CN106340278B - 一种显示面板的驱动方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板的驱动方法及驱动装置。该驱动方法包括：将显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间；统计原始图像帧中的落入各子灰阶区间内的像素数量；根据统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间；在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于最佳放置区间。通过上述方式，本发明能够根据实际图像信息和人眼对高低灰阶的不同敏感度，自适应的调整色彩映射转折点位置，从而保证人眼对画面亮度感知上的平滑性。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是涉及一种显示面板的驱动方法及装置。
背景技术
在显示面板的驱动领域，当输入图像的位宽大于显示面板的驱动源IC位宽的情况下，通常采用FRC(Frame Rate Control)技术解决驱动源IC灰阶数表现不足的问题。但是，常规FRC存在一个问题：在高灰阶显示时存在灰阶饱和现象。比如当输入图像的位宽为8bit，采用6bit的驱动源IC时，6bit的驱动源IC能表现64种灰阶，而最终经过4帧FRC处理后，面板只能呈现0～252灰阶，无法表现0～256(也即8bit)全灰阶效果。
为了解决上述问题，现有技术的做法是：对输入图像的位宽进行扩展，比如当输入图像的位宽为8bit时，将位宽扩展为9bit，然后再做8帧FRC处理。
请一并参考图1，图1是4帧FRC和8帧FRC处理后实际亮度与灰阶曲线的对比图。如图1所示，横轴Gray表示灰阶，纵轴Lum表示实际亮度。其中，当输入图像的位宽为8bit，采用6bit的驱动源IC时，将位宽扩展为9bit，能表现大于256的灰阶，所以8帧FRC可以解决4帧FRC灰阶饱和的问题。但是由于8帧FRC也存在高阶饱和，因此8帧FRC实际上只能显示0～504灰阶，而不是0～511全灰阶效果，因此将8bit的位宽扩展到9bit的位宽时，无法做到所有的灰阶的增量是2，也即部分灰阶的增量是2，部分灰阶的增量是1。请参考表一，表一是8bit扩展到9bit的色彩映射的部分表格。
表一
| 8比特 | 9比特 | 1帧 | 2帧 | 3帧 | 4帧 | 5帧 | 6帧 | 7帧 | 8帧 |
| 255 | 504＝504+(000)<sub>2</sub> | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 |
| 254 | 503＝496+(111)<sub>2</sub> | 496 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 |
| 253 | 502＝496+(110)<sub>2</sub> | 496 | 496 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 |
| 252 | 501＝496+(101)<sub>2</sub> | 496 | 496 | 496 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 |
| 251 | 500＝496+(100)<sub>2</sub> | 496 | 496 | 496 | 496 | 504 | 504 | 504 | 504 |
| 250 | 499＝496+(011)<sub>2</sub> | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 504 | 504 | 504 |
| 249 | 498＝496+(010)<sub>2</sub> | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 504 | 504 |
| 248 | 496＝496+(000)<sub>2</sub> | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 |
| 247 | 494＝488+(110)<sub>2</sub> | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 496 | 488 | 488 |
从表一可知，从灰阶494到496，灰阶496到498的灰阶的增量为2。而从灰阶498到499、灰阶499到500……，直到503到504的灰阶的增量为1。因此，虽然8帧FRC可以解决4帧FRC灰阶饱和的问题，但是8帧FRC中存在色彩映射转折点，在色彩映射转折点的前后实际亮度随灰阶变化的趋势开始不同。也就是说，显示面板在该色彩映射转折点的前后表现的Gamma值是不一样的，那么，人眼在看色彩映射转折点前后的灰阶时，就会觉得该灰阶的亮度变化没那么平滑。
发明内容
