视频信号发生器自定义图像的方法和系统与流程

本发明涉及信号发生器技术领域，特别是涉及一种视频信号发生器自定义图像的方法和系统。

背景技术：

视频信号发生器主要用于显示设备的功能调试和测试，使显示设备能够正确不失真的再现图像。为了调试和测试显示设备的画质，需要视频信号发生器生成各种不同的测试图像，来检查显示设备各方面的表现力。对于常用的测试图像，例如灰阶、彩条等，一般视频信号发生器在内部预置了常用测试图像，从而可以进行常规画质测试项的检查。但在要更精确的检查显示设备的画质时，需要特殊的测试图像，例如灰阶测试图像一般有8阶、16阶、256阶，如果要检测具有10位显示能力的显示设备时，就可能要1024灰阶测试图像来测试，而在视频信号发生器内没有预置这类测试图像。

传统的视频信号发生器通过图片导入的方式生成上述特殊的测试图像。即在电脑端编辑一张适合的图片，导入进信号发生器里，调节信号发生器读取输出这张图片，并赋予这张图片一个序号，方便以后调用。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的视频信号发生器采用导入图片的方式来生成测试图像，导入的图片(常规为位图图片)由电脑按需制作完成，图片文件大，加载速度很慢。

技术实现要素：

基于此，有必要针对由于传统视频信号发生器图片加载慢，检测效率低的问题，提供一种视频信号发生器自定义图像的方法和系统。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一方面，提供了一种视频信号发生器自定义图像的方法，包括以下步骤：

获取用户输入的图像序号；在预设的图像集中检索图像序号；预设的图像集包括用于存储预设字符串的用户图像集；

当在用户图像集中检索到图像序号时，获取用户图像集中与图像序号对应的预设字符串；

解析预设字符串，根据解析的结果调用绘图库，绘制出与预设字符串对应的自定义图像，并将自定义图像写入到内存中用以显示。

另一方面，提供了一种视频信号发生器自定义图像的系统，可以包括：

获取数据单元，用于获取用户输入的图像序号；

检索单元，用于在预设的图像集中检索图像序号；预设的图像集包括用于存储预设字符串的用户图像集；

获取字符串单元，用于当检索单元在用户图像集中检索到图像序号时，获取用户图像集中与图像序号对应的预设字符串；

图像绘制单元，用于解析预设字符串，根据解析的结果调用绘图库，绘制出与预设字符串对应的自定义图像；

存储单元，用于将自定义图像写入到内存中用以显示。

上述技术方案具有如下有益效果：

本发明视频信号发生器自定义图像的方法和系统，视频信号发生器通过解析字符串来即时动态的绘制生成用户自定义图像，由于字符串比位图图片占用空间小，并且视频信号发生器可以从内存中实时读取绘制出的自定义图像，使得自定义图像的加载速度快于传统导入测试图像的方式，从而提高了对显示设备的画质检测效率。并且本发明可以按对应设置的分辨率即时的绘制图像，相比在电脑上绘制的固定分辨率位图图片，图像样式不随分辨率变化而改变，能够防止出现变形失真，保证了显示效果。

附图说明

图1为本发明视频信号发生器自定义图像的方法实施例1的流程示意图；

图2为本发明视频信号发生器自定义图像的方法中视频信号发生器图像处理的流程示意图；

图3为本发明视频信号发生器自定义图像的方法中解析字符串的流程示意图；

图4为本发明视频信号发生器自定义图像的系统实施例1的结构示意图；

图5为本发明视频信号发生器自定义图像的系统实施例1中图像绘制单元的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明视频信号发生器自定义图像的方法和系统一具体应用场景的说明：

视频信号发生器中通常要预置多种不同的图像，用于不同的目的。例如灰阶图像检测偏色，圆环图像检测图像横纵比等项目。但这些预置的图像总无法满足用户的需求；传统的视频信号发生器采用导入图片的方式来生成测试图像；导入的图片(常规为位图图片)由电脑按需制作完成，图片文件大，加载速度很慢；同时由于导入的图片分辨率固定，当视频信号发生器输出不同分辨率的信号时，图片会被缩放或平铺，图像效果会随着视频信号发生器输出分辨率改变而发生变化，从而严重影响对显示设备画质的检测，而若每种分辨率都配一个图片既浪费存储空间也很难完全覆盖各个分辨率。

