專利名稱:液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,特別是涉及一種改善視角特性的液晶顯示 器的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù):
液晶顯示設(shè)備中的液晶本身不發(fā)光。液晶顯示是通過電場控制液晶分子扭轉(zhuǎn)從而控制 液晶單元的光透過率,從而達(dá)到顯示的目的。通常情況下,薄膜晶體管液晶顯示器 (TFT-LCD)中把液晶封入TFT基板和彩膜基板之間。在垂直取向TFT-LCD中,使用表現(xiàn)出 負(fù)介電各項(xiàng)異性的液晶來構(gòu)成液晶單元。參考美國專利6661488Bl,液晶像素上下基板 在不施加電壓的情況下,液晶分子106垂直于玻璃基板101與104排列,如圖l(a);電 信號可以通過分別附著于玻璃基板101與104上面的公共透明電極102與像素電極103 施加。在施加電壓的情況下,液晶分子106趨向于垂直于電場方向排列,從而偏離垂直于 玻璃基板的方向。具體偏轉(zhuǎn)角度跟所施加偏壓大小有關(guān),如圖l(b)。如此通過電壓信號 實(shí)現(xiàn)對液晶分子的調(diào)制,改變液晶像素的光透過特性,實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。在垂直取向的 TFT-LCD中,位于彩色濾光膜基板上的突起105使液晶分子垂直于其表面排列,用于引 導(dǎo)液晶分子扭轉(zhuǎn)的方向。在施加電場的情況下,狹縫107起到與突起105相似的作用。 垂直取向的TFT-LCD中可以帶有突起105與狹縫107兩種之一,也可以兩者兼而有之。
當(dāng)液晶分子傾斜一定角度的時(shí)候,觀察者從不同方向或者角度將會(huì)觀察到不同的顯示 效果,這就是液晶顯示設(shè)備的視角問題。為解決視角問題,多種技術(shù)被開發(fā)出來。其中, 垂直取向液晶中通過在像素中設(shè)計(jì)出傾斜角度不同的子區(qū)域(疇),像素的顯示特性是 其中的各個(gè)疇在空間上積分平均的效果。這樣,從不同方向觀察液晶顯示器件時(shí)看到的 差別減小,視角得以改善。柵極連接線108上面的信號控制TFT半導(dǎo)體層111導(dǎo)通與否 將數(shù)據(jù)線109上面的數(shù)據(jù)在合適的時(shí)間寫入像素電極,像素電極與TFT的連接通過接觸 孔113和TFT的漏電極金屬電極112實(shí)現(xiàn)。如圖l(c),像素100內(nèi)的液晶傾斜狀況被分 為四個(gè)疇A, B, C, D,四個(gè)疇采用相同的電壓驅(qū)動(dòng),共用一個(gè)像素電極。這種液晶結(jié)構(gòu) 被稱為多疇垂直取向液晶顯示器(Multi-Domain Vertical Alignment LCD,簡稱MVA LCD)。 四疇的MVA顯示器件在某一特定方向觀察時(shí),如果觀察者相對于顯示器件平面角度 不同,仍然會(huì)觀察到色偏現(xiàn)象。為進(jìn)一步改善視角,減低色偏的現(xiàn)象,液晶像素內(nèi)與TFT連接的透明電極被進(jìn)一步分割成不同的區(qū)域,如美國專利7113233B2,通過一定的方法, 使像素內(nèi)分割成的不同區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電壓按照設(shè)計(jì)存在一定的差別,液晶分子傾斜程度不 一樣,分別處于201與202兩種傾斜狀態(tài),如圖2所示。當(dāng)觀察者從同一方向不同視角ei 210、 6 220、 82 230分別觀察的時(shí)候,在子像素觀察到兩個(gè)區(qū)域,分別如211、 221、 231 所示,兩個(gè)區(qū)域或者出于中間某個(gè)灰度,或者是一個(gè)區(qū)域低于該灰度而另一區(qū)域高于該 灰度,但三個(gè)角度所觀察到的積分平均效果則沒有區(qū)別。如此,相當(dāng)于在原來四疇的基 礎(chǔ)上增加到了八疇,進(jìn)一步改善了視角特性。
通過像素區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步劃分子區(qū)域把四疇變?yōu)榘水牭姆椒ㄖ校褂昧硕鄠€(gè)子像素區(qū)域 來表示整個(gè)子像素。對像素可以有不同的驅(qū)動(dòng)方法,例如對每個(gè)子像素區(qū)域用單獨(dú)的晶 體管控制并增加附加的數(shù)據(jù)線,或者增加輔助TFT(TT結(jié)構(gòu))控制對不同的子像素區(qū)域?qū)?行不同的充電率,或者利用電容耦合構(gòu)成電壓分享(CC)結(jié)構(gòu)中。其中,前兩種需要增 加TFT數(shù)目,往往也需要同時(shí)增加電容數(shù)目,也可能增加驅(qū)動(dòng)信號線的復(fù)雜性;后者如 果存在懸空電極,容易導(dǎo)致圖像殘留(Image Sticking),所以除了電容之外,還需要作 放電電路的設(shè)計(jì),像素結(jié)構(gòu)因而變得復(fù)雜,由于引入更多的TFT、電容或連接導(dǎo)線,開口 率一般會(huì)降低。
以上劃分子像素并在像素內(nèi)增加輔助器件以實(shí)現(xiàn)子像素區(qū)域受到不同電壓驅(qū)動(dòng)的方 法,兩個(gè)子像素區(qū)域之間電壓雖然不同,卻存在一定的固定對應(yīng)關(guān)系。如在CC類型電路 中,兩個(gè)子像素區(qū)域電壓呈一定的比例關(guān)系。另外,不管是CC結(jié)構(gòu)還是TT結(jié)構(gòu),像素 區(qū)域分割一旦確定,不同區(qū)域之間的面積大小比例就確定了,無法變更,限制了圖像調(diào) 整的自由度。
日本專利JP2005241932(A)提出了另外一種改善視角的方法,是從時(shí)間的角度增加多 疇垂直取向液晶顯示裝置的疇的數(shù)目。把一幀的時(shí)間劃分為兩部分分別稱為第一子幀和 第二子幀。雖然一幀內(nèi)驅(qū)動(dòng)的灰階數(shù)據(jù)相同,但在驅(qū)動(dòng)時(shí),在一幀的時(shí)間內(nèi),液晶分子 的排列將在兩個(gè)時(shí)間階段中分別處于兩種狀態(tài),等效地將改子象素內(nèi)的疇數(shù)目增加了一 倍。這樣,在時(shí)間積分的效果使觀察者看到的是液晶偏轉(zhuǎn)位置平均化了的圖象,其灰階 與這一幀要求的灰階一致。
這種通過進(jìn)一步劃分子幀的驅(qū)動(dòng)方法,需要在一幀時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步對像素分時(shí)驅(qū)動(dòng), 需要更高的像素響應(yīng)速度和更高的驅(qū)動(dòng)頻率。如果采用面板原有的驅(qū)動(dòng)頻率,則顯示的 畫面幀頻率會(huì)減半。另外,目前電視產(chǎn)品為改善動(dòng)態(tài)畫像品質(zhì),驅(qū)動(dòng)面板的視頻信號傾 向于采用更高的面板驅(qū)動(dòng)頻率(如倍頻驅(qū)動(dòng)),進(jìn)一步劃分子幀存在困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,可以在不影響刷新 頻率和空間解析度的情況下,使液晶分子的傾斜方向得到擴(kuò)展,改善畫面的視角表現(xiàn)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法, 每幅圖像包括多個(gè)像素,多幅圖像依次輸出形成連續(xù)圖像,其中,對每幅圖像數(shù)據(jù),生 成抖動(dòng)數(shù)據(jù),與原有圖像數(shù)據(jù)疊加生成新的圖像數(shù)據(jù),所述抖動(dòng)數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素亮度抖 動(dòng)值在空間或時(shí)間上的積分效果為零或近似為零。
上述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,所述抖動(dòng)數(shù)據(jù)的正、負(fù)極性隨機(jī)生成,所述抖動(dòng)數(shù) 據(jù)的幅值不大于原始圖像數(shù)據(jù)的20%。
