[发明专利]一种改进的显示器子场扫描灰度成像方法及装置

说明书

本发明公开了一种改进的显示器的灰度成像方法，将帧存储器中具有N个比特位的二进制像素灰度数据按比特位拆分为N个位平面，并将所述N个位平面以特定方式传输到显示器面板并形成像素灰度；像素灰度数据以位平面为单位进行传输，一个完整的位平面的连续传输过程形成一个独立的子场，每个子场具有固定的时间长度，传输到显示器面板上的像素灰度数据对像素的发光亮度进行立即更新。本发明还公开了实现上述灰度成像方法的装置。本发明通过采用特定的子场传输方式，极大提高了显示器的传输效率，尤其是提升了高刷新频率下的显示性能，并且在与现有技术保持同样的外部硬件条件下，仅通过改变扫描算法就能有效提高显示器的扫描效率，降低了实现成本。

技术领域

本发明涉及平板显示器的技术领域，尤其涉及一种显示器的灰度成像方法及装置。

背景技术

现有显示器的灰度成像方法与装置普遍遵循像素数据的从左至右、从上至下的传输顺序，这种方式兼容了传统的CRT显示器中的扫描电子枪的操作顺序，操作简单，其显示器像素的灰度实现方法多为模拟驱动，像素的亮度与像素的输出电压或电流成比例。模拟驱动兼容了CRT的扫描方式，但是随着显示器的分辨率和灰度不断提升，对模拟驱动所需要的模拟图像信号的传输速度、以及数模信号转换的速度和精度都提出了挑战。采用数字驱动可以更好提升图像信号的传输速度以及像素输出电压或电流的更新速度和精度。传统的数字驱动使用子场扫描法，但是子场扫描的效率较低，存在大量等待时间，较难应用于更高分辨率和更高刷新帧率的显示器。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种更有效的显示器的灰度成像方法与装置，对现有的子场扫描进行改进，采用帧间融合方案，可进一步提高显示器的分辨率、帧率和灰度级数。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在子场扫描的基础上通过提升扫描算法来有效提高显示器的扫描效率，包括显示分辨率、帧率和灰度级数等参数。鉴于人眼可以等效为一种低通滤波器，当显示器的刷新帧率提高到某一定程度时，人眼已经无法觉察出更多的帧间更新细节，并且随着帧率的提升，人眼对于亮度的分辨率力开始下降，只能察觉到灰度变化明显的部分，无法察觉更低灰度的细节，因此当帧率进一步提升时，可以利用帧间相关性，对于高位灰度可以采用高帧率扫描，而对于低位灰度可以降低帧率扫描。

为实现上述目的，可将显示数据分割为子场后进行传输，具体而言，本发明提供的显示器灰度成像方法，包括将帧存储器中具有N个比特位的二进制像素灰度数据按比特位拆分为N个位平面，以及将所述N个位平面以特定方式传输到显示器面板并形成像素灰度的过程，所述位平面为像素灰度数据中具有相同权值的数据位组成的数据集合，所述N为大于1的整数，所述特定方式满足以下条件：(1)所述像素灰度数据以位平面为单位进行传输，一个完整的位平面的连续传输过程形成一个独立的子场；(2)每个子场具有固定的时间长度；(3)传输到显示器面板上的像素灰度数据对像素的发光亮度进行立即更新，从而使像素的发光亮度与像素的发光时间成正比；(4)像素在F帧时间内的发光亮度等于该像素在所述F帧内的平均发光亮度，F为大于但不等于1的整数；(5)高位数据的位平面的子场在相邻G帧中出现G次，低位数据的位平面的子场在相邻G帧中最多只出现G-1次且其在该子场中的发光时间或发光亮度为高位数据位平面的G/G’倍，G’为出现次数，G为大于但不等于1的整数；所述高位数据至少包括所述二进制像素灰度数据的最高位数据，所述低位数据至少包括所述二进制像素灰度数据的最低位数据；(6)在F帧内，子场的顺序可以随机安排，但相同位平面的子场不能连续出现；(7)显示器的帧刷新频率不小于60Hz。

进一步地，若位平面为1比特，则像素灰度数据为逻辑1(或0)时该像素发光，像素灰度数据为逻辑0(或1)时该像素不发光；若位平面大于1比特，则像素发光亮度与所述大于1的位平面的像素灰度数据成正比。