抖动矩阵设置方法及相应的帧速率控制方法技术

本发明专利技术公开了一种抖动矩阵设置方法及相应的帧速率控制方法，其于设置抖动矩阵的过程中不是单纯的考虑两相邻灰度级电压之间的抖动，而是考虑到相邻灰度级不同极性的驱动电压亮度表现相近的情况，而将极性考虑进来，进行四个电压之间的抖动，以最大限度的减少了抖动带来的纹理。该抖动矩阵的设置方法包括：预先考虑抖动结果，于设置过程中，合理分布第一元素与第二元素出现的位置，使对应正极性驱动电压的第一元素与对应负极性驱动电压第二元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同，或者使对应正极性驱动电压的第二元素与对应负极性驱动电压第一元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种色彩增强技术，特别是涉及一种抖动矩阵设置方法及应用 相应抖动矩阵的帧速率控制方法。
技术介绍
从色彩的角度来说，不管是阴极射线管(CRT, Cathode Ray Tube)显示器 还是液晶显示器(LCD, Liquid Crystal Display)都有真彩显示这样一个概念， 其含义是指在红，绿，蓝(R, G， B)三个色彩通道都具有物理上显示256级 灰阶的能力。CRT显示器能实现真彩显示，而LCD显示器则不尽然。通常，液晶面板的色彩物理显示能力是通过在每一个色彩通道上液晶面板 能显示灰阶的位数来加以描述的。现在中低端液晶显示器采用的是6bit面板， 即每个通道上只能显示64级灰阶，共能显示262144种色彩，其在物理上能显 示的色彩数目还不到8bit面板的2%。为了缩小6bit面板和8bit面板的差距，LCD 色彩增强技术应运而生，其主要利用了像素抖动(PD, Pixel Dithering)算法、 动态抖动算法或帧速率控制(FRC, Frame Rate Control)技术，即通过控制象素 点在时间或空间上的灰度显示，来提高液晶单元的灰阶数目。其中PD算法实质上是用空间换取灰度级，在时间轴上没有变化。把一个帧 分成由N个像素组成的多个像素方块阵，对方阵内每个点改变显示灰度，在观 察距离上就会得到4级灰度的颜色信息，利用相似的方法6bit面板就得到了更 多的色阶。实际上就是跟周围的点釆用固定的运算，对于单色的静态图像，由 于每一帧使用同一种模式在抖动，容易看到固定的紋理模式；而动态抖动算法 在时间域上控制帧速率，它利用人眼的亮度感觉并不会随着物体亮度的消失而 立即消失的特点，组合相邻帧的灰度，使人眼感觉到一些不存在的灰度。该方 法的最大缺点是当图像是单色静止图像时，可能产生及其轻微的闪烁。动态抖 动可以最大限度的减小由于抖动带来的紋理。FRC技术是一种时域+空域的处理方法，其将一帧分成N点的像素方块阵， 并在一个M帧的循环范围内适当的控制帧速率和相邻帧之间的像素灰度，从而 得到更多级灰阶。6bit面板通过色彩增强技术后可以达到16.2M的显示色彩，几乎可以和8bit 面板的16.7M媲美，于是加速了人们对色彩增强技术的研发，出现了各种不同 的技术手段。如申请号为01803704.6的专利技术公开了用于图像显示的一种抖动 方法和装置，申请号为200610048989.9的专利技术公开了一种空间扩展FRC处理方 法，分别利用空域以及时域+空域的抖动实现了色彩的增强；而申请号为 200510008747.2的专利技术公开了一种显示装置，其利用确定的FRC图案以便其可 以不在显示装置上产生由于数据电压的差异或由于数据电压的极性而致的条紋 或闪烁。前两篇文献都没有考虑液晶屏驱动电压的极性，而后一篇没有考虑因 数据电压不同导致的相邻灰度不同极性的电压亮度表现相近的情况，此种情况 如下由于象素是由交流电驱动的，所以同一灰度的驱动电压有正负两种，但实 际应用中电压不可能控制在完全精确的位置，而经常会有相同灰度不同极性的 电压亮度表现不同、相邻灰度不同极性的电压亮度表现相近的情况。详细如图1 所示，其中0与1代表两个相邻的灰度，图中信号高度表示驱动电压的大小， 反应到视觉上就是亮度，即+0、 -0的高度分别代表灰度为0时的两种极性的驱 动电压的大小及其驱动下的亮度，+1、 -1的高度分别代表灰度为1时的两种极 性的驱动电压的大小及其驱动下的亮度。理想情况下，即驱动电压控制在完全 精确的位置，如图中虛线所示，不同极性的驱动电压在同一灰度上的亮度表现 相同，即+0、 -O的高度相同，+1、 -l的高度相同；而在实际应用中，如图中实 线所示，往往会出现-1和+0的高度相近的情况，即相邻灰度不同极性的驱动电 压亮度表现相近的情况。