因此传统的视频信号发生器无法生成合适的测试图像，会导致图片加载慢且易出现缩放失真的问题；而本发明视频信号发生器自定义图像的方法和系统，能够实现用户编辑自定义图像，通过解析字符串即时绘制并输出自定义图像，可以满足显示设备画质检测的特殊需求。

本发明视频信号发生器自定义图像的方法实施例1：

为了解决传统视频信号发生器图片加载慢，检测效率低的问题，本发明提供了一种视频信号发生器自定义图像的方法实施例1；图1为本发明视频信号发生器自定义图像的方法实施例1的流程示意图；如图1所示，可以包括以下步骤：

步骤S110：获取用户输入的图像序号；在预设的图像集中检索图像序号；预设的图像集包括用于存储预设字符串的用户图像集；

步骤S120：当在用户图像集中检索到图像序号时，获取用户图像集中与图像序号对应的预设字符串；

步骤S130：解析预设字符串，根据解析的结果调用绘图库，绘制出与预设字符串对应的自定义图像，并将自定义图像写入到内存中用以显示。

其中，本发明各实施例中的内存可以为显示存储器(名帧缓冲存储器)，即断电后数据会丢失。具体而言，本发明视频信号发生器自定义图像的方法实施例1，可以根据用户输入的分辨率设置绘制指定分辨率的图像，依据用户输入的图像样式序号绘制图像的内容，并将绘制好的图像存储在内存中。同时根据用户输入的分辨率和刷新率，生成时序信号，根据时序信号同步读取内存中绘制好的图像数据，并将图像数据输出给信号输出单元。信号输出单元对这些图像数据进行格式转换，转换到对应端子的信号格式输出到外部。

其中，时序信号可以包括时钟信号、行同步信号、场同步信号以及帧同步信号。具体而言，内存中的图像数据，要按从左到右，从上到下，逐行、逐像素点依次把数据内容发送给视频信号发生器的信号输出单元，而无法一次将整个图像数据一下子传给信号输出单元。其中，时钟信号：一个时钟发一个像素点数据；行同步信号：前一行结束，开始新的一行；场同步信号：前一场结束，开始新的一场；帧同步信号：前一帧结束，开始新的一帧，一帧就是一幅图像，逐行信号帧与场相同，隔行信号一帧为两场。

在一个具体示例中，本发明各实施例可以采用矢量图形的转换方式，即通过字符串来描述视频信号发生器的图像，从而解决传统技术图片加载慢，缩放失真的问题，并提高检测效率。矢量图形基于直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等，由于矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小。

因此基于本发明视频信号发生器自定义图像的方法的各实施例，视频信号发生器通过解析字符串来即时动态的绘制生成用户自定义图像，由于字符串比位图图片占用空间小，并且视频信号发生器可以从内存中实时读取绘制出的自定义图像，使得自定义图像的加载速度快于传统导入测试图像的方式，从而提高了对显示设备的画质检测效率。并且本发明可以按对应设置的分辨率即时的绘制图像，相比在电脑上绘制的固定分辨率位图图片，图像样式不随分辨率变化而改变，能够防止出现变形失真，保证了显示效果。

图2为本发明视频信号发生器自定义图像的方法中视频信号发生器图像处理的流程示意图；如图2所示，视频信号发生器接收用户常规输入的部分可以包括：图像序号、分辨率和刷新率；其中，刷新率可以指电子束对屏幕上的图像重复扫描的次数。而图像序号可以包括预置图像和用户图像两种序号。本发明各实施例可以通过图像序号来判断绘制哪个图像，如果是预置图像序号，可以按预置图像序号检索出绘制方法，绘制图像并储存到内存中。如果是用户图像序号，可以按序号检索出用户输入的字符串，解析这个字符串并绘制图像存储到内存中。

