用于延迟呈现的显示PWM占空比补偿制造技术

技术编号:36066180 阅读:14 留言:0更新日期:2022-12-24 10:33
帧生成子系统呈现帧序列,并且显示控制子系统提供亮度控制信号,该亮度控制信号被配置为经由亮度控制信号的脉冲宽度调制(PWM)控制在显示面板处显示的帧的亮度,并且显示控制子系统确定由帧的延迟呈现导致的亮度控制信号的第一PWM周期的占空比从默认占空比的偏差。显示控制子系统调整至少第二PWM周期的占空比以补偿第一PWM周期的占空比中的偏差。在两个帧周期上得到的亮度控制信号的平均占空比大约等于默认占空比,并且从而减轻了由延迟呈现引起的占空比变化导致的可见闪烁。引起的占空比变化导致的可见闪烁。引起的占空比变化导致的可见闪烁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于延迟呈现的显示PWM占空比补偿

技术介绍

[0001]一些视频显示系统利用脉冲宽度调制(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冲宽度调制,使得显示面板的所得亮度与所得PWM信号的占空比成比例。因此,两个连续帧周期之间控制信号的有效占空比中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上的变化。在采用可变刷新率的显示系统中,视频帧的呈现或其他生成上的延迟可能导致延迟的帧或后续帧的显示相对于PWM控制信号的失准。结果,PWM控制信号的有效占空比可能在连续帧之间改变。因此,PWM控制信号的有效占空比中的这种变化可能导致一帧具有比下一帧更低或更大的亮度(取决于有效占空比在两帧之间是增加还是减少)。连续帧之间的这种亮度上的变化经常为观看者可感知为闪烁,这有损于观看体验。
附图说明
[0002]通过参考附图,本公开将被更好地理解,并且使得其众多特征和优点对于本领域技术人员显而易见。在不同的图中使用相同的参考符号指示相似或相同的项目。
[0003]图1是图示根据至少一个实施例的采用PWM占空比补偿技术的显示系统的框图。
[0004]图2是图示在存在呈现延迟帧的情况下基于PWM的显示亮度控制的传统方法与相同情况下PWM占空比补偿技术的示例实施方式的示例比较的时序图。
[0005]图3是图示根据一些实施例的用于显示亮度控制的PWM占空比补偿的方法的流程图。
[0006]图4是图示根据一些实施例的图3的方法的示例的时序图。
[0007]图5是图示根据一些实施例的用于确定对于在受呈现延迟帧影响的帧周期之后的帧周期的一个或多个PWM周期的亮度控制信号的PWM占空比的补偿调整的示例技术的时序图。
具体实施方式
[0008]图1图示了采用PWM占空比补偿方案来减轻由于帧的延迟呈现而导致的亮度控制信号中的PWM占空比失真的显示系统100。显示系统100可以包括用于呈现、解码或否则生成用于显示的视频帧序列的多种系统中的任一种,诸如台式计算机、笔记本计算机、平板计算机、支持计算的蜂窝电话、服务器、游戏机、电视和支持计算的手表或其他可穿戴设备等。显示系统100包括帧生成子系统102、显示控制子系统104和显示面板106。帧生成子系统102操作以生成用于显示的视频帧序列(下文简称为“帧”)并且包括存储一个或多个软件应用110的系统存储器108和一组一个或多个处理器——诸如一个或多个中央处理单元(CPU)112、一个或多个图形处理单元(GPU)114和一个或多个显示处理单元(DPU)116。
[0009]在一个实施例中,显示控制子系统104包括图形随机存取存储器(GRAM)118或作为帧缓冲器操作的其他存储器、像素驱动器120、时序控制器122、一个或多个时钟源124以及
一个或多个计数器126。经由硬连线逻辑(例如集成电路)、可编程逻辑(例如可编程逻辑器件)、一个或多个执行软件指令的处理器或其组合来实现像素驱动器120和时序控制器122。在所示实施例中,帧生成子系统102的组件在主机片上系统(SoC)128中一起实现,而显示控制子系统104的组件在单独的显示驱动器集成电路(DDIC)130上实现。然而,在其他实施例中,两个子系统102、104的组件在相同的IC或相同的SoC上实现,或者组件的不同组合在不同的IC或SoC上实现。显示面板106可包括可配置为经由PWM占空比控制提供亮度控制的多种显示面板中的任一种,诸如液晶显示(LCD)面板、发光二极管(LED)面板、有机LED(OLED)面板和有源矩阵OLED(AMOLED)面板等。
[0010]作为一般操作概述,CPU 112执行软件应用110,该软件应用110可以表示视频游戏、虚拟现实(VR)或增强现实(AR)应用或被执行以产生一系列用于显示的帧的其他软件应用。作为该执行过程的一部分,CPU 112指示GPU 114呈现或否则生成序列中的每一帧,并且DPU 116对帧执行一个或多个呈现后处理,诸如伽马校正或其他过滤和颜色格式转换等。产生的帧132的帧数据131然后被传送到显示控制子系统104以在GRAM 118中缓冲。
[0011]在显示控制子系统104,时序控制器122使用由一个或多个时钟源124和一个或多个计数器126提供的一个或多个时钟(CLK)信号134来产生各种控制信号,包括撕裂效应(TE)信号136、亮度控制信号138以及垂直空白(VSYNC)信号和扫描开始信号(图1中未示出)。TE信号136用于同步从帧生成子系统102到GRAM 118的下一帧132的传输,以减轻由于在当前帧的最后一行已经在显示面板106被显示之前覆盖当前帧而导致的屏幕撕裂伪影。亮度控制信号138是用于控制显示面板106的亮度的脉冲宽度调制数字信号。在显示面板106被实现为LCD面板或其他透射式显示面板的实施方式中,亮度控制信号138代表用于激活透射式显示面板的背光源的PWM控制信号。对于发射式显示面板(诸如OLED和AMOLED显示面板),提供给每个有源像素的发射控制(EM)信号以一定的占空比被脉冲宽度调制,以控制对应像素的亮度,并且在这样的情况下,亮度控制信号138代表这个EM信号。由于以下描述主要涉及用于显示面板106的基于OLED或基于AMOLED的实施方式,因此亮度控制信号138在本文中也被称为“EM信号138”,但对EM信号的提及同样适用于其他形式的基于PWM的亮度控制,除非另有说明。