本发明提供一种显示面板的驱动方法及驱动装置，能够解决输入图像的位宽大于显示面板的驱动源IC位宽的情况下，满足帧率转换过程中高灰阶饱和的同时，保证人眼对画面亮度感知上的平滑性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示面板的驱动方法，该驱动方法包括：将显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间；统计原始图像帧中的落入各子灰阶区间内的像素数量；根据统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间；在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于最佳放置区间，其中色彩映射转折点为映射后相邻灰阶的增量不同的点。
其中，根据统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间的步骤包括：将各子灰阶区间的像素数量与敏感系数相乘，以得到各子灰阶区间的判断值；选择判断值最小的子灰阶区间作为最佳放置区间。
其中，子灰阶区间内的灰阶值越高，子灰阶区间对应的敏感系数越低。
其中，在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于最佳放置区间的步骤包括：根据最佳放置区间从多个色彩映射表中选择对应的色彩映射表；根据选择的色彩映射表对待显示的原始图像帧的各像素的灰阶进行映射。
其中，该方法进一步包括：将映射后的灰阶的二进制数分成高预定位和低预定位；根据低预定位的数值将高预定位分别映射到多个待显示图像帧。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板的驱动装置，该驱动装置包括：划分模块，用于将显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间；统计模块，与划分模块连接，用于统计原始图像帧中的落入划分模块划分的各子灰阶区间内的像素数量；选择模块，与统计模块连接，用于根据统计模块统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间；处理模块，与选择模块连接，用于在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于选择模块选择出的最佳放置区间；其中，色彩映射转折点为映射后相邻灰阶的增量不同的点。
其中，选择模块包括：判断值获取单元，用于将各子灰阶区间的像素数量与敏感系数相乘，以得到各子灰阶区间的判断值；第一选择单元，与判断值获取单元连接，用于选择判断值获取单元获取的判断值最小的子灰阶区间作为最佳放置区间。
其中，子灰阶区间内的灰阶值越高，子灰阶区间对应的敏感系数越低。
其中，处理模块包括：第二选择单元，用于根据最佳放置区间从多个色彩映射表中选择对应的色彩映射表；第一映射单元，与第二选择单元连接，用于根据第二选择单元选择的色彩映射表对待显示的原始图像帧的各像素的灰阶进行映射。
其中，处理模块进一步包括：拆分单元，与第一映射单元连接，用于将第一映射单元映射后的灰阶的二进制数分成高预定位和低预定位；第二映射单元，与拆分单元连接，用于根据拆分单元拆分后的低预定位的数值将高预定位分别映射到多个待显示图像帧。
本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明的显示面板的驱动方法及驱动装置通过将显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间；统计原始图像帧中的落入各子灰阶区间内的像素数量；根据统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间；在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于最佳放置区间。通过上述方式，本发明能够实现高灰阶饱和的前提下，根据实际图像信息和人眼对高低灰阶的不同敏感度，自适应的调整色彩映射转折点位置，从而保证人眼对画面亮度感知上的平滑性。
附图说明
图1是4帧FRC和8帧FRC处理后实际亮度与灰阶曲线的对比图；
图2是本发明实施例的显示面板的驱动方法的流程图；
图3是本发明实施例中灰阶直方图的示意图；
图4是本实施例中敏感系数与灰阶的对应关系的示意图；
图5是本发明实施例的显示面板的驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2是本发明实施例的显示面板的驱动方法的流程图。如图2所示，该方法包括步骤：
步骤S101：将显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间。
在步骤S101中，以原始图像帧的位宽为8bit为例来说，其灰阶区间为0～255，将0～255的灰阶区间划分为多个例如5个子灰阶区间。其中，子灰阶区间的数量根据实际情况进行确定。
步骤S102：统计原始图像帧中的落入各子灰阶区间内的像素数量。
在步骤S102中，获取原始图像帧的灰阶直方图，根据灰阶直方图统计原始图像帧中的落入各子灰阶区间内的像素数量。
请一并参考图3，图3是本发明实施例中灰阶直方图的示意图。如图3所示，横轴gray表示灰阶，纵轴f(g)表示像素数。其中，横轴中的g0、g1、g2、g3、g4和g5是事先选取用于划分子灰阶区间的灰阶。也就是说，原始图像帧的5个子灰阶区间分别为第一子灰阶区间g0～g1，第二子灰阶区间g1～g2，第三子灰阶区间g2～g3，第四子灰阶区间g3～g4，第五子灰阶区间g4～g5。
本领域的技术人员可以理解，横轴中的g0、g1、g2、g3、g4和g5的灰阶是依次增大的，也即g0小于g1，g1小于g2……，依此类推，g4小于g5。优选地，g0为灰阶0，g5为灰阶255。
各子灰阶区间的像素数满足如下公式：