在一个具体的实施例中，步骤S130根据解析的结果调用绘图库，绘制出预设字符串对应的自定义图像的步骤包括：

获取用户输入的分辨率；

根据解析的结果和分辨率，获取绘图参数；绘图参数包括分辨率参数、参数标识符、绘图样式以及绘图位置信息；

根据绘图参数调用绘图库中相应的绘制方法，绘制自定义图像。

具体而言，步骤S130根据解析的结果调用绘图库，绘制出预设字符串对应的自定义图像的步骤中具体可以是这样实现的：参考预置图像的绘制方法(参见下文中对预置图像的绘制方法的描述)，将每个绘制库中的元素作为一个可配置的绘制方法，画一条线就可以作为一个绘制方法，但要指定线的起点和终点。解析用户的字符串，字符串中出现了画线字样，就调用一次画线的绘制方法，绘制前还要从字符串中提取出起点和终点信息。绘制一个用户图像可能要调用多次这种可配置绘制方法，例如网格图有10条横线10条纵线，就需要调用20次绘制库中的画线绘制方法。

而在进行字符解析和绘图时，图3为本发明视频信号发生器自定义图像的方法中解析字符串的流程示意图；如图3所示，为了适应不同的分辨率，基础绘图库可以提供视频信号发生器所设置的分辨率参数和水平方向、垂直方向上的参数标识符。在字符解析与图像绘制时，通过即时动态的加载对应设置，可以绘制出与输出信号分辨率相同的最佳图像。对于字符串的规则和字符解析的算法，本发明不作过多限定。预设的编辑规则可以是自定义的语法规则，使用简单的字符串处理完成解析，也可以使用例如脚本语言解释器Lua，用户编写Lua脚本字符串输入到视频信号发生器，视频信号发生器运行Lua解释器解析运行用户输入的字符串。

可以明确的是，本发明各实施例中的绘图参数包括分辨率参数、参数标识符、绘图样式以及绘图位置信息；其中，分辨率参数指用户输入的分辨率，即视频信号发生器向外部显示设备输出图像数据时的分辨率，可以包括图像的width、height参数；参数标识符可以指用户根据相应的编程语言输入的字符串中自变量标识符x、y；而绘图样式指自定义图像的图像内容，可以包括字符串中出现的画线字样；绘图位置信息指自定义图像的图像中点的位置数据，可以包括从字符串中提取出的图形起点和终点信息。

在一个具体的实施例中，在预设的图像集中检索图像序号的步骤之前还包括步骤：

获取用户输入的写入字符串，根据写入字符串，调用绘图库绘制预选图像；

在收到用户的确认指令时，根据确认指令选取序号作为写入字符串对应的图像序号；确认指令为用户确认预选图像为最终图像时发出的指令；

根据图像序号，将写入字符串作为预设字符串保存在用户图像集中。

具体而言，用户自定义图像可以通过字符串来描述图像的内容。视频信号发生器提供一系列的画线、画圆、画矩形之类的基础绘图库供用户调用，用户可根据自己的需求编辑输入字符串(即写入字符串)，调用基础绘图库绘制出用户自定义图像。

用户需要新增自定义图像时，可以根据预设规则编辑字符串，字符串通过调用基础绘图库，算术运算，逻辑运算来绘图。字符解析成功并绘制出图像到内存后，通过信号输出单元，最终图像输出到外部显示设备中。用户通过观察确认最终图像，如果符合预期，就将这个新增用户预设字符串加入到用户图像集中，并赋予这个用户图像一个唯一的序号。如果不符合预期，继续调整字符串直到满足需求。

其中，预设规则可以相当于一个编程语言的简化版，即编程语法，内容可以包括：自变量标识符x、y，图像大小标识符：width、height，算术运算+-*/()，逻辑运算＝＝、>＝、<＝、>、<，基础绘图库函数drawPoint、drawLine、drawRect、drawCircle等。传统技术中编程语法厂商很容易对其修改，而且现有编程语法也非常多，本发明各实施例中可以采用脚本编程语言Lua作为预设的编程规则。

