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用于可变刷新率显示器的依赖刷新率的自适应抖动制造技术

技术编号:12403172 阅读:95 留言:0更新日期:2015-11-28 17:34
公开了用于有选择地禁用时间抖动的方法、计算机程序产品和系统。所述方法包括将显示设备配置为利用动态刷新率刷新以显示图像的步骤,以及基于所述动态刷新率有选择地禁用所述图像的时间抖动的步骤。有选择地禁用时间抖动可以包括:确定与当前图像数据帧相关联的动态刷新率,以及当所述动态刷新率小于第一阈值时,针对所述当前图像数据帧禁用时间抖动,或者当所述动态刷新率大于或等于第二阈值时,针对所述当前图像数据帧使能时间抖动。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于可变刷新率显示器的依赖刷新率的自适应抖动优先权的要求本申请要求于2014年5月22 日提交的、题为“Refresh Rate Dependent AdaptiveDithering for a Variable Refresh Rate Display” 的 62/002,103 号美国临时申请的权益,其全部内容通过援引并入本文。
本专利技术涉及显示系统,并且更具体地,涉及可变刷新率显示器。
技术介绍
常规显示设备(例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(IXD)、发光二极管(LED)、有机LED (OLED)、有源矩阵OLED (AMOLED))以诸如60Hz、85Hz或120Hz的固定刷新率操作。换句话说,显示设备配置为以具体的频率刷新屏幕的像素中的每一个。在常规系统中,传送到显示设备的视频信号必须匹配显示设备的刷新率的固定频率。一些显示设备使得固定频率刷新率能够基于显示设备的配置设置而改变,但是一旦该设置改变,显示设备所接收的每一帧以该固定频率绘制到屏幕上。然而,图形处理单元(GPU)可以以与显示设备的固定刷新率异步的可变渲染速率生成像素数据帧。例如,当显示设备以60Hz操作时,显示器的像素将每16.6毫秒(ms)进行刷新。然而,每一帧可能耗费可变量的时间由GPU进行渲染,因此当一帧可耗费12ms渲染时,具有更复杂几何体的另一帧可能耗费30ms来渲染。这样,当下一帧需要经由视频接口输出到显示设备时,帧缓冲区中可能还没准备好经完整渲染的帧。在这样的情形下,GPU可配置为在视频接口上重复输出先前帧直到下一帧准备好。该情形可导致图像伪影(artifact),观看者可察觉其为卡壳视频(choppy video) 0例如,如果正输出到显示设备的图像通过帧被部分切换,则可发生图像撕裂(V-SYNC Off)。相反,如果正输出到显示设备的图像仅在帧之间切换,贝1J可发生图像结巴(image stuttering),从而导致一些帧重复和/或导致一些帧被跳过(V-SYNC On)ο较新的显示设备可配置为利用动态刷新率与GPU同步操作。例如,一些监视器可与NVIDIA的G-SYNC?技术兼容,该技术使显示设备能够同步像素元素(element)的刷新,用于采用GPU的可变渲染速率来显示帧。GPU配置为随着帧经渲染而经由视频接口将像素数据帧传送到显示设备,并且显示设备配置为响应于接收像素数据帧而刷新显示设备的像素,而不是以固定频率刷新率来刷新显示设备的像素。换句话说,显示设备的刷新率不固定在特定频率,而是动态调整到从GPU接收图像数据的速率。只要GPU以适度快的渲染速率渲染图像数据帧,与常规系统相关联的图像伪影的类型可能减少。然而,在一些情况下,GPU可能由于场景的复杂性而难于在适量时间内渲染特定的帧。例如,特定像素数据帧可能耗费例如10ms来清染,这相当于1Hz的动态刷新率用于该特定帧。当在连续帧之间存在大延迟时,监视器的有效刷新率可能导致其他类型的图形伪影开始出现。例如,以低刷新率应用时间抖动(temporal dithering)可能导致图像的部分出现闪烁。IXD监视器中的每个像素元素可有能力显示与具有8位(bit)深度的值相关联的颜色(即像素可以显示像素的每个颜色分量的256个不同级别(level))。然而,像素可以通过改变连续帧之间所显示的颜色来有效显示与具有更高位深度的值相关联的附加颜色。