上述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,每幅圖像劃分成多個(gè)調(diào)制單元,每個(gè)調(diào)制單元包括 m個(gè)相鄰像素,分別賦予像素編號i,每個(gè)像素生成抖動(dòng)數(shù)據(jù)AAi,對應(yīng)該像素正視角亮
度變化值A(chǔ)Li,其中,J] AZi =0,或者2] 0 , m, i為正整數(shù),m 〉 1, 1《i 《m。
上述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,每m幅依次相鄰圖像為一個(gè)調(diào)制周期,為任一特定 像素,在其第i幀生成抖動(dòng)數(shù)據(jù)AAi,對應(yīng)該像素第i幀的正視角亮度變化值A(chǔ)Li,其
加 附
中Z =0,或者Z AZi * 0 , m為正整數(shù),m > 1, i為正整數(shù),Ki《m。
上述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,所述m為2,兩個(gè)抖動(dòng)數(shù)據(jù)的極性相反,對應(yīng)的兩 個(gè)像素亮度變化值A(chǔ)L1與AL2之和等于0或者近似等于0。
上述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,每i個(gè)相鄰像素為一個(gè)調(diào)制單元,每m幅相鄰圖像 為一個(gè)調(diào)制周期,每個(gè)像素生成抖動(dòng)數(shù)據(jù)AAi,對應(yīng)的像素亮度抖動(dòng)值為ALxy,,其中
Z A丄矽=0 ,藝AZ^:0,或者ZA丄矽* 0, j]AL:^-0, m, i為正整數(shù)且都大于
y = l ;c=l "1 ;t=l1。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明提供的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,在 原有的圖像數(shù)據(jù)信息上,通過疊加經(jīng)過處理的圖像數(shù)據(jù)(下面稱為抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)或抖動(dòng) 數(shù)據(jù))信息,疊加后的圖像數(shù)據(jù)被送入面板的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)顯示面板進(jìn)行顯示。本發(fā)明 提供的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法既不會(huì)降低圖像信息的刷新頻率,也不會(huì)降低圖像的空間解析度,通過在空間和時(shí)域進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的抖動(dòng),由于觀察者只能感知在空間或時(shí)間上 積分平均的畫面效果,通過合理控制圖像數(shù)據(jù)抖動(dòng)的幅值和極性,使積分平均的效果近 似地等同于原畫面數(shù)據(jù),而液晶分子的傾斜方向得到擴(kuò)展,因此可以改善畫面的視角表 現(xiàn)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的多疇垂直取向液晶顯示裝置的示意圖,其中,(a)為液晶像素上 不施加電壓的情況下液晶分子的排布情況示意圖;(b)為施加一定電壓的情況下液晶分子 的排布情況示意圖;(c)為像素的平面分布示意圖。
圖2是現(xiàn)有的通過像素分割實(shí)現(xiàn)多疇效果示意圖。
圖3是本發(fā)明對像素空間劃分調(diào)制效果示意圖。其中,圖3(a)表示未進(jìn)行圖像抖動(dòng) 時(shí)的顯示效果示意圖;圖3(b)表示進(jìn)行了圖像抖動(dòng)時(shí)的顯示效果示意圖; 圖4是本發(fā)明對像素空間劃分組合的舉例說明示意圖。
圖5是本發(fā)明的幾種單元?jiǎng)澐址椒ㄆ潋?qū)動(dòng)信號和亮度信息表示方法。其中(a)為2 像素豎向相鄰構(gòu)成一個(gè)劃分單元的情況;(b)為2像素橫向相鄰構(gòu)成一個(gè)劃分單元的情 況,(c)為4像素橫豎相鄰構(gòu)成一個(gè)劃分單元的情況。
圖6是本發(fā)明的一種彩色顯示器件的像素劃分方法示意圖。其中,圖6(a)以橫豎 相鄰的四個(gè)同顏色子像素構(gòu)成一個(gè)劃分單元,劃分單元中的同顏色子像素來源于相同的 子像素;圖6(b)以橫豎相鄰的四個(gè)同顏色子像素構(gòu)成一個(gè)劃分單元,但劃分單元中的同 顏色子像素不是來源于相同的子像素。
圖7是本發(fā)明的圖像抖動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理圖。
圖8是本發(fā)明通過空間像素劃分實(shí)現(xiàn)抖動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明時(shí)域圖像抖動(dòng)情況下單個(gè)像素或子像素的信號合成示意圖。
圖io是本發(fā)明時(shí)域圖像抖動(dòng)的實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是本發(fā)明空間與時(shí)域混合的帶抖動(dòng)圖像信號合成示意圖。
圖12是本發(fā)明空間與時(shí)域混合的圖像抖動(dòng)驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是本發(fā)明進(jìn)行空間橫向2像素劃分的圖像抖動(dòng)實(shí)施示意圖。
圖14是本發(fā)明進(jìn)行空間橫豎相鄰4像素劃分的極性分配示意圖。
圖15是本發(fā)明進(jìn)行時(shí)域圖像抖動(dòng)處理的抖動(dòng)圖像極性分配單元的一種實(shí)施示意圖。
圖16是本發(fā)明采用空間像素劃分和時(shí)域調(diào)制方案的抖動(dòng)圖像生成示意圖。圖17是本發(fā)明隨機(jī)圖像抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性生成的電路結(jié)構(gòu)圖。 圖中
101彩膜玻璃基板102公共透明電極103像素透明電極
104陣列玻璃基板105突起106液晶
107像素電極孔隙108柵電極信號線109源極信號線
110公共電極111半導(dǎo)體層112漏電極金屬電極
113接觸孔201子像素A202子像素B
210視角el觀察點(diǎn)211視角e l顯示效果
220視角9觀察點(diǎn)221視角e顯示效果
230視角8 2觀察點(diǎn)231視角6 2顯示效果
301調(diào)制前第一子像素302調(diào)制前第二子像素
301C)調(diào)制前第一子像素e視角顯示效果
3020調(diào)制前第二子像素e視角顯示效果
3012調(diào)制前第一子像素0 2視角顯示效果
3022調(diào)制前第二子像素6 2視角顯示效果
3011調(diào)制前第一子像素ei視角顯示效果
3021調(diào)制前第二子像素0 1視角顯示效果
311調(diào)制后第一子像素 312調(diào)制后第二子像素
3110調(diào)制后第一子像素0視角顯示效果
3120調(diào)制后第二子像素9視角顯示效果
3112調(diào)制后第一子像素0 2視角顯示效果
3122調(diào)制后第二子像素6 2視角顯示效果
3111調(diào)制后第一子像素ei視角顯示效果
3121調(diào)制后第二子像素ei視角顯示效果
40豎向相鄰兩個(gè)像素構(gòu)成的劃分單元
41橫向相鄰兩個(gè)像素構(gòu)成的劃分單元
42橫豎相鄰的四個(gè)像素構(gòu)成的劃分單元
501豎向相鄰兩像素構(gòu)成的劃分單元內(nèi)各像素的驅(qū)動(dòng)信號
501L豎向相鄰兩像素構(gòu)成的劃分單元內(nèi)各像素的顯示亮度502橫向相鄰兩像素構(gòu)成的劃分單元內(nèi)各像素的驅(qū)動(dòng)信號