(i，j为整数)；
其中，cnt0表示第一子灰阶区间g0～g1的第一像素数，cnt1表示第二子灰阶区间g1～g2的第二像素数……，依此类推，cnt4表示第五子灰阶区间g4～g5的第五像素数。
步骤S103：根据统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间。
在步骤S103中，根据统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间的步骤包括：将各子灰阶区间的像素数量与敏感系数相乘，以得到各子灰阶区间的判断值；选择判断值最小的子灰阶区间作为最佳放置区间。
请一并参考图4，图4是本实施例中敏感系数与灰阶的对应关系的示意图。如图4所示，横轴gray表示灰阶，纵轴k表示敏感系数。其中，第一子灰阶区间g0～g1对应的敏感系数为第一敏感系数K0，第二子灰阶区间g0～g1对应的敏感系数为第二敏感系数K1……，依此类推，第五子灰阶区间g4～g5对应的敏感系数为第五敏感系数K4。
在本实施例中，子灰阶区间内的灰阶值越高，子灰阶区间对应的敏感系数越低。也就是说，第一敏感系数K0大于第二敏感系数K1，第二敏感系数K1大于第三敏感系数K2……，依此类推，第五敏感系数K4大于第四敏感系数K3。
各子灰阶区间的判断值满足如下公式：
CNTj＝cntj*Kj,j∈[0,4]，(j为整数)；
其中，CNT0表示第一子灰阶区间g0～g1的第一判断值，CNT1表示第二子灰阶区间g1～g2的第二判断值……，依此类推，CNT4表示第五子灰阶区间g4～g5的第五判断值。
比较第一判断值CNT0、第二判断值CNT1、第三判断值CNT2、第四判断值CNT3和第五判断值CNT4，选择其中最小的判断值对应的子灰阶区间作为色彩映射转折点的最佳放置区间。
其中，色彩映射转折点为映射后相邻灰阶的增量不同的点，具体请参考背景技术中的描述。
步骤S104：在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于最佳放置区间。
在步骤S104中，在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于最佳放置区间的步骤包括：根据最佳放置区间从多个色彩映射表中选择对应的色彩映射表；根据选择的色彩映射表对待显示的原始图像帧的各像素的灰阶进行映射；将映射后的灰阶的二进制数分成高预定位和低预定位；根据低预定位的数值将高预定位分别映射到多个待显示图像帧。
其中，色彩映射表与子灰阶区间一一对应，也就是说，根据划分的子灰阶区间数量以及最佳色彩对应方式预先设置分别与各子灰阶区间匹配的色彩映射表存于显示面板的存储器中。
在本实施例中，当步骤S103获取到色彩映射转折点对应的子灰阶区间后，根据该子灰阶区间选择对应的色彩映射表。
在本实施例中，根据选择的色彩映射表对将待显示的原始图像帧的各像素的灰阶按照色彩映射表由8bit扩展至9bit，其中，在色彩映射的过程中，色彩映射转折点被放置在最佳放置空间；接着将各像素映射后的9bit的灰阶拆分为高6位和低3位，最后按照低3位的数值将高6位的数值分别映射到多个待显示图像帧。
其中，按照低3位的数值将高6位的数值分别映射到多个待显示图像帧的操作具体为：当低位都是零的时候，将高位数据直接映射到待显示图像；如果低位是1的情况，则需要对预定数量的高位数据+1后再进行映射。举例来说，假设原始图像帧中某像素映射后的9bit的灰阶为011011 001，则待显示图像帧中该像素分别为011011、011011、011011、011011、011011、011011、011011、011011+1。假设原始图像帧中某像素映射后的9bit的灰阶为011011 011，则待显示图像帧中该像素分别为011011、011011、011011、011011、011011、011011+1、011011+1、011011+1。
本领域的技术人员可以理解，由于在色彩映射的过程中也即8bit扩展到9bit的过程中，选择与色彩映射转折点对应的色彩映射表，从而使得色彩映射转折点被放置在最佳放置空间，进而避免了出现画面亮度不平滑的问题。
图5是本发明实施例的显示面板的驱动装置的结构示意图。如图5所示，该驱动装置包括：划分模块21、统计模块22、选择模块23和处理模块24。
划分模块21用于将显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间。
统计模块22与划分模块21连接，用于统计原始图像帧中的落入划分模块21划分的各子灰阶区间内的像素数量。
选择模块23与统计模块22连接，用于根据统计模块22统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间。其中，色彩映射转折点为映射后相邻灰阶的增量不同的点。具体来说，选择模块23包括判断值获取单元231和第一选择单元232。判断值获取单元231与统计模块22连接，用于将统计模块22统计的各子灰阶区间的像素数量与敏感系数相乘，以得到各子灰阶区间的判断值。第一选择单元232与判断值获取单元231连接，用于选择判断值获取单元231获取的判断值最小的子灰阶区间作为最佳放置区间。优选地，子灰阶区间内的灰阶值越高，子灰阶区间对应的敏感系数越低。
