使用PWM对齐的帧周期的可变刷新率控制制造技术

通过实施离散可变刷新率(VRR)方案来减轻PWM帧速率未对齐。目标帧速率限于仅从那些促进每个帧周期与显示面板的亮度控制信号的PWM循环的指定边沿的对齐的帧速率中选择的帧速率。这种对齐导致以选择的帧速率的每个帧周期在对应PWM循环中的相同点开始并且在对应PWM循环中的相同点结束，以帮助确保跨每个连续帧周期的恒定有效占空比，这继而减轻对否则的话会出现的闪烁的感知。此外，离散VRR方案能够采用补偿模式来补偿渲染或以其他方式获得用于显示的帧的延迟，以便维持亮度控制信号中的一致占空比。致占空比。致占空比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用PWM对齐的帧周期的可变刷新率控制

技术介绍

[0001]一些视频显示系统利用脉宽调制(PWM)方案来控制显示对应视频帧的显示面板的亮度。控制透射式显示面板中的背光或者直接控制发射式显示面板中的像素强度的数字控制信号被脉宽调制，使得显示面板的最终亮度与最终PWM信号的占空比成比例。因此，两个连续帧周期之间的控制信号的有效占空比的任何变化都会在两个连续帧周期之间在显示面板处引入对应的亮度变化。在采用可变刷新率的显示系统中，视频帧的渲染或其他生成的延迟能够导致延迟帧或后续帧的显示相对于PWM控制信号的未对齐。结果，PWM控制信号的有效占空比可以在连续帧之间变化。因此，PWM控制信号的有效占空比的这种变化可以导致一个帧比下一个帧具有更低或更大的亮度(取决于两个帧之间的有效占空比是增加还是减少)，并且连续帧之间的这种亮度变化通常被观察者感知为闪烁，这有损于观看体验。