502L橫向相鄰兩像素構(gòu)成的劃分單元內(nèi)各像素的顯示亮度
503橫豎相鄰四像素構(gòu)成的劃分單元內(nèi)各像素的驅(qū)動(dòng)信號
503L橫豎相鄰四像素構(gòu)成的劃分單元內(nèi)各像素的顯示亮度
60組成劃分單元的子像素來源于相同像素的情況
601為劃分單元60內(nèi)第一像素 602為劃分單元60內(nèi)第二像素;
61組成劃分單元的子像素來源于不同像素的情況
611為劃分單元61內(nèi)第一像素 612為劃分單元61內(nèi)第二像素;
70原始圖像數(shù)據(jù) 711圖像數(shù)據(jù)運(yùn)算單元
712抖動(dòng)圖像生成單元 72包含了抖動(dòng)信息的圖像數(shù)據(jù)
73液晶顯示器面板 7121像素劃分和極性分配單元
7122包含了抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性擴(kuò)展位的圖像數(shù)據(jù)
7123查詢表與運(yùn)算單元 91原始的圖像信號 93圖像抖動(dòng)后的像素亮度值 1002極性分配單元
1302劃分單元中的第二像素
1402劃分單元中的第二像素
1404劃分單元中的第四像素
10022反相器
10024多路選通器
71232抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)幅值運(yùn)算電路
10025像素地址計(jì)算器
10027抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性存儲(chǔ)器
7124抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù) 92圖像抖動(dòng)后的圖像信號 1001抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器 1301劃分單元中的第一像素 1401劃分單元中的第一像素 1403劃分單元中的第三像素 10021無進(jìn)位的一位累加器 10023進(jìn)行極性分配的邏輯電 71231査詢表
10026 "0"或"1"的隨機(jī)產(chǎn)生單元
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及典型實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明通過在空間和時(shí)域進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的抖動(dòng)。由于觀察者只能感知在空間或時(shí)間 上積分平均的畫面效果,通過合理控制圖像數(shù)據(jù)抖動(dòng)的幅值和極性,使積分平均的效果 近似地等同于原畫面數(shù)據(jù),而液晶分子的傾斜方向得到擴(kuò)展,因此可以改善畫面的視角表現(xiàn)。
本發(fā)明圖像抖動(dòng)的實(shí)現(xiàn)有三種基本技術(shù)方案。 第一種技術(shù)方案描述如下
根據(jù)本發(fā)明的第一種方案,將顯示區(qū)域的像素進(jìn)行劃分和組合,使超過一個(gè)的數(shù)目 的像素組合成一個(gè)劃分單元。對輸入的原始顯示數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理,疊加抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù), 生成新的顯示數(shù)據(jù),利用新的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示面板的驅(qū)動(dòng)。這樣,顯示面板內(nèi)各像素 顯示的是經(jīng)過處理的輸入驅(qū)動(dòng)信號。其顯示效果與調(diào)制前的輸入驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)情況下存 在亮度差異,這里定義為這種亮度差異為調(diào)制像差。對任何一個(gè)像素而言,調(diào)制相差可 以為0,對應(yīng)經(jīng)過處理的輸入驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)情況下的像素亮度與原始顯示數(shù)據(jù)信號驅(qū)動(dòng) 情況下像素亮度無差別的情況。
確定調(diào)制信號需遵循幾個(gè)原則。 一個(gè)根本的原則是使觀察者看到的畫面盡可能接近 輸入的原始顯示數(shù)據(jù)所要表達(dá)的畫面,即原則①觀察者在正視角感受到的調(diào)制像差盡 可能??;另一個(gè)重要原則是能夠?qū)崿F(xiàn)視角特性的改善,觀察者在不同角度觀察到的圖像 更加接近一致,即原則②觀察者在特定方向的不同角度上感受的調(diào)制像差盡可能相近。
為滿足上述原則①,應(yīng)該是抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)在應(yīng)使得劃分單元內(nèi)的像素亮度變化值之 和近似為0。例如,當(dāng)劃分單元內(nèi)有m個(gè)像素時(shí),下式近似成立
! =1
其中,^z為劃分單元內(nèi)第/個(gè)像素的正視角調(diào)制相差。 為滿足原則②,對于劃分單元內(nèi)灰階接近的圖像數(shù)據(jù),抖動(dòng)數(shù)據(jù)的生成應(yīng)該使劃分 單元內(nèi)的像素之間液晶傾斜方向的差異化增大,而不是使其趨于一致。
根據(jù)上述兩個(gè)原則,以兩個(gè)像素劃分為一個(gè)劃分單元為例,說明這種劃分得到的顯
示效果。圖3表示了一個(gè)由2個(gè)像素構(gòu)成的一個(gè)劃分單元的顯示效果示意圖。
如圖3 (a),在對信號進(jìn)行調(diào)制之前,對于調(diào)制前第一子像素像素301和調(diào)制前第 二子像素302,驅(qū)動(dòng)的原始圖像數(shù)據(jù)分別為A1和A2,這里假定二者相等。從視角e觀察 到的對應(yīng)亮度分別如3010和3020所示,從視角0 l觀察到的對應(yīng)亮度分別如3011和3021 所示,從視角0 2觀察到的對應(yīng)亮度分別如3012和3022所示。由于液晶排列方向與觀 察者視角一致,3010與3020亮度較低,而30U, 3021, 3012, 3022均表示了更高的亮
度。顯然,從視角ei和0 2看到的這兩個(gè)像素對應(yīng)的積分平均畫面與從e視角看到的兩
個(gè)像素對應(yīng)的積分平均畫面具有不同的亮度效果,會(huì)帶來同方向不同視角下觀察畫面的色偏現(xiàn)象。
類似地,如圖3 (b),根據(jù)技術(shù)方案一在對信號進(jìn)行調(diào)制之后進(jìn)行面板驅(qū)動(dòng)。對于 調(diào)制后第一子像素像素311和調(diào)制前第二子像素312,對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)信號分別為 A1+AA1和A2+AA2,由在原始數(shù)據(jù)信號Al和A2上面疊加了抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)AA1禾PAA2得 到。從視角e觀察到的對應(yīng)亮度分別如3110和3120所示,從視角0 1觀察到的對應(yīng)亮 度分別如3111和3121所示,從視角0 2觀察到的對應(yīng)亮度分別如3112和3122所示。 由于液晶排列方向與觀察者視角0有小幅偏差,3110與3120具有亮度較低的特定亮度, 3111和3121分別表現(xiàn)出低于和高于3110的亮度,但二者的積分平均數(shù)值則與3110的 亮度相同;類似地,3112和3122分別表現(xiàn)出高于和低于3010的亮度,但二者的積分平 均數(shù)值也與3010的亮度相同;顯然,從視角ei和02看到的這兩個(gè)像素對應(yīng)的積分平 均畫面與從e視角看到的兩個(gè)像素對應(yīng)的積分平均畫面具有相同的亮度效果,消除了從 同方向不同視角下觀察畫面的色偏現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的第一種方案,劃分單元的構(gòu)成需要包含一個(gè)以上的像素。