为了有效显示能够由像素再现的两个真实颜色之间的有效颜色,在第一帧周期期间显示低于以第二位深度的中间颜色值的以第一位深度的颜色值,此处第二位深度大于第一位深度。然后,在第二帧周期期间显示高于以第二位深度的中间颜色值的以第一位深度的颜色值。如果显示设备的刷新率足够快,那么观看者察觉到具有与中间颜色值近似的级别的有效颜色,而不是与较低颜色值和较高颜色值相关联的实际显示的颜色。然而,如果刷新率降得太低,那么观看者可能开始察觉到正由像素产生的两种不同的颜色,而不是察觉到与中间颜色值相对应的有效颜色值(即观看者察觉到与较低值相关联的颜色,然后是与较高值相关联的颜色,而不是单个中间范围颜色)。这可能导致观看者察觉到闪烁效果。因此,需要解决这些问题和/或与现有技术相关联的其他问题。
技术实现思路
公开了用于有选择地禁用(disable)时间抖动的方法、计算机程序产品和系统。所述方法包括将显示设备配置为利用动态刷新率刷新以显示图像的步骤,以及基于所述动态刷新率有选择地禁用所述图像的时间抖动的步骤。有选择地禁用时间抖动可以包括:确定与当前图像数据帧相关联的动态刷新率,以及当所述动态刷新率小于第一阈值时,针对所述当前图像数据帧禁用时间抖动,或者当所述动态刷新率大于或等于第二阈值时,针对所述当前图像数据帧使能(enable)时间抖动。【附图说明】图1示出了根据一个实施例的、用于使能和禁用时间抖动的方法的流程图;图2示出了根据一个实施例的、包括有动态刷新率能力的显示器的系统;图3示出了根据一个实施例的、图2的GPU的操作;图4示出了根据另一个实施例的、图2的缩放单元(scaling unit)的操作;图5示出了根据另一个实施例的、图2的TCON的操作;以及图6示出了各先前实施例的各架构和/或功能性可以在其中实现的示例性系统。【具体实施方式】抖动可以用来采用比显示设备能够再现的位深度大的位深度显示图像。时间抖动和空间抖动技术众所周知。在时间抖动中,特定像素的值可以在相继显示的多个帧上变化,这样像素的有效值看上去在低值和高值之间。在空间抖动中,可将噪声添加到图像内的像素组,以当图像的位深度被降低以由显示设备显示时减少可见量化。噪声可被指定为基于在量化期间丢弃的最低有效位应用到像素组的抖动模式。虽然空间抖动的有效性不依赖于显示设备的刷新率,因为空间抖动针对相同的帧随时间是静态的,但是时间抖动的有效性依赖于显示设备的刷新率,因为时间抖动实现在多个帧上。当显示设备以阈值(例如60Hz)以上的刷新率操作时,与时间抖动相关联的图像伪影可以是不明显的。然而,当显示设备的刷新率降低到该阈值以下时,时间抖动可变得明显。以低刷新率(例如30Hz),时间抖动可能在像素的值从一帧变到下一帧时导致明显的图像伪影。需要减少由采用低动态刷新率实现的时间抖动所导致的图像伪影。图1示出了根据一个实施例的、用于使能和禁用时间抖动的方法100的流程图。在步骤110,以动态刷新率刷新显示设备,时间抖动使能。在步骤120,监控显示设备的动态刷新率以确定是否应该禁用时间抖动。在一个实施例中,显示设备中的定时控制器监控显示设备的动态刷新率,并使能/禁用时间抖动。在另一个实施例中,显示设备中的缩放单元监控显示设备的动态刷新率,并使能/禁用时间抖动。在又一个实施例中,显示设备外部的处理器,诸如图形处理单元,监控显示设备的动态刷新率并使能/禁用时间抖动。以赫兹来陈述,如果动态刷新率大于或等于阈值,那么方法100返回到步骤110,并且在显示设备刷新从而在显示设备的屏幕上呈现像素数据的下一帧时,时间抖动保持使能。然而,如果动态刷新率小于阈值,那么方法100行进到步骤130。在步骤130,以动态刷新率刷新显示设备,时间抖动禁用。在步骤140,监控显示设备的动态刷新率以确定是否应该本文档来自技高网
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用于可变刷新率显示器的依赖刷新率的自适应抖动

【技术保护点】
一种方法,包括:将显示设备配置为利用动态刷新率刷新以显示图像;以及基于所述动态刷新率有选择地禁用所述图像的时间抖动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:汤姆·韦伯
申请(专利权)人:辉达公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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