据处理压力，保证电子墨水屏的驱动效果。

在处理单元发送给信号转换单元的接口控制信号为控制命令时，信号转换单元将基于控制命令生成一个或多个接口类型对应的控制驱动信号，并向对应的墨水屏发送对应的控制信号，以基于控制驱动信号驱动不同接口类型对应的墨水屏。可选的，控制命令可以是用于指示控制墨水屏开启、休眠、唤醒或完全关闭的命令。在一个实施例中，信号转换模块对接收到的时序数据进行缓存，在接收到用于指示完全关闭墨水屏的控制驱动信号时，将清除缓存的时序数据。在需要重新开启墨水屏时，处理单元向信号转换模块发送用于指示开启墨水屏的控制驱动信号以及对应的时序数据，信号转换模块将对接收到的数据数据进行缓存，完成对本地时序数据的初始化。本方案提供的信号转换模块根据处理单元提供的控制命令驱动墨水屏，实现对墨水屏的灵活控制，并正确完成对信号处理模块所缓存的时序数据的初始化，保证对墨水屏的正确控制。

上述，通过视频命令接收模块将视频信号转换成设定视频格式的视频数据以及将控制信号转换成控制命令，以及通过数据加工模块将视频数据转换为中间序列帧，并根据控制命令将中间序列帧提前转换为驱动波形数据，再由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，由信号转换模块根据对屏幕驱动信号和时序数据拼接后得到的目标驱动信号。本申请通过先将视频数据转换为中间序列帧，根据控制命令将中间序列帧转换成对应的驱动波形数据，由屏幕驱动模块基于驱动波形数据输出屏幕驱动信号，再由信号转换模块根据对屏幕驱动信号和时序数据拼接后得到的目标驱动信号，不需要后续需要驱动墨水屏时再实时生成驱动波形数据，可有效降低墨水屏的刷新延迟，可有效提高对电子墨水屏进行控制的灵活性，丰富电子墨水屏的显示效果。同时，通过信号转换模块接入多种不同接口类型墨水屏，并根据处理单元提供的接口控制信号将屏幕驱动模块提供的屏幕驱动信号转换为一个或多个接口类型对应的目标驱动信号，并且驱动各个所接入的墨水屏显示对应的画面，使得信号转换模块可同时驱动一个或多个墨水屏，丰富电子墨水屏的显示效果与用户体验。

值得注意的是，上述基于电子墨水屏的显示装置、显示***的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里提供的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (11)

1.一种基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，包括视频命令接收模块、数据加工模块、屏幕驱动模块和信号转换模块，所述数据加工模块包括图像加工单元、缓冲单元和处理单元，其中：

所述视频命令接收模块用于获取视频信号，并将所述视频信号转换成设定视频格式的视频数据；以及获取控制信号，并将所述控制信号转换成控制命令；

所述数据加工模块用于将所述视频数据转换为中间序列帧，根据所述控制命令和所述中间序列帧生成驱动波形数据，其中，包括所述图像加工单元用于将所述视频数据转换为中间序列帧，并向所述缓冲单元发送所述中间序列帧，所述处理单元用于从所述缓冲单元中获取所述中间序列帧，根据所述控制命令和所述中间序列帧生成驱动波形数据，并向所述缓冲单元发送所述驱动波形数据；

所述屏幕驱动模块用于从所述数据加工模块获取所述驱动波形数据，并基于所述驱动波形数据输出屏幕驱动信号。

2.根据权利要求1所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述图像加工单元包括图像提取子单元和图像处理子单元，其中：

所述图像提取子单元用于按照设定的图像提取频率，从所述视频数据中提取图像序列帧，并向所述图像处理子单元发送所述图像序列帧；

所述图像处理子单元用于将所述图像序列帧转换为中间序列帧，并向所述缓冲单元发送所述中间序列帧和/或所述图像序列帧，所述中间序列帧通过对所述图像序列帧进行颜色空间转换、彩色转灰阶、图像抖动、亮度/对比度/饱和度调整、色彩增强/过滤、图像平滑/锐化、裁剪和缩放中的一种或多种的组合得到。

3.根据权利要求1所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述缓冲单元包括图像缓冲子单元和数据缓冲子单元，其中：

所述图像缓冲子单元用于保存所述图像加工单元提供的所述中间序列帧；

所述数据缓冲子单元用于保存所述处理单元提供的所述驱动波形数据。

4.根据权利要求1所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述处理单元在接收到指示更新对图像序列帧的处理方式和/或处理步骤，和/或刷新模式的控制命令时，更新所述缓冲单元中的所述中间序列帧以及所述驱动波形数据。

5.根据权利要求1所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述视频信号以及所述控制信号通过合并信号进行传输，所述视频命令接收模块在接收到合并信号时，向所述图像加工单元发送接收到的合并信号，所述图像加工单元在接收到所述视频命令接收模块发送的合并信号时，从所述合并信号分离出视频信号和控制信号，并向所述处理单元发送分离得到的控制命令。

6.根据权利要求1所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述视频命令接收模块包括视频转换单元和命令解析转换单元，其中：

所述视频转换单元用于获取视频信号，将所述视频信号转换成设定视频格式的视频数据，并向所述数据加工模块发送所述视频数据；

所述命令解析转换单元用于获取控制信号，将所述控制信号转换成控制命令，并向所述数据加工模块发送所述控制命令。

7.根据权利要求1所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括信号转换模块，所述屏幕驱动模块与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块设置有多个用于接入不同接口类型的墨水屏的信号输出接口。

8.根据权利要求7所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述信号转换模块所连接的墨水屏的温度；

所述视频命令接收模块还用于根据所述温度传感器输出的温度检测信号生成控制命令。

9.根据权利要求7所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述信号输出接口对应的接口类型包括TTL接口和/或LVDS接口，用于接入TTL接口和/或LVDS接口的墨水屏。

10.根据权利要求1所述的基于电子墨水屏的显示装置，其特征在于，所述控制信号由用户和/或***进行触发，所述控制命令包括刷新模式切换命令、优化模式切换命令、功耗模式切换命令、数据通道启闭命令、图像提取频率调整命令、算法和/或参数调整命令、缓存格式和/或大小调整命令、待机状态启闭命令、屏幕时序调整命令、输出频率调整命令、输出格式调整命令中的一种或多种的组合。

11.一种基于电子墨水屏的显示***，其特征在于，包括墨水屏和如权利要求1-10任一项所述的显示装置，所述墨水屏与所述屏幕驱动模块连接。