技术实现思路

[0002]提出的技术方案的一个方面涉及一种方法，方法包括：经由提供给显示面板的亮度控制信号的脉宽调制(PWM)来控制在显示面板处显示的帧的亮度；选择用于在显示面板处显示帧的目标帧速率，使得针对目标帧速率的对应帧周期是亮度控制信号的PWM周期的整数倍；以及基于目标帧速率来提供用于显示的帧，使得每个帧的帧周期与亮度控制信号的对应PWM循环对齐。
[0003]在示例实施例中，选择目标帧速率可以包括：确定最大帧速率和最小帧速率，最大帧速率和最小帧速率是亮度控制信号的PWM频率的整数约数；以及选择最小帧速率与最大帧速率之间的帧速率作为目标帧速率，并且目标帧速率是PWM频率的整数约数。
[0004]附加地或替代地，方法可以包括基于目标帧速率来检测第一帧的渲染中的延迟，并且响应于基于目标帧速率检测到第一帧的渲染中的延迟，实施补偿性可变刷新率(VRR)方案，补偿性可变刷新率(VRR)方案在与渲染中的延迟一致的帧周期的至少一个子集的每个显示帧周期内维持亮度控制信号的有效PWM占空比。在示例实施例中，时序控制器可以用于检测渲染中的延迟。时序控制器可以监视帧渲染过程，以寻找当前第一帧的渲染被“延迟”或将被“延迟”的指示；也就是说，当前第一帧的渲染花费了足够长的时间，使得当前帧在前一帧(即，当前正在显示的帧)的帧周期结束并且要显示的下一帧的帧周期开始时可能没有或还没有准备好扫描输出到显示面板106。例如，可以(例如，由帧生成子系统)提供指定信号来通知帧的渲染的完成，诸如通过数据包的传输。对于给定的帧速率，在同步信号(诸如撕裂效应(TE)信号)的断言之后的指定延迟内提供该指定信号。这种同步信号可以用于同步下一帧从帧生成子系统到缓冲器的传输。因此，在同步信号的断言之后的对应延迟内未能接收到该指定信号指示帧的渲染被延迟。
[0005]在示例实施例中，补偿性VRR方案可以包括两种不同的补偿渲染中的延迟的模式。在这个背景下，方法还可以包括基于目标帧速率来在这两种模式之间进行选择，这两种模式例如是帧插入模式和帧伸展模式(作为两种不同的补偿性离散VRR模式的示例)。例如，在目标帧速率小于最大帧速率的情况下，可以选择帧插入模式，而在目标帧速率等于最大帧
速率的情况下，可以选择帧伸展模式。
[0006]在示例实施例中，实施补偿性VRR方案可以包括：通过在第一帧周期内以目标帧速率显示第二帧来实施帧插入模式，第二帧紧接在第一帧之前渲染(即，直接或刚好在渲染帧序列中的第一帧之前)；响应于检测到第一帧的渲染中的延迟，在第二帧周期内以最大帧速率再次提供第二帧用于显示，第二帧周期从第一帧周期的终止开始并且是亮度控制信号的PWM周期的整数倍；以及在第三帧周期内以目标帧速率显示第一帧，第三帧周期从第二帧周期的终止开始。
[0007]实施补偿性VRR方案还可以包括实施帧伸展模式。这种帧伸展模式可以包括：在第一帧周期内以目标帧速率显示第二帧，第二帧紧接在第一帧之前渲染；确定扫描输入延迟，扫描输入延迟是PWM周期的整数倍并且表示将帧扫描输入到帧缓冲器与将该帧从帧缓冲器扫描输出到显示面板之间的延迟；响应于检测到第一帧的渲染中的延迟，提供第一帧用于在第二帧周期内显示，第二帧周期从第一帧周期的终止开始并且等于第一帧周期与扫描输入延迟之和；以及在第三帧周期内以目标帧速率显示第三帧，第三帧周期从第二帧周期的终止开始。
[0008]提出的解决方案还涉及一种系统，系统包括：帧渲染子系统，帧渲染子系统被配置成以可变速率渲染帧序列；以及显示控制子系统，显示控制子系统耦合到帧渲染子系统并且能耦合到显示面板。显示控制子系统可以被配置成：向显示面板提供亮度控制信号，亮度控制信号被配置成经由亮度控制信号的脉宽调制(PWM)来控制在显示面板处显示的帧的亮度；选择用于在显示面板上显示帧的目标帧速率，使得目标帧速率的对应帧周期是亮度控制信号的PWM周期的整数倍；以及基于目标帧速率将帧传送到显示面板用于显示，使得每个帧的帧周期与亮度控制信号的对应PWM循环对齐。
[0009]在示例实施例中，系统可以执行提出的方法的实施例。
[0010]例如，显示面板可以是透射式显示面板，并且亮度控制信号是用于透射式显示面板的背光控制信号，或者显示面板可以是发射式显示面板，并且亮度控制信号是用于发射式显示面板的发射控制信号。通常，亮度控制信号可以是用于控制显示面板的亮度的脉宽调制数字信号。在显示面板被实施为LCD面板或其他透射式显示面板的实施方案中，亮度控制信号表示用于激活透射式显示面板的背光的PWM控制信号。对于发射式显示面板，诸如OLED和AMOLED显示面板，提供给每个有效像素的发射控制(EM)信号以特定占空比进行脉宽调制，以便控制对应像素的亮度，并且在这种情况下，亮度控制信号表示该EM信号。
[0011]虽然可变刷新率能够减轻屏幕撕裂和抖动并且提供更平滑的感知运动，但它能够导致帧的显示与用于控制用于显示帧的显示面板的亮度(也称为“强度”)的PWM控制信号的时序之间的同步问题。这种不同步能够导致连续帧之间的有效PWM占空比的变化，这对于观察者来说可能表现为闪烁。本公开描述了例如通过实施离散可变刷新率(VRR)方案来减轻PWM帧速率未对齐的系统和技术。在这种离散VRR方案中，由显示系统采用的目标帧速率限于仅从那些促进每个帧周期与用于控制显示面板的基于PWM的亮度控制信号的PWM循环的指定边沿的对齐的帧速率中选择的帧速率。这种对齐导致以选择的帧速率的每个帧周期在对应PWM循环中的相同点开始并且在对应PWM循环中的相同点结束，并且由此帮助确保跨每个连续帧周期具有相同的预期亮度的恒定有效占空比。这继而减轻对否则的话会由亮度控制信号在帧之间的有效占空比变化而出现的任何闪烁的感知。