处理模块24与选择模块23中的第一选择单元232连接，用于在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于选择模块23选择出的最佳放置区间。具体来说，处理模块24包括第二选择单元241、第一映射单元242、拆分单元243和第二映射单元244。第二选择单元241与第一选择单元232连接，用于根据第一选择单元232选择出的最佳放置区间从多个色彩映射表中选择对应的色彩映射表。第一映射单元242与第二选择单元241连接，用于根据第二选择单元241选择的色彩映射表对待显示的原始图像帧的各像素的灰阶进行映射。拆分单元243与第一映射单元242连接，用于将第一映射单元242映射后的灰阶的二进制数分成高预定位和低预定位。第二映射单元244与拆分单元243连接，用于根据拆分单元243拆分后的低预定位的数值将高预定位分别映射到多个待显示图像帧。
本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明的显示面板的驱动方法及驱动装置通过将显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间；统计原始图像帧中的落入各子灰阶区间内的像素数量；根据统计的像素数量和人眼对各子灰阶区间的敏感系数从多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间；在帧率转换的色彩映射过程中将色彩映射转折点放置于最佳放置区间。通过上述方式，本发明能够实现高灰阶饱和的前提下，根据实际图像信息和人眼对高低灰阶的不同敏感度，自适应的调整色彩映射转折点位置，从而保证人眼对画面亮度感知上的平滑性。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种显示面板的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法包括：
将所述显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间；
统计所述原始图像帧中的落入各所述子灰阶区间内的像素数量；
根据统计的所述像素数量和人眼对各所述子灰阶区间的敏感系数从所述多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间；
在帧率转换的色彩映射过程中将所述色彩映射转折点放置于所述最佳放置区间，其中所述色彩映射转折点为映射后相邻灰阶的增量不同的点；
其中，所述根据统计的像素数量和人眼对各所述子灰阶区间的敏感系数从所述多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间的步骤包括：
将各所述子灰阶区间的所述像素数量与所述敏感系数相乘，以得到各所述子灰阶区间的判断值；
选择所述判断值最小的所述子灰阶区间作为所述最佳放置区间；
其中，所述在帧率转换的色彩映射过程中将所述色彩映射转折点放置于所述最佳放置区间的步骤包括：
根据所述最佳放置区间从多个色彩映射表中选择对应的所述色彩映射表；
根据选择的所述色彩映射表对所述待显示的原始图像帧的各像素的灰阶进行映射。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述子灰阶区间内的灰阶值越高，所述子灰阶区间对应的所述敏感系数越低。
3.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
将映射后的所述灰阶的二进制数分成高预定位和低预定位；
根据所述低预定位的数值将所述高预定位分别映射到多个待显示图像帧。
4.一种显示面板的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括：
划分模块，用于将所述显示面板待显示的原始图像帧的灰阶区间划分为多个子灰阶区间；
统计模块，与所述划分模块连接，用于统计所述原始图像帧中的落入所述划分模块划分的各所述子灰阶区间内的像素数量；
选择模块，与所述统计模块连接，用于根据所述统计模块统计的所述像素数量和人眼对各所述子灰阶区间的敏感系数从所述多个子灰阶区间中选择色彩映射转折点的最佳放置区间；
处理模块，与所述选择模块连接，用于在帧率转换的色彩映射过程中将所述色彩映射转折点放置于所述选择模块选择出的所述最佳放置区间；
其中，所述色彩映射转折点为映射后相邻灰阶的增量不同的点；
其中，所述选择模块包括：
判断值获取单元，用于将各所述子灰阶区间的所述像素数量与所述敏感系数相乘，以得到各所述子灰阶区间的判断值；
第一选择单元，与所述判断值获取单元连接，用于选择所述判断值获取单元获取的所述判断值最小的所述子灰阶区间作为所述最佳放置区间；
其中，所述处理模块包括：
第二选择单元，用于根据所述最佳放置区间从多个色彩映射表中选择对应的所述色彩映射表；
第一映射单元，与所述第二选择单元连接，用于根据所述第二选择单元选择的所述色彩映射表对所述待显示的原始图像帧的各像素的灰阶进行映射。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述子灰阶区间内的灰阶值越高，所述子灰阶区间对应的所述敏感系数越低。
6.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述处理模块进一步包括：拆分单元，与所述第一映射单元连接，用于将所述第一映射单元映射后的所述灰阶的二进制数分成高预定位和低预定位；
第二映射单元，与所述拆分单元连接，用于根据所述拆分单元拆分后的所述低预定位的数值将所述高预定位分别映射到多个待显示图像帧。
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