[0012]时序控制器122使用时序信令和其他控制信令140来控制像素驱动器120以通过将来自GRAM 118的帧132的帧数据131扫描到具有行线寻址的显示面板106的像素阵列(未示出)中来驱动显示面板106从而显示来自GRAM 118的帧132,像素数据从像素驱动器120到显示面板106的传输由SCAN信号142表示。每行的像素被激活以便根据该行的对应像素值发射显示光,发射的显示光的亮度至少部分地由用于显示对应帧132的帧周期期间的EM信号138的PWM占空比控制。在一些实施例中,还可以调整EM信号138的幅度以进一步控制发射光的强度。
[0013]在至少一个实施例中,显示系统100支持可变刷新率,使得帧率可以被修改以适应可能花费不同时间量来呈现的帧,而不是要求以固定帧率呈现和显示帧序列。为了说明,要呈现的帧的复杂性或可用于呈现给定帧的当前资源可能导致呈现帧的准备花费比在标称当前帧率下可用的时间更多的时间,并且因此系统可以取而代之动态利用和临时调整呈现延迟帧的帧周期。然而,因为在可变刷新率配置中,第一帧的帧周期可能不同于与第一帧相邻的第二帧的帧周期,所以在第一帧的帧周期期间EM信号138的有效占空比有可能不同于
在第二帧的帧周期期间的EM信号138的有效占空比,这继而导致从第一帧到第二帧的亮度变化,这有可能被观众检测为分心闪烁。
[0014]因此,在至少一个实施例中,时序控制器122采用PWM占空比补偿方案144,其中,确定EM信号13本文档来自技高网
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【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冲宽度调制PWM来控制在所述显示面板处显示的帧的亮度;确定由帧的呈现中的延迟导致的所述亮度控制信号的第一PWM周期的占空比从默认占空比的偏差;以及调整在所述第一PWM周期之后的至少第二PWM周期的占空比,以补偿所述第一PWM周期的所述占空比中的所述偏差。2.根据权利要求1所述的方法,其中:所述第一PWM周期的所述占空比中的所述偏差是所述第一PWM周期的所述占空比相对于所述默认占空比的增加;以及调整至少所述第二PWM周期的所述占空比包括:降低至少所述第二PWM周期的所述占空比。3.根据权利要求1所述的方法,其中:所述第一PWM周期的所述占空比中的所述偏差是所述第一PWM周期的所述占空比相对于所述默认占空比的减小;以及调整至少所述第二PWM周期的所述占空比包括:增加至少所述第二PWM周期的所述占空比。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其中:确定所述第一PWM周期的所述占空比中的所述偏差包括:测量与具有所述默认占空比的默认PWM周期的持续时间相比所述第一PWM周期所延长的持续时间;以及调整至少所述第二PWM周期的所述占空比包括:基于所测量的持续时间来调整至少所述第二PWM周期的所述占空比。5.根据权利要求4所述的方法,其中:所述亮度控制信号具有用于所述第一PWM周期的第一高电压水平和用于所述第二PWM周期的第二高电压水平,所述第二高电压水平不同于所述第一高电压水平;以及调整至少所述第二PWM周期的所述占空比包括:进一步基于所述第一高电压水平与所述第二高电压水平的比率来调整至少所述第二PWM周期的所述占空比。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法,其中,调整至少所述第二PWM周期的所述占空比以补偿所述第一PWM周期的所述占空比中的所述偏差包括:调整至少所述第二PWM周期的所述占空比,使得所述第一PWM周期和至少所述第二PWM周期的所述亮度控制信号的平均占空比约等于所述默认占空比。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法,其中,调整至少所述第二PWM周期的所述占空比包括:基于所述偏差来调整在所述第一PWM周期之后的多个PWM周期的所述占空比,所述多个PWM周期包括所述第二PWM周期,并且其中,基于所述偏差和基于所述多个PWM周期中的PWM周期的数量来调整所述多个PWM周期中的每一个的占空比。8.一种显示系统,被配置为执行前述权利要求中的任一项所述的方法。9.一种存储可执行指令集合的非暂时性计算机可读介质,所述可执行指令集合被配置为操纵至少一个处理器以执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。10.一种系统,包括:
帧生成子系统,所述帧生成子系统被配...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹相永张先一崔源宰金现哲
申请(专利权)人:谷歌有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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