組成一個(gè)劃 分單元的像素可以有多種布局方式。例如,以2個(gè)像素構(gòu)成一個(gè)劃分單元的情況,兩個(gè) 像素可以在水平方向上并排排布,也可以在垂直方向上并排排布。再比如,以6個(gè)像素 構(gòu)成一個(gè)劃分單元的情況下,可以是2行X3列的方式排列,也可以是3行X2列的方式 排列。圖4在一個(gè)7X7的像素矩陣中舉例表示了幾種不同的劃分方式,在每一個(gè)劃分單 元的區(qū)域的四角用加粗的線條表示。其中,40為豎向相鄰的兩個(gè)像素構(gòu)成的劃分單元, 41為橫向相鄰的兩個(gè)像素構(gòu)成的劃分單元,42為橫豎相鄰的4個(gè)像素構(gòu)成的劃分單元。 圖5表示了幾種劃分單元構(gòu)成情況下,各像素的驅(qū)動(dòng)信號對應(yīng)的亮度表示。其中,Al、 A2, Bl、 B2, C1 C4為對應(yīng)像素的原始驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)信號,AA1、 AA2, AB1、 AB2, AC1 AC4是抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)信號,Ll、 L2、 L3、 L4是像素在經(jīng)過圖像抖動(dòng)處理之前對應(yīng)原始驅(qū) 動(dòng)數(shù)據(jù)信號的顯示亮度值,AL1、 AL2、 AL3、 AL4是對應(yīng)像素經(jīng)過圖像抖動(dòng)處理之后 亮度相對原始驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的亮度的差異。其中,501、 502、 503分別表示對應(yīng)圖4 對應(yīng)的三種劃分單元構(gòu)成情況的驅(qū)動(dòng)信號,501L、 502L、 503L表示對應(yīng)圖4對應(yīng)的三種 劃分單元構(gòu)成情況的像素亮度表現(xiàn)。
在彩色顯示器中,紅綠藍(lán)三色中各個(gè)顏色的子像素可以具有相同的劃分和排布方 式,也可以由各顏色子像素獨(dú)立進(jìn)行劃分和排布。例如,在具有相同的劃分和排布情況 下,四個(gè)相鄰像素中的紅綠藍(lán)子像素可以分別構(gòu)成紅綠藍(lán)三個(gè)以四個(gè)子像素構(gòu)成的劃分 單元;在獨(dú)立劃分和排布的情況下,同樣是四個(gè)子像素構(gòu)成的劃分單元,四個(gè)相鄰像素中的紅綠藍(lán)子像素可能分別屬于不同的紅綠藍(lán)劃分單元,即紅綠藍(lán)三個(gè)劃分單元中的構(gòu) 成子像素未必來源于相同的像素。
為進(jìn)一步說明彩色顯示器件中的子像素劃分情況,圖6表示了一種彩色顯示器件的 像素劃分方法示意圖,以四個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)劃分單元。其中具有相同數(shù)字標(biāo)識(shí)的子像 素構(gòu)成顯示器件的一個(gè)完整像素,例如子像素R1、 Gl、 Bl構(gòu)成像素601或611, R2、 G2、 B2構(gòu)成像素602或612,依此類推。其中,60表示組成劃分單元的子像素來源于相同像 素的情況,Rl、 R2、 R5、 R6構(gòu)成一個(gè)R子像素劃分單元,Gl、 G2、 G5、 G6構(gòu)成一個(gè)G子 像素劃分單元,Bl、 B2、 B5、 B6構(gòu)成一個(gè)B子像素劃分單元,R、 G、 B三個(gè)子像素劃分 單元中的子像素全部來源于相同的四個(gè)像素,61表示組成劃分單元的子像素來源于不同 像素的情況。類似地,Rl、 R2、 R5、 R6構(gòu)成一個(gè)R子像素劃分單元,G5、 G6、 G9、 G10 構(gòu)成一個(gè)G子像素劃分單元,Bl、 B2、 B5、 B6構(gòu)成一個(gè)B子像素劃分單元,R、 B兩個(gè)子 像素劃分單元中的子像素全部來源于相同的四個(gè)像素,而G子像素劃分單元中的子像素 則部分(即G5、 G6)來源于與前述R、 B子像素劃分單元相同的像素,部分(即G9、 G6)來 源于與前述R、 B子像素劃分單元不同的像素。
像素的劃分可以是靜態(tài)的,即保持一種劃分方式不變;也可以是動(dòng)態(tài)的,即像素與 劃分單元的確定是根據(jù)當(dāng)前幀所要顯示的畫面數(shù)據(jù)信息,通過一定的算法而確定的。
如圖7所示,實(shí)現(xiàn)圖像抖動(dòng)的基本方法是對輸入的原始圖像數(shù)據(jù)70進(jìn)行處理,生 成包含了抖動(dòng)信息的圖像數(shù)據(jù)72,并將該數(shù)據(jù)輸入顯示器件TFT-LCD73進(jìn)行顯示。其中, 圖像處理電路可以分為抖動(dòng)圖像生成單元712和圖像運(yùn)算單元711兩個(gè)部分。在原始圖 像數(shù)據(jù)70的基礎(chǔ)上,由抖動(dòng)圖像生成單元712根據(jù)一定的算法確定抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù),然后 由圖像數(shù)據(jù)運(yùn)算單元711接受原始圖像數(shù)據(jù)和抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)與原始 圖像數(shù)據(jù)的運(yùn)算,運(yùn)算的結(jié)果為已經(jīng)包含了抖動(dòng)信息的圖像數(shù)據(jù)72,該數(shù)據(jù)即為被輸入 顯示器件73 TFT-LCD進(jìn)行顯示的實(shí)際圖像數(shù)據(jù)。
如圖8所示,針對第一種技術(shù)方案,抖動(dòng)圖像處理電路需要對像素進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑?并為每個(gè)像素分配正負(fù)極性之一,這兩項(xiàng)處理由抖動(dòng)圖像生成單元712中的像素劃分與 極性分配單元7121完成。所生成的每個(gè)像素的抖動(dòng)數(shù)據(jù)正負(fù)極性信息作為對應(yīng)像素的擴(kuò) 展位,生成含抖動(dòng)極性標(biāo)志位的圖像數(shù)據(jù)7122。該數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲樵儽?123 (Looking-Up Table, LUT),并進(jìn)行運(yùn)算獲得對應(yīng)的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)7124,包括抖動(dòng)圖像的幅值和極性 信息。抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)輸入到圖像數(shù)據(jù)運(yùn)算單元711,該單元將抖動(dòng)圖像和原始輸入的圖 像數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加,產(chǎn)生包含了抖動(dòng)信息的圖像數(shù)據(jù)72,然后被送入顯示器件73。根據(jù)抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性的正負(fù)情況,上述疊加過程執(zhí)行的是加或者減的操作。
抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的變化,可以采用隨機(jī)邏輯產(chǎn)生抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性。即抖動(dòng)數(shù)據(jù)
的極性變化采用隨機(jī)的方法進(jìn)行處理(在正負(fù)極性間隨機(jī)選取)。這樣,原來的在一幀
內(nèi)個(gè)像素調(diào)制相差之和等于0的公式不一定成立。但是,在一定的時(shí)間段內(nèi),可以認(rèn)為