[0012]此外，在一些实施例中，如上所述，离散VRR方案可以采用一种或多种补偿模式来补偿渲染或以其他方式获得用于显示的帧的延迟，以便维持亮度控制信号中的一致占空比。一种这样的补偿模式可以是帧插入模式，在帧插入模式中，响应于下一帧的延迟渲染(即，花费比用于以目标帧速率渲染的分配的或以其他方式指定的时间更长的时间的帧的渲染)，以对应于促进帧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：经由提供给显示面板的亮度控制信号的脉宽调制PWM来控制在所述显示面板处显示的帧的亮度；选择用于在所述显示面板处显示帧的目标帧速率，使得所述目标帧速率的对应帧周期是所述亮度控制信号的PWM周期的整数倍；以及基于所述目标帧速率来提供帧以用于显示，使得每个帧的帧周期与所述亮度控制信号的对应PWM循环对齐。2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述目标帧速率包括：确定最大帧速率和最小帧速率，所述最大帧速率和所述最小帧速率是所述亮度控制信号的PWM频率的整数约数；以及选择所述最小帧速率与所述最大帧速率之间的帧速率作为所述目标帧速率，并且所述目标帧速率是所述PWM频率的整数约数。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：基于所述目标帧速率来检测第一帧的渲染中的延迟；以及响应于基于所述目标帧速率检测到第一帧的渲染中的延迟，实施补偿性可变刷新率VRR方案，所述补偿性可变刷新率VRR方案在与渲染中的所述延迟一致的帧周期的至少子集中的每个显示帧周期内维持所述亮度控制信号的有效PWM占空比。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述补偿性VRR方案包括用于补偿渲染中的延迟的两种不同模式。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，实施所述补偿性VRR方案包括，通过以下方式来实施帧插入模式：在第一帧周期内以所述目标帧速率显示第二帧，所述第二帧紧接在所述第一帧之前被渲染；响应于检测到所述第一帧的渲染中的所述延迟，在第二帧周期内以最大帧速率再次提供所述第二帧以用于显示，所述第二帧周期从所述第一帧周期的终止开始并且是所述亮度控制信号的PWM周期的整数倍；以及在第三帧周期内以所述目标帧速率显示所述第一帧，所述第三帧周期从所述第二帧周期的终止开始。6.根据权利要求3或4所述的方法，其中，实施所述补偿性VRR方案包括，通过以下方式来实施帧伸展模式：在第一帧周期内以所述目标帧速率显示第二帧，所述第二帧紧接在所述第一帧之前被渲染；确定扫描输入延迟，所述扫描输入延迟是PWM周期的整数倍并且表示将帧扫描输入到帧缓冲器与将来自所述帧缓冲器的该帧扫描输出到所述显示面板之间的延迟；响应于检测到所述第一帧的渲染中的所述延迟，提供所述第一帧以用于在第二帧周期内显示，所述第二帧周期从所述第一帧周期的终止开始并且等于所述第一帧周期与所述扫描输入延迟之和；以及在第三帧周期内以所述目标帧速率显示第三帧，所述第三帧周期从所述第二帧周期的终止开始。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：所述显示面板是透射式显示面板，并且所述亮度控制信号是用于所述透射式显示面板的背光控制信号；或者所述显示面板是发射式显示面板，并且所述亮度控制信号是用于所述发射式显示面板的发射控制信号。8.一种系统，包括：帧渲染子系统，所述帧渲染子系统被配置成以可变速率渲染帧序列；以及显示控制子系统，所述显示控制子系统耦合到所述帧渲染子系统并且能耦合到显示面板，所述显示控制子系统被配置成：向所述显示面板提供亮度控制信号，所述亮度控制信号被配置成经由所述亮度控制信号的脉宽调制PWM来控制在显示面板处显示的帧的亮度；选择用于在所述显示面板处显示帧的目标帧速率，使得所述目标帧速率的对应帧周期是所述亮度控制信号的PWM周期的整数倍；以及基于所述目标帧速率将帧传送到所述显示面板以用于显示，使得每个帧的帧周期与所述亮度控制信号的对应PWM循环对齐。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述显示控制子系统被配置成通过以下方式来选择所述目标帧速率：确定最大帧速率和最小帧速率，所述最小帧速率和所述最大帧速率是所述亮度控制信号的PWM频率的整数约数；以及选择所述最小帧速率与所述最大帧速率之间的帧速率作为所述目标帧速率，并且所述目标帧速率是所述PWM频率的整数约数。10.根据权利要求8或9所述的系统，其中，所述显示控制子系统还被配置成：响应于基于所述目标帧速率检测到第一帧的渲染中的延迟，实施补偿性可变刷新率VRR方案，所述补偿性可变刷新率VRR方案在与渲染中的所述延迟一致的帧周期的至少子集中的每个显示帧周期内维持所述亮度控制信号的有效PWM占空比。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述补偿性VRR方案包括用于补偿渲染中的延迟的两种不同模式。12.根据权利要求10或11所述的系统，其中，所述显示控制子系统用于通过实施帧插入模式来实施所述补偿性VRR方案，包括：在第一帧周期内以所述目标帧速率显示第二帧，所述第二帧紧接在所述第一帧之前被渲染；响应于检测到所述第一帧的渲染中的所述延迟，在第二帧周期内以最大帧速率再次提供所述第二帧以用于显示，所述第二帧周期从所述第一帧周期的终止开始并且是所述亮度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹相永，张先一，崔源宰，崔相武，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：