同时，新增用户图像时，用户输入一个新的字符串后，图像被显示出来，视屏信号发生器可以显示保存、编辑、取消几个选项(即确认指令)，例如：a.选择保存后，用户要从待选序号列表中选一个序号作为这个图像的序号，存入用户图像集；b.选择编辑，用户继续修改字符串；c.选择取消，取消新增用户图像。

然后由用户确认最终图像符合或不符合预期；具体而言，用户自定义图像的目的是为了测试显示器的性能，例如要测试显示器是否能分清两个相差无几的绿色，用户可能去绘制不同形式的渐变绿色。例如能判断出显示器能分辨出10位数据下绿色相差3，数值上差值小于3的绿色在显示器上看起来一样，以上可以作为衡量自定义添加的图像是否符合预期的标准。

经过用户查看外部显示设备确认，输入确认指令，视频信号发生器可以根据确认指令将用户的输入的字符串加入到用户图像集，并赋予图像序号。所存储到用户图像集的信息为字符串信息，而非绘制好的图像，这样每次调用即时绘制图像可以适应各种分辨率。例如：图像序号1～499为预置图像集，500～999为用户图像集，每次用户增加新图像时，可选择500～999中的一个数字作为它的图像序号，序号对应的存储内容为用户输入的字符串。

在一个具体的实施例中，字符串包含多个表达式段落。

具体而言，用户可以使用多字符串段落来叠加绘制较复杂图像；如图3所示，用户自定义图像可能有较复杂的图像，所以用户输入的字符串允许多个表达式段落。例如，在8灰阶图像上叠加画一个空心圆在中间，可以分9个表达式段落，先分8次，每次一阶，画一个8灰阶图像，再画一个空心圆，组成较复杂图像。

在一个具体示例中，例如：按照Lua脚本进行输入字符串，自定义一幅8灰阶图像：

drawRect(0,0,width/8,height,0x00000000)

drawRect(width/8,0,width/4,height,0x09224892)

drawRect(width/4,0,width*3/8,height,0x12449124)

drawRect(width*3/8,0,width/2,height,0x1B66D9B6)

drawRect(width/2,0,width*5/8,height,0x24892248)

drawRect(width*5/8,0,width*3/4,height,0x2DAB6ADA)

drawRect(width*3/4,0,width*7/8,height,0x36CDB36C)

drawRect(width*7/8,0,width,height,0x3FFFFFFF)

而表达式段指一个完整的绘制过程，例如本发明各实施例中画一个灰阶图像是一个表达式段，画一个空心圆是另一个表达式段。具体如何分段，用户可自行决定。用户输入的字符串包括表达式段。

在一个具体的实施例中，预设的图像集还包括预置图像集；

在预设的图像集中检索图像序号的步骤之后还包括步骤：

当在预置图像集中检索到图像序号时，根据图像序号调用绘图库中的预置绘制方法，绘制出图像序号对应的预置图像；并将预置图像保存在内存中。

具体而言，预置图像序号与绘制方法是一一对应的。用户图像序号对应到用户字符串和可绘制线、矩形、圆等基本元素的绘制库，可以明确的是，预置绘制方法也是在调用绘制库，但这些是在程序编译前写好，编译后就固定不可变的，比用户图像调用的绘制方法简单很多。预置绘制方法与预置图像序号对应，可以包括灰阶、彩条、重显率刻度图、棋盘格、网格、纯色图、SMPTE等近百种甚至几百种。例如：8灰阶图就是在这个绘制方法中从左向右将图像8等分，从左向右依次进行8次矩形绘制，每次向矩形内填充不同亮度的灰色。

本发明视频信号发生器自定义图像的方法实施例1，使用字符串描述用户自定义图像，在新增一个自定义图像时，表达式的编辑稍有复杂，但新增过程是一次性工作，完成后，后续调用非常快。大多数图像都可以在1秒内绘制完成，相比传统导入图片3秒以上的方式，本发明的方法能够大幅提升检测效率。

