[发明专利]用于LCD显示图像的帧率控制-抖动方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，具体而言，涉及一种用于LCD显 示图像的FRC(Frame Rate Control，帧率控制)-Dither(抖动)方 法。

背景技术

液晶显示LCD(Liquid Crystal Display)由于具有许多阴极射 线管CRT(Cathode Ray Tube)不可比拟的优点，广泛应用于各种显示 设备中。然而，有时来自图像图形源的数据比特数不等于液晶显示 装置的比特数，比如为了降低成本，用6比特LCD液晶屏来显示8 比特的图像数据。为了使最终输出显示的图像仍然具有8比特的灰 度等级，一般都普遍采用了帧率控制FRC-Dither技术，其本质简单 的说就是将要显示的8比特数据分为高6位和低2位，再根据低两 位在对应空间和时间上根据所对应的FRC图样将高6位或高6位 +1送出显示，从而使得整体上最终显示出8位256个灰阶。

然而，实际中所显示的图像图形可能是简单的灰度块，也可能 是具有复杂纹理的几何图案。图1是根据本发明实施例的具有纹理 结构的灰度图像的低位比特示意图。如图1所示，具有由1*2纹理 单元构成的纹理结构的一帧灰度图像包括：两种灰度，即129和131， 其中，灰度值为131的像素具有的低位比特为11，用白色单元格表 示；而灰度值为129的像素具有的低位比特为01，用深色单元格标 识。

图2是根据现有技术的Dither空间平均策略的水平垂直相位分 布的示意图。对于图1所示的具有纹理结构的灰度图像，传统Dither 空间平均策略的水平垂直相位分布如图2所示，可见，传统Dither 空间平均策略与周围相邻空间位置有关，且此图表示的仅是低位 LSB2＝11(即值为131的灰度)，而不能用来表示值为129的灰度。

在应用中发现，对于上述如图1所示的具有纹理结构的灰度图 像，传统的FRC-Dither方案无论选择什么样的Dither图案对某些测 试图形图像总会存在着局部/整体闪烁，或者固定的水平/垂直条纹， 或者在移动视角时，即使对于简单的灰度图像会发现明显的运动条 纹等现象。

在传统的FRC-Dither中所出现的问题基本可以归结为由于 Dither的空间平均不均匀性造成的闪烁以及由FRC的时间(帧间) 平均不均匀性造成的随视点移动而出现的运动条纹现象。且Dither 的空间不均匀性可有整体不均匀性而造成的整体闪烁以及局部不 均匀性而造成的局部闪烁。

下面简单的介绍传统的FRC-Dither原理。

例如，对于8位的输入数据，通常采用6比特屏来显示，由于 6比特屏本质上只能显示64个灰阶，因此大多数LCD显示设备厂 家都采用了FRC-Dither技术来显示8bit的256个灰阶：对于灰度0， 4，8，4n...等灰阶是直接显示，而对于灰阶4n+1，4n+2，4n+3是 靠FRC-Dither的空间-时间平均来实现的。Dither是帧内的空间平 均，FRC是帧间的时间平均。例如要显示灰阶129，只要使整个图 像中每一个2*2单元中取1个132和3个128，通过空间平均来实 现平均灰度129，即：(132+128+128+128)/4＝129。

同理，如果使每一个2*2单元中取2个132和2个128则可实 现平均灰度130，如果使每一个2*2单元中取3个132和1个128 即可实现平均灰度131。同理，也可实现其他的灰度等级。

同样也可以采用其它的分割单元，比如取4*4，2*4，4*2，8*8 等分块，只要保证每一个小单元中灰度为4n和灰度为4n+4的比例 固定按1∶3，2∶2，3∶1就可实现对应的中间灰阶4n+3，4n+2，4n+1。

然而对于每一个单元内部的一个像素点具体显示为4n，还是显 示为4n+4是按照一定的Dither图案按行列相位旋转来进行选择实 现的。

上面所述的是Dither的空间平均，为了实现整体每一个像素的 帧间平均，还需要采用FRC进行帧间平均。仍然以显示129的灰度 为例，在相邻4帧中，对每一个像素点，128和132的比例仍然保 证3∶1就可以使得每一个像素通过FRC帧间相位的旋转轮换实现 其在帧间平均。

用数学来表示传统FRC-Dither过程，FRC-Dither图样可以表述 为一个三维的二值矩阵：