正負(fù)各存在一半的概率,觀察者不會(huì)覺察到明顯的調(diào)制相差。
上述像素可以是單色或彩色顯示器件中的像素,也可以是彩色顯示器件中的某種顏
色的子像素。
第二種技術(shù)方案描述如下
根據(jù)第二種技術(shù)方案,像素不作組合和劃分,每個(gè)像素單獨(dú)處理。在幀之間配合進(jìn) 行圖像數(shù)據(jù)的抖動(dòng),即進(jìn)行時(shí)域圖像抖動(dòng)。進(jìn)行時(shí)域圖像抖動(dòng),要將超過1幀的圖像信 號進(jìn)行配合產(chǎn)生抖動(dòng)信號數(shù)據(jù)AAi,其中Ai表示第i幀對應(yīng)的抖動(dòng)信號數(shù)據(jù)。定義ALi 為AAi驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)致的第i幀對應(yīng)的像素亮度變化。定義一幀的時(shí)間為Tf,如果以m幀 為一個(gè)抖動(dòng)周期,則抖動(dòng)周期Td=m*Tf。在此抖動(dòng)周期內(nèi),在顯示器件的正視角度,應(yīng) 近似滿足
因?yàn)閳D像抖動(dòng)信號在原信號上面疊加的變化,除了近似滿足上面公式外,還有一個(gè)
特征即AAi與Ai有關(guān)系。不同幀之間并不要求輸入的原始驅(qū)動(dòng)信號相同,即圖像抖動(dòng) 并不要求Ai二Ai + l。
圖9表示了時(shí)域抖動(dòng)圖像情況下,某個(gè)像素構(gòu)成一個(gè)圖像抖動(dòng)周期的連續(xù)4幀的表 現(xiàn)來說明。輸入顯示器件的原始數(shù)據(jù)信號91在第1, 2, 3, 4幀之內(nèi)分別為A1, A2, A3, A4,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行圖像抖動(dòng)處理后的數(shù)據(jù)92分別變化為A1+AA1, A2+A A2, A3+△ A3, A4+AA4,像素對應(yīng)的正視角亮度也從經(jīng)圖像抖動(dòng)處理之前的Ll, L2, L3, L4變化為經(jīng) 過圖像抖動(dòng)處理之后的正視角亮度93 L1+AL1, L2+AL2, L3+AL3, L4+AL4,其中
<formula>formula see original document page 12</formula>
時(shí)域圖像抖動(dòng)也可以在有沒有設(shè)定圖像抖動(dòng)周期的情況下實(shí)現(xiàn)。在這種情況下,每 幀都不屬于某個(gè)固定調(diào)制周期,但在一定的時(shí)間積分平均效果上,仍然需要滿足其中,n根據(jù)具體算法不同而變化。ALi的取值與包括當(dāng)前幀Ai在內(nèi)的前后共n 幀有關(guān)系。
抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性變化,可以采用隨機(jī)邏輯產(chǎn)生,即抖動(dòng)數(shù)據(jù)的極性變化采用隨機(jī) 的方法進(jìn)行處理(在正負(fù)極性間隨機(jī)選取)。這樣,原來的抖動(dòng)周期不再適用。在某個(gè) 特定的時(shí)間段內(nèi),某特定像素的調(diào)制相差累計(jì)之和等于0的公式不一定成立。但是,根 據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,在一定的時(shí)間段內(nèi),可以認(rèn)為正負(fù)各存在一半的概率,觀察者不會(huì)覺察到 明顯的調(diào)制相差。
作為特殊情況,當(dāng)原始圖像數(shù)據(jù)接近最大值和最小值的時(shí)候,抖動(dòng)幅值如何和原始 圖像數(shù)據(jù)疊加,可能會(huì)出現(xiàn)超過最大驅(qū)動(dòng)信號對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)灰度值或者小于最小驅(qū)動(dòng) 信號對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)灰度值的情況。因此,這種情況下,需要特別處理。處理的方法有 多種,例如可以減小抖動(dòng)數(shù)據(jù)的幅值,甚至有可能減小到0;再例如可以擴(kuò)展亮度灰階 值,使得在圖像抖動(dòng)的情況下,仍然能夠滿足所有包含了抖動(dòng)數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)灰階仍然 在可實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)。
上述像素可以是單色或彩色顯示器件中的像素,也可以是彩色顯示器件中的某種顏 色的子像素。
圖IO表示了時(shí)域圖像數(shù)據(jù)抖動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法。輸入的原始圖像數(shù)據(jù)70被送入極性分 配單元1002進(jìn)行處理。極性分配單元根據(jù)前面幾幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1001中的數(shù) 據(jù)確定當(dāng)前幀的像素極性,極性用一位數(shù)據(jù)位表示并作為圖像數(shù)據(jù)的擴(kuò)展位構(gòu)成含抖動(dòng) 極性標(biāo)志位的圖像數(shù)據(jù)7122,被送入查詢表與運(yùn)算單元7123,進(jìn)行查表確定像素灰階 對應(yīng)的抖動(dòng)幅值和極性,然后進(jìn)行運(yùn)算,生成抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)7124。該數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)疊加運(yùn) 算單元711用以和輸入的原始圖像數(shù)據(jù)疊加起來,生成含抖動(dòng)信息的圖像數(shù)據(jù)72,圖像 數(shù)據(jù)72被送入液晶顯示器件73。
第三種技術(shù)方案描述如下 第三種技術(shù)方案,是將空間的圖像抖動(dòng)與時(shí)域的圖像抖動(dòng)進(jìn)行結(jié)合。 采用技術(shù)方案1的方法,對顯示器件的像素進(jìn)行劃分和組合,劃分和組合的方式只采
用靜態(tài)的劃分,不采用動(dòng)態(tài)的劃分。同時(shí),對每一個(gè)像素,在不同幀之間配合進(jìn)行圖像抖動(dòng)。由于每一個(gè)像素總是屬于某個(gè)空間劃分單元和時(shí)域圖像抖動(dòng)周期(除了抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù) 隨機(jī)確定的情況),因此每個(gè)像素的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)需要同時(shí)滿足兩個(gè)要求,第一個(gè)要求 是滿足使劃分單元內(nèi)像素的調(diào)制相差近似為0,第二個(gè)要求是在一個(gè)圖像抖動(dòng)周期內(nèi), 該像素在每幀對應(yīng)的調(diào)制相差之和近似為0。在抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性隨機(jī)生成的情況下, 第二個(gè)要求變化為在一定的時(shí)間段內(nèi),根據(jù)統(tǒng)計(jì)的規(guī)律可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)該像素在每幀對應(yīng)的 調(diào)制相差之和近似為0。
圖11表示了一種在空間的劃分單元內(nèi)有i個(gè)像素或子像素,時(shí)域圖像抖動(dòng)周期為m 幀的情況下的實(shí)際包含了抖動(dòng)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。定義其中的像素上抖動(dòng)圖像驅(qū)動(dòng)數(shù) 據(jù)AAxy對應(yīng)該像素圖像抖動(dòng)時(shí)的亮度與原始數(shù)據(jù)對應(yīng)亮度差別ALxy,則在圖像抖動(dòng)空 間的劃分單元內(nèi),以及m幀的圖像抖動(dòng)周期內(nèi),均需要近似地滿足