在实际应用中，这种情况往往会导致不希望的横条，竖条或斜线等固定模 式而影响液晶面板的显示效果。为此，如何克服此种情况所引起的问题，提高 液晶面板的显示效果实为一重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抖动矩阵的设置方法以及利用此方法所得到的抖 动矩阵，依据其进行时间与空间上的抖动，可减少先前技术中抖动所带来的紋 理。本专利技术的另 一 目的是提供一种帧速率控制方法及相应的帧速率控制系统， 其在进行时间与空间上的抖动时，可减少先前技术中抖动所带来的紋理。为此本专利技术提供一种抖动矩阵的设置方法，该抖动矩阵由多个子矩阵于时 间上构成抖动，每个子矩阵由多个元素于空间上构成抖动，且该多个元素包括 具有第一值的第一元素与具有第二值的第二元素，应用此抖动矩阵可克服由相邻灰度不同极性的驱动电压亮度表现相近而引起的固定模式，该方法包括预 先考虑抖动结果，于设置过程中，合理分布第一元素与第二元素出现的位置， 使对应正极性驱动电压的第 一元素与对应负极性驱动电压第二元素于某一帧中 连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同，或者使对应正 极性驱动电压的第二元素与对应负极性驱动电压第一元素于某一帧中连接起来 形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同。进一步的，上述线条^^莫式的不同包括线条模式位置的不同或形状的不同。 进一步的，上述抖动矩阵的设置方法还包括设置该抖动矩阵子矩阵的个 数为4;设置上述每个子矩阵的元素的个数为4*4。本专利技术还提供一种抖动矩阵，包括多个子矩阵，其构成时间上的抖动， 其中每个子矩阵包括多个元素而构成空间上的抖动，其中该多个元素包括具有 第一值的第一元素与具有第二值的第二元素，其中，对应正^f及性驱动电压的第 一元素与对应负极性驱动电压第二元素某一帧中连接起来形成的线条模式与其 于相邻帧中形成的线条模式不同，或者对应正极性驱动电压的第二元素与对应 负极性驱动电压第一元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中 形成的线条模式不同。进一步的，上述线条模式的不同为线条模式位置的不同或形状的不同。 进一步的，上述抖动矩阵包括4个子矩阵，且每个子矩阵包括4*4个元素。 本专利技术另提供一种帧速率控制方法，用于处理一低位显示装置的高位输入 数据，即源图像的高位像素灰度值，以将高位像素灰度值转换为低位像素灰度 值与低位显示装置中像素的时间和空间分布，从而提高低位显示装置的显示能力，包括对高位像素灰度值取模运算，得到高位像素灰度模值；分别针对不 同高位像素灰度模值，设置抖动矩阵，其中该抖动矩阵由多个子矩阵于时间上 构成抖动，每个子矩阵由多个元素于空间上构成抖动，且该多个元素包括具有 第一值的第一元素与具有第二值的第二元素，应用此抖动矩阵可克服由相邻灰 度不同极性的驱动电压亮度表现相近而引起的固定模式，包括预先考虑抖动 结果，合理分布第一元素与第二元素出现的位置，使对应正极性驱动电压的第 一元素与对应负极性驱动电压第二元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与 其于相邻帧中形成的线条模式不同，或者使对应正极性驱动电压的第二元素与 对应负极性驱动电压第一元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻 帧中形成的线条模式不同；根据高位像素灰度模值，选取对应的抖动矩阵；根 据选取的抖动矩阵，计算一 当前像素点的低位像素灰度值。进一步的，上述线条模式的不同包括线条模式位置的不同或形状的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抖动矩阵的设置方法，该抖动矩阵由多个子矩阵于时间上构成抖动，每个子矩阵由多个元素于空间上构成抖动，且该多个元素包括具有第一值的第一元素与具有第二值的第二元素，应用此抖动矩阵可克服由相邻灰度不同极性的驱动电压亮度表现相近而引起的固定模式，其特征是，该方法包括：预先考虑抖动结果，合理分布第一元素与第二元素出现的位置，使对应正极性驱动电压的第一元素与对应负极性驱动电压第二元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同，或者使对应正极性驱动电压的第二 元素与对应负极性驱动电压第一元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同。