此外，也可以通过预先导入图片，然后将图片转换成字符串存储到用户图像集中的方式，能够简化字符串表达式的编辑，从而提高新增自定义图像的速率。

本发明视频信号发生器自定义图像的方法实施例1，使得用户自定义图像的显示效果与预置图像一样，加载速度上也相差无几。由于没有使用位图图片加载方式，而是使用文字字符的描述来即时绘制的图像。字符比位图图片占用空间小，即便加上绘图的时间，加载速度还是要快很多。图像的绘制是按对应设置的分辨率即时绘制的，相比在电脑上绘制的固定分辨率位图图片，显示效果也好很多。

本发明视频信号发生器自定义图像的系统实施例1：

基于以上视频信号发生器自定义图像的方法的技术思想，同时为了解决传统视频信号发生器图片加载慢，检测效率低的问题，本发明还提供了一种视频信号发生器自定义图像的系统实施例1，图4为本发明视频信号发生器自定义图像的系统实施例1的结构示意图；如图4所示，可以包括：

获取数据单元410，用于获取用户输入的图像序号；

检索单元420，用于在预设的图像集中检索图像序号；预设的图像集包括用于存储预设字符串的用户图像集；

获取字符串单元430，用于当检索单元420在用户图像集中检索到图像序号时，获取用户图像集中与图像序号对应的预设字符串；

图像绘制单元440，用于解析预设字符串，根据解析的结果调用绘图库，绘制出与预设字符串对应的自定义图像；

存储单元450，用于将自定义图像写入到内存中用以显示。

在一个具体示例中，可以通过显示存储器实现存储单元450的相关功能。

具体而言，在实际应用中，在视频信号发生器的图像加载与输出过程中，在视频信号发生器中，可以包括图像绘制单元、时序生成单元和信号输出单元。

图像绘制单元依据用户输入的分辨率设置绘制指定分辨率的图像，依据用户输入的图像样式序号绘制图像的内容，绘制好的图像存储在内存中。时序生成单元依据用户输入的分辨率和刷新率，生成时钟信号、行同步信号、场同步信号及帧同步信号，同时使用这些信号同步读取内存中绘制好的图像数据，输出给信号输出单元。信号输出单元将这些信号进行格式转换，转换到对应端子(HDMI、VGA、AV…)的信号格式输出到外部。其中，HDMI(High Definition Multimedia Interface)高清晰度多媒体接口；VGA(Video Graphics Array)即视频图形阵列；AV(家用影音设备传输端口)。

在一个具体的实施例中，获取数据单元410，还用于获取用户输入的分辨率；

图像绘制单元440可以包括：

解析模块442，用于根据解析的结果和分辨率，获取绘图参数；绘图参数包括分辨率参数、参数标识符、绘图样式以及绘图位置信息；

绘制模块444，用于根据绘图参数调用绘图库中相应的绘制方法，绘制自定义图像。

具体而言，图5为本发明视频信号发生器自定义图像的系统实施例1中图像绘制单元的结构示意图。如图5所示，用户自定义图像采用字符串形式来描述图像的内容。图像绘制单元可以提供一系列的画线、画圆、画矩形之类的基础绘图库供用户调用，用户可根据自己的需求编辑输入字符串，来调用基础绘图库绘制出用户自定义图像。

用户需要新增自定义图像时，首先根据预设规则编辑字符串，字符串通过调用基础绘图库，算术运算，逻辑运算来绘图。字符解析成功并绘制出图像到内存后，通过信号输出单元，最终图像输出到外部显示设备中。用户观察确认最终图像，如果符合预期，就将这个新增用户预设字符串加入到用户图像集中，并赋予这个用户图像一个唯一的序号。如果不符合预期，继续调整字符串直到满足需求。