d , 產(chǎn)l
對于一個(gè)抖動(dòng)周期內(nèi)的一半或更少的幀對應(yīng)的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性可以采用隨機(jī)邏 輯產(chǎn)生,即抖動(dòng)數(shù)據(jù)的極性變化釆用隨機(jī)的方法進(jìn)行處理(在正負(fù)極性間隨機(jī)選取),
其余幀則對應(yīng)地選擇相反極性以使得公式I^AL:^aO的成立。這樣,在一個(gè)抖動(dòng)數(shù)據(jù)周
期內(nèi)任何一個(gè)像素調(diào)制相差累計(jì)之和等于O的公式仍然成立。但是,在任何一幀時(shí)間內(nèi),
公式ljAL:cj;aO未必成立。不過,由于時(shí)間積分的效果,觀察者會(huì)對觀察到的信息進(jìn)行
跨越幾幀的時(shí)間上的積分平均處理,因此,不會(huì)觀察到明顯的調(diào)制相差。
圖12表示了同時(shí)在空間和時(shí)域進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)抖動(dòng)處理的實(shí)現(xiàn)方法。輸入的原始數(shù) 據(jù)被傳送到極性分配單元1102,該單元參考前面幾幀的抖動(dòng)圖像極性設(shè)置信息1001,并 結(jié)合像素單元?jiǎng)澐值臉O性分配原則,確定每個(gè)像素的極性。同樣,極性用一位數(shù)據(jù)位表 示并作為圖像數(shù)據(jù)的擴(kuò)展位構(gòu)成含抖動(dòng)極性標(biāo)志位的圖像數(shù)據(jù)7122,被送入查詢表與運(yùn) 算單元7123,進(jìn)行査表確定像素灰階對應(yīng)的抖動(dòng)幅值和極性,然后結(jié)合前面幾幀的抖動(dòng) 圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,生成當(dāng)前幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)7124。該數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)疊加運(yùn)算單元711 用以和輸入的原始圖像數(shù)據(jù)疊加起來,生成含抖動(dòng)信息的圖像數(shù)據(jù)72,圖像數(shù)據(jù)72被 送入液晶顯示器件73。
上述像素可以是單色或彩色顯示器件中的像素,也可以是彩色顯示器件中的某種顏 色的子像素。實(shí)施例一
針對技術(shù)方案一, 一種簡單的實(shí)施方式是進(jìn)行橫向相鄰兩個(gè)像素構(gòu)成一個(gè)劃分單 元,任選其一固定為正極性,另一個(gè)像素抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性為負(fù)。如圖13所示,對應(yīng)像素
1301和1302輸入的原始圖像數(shù)據(jù)分別為Al和A2。在像素劃分與極性分配單元7121, 每兩個(gè)相鄰的像素(在彩色顯示器件中是相鄰的兩個(gè)同顏色子像素)被作為一個(gè)劃分單 元。像素1301與1302分別被賦予正、負(fù)極性。正、負(fù)極性以一位二進(jìn)制數(shù)值0和1表 示,這樣輸入的原始圖像數(shù)據(jù)A1和A2分別擴(kuò)展為"0"十A1和"1" +A2。包含了極性擴(kuò) 展位的數(shù)據(jù)根據(jù)查詢表LUT得到對應(yīng)圖像數(shù)據(jù)Al和A2,并且在抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性分別為正 和負(fù)擔(dān)情況下的抖動(dòng)數(shù)據(jù)幅值,該幅值可以帶有正負(fù)極性信息Aal和Aa2,也可以是只 有幅值而不帶正負(fù)極性信息。根據(jù)一定的運(yùn)算規(guī)則,即可在LUT與運(yùn)算單元7123獲得抖 動(dòng)圖像數(shù)據(jù)AA1和AA2。作為一個(gè)簡單的處理方法,抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的計(jì)算方法可以采用 如下公式
|Aal| + |Aa2| + |Aa2|
A/41 = —J~^——L, zL42:J~^——^ 2 2
抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)7124在數(shù)據(jù)疊加運(yùn)算單元711與輸入的原始數(shù)據(jù)疊加,生成含有抖
動(dòng)信息的圖像數(shù)據(jù)A1+AA1和A2+AA2,并被送入面板的驅(qū)動(dòng)電路分別驅(qū)動(dòng)像素1301和
1302。
實(shí)施例二
仍然針對技術(shù)方案一,圖14表示了另一種空間像素劃分單元構(gòu)成方法以橫豎相 鄰的4個(gè)像素(或者彩色顯示器件中的橫豎相鄰的4個(gè)同顏色子像素)構(gòu)成一個(gè)劃分單
元。極性分配單元為像素1401、 1402、 1403、 1404分別賦予+ 、 -、 -、 +的極性,該四個(gè) 像素對應(yīng)的原始圖像數(shù)據(jù)單元分別為Al, A2, A3,與A4。類似于實(shí)施方式1,通過查詢 表得到的抖動(dòng)數(shù)據(jù)幅值分別為Aa1、 Aa2、 Aa3和Aa4。抖動(dòng)圖像的得到可以有多種方 法,以一種簡單平均的處理方法為例,抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)AA1、 AA2、 AA3和AA4可以通過 計(jì)算得到
|Aal| + |Aa2| + |Aa3| + |Aa4| |Aal| + |Aa2| + |A"3| + |Aa4|
4 4
實(shí)施例三針對第二種技術(shù)方案,具體驅(qū)動(dòng)電路可以有多種形式。
圖15表示了一種實(shí)施方式中的抖動(dòng)圖像極性分配單元1002的實(shí)施電路結(jié)構(gòu)。輸入 的顯示數(shù)據(jù)信號中的幀同步信號被輸入到一個(gè)一位累加器10021。該累加器在每一個(gè)幀 同步信號到達(dá)的時(shí)候執(zhí)行一次加"1"的操作,對于1位的二進(jìn)制加法而言,加"1"的 效果是使其輸出結(jié)果在"0"和"1"直接切換。這樣,對于任何一個(gè)像素而言,每兩幀 畫面的對應(yīng)抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性總是一正一負(fù)。為方便進(jìn)行說明,定義累加器10021的輸 出為"1"的情況下,該幀數(shù)據(jù)對應(yīng)的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)具有負(fù)的幀極性,定義累加器10021 的輸出為"0"的情況下該幀數(shù)據(jù)對應(yīng)的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)具有正的幀極性。累加器10021的 輸出分別連接到一個(gè)多路選通器10024和一個(gè)倒相器10022,倒相器的輸出也連接到多 路選通器10024。
行同步信號和顯示數(shù)據(jù)信號輸入到極性分配邏輯電路。該邏輯電路為每個(gè)像素分配 一個(gè)極性控制信號該像素當(dāng)前幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性與當(dāng)前幀的幀極性相同,或者相 反。該控制信號通過控制多路選通器10024選擇1位累加器10021的輸出或者其輸出經(jīng) 反相器10022之后的信號來實(shí)現(xiàn)。