【技术特征摘要】
1.一种抖动矩阵的设置方法，该抖动矩阵由多个子矩阵于时间上构成抖动，每个子矩阵由多个元素于空间上构成抖动，且该多个元素包括具有第一值的第一元素与具有第二值的第二元素，应用此抖动矩阵可克服由相邻灰度不同极性的驱动电压亮度表现相近而引起的固定模式，其特征是，该方法包括预先考虑抖动结果，合理分布第一元素与第二元素出现的位置，使对应正极性驱动电压的第一元素与对应负极性驱动电压第二元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同，或者使对应正极性驱动电压的第二元素与对应负极性驱动电压第一元素于某一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同。2. 根据权利要求1所述的抖动矩阵的设置方法，其特征是，其中上述线条 模式的不同包括线条模式位置的不同或形状的不同。3. 根据权利要求1所述的抖动矩阵的设置方法，其特征是，还包括 设置该抖动矩阵子矩阵的个数为4; 设置上述每个子矩阵的元素的个数为4*4。4. 一种抖动矩阵，其特征是，包括多个子矩阵，其构成时间上的抖动，其中每个子矩阵包括多个元素而构成 空间上的抖动，其中该多个元素包括具有第一值的第一元素与具有第二值的第 二元素，其中，对应正极性驱动电压的第一元素与对应负极性驱动电压第二元素某 一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同，或者对 应正极性驱动电压的第二元素与对应负极性驱动电压第一元素于某一帧中连接 起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同。5. 根据权利要求4所述的抖动矩阵，其特征是，其中上述线条模式的不同 为线条模式位置的不同或形状的不同。6. 根据权利要求4所述的抖动矩阵的设置方法，其特征是，其中上述抖动矩阵包括4个子矩阵，且每个子矩阵包括4*4个元素。7.一种帧速率控制方法，用于处理一低位显示装置的高位输入数据，即源图像的高位像素灰度值，以将高位像素灰度值转换为低位像素灰度值与低位显 示装置中像素的时间和空间分布，从而提高低位显示装置的显示能力，其特征是，包括对高位像素灰度值取模运算，得到高位像素灰度模值；分别针对不同高位像素灰度模值，设置抖动矩阵，其中该抖动矩阵由多个 子矩阵于时间上构成抖动，每个子矩阵由多个元素于空间上构成抖动，且该多 个元素包括具有第 一值的第 一元素与具有第二值的第二元素，应用此抖动矩阵 可克服由相邻灰度不同极性的驱动电压亮度表现相近而引起的固定模式，包括预先考虑抖动结果，于设置过程中，合理分布第一元素与第二元素出现的 位置，使对应正极性驱动电压的第 一元素与对应负极性驱动电压第二元素于某 一帧中连接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条模式不同，或者使 对应正极性驱动电压的第二元素与对应负极性驱动电压辨一元素于某一帧中连 接起来形成的线条模式与其于相邻帧中形成的线条才莫式不同；根据高位像素灰度模值，选取对应的抖动矩阵；根据选取的抖动矩阵，计算一 当前像素点的低位像素灰度值。8. 根据权利要求7所述的帧速率控制方法，其特征是，其中上述线条模式 的不同包括线条^t式位置的不同或形状的不同。9. 根据权利要求7所述的帧速率控制方法，其特征是，在上述设置抖动矩 阵的过程中，还包括设置该抖动矩阵子矩阵的个数为4; 设置上述每个子矩阵的元素的个数为4*4，而于低位显示装置中像素的时间和空间分布于相邻两低位像素灰度值之间 形成三级中间灰度。10. 根据权利要求9所述的帧速率控制方法，其特征是，其中上述低位像素 灰度值等于对应的高位像素灰度值除以4所得商的整数部分与一灰度级增值幅 度之和。11. 根据权利要求10所述的帧速率控制方法，其特征是，其中在上述根据 选取的抖动矩阵计算低位像素灰度值过程中，包括确定上述灰度级增值幅度的值，其中该灰度级增值幅度的值为0或1,分别对应抖动矩阵中第一元素与第二元素。12. 根据权利要求11所述的帧速率控制方法，其特征是，上述确定上述灰 度级增值幅度的值的过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁野，丁礼儒，
申请(专利权)人：上海广电集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]