在进行字符解析和绘图时，为了适应不同的分辨率，基础绘图库提供视频信号发生器所设置的分辨率参数和水平方向、垂直方向上的参数标识符。在字符解析与图像绘制时，图5中的图形引擎会即时动态的加载对应设置(加载的对应设置可以包括：普通使用中，用户修改的就是图像序号、分辨率和刷新率序号两项，图像序号的变动，加载的就是相应绘制方法，分辨率和刷新率序号，加载的就是上面规则提到的图像的长宽width、height参数)，这样就可以绘制出与输出信号分辨率相同的最佳图像。对于字符串的规则和字符解析的算法，此处不作限定。可以是自定义的语法规则，使用简单的字符串处理完成解析，也可以使用Lua这样的脚本语言解释器，用户编写Lua脚本字符串输入到视频信号发生器，视频信号发生器运行Lua解释器解析运行用户输入。

用户自定义图像也可能有较复杂的图像，所以用户输入的字符串允许多个表达式段落。例如，在8灰阶图像上叠加画一个空心圆在中间，可以分两个表达式段落，先画一个8灰阶图像，再画一个空心圆，组成较复杂图像。

经过查看外部显示设备确认，可以将这个用户的输入加入到用户图像集，赋予图像序号。所存储到用户图像集的信息为字符串信息，而非绘制好的图像，这样每次调用即时绘制图像可以适应各种分辨率。例如：图像序号1～499为预置图像集，500～999为用户图像集，每次用户增加新图像时，可选择500～999中的一个数字作为它的图像序号，序号对应的存储内容为用户输入的字符串。

使用字符串描述用户自定义图像的方式，在新增一个自定义图像时，表达式的编辑稍有复杂，但新增过程是一次性工作，完成后，后续调用非常快。因此使用本发明视频信号发生器自定义图像的系统能够大幅提升效率。

其中，图5中的图形引擎可以按一定要求向内存中写入数据。例如：在内存中有一帧图像的存储空间，如果图形引擎接到指令：画一条白线，起点第一行开始，终点第一行结束。图形引擎就在内存中第一行的对应地址依次将白色对应数据(红绿蓝一个像素点10位数据为0x3FFFFFFF)写入。

而由于字符串规则中有width、height参数来体现图像的长宽，图形引擎在绘图时，会动态加载这两个参数，用户使用这两个参数来编写字符串，就可以绘制出与输出信号分辨率相同的最佳图像。

在一个具体的实施例中，本发明视频信号发生器自定义图像的系统实施例1还可以包括连接图像绘制单元440的新增自定义图像单元460；所述新增自定义图像单元460可以包括：

字符串输入模块462，用于获取用户输入的写入字符串；由图像绘制单元440根据字符串，调用绘图库绘制预选图像；

用户图像保存模块464，用于在收到用户的确认指令时，根据确认指令选取序号作为写入字符串对应的图像序号；并根据图像序号，将写入字符串作为预设字符串保存在用户图像集中；确认指令为用户确认预选图像为最终图像时发出的指令。

具体而言，用户图像保存模块的功能不同于内存(即存储单元450)；用户图像保存模块中的数据在断电后仍然存在。

在一个具体的实施例中，字符串包含多个表达式段落。

在一个具体的实施例中，预设的图像集还包括预置图像集；

图像绘制单元440，用于当检索单元在预置图像集中检索到图像序号时，根据图像序号调用绘图库中的预置绘制方法，绘制出图像序号对应的预置图像；

存储单元450，用于将预置图像写入到内存中用以显示。

可以明确的是，本发明视频信号发生器自定义图像的系统实施例1中的各单元模块，能够对应实现上述视频信号发生器自定义图像的方法各实施例中的方法步骤，此处不再赘述。

本发明视频信号发生器自定义图像系统实施例1，视频信号发生器通过解析字符串来即时动态的绘制生成用户自定义图像，由于字符串比位图图片占用空间小，并且视频信号发生器可以从内存中实时读取绘制出的自定义图像，使得自定义图像的加载速度快于传统导入测试图像的方式，从而提高了对显示设备的画质检测效率。并且本发明可以按对应设置的分辨率即时的绘制图像，相比在电脑上绘制的固定分辨率位图图片，图像样式不随分辨率变化而改变，能够防止出现变形失真，保证了显示效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。