確定了像素抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性之后,該極性位作為顯示數(shù)據(jù)的擴(kuò)展,生成含抖動(dòng)極 性標(biāo)志位的圖像數(shù)據(jù)7122。
作為一種對畫面整體亮度影響較小的極性分配方式,抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性確定為奇數(shù)行 的奇數(shù)列對應(yīng)的像素對應(yīng)的抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性與幀極性相同,偶數(shù)行的偶數(shù)列對應(yīng)的抖動(dòng)數(shù) 據(jù)極性與幀極性相同,其余像素對應(yīng)的抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性與幀極性相反。
參照圖IO,通過査詢表,根據(jù)含有抖動(dòng)極性標(biāo)志位的圖像數(shù)據(jù)可以得到原始圖像數(shù) 據(jù)對應(yīng)的抖動(dòng)圖像幅值。該幅值的絕對值只與輸入的原始圖像數(shù)據(jù)和查詢表本身內(nèi)容確 定,與其他顯示幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)無直接聯(lián)系。因此,必須對從査詢表得到的數(shù)據(jù)與該 像素對應(yīng)的前面幾幀數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,才能建立幀之間的抖動(dòng)幅值聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)幀間抖動(dòng)幅 值調(diào)制。
作為一種簡單的運(yùn)算方法,當(dāng)前幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)幅值決定于當(dāng)前幀査詢結(jié)果和前 一幀的查詢結(jié)果。定義某像素第i幀的對應(yīng)顯示數(shù)據(jù)通過查詢表查詢到的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù) Aai+和Aai—,其中Aai+對應(yīng)抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)為正極性的查詢結(jié)果,Aai—對應(yīng)抖動(dòng)圖像數(shù) 據(jù)為正負(fù)性的查詢結(jié)果;定義AAi為第i幀對應(yīng)的實(shí)際的抖動(dòng)數(shù)據(jù),并且簡單地假定當(dāng) 不同灰階情況下,圖像數(shù)據(jù)抖動(dòng)AAi時(shí),對應(yīng)亮度ALi確定且唯一。那么計(jì)算公式如下
A4 =0.5Aa,+ +0.5Aa,_A4+1 =_0.5Aa;+1— -0.5A";
A4+2 =0.5Aai+2+ +0.5Aai+1—
A/ii+3 =_0.5Aai+3— — 0.5Aa+2"* 公式可以依此類推。
需要說明的是,上述抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性的確定和具體幅值的運(yùn)算方法并不是必然關(guān) 聯(lián)的。采用上述實(shí)施方式中的極性確定方法,也可以采用其他的幅值運(yùn)算方法;同樣地, 采用上述幅值計(jì)算方法,也可以采用與上述實(shí)施方式不同的極性確定方法。
實(shí)施例四
針對技術(shù)方案三,設(shè)定有像素劃分和極性分配單元7171對輸入的原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析和處理。假定以橫豎相鄰的四個(gè)像素(在彩色顯示器件中,為橫豎臨近的同色彩子 像素)為一個(gè)劃分單元??梢圆捎妙愃朴诳臻g像素劃分的技術(shù)方案實(shí)施方式進(jìn)行像素劃分 和極性分配,不同的是這里的極性分配在不同幀之間需要變化。在一個(gè)劃分單元內(nèi)的四 個(gè)像素橫豎相鄰排列。左上角和右下角的像素的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性被設(shè)定為與幀極性相 同,左下角和右上角的兩個(gè)像素的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性被設(shè)定為與幀極性相反。極性確定 后作為一位數(shù)據(jù),與輸入的原始數(shù)據(jù)構(gòu)成含抖動(dòng)極性標(biāo)志位的圖像數(shù)據(jù)7122,被輸入到 查詢表與運(yùn)算單元7123中進(jìn)行處理。其中,査詢表與運(yùn)算單元7123由査詢表71231和 運(yùn)算單元71232構(gòu)成。根據(jù)含抖動(dòng)極性標(biāo)志位的圖像數(shù)據(jù),通過查詢表可以查詢得到各 像素的査表抖動(dòng)值數(shù)據(jù)。對一個(gè)劃分單元而言,該數(shù)據(jù)即Aau, Aao, Aa^,其中
AEki表示劃分單元中第x個(gè)像素值第i幀根據(jù)原始數(shù)據(jù)和極性為從查詢表得到的查表抖 動(dòng)數(shù)據(jù),包含了正負(fù)極性。在運(yùn)算單元71232,通過一定的算法,根據(jù)從査詢表得到的 査詢表抖動(dòng)數(shù)據(jù)和前面一幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行運(yùn)算,得到當(dāng)前幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。 定義AAx,i為劃分單元內(nèi)第x像素第i幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù),定義^為第i幀內(nèi)劃分單元內(nèi) 各像素査詢表抖動(dòng)數(shù)據(jù)絕對值的平均值,即
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在本實(shí)施例中,計(jì)算依據(jù)下面公式進(jìn)行
= A4, = (0.5 * " 0.5 * S =/U3, =-(0.5*; + 0.5*^)*5其中,當(dāng)幀極性為正時(shí),S=l;當(dāng)幀極性為負(fù)時(shí),S=-l。 實(shí)施例五
本實(shí)施方式針對技術(shù)方案二,進(jìn)行時(shí)域圖像抖動(dòng)的技術(shù)方案。
本實(shí)施方式采用與實(shí)施方式3類似的電路結(jié)構(gòu)。區(qū)別在于,對抖動(dòng)圖像的極性分配 方法作了變化。在本實(shí)施例中,像素對應(yīng)的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的極性通過隨機(jī)邏輯產(chǎn)生或者 與隨機(jī)邏輯產(chǎn)生的數(shù)據(jù)相關(guān)。
參照圖10和圖17,本實(shí)施方法將每兩幀數(shù)據(jù)作為一組處理。
極性分配單元1002由像素地址計(jì)數(shù)器10025, 0/1隨機(jī)生成單元10026,幀抖動(dòng)圖 像極性存儲(chǔ)器10027,多路選通器10024, 1位累加器10021,和反相器10022構(gòu)成。
原始圖像數(shù)據(jù)70輸入的幀同步信號輸入到1位累加器10021,該累加器10021的輸 出每兩幀完成一次在狀態(tài)"0"和"1"之間的變化循環(huán)。在其輸出狀態(tài)為"0"時(shí),抖動(dòng) 圖像數(shù)據(jù)極性依靠隨機(jī)邏輯單元10026確定,該單元隨機(jī)生成"0"和"1"數(shù)字之一。 累加器10021的"0"輸出狀態(tài)控制多路選通器10024選通來源于隨機(jī)生成單元10026的 信號作為輸出,該輸出即為對應(yīng)像素的抖動(dòng)數(shù)據(jù)的極性數(shù)據(jù),"0"為正,"1"為負(fù)。 0/1隨機(jī)生成單元生成的極性數(shù)據(jù)在輸送到多路選通器10024的同時(shí),輸送到幀抖動(dòng)圖 像極性存儲(chǔ)器10027進(jìn)行存儲(chǔ),對應(yīng)的存儲(chǔ)單元地址有像素地址計(jì)數(shù)器10025產(chǎn)生,存 儲(chǔ)器10027的讀寫由1位累加器10021控制,在1位累加器10025輸出為"0"時(shí)執(zhí)行寫 入動(dòng)作。
在當(dāng)前幀完成后,下一幀的輸入數(shù)據(jù)跟隨幀同步信號輸入,1位累加器輸出狀態(tài)切 換到"1",控制多路選通器10024選通從幀抖動(dòng)圖像存儲(chǔ)器10027讀出的極性數(shù)據(jù)而忽 略0/1隨機(jī)生產(chǎn)單元的信號。對每一個(gè)像素的數(shù)據(jù)輸入,像素地址計(jì)數(shù)器10025產(chǎn)生一 個(gè)地址用于尋址幀抖動(dòng)圖像極性存儲(chǔ)器10027。該存儲(chǔ)器受1位累加器10021的信號"l" 控制,執(zhí)行讀操作,將對應(yīng)地址的像素圖像抖動(dòng)數(shù)據(jù)極性數(shù)據(jù)輸出,經(jīng)過反相器10022 后輸入到多路選通器10024。由于反相器的作用,使得當(dāng)前幀的抖動(dòng)圖像數(shù)據(jù)極性與上 一幀剛好相反。
綜上所述,本發(fā)明通過控制抖動(dòng)數(shù)據(jù)使液晶分子的傾斜方向得到擴(kuò)展,改善畫面的 視角表現(xiàn)。為了不影響正視角顯示效果,抖動(dòng)數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素亮度抖動(dòng)值在空間或時(shí)間 上的積分效果為零或近似為零。
上述技術(shù)方案中所述的等式是具體實(shí)現(xiàn)中的最佳效果。由于灰階數(shù)據(jù)是以數(shù)字化的形式輸入到顯示器的驅(qū)動(dòng)電路的, 一般情況下,很難保證數(shù)字化的抖動(dòng)數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素 亮度變化值在空間或者時(shí)間上的積分結(jié)果剛好等于0。在等式不成立的情況下,積分結(jié) 果應(yīng)盡可能接近0,這樣等式近似成立的情況下,同樣可以得到改善視角的效果。
實(shí)際使用中,先初步設(shè)定抖動(dòng)數(shù)據(jù)在空間或時(shí)間上的積分效果為零或近似為零或近 似為零,如果不進(jìn)行空間或時(shí)間劃分,采用隨機(jī)生成的抖動(dòng)數(shù)據(jù),則抖動(dòng)數(shù)據(jù)近似積分 效果為零;如果對空間或時(shí)間進(jìn)行劃分則可精確確定抖動(dòng)數(shù)據(jù)的極性和幅值,保證抖動(dòng) 數(shù)據(jù)在劃分的空間或時(shí)間內(nèi)的積分效果為零或近似為零。由于抖動(dòng)數(shù)據(jù)和像素亮度抖動(dòng) 值并不完全一一對應(yīng),因此,針對不同的顯示技術(shù),可以進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)的方法對抖動(dòng) 數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)校正,使得像素亮度抖動(dòng)值在空間或時(shí)間上的積分效果盡可能接近零,一 旦調(diào)校完畢,即可將最終抖動(dòng)數(shù)據(jù)作為參數(shù)固定下來,生成査詢表以供顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)使用。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的修改和完善,因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,每幅圖像包括多個(gè)像素,多幅圖像依次輸出形成連續(xù)圖像,其特征在于,對每幅圖像數(shù)據(jù),生成抖動(dòng)數(shù)據(jù),與原有圖像數(shù)據(jù)疊加生成新的圖像數(shù)據(jù),所述抖動(dòng)數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素亮度抖動(dòng)值在空間或時(shí)間上的積分效果為零或近似為零。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,所述抖動(dòng)數(shù)據(jù) 的正、負(fù)極性隨機(jī)生成,所述抖動(dòng)數(shù)據(jù)的幅值不大于原始圖像數(shù)據(jù)的20%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,每幅圖像劃分 成多個(gè)調(diào)制單元,每個(gè)調(diào)制單元包括m個(gè)相鄰像素,分別賦予像素編號i,每個(gè)像素生成抖動(dòng)數(shù)據(jù)AAi,對應(yīng)該像素正視角亮度變化值A(chǔ)Li,其中,=0,或者 附Z A丄z' 0 , m, i為正整數(shù),m 〉 1, 1《i《m。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,m為2,兩個(gè)抖 動(dòng)數(shù)據(jù)的極性相反,對應(yīng)的兩個(gè)像素亮度變化值A(chǔ)L1與AL2之和等于0或者近似等于0。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,每m幅依次相 鄰圖像為一個(gè)調(diào)制周期,為任一特定像素,在其第i幀生成抖動(dòng)數(shù)據(jù)AAi,對應(yīng)該像素附 W第i幀的正視角亮度變化值A(chǔ)Li,其中Z= 0 ,或者J] A丄/ 0 , m為正整數(shù),i=i ,=im 〉 1, i為正整數(shù),1《i《m。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,m為2,對任一 特定像素,兩個(gè)抖動(dòng)數(shù)據(jù)AA1與AA2的極性相反,對應(yīng)的正視角亮度變化值A(chǔ)L1與A L2之和等于0或者近似地等于0。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,每i個(gè)相鄰像 素為一個(gè)調(diào)制單元,每m幅相鄰圖像為一個(gè)調(diào)制周期,為每個(gè)像素生成抖動(dòng)數(shù)據(jù)AAxy,m i對應(yīng)像素的正視角亮度變化值A(chǔ) Lxy,其中Z AZj^ = 0 , j]ALxj; = 0 ,或者附 'J]Aij^j]AL:9^0, m, i為正整數(shù)且都大于1。 盧 d
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,每幅圖像包括多個(gè)像素,多幅圖像依次輸出形成連續(xù)圖像,其中,對每幅圖像數(shù)據(jù),生成抖動(dòng)數(shù)據(jù),與原有圖像數(shù)據(jù)疊加生成新的圖像數(shù)據(jù),所述抖動(dòng)數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素亮度抖動(dòng)值在空間或時(shí)間上的積分效果為零或近似為零。本發(fā)明提供的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法,可以在不影響刷新頻率和空間解析度的情況下,使液晶分子的傾斜方向得到擴(kuò)展,改善畫面的視角表現(xiàn)。
文檔編號G09G3/36GK101599253SQ20091004854
公開日2009年12月9日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者李俊峰 申請人:上海廣電光電子有限公司