CN1499475A - 用于驱动液晶显示器的响应时间加速器和方法 - Google Patents

用于驱动液晶显示器的响应时间加速器和方法 Download PDF

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Abstract

提供了用于驱动一个液晶显示器(LCD)的响应时间加速器和方法。依据用于驱动LCD的响应时间加速器，一个加速单元从一个帧存储器单元中读取对应于输入的当前数据Pn的先前数据Pn－1，其中帧存储器单元更新和存储先前数据Pn－1的一个或多个帧。加速单元然后从一个表格存储器单元中读取预定的映射面板输出值TPO、预定的映射面板特性值TpPn、以及对应于先前数据Pn－1和当前数据Pn的标志信息，并且解码读取的信息，其中表格存储器单元存储预定的映射面板输出值TPOs、预定的映射面板特性值TpPns、以及对应于预定的映射面板特性值TpPns的标志信息。加速单元依据标志信息在解码了的映射面板输出值TPO和映射面板特性值TpPn上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据PO、和将被输出到帧存储器单元的下一帧的先前数据pPn。因此，响应时间加速器和方法使得甚至相对于具有极其大或小的灰度级值的图像数据来说改善液晶体的响应时间成为可能。

Description

用于驱动液晶显示器的响应时间加速器和方法
本申请要求享受于2002年11月8日提出的韩国专利申请2002-69357的优先权，其全部内容在这里作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)，特别是涉及一种用于驱动一个液晶显示器的响应时间加速器***和方法。
背景技术
当前的LCD技术具有与液晶体响应时间有关的问题。因此，由于在LCD面板中形成像素的液晶体的响应时间相对较慢，所以当TV显示大量的活动图像时，用户看到了一个残留图像。
当施加的偏压旋转一个晶格时，在LCD面板内的每个液晶元件允许光通过或者是阻碍光。通常，由于对偏压做出响应所需要的时间大约为几十毫秒，而且横跨晶体施加的偏压在帧与帧之间不同(在SXGA分辩率为1/75秒)，所以液晶体不能实时响应于数据变化。例如，如果在LCD面板内横跨液晶体施加的偏压被设置为用于8位图像数据的255的灰度级，则在液晶体的实际响应之后亮度级小于255，其导致纵条纹模式生成一个残留图像。由于增加了的分辩率而使帧周期降低，所以液晶体响应特性变差了。
用于防止由于慢的响应而导致的液晶面板残留图像保持的最常使用的方法是在在用于驱动液晶面板的源驱动器中处理它之前适当地预处理图像。为了实现这种技术，已经采用了一个响应时间加速器(response timeaccelerator，RTA)。然而，RTA有许多的问题。
为了使液晶体跟得上当前的帧数据，RTA基本上是把前一帧数据与当前帧数据进行比较，插值这两帧数据，并且依据比较的结果查找一个相对于其能够加快响应时间的新的当前帧数据。实时地把输入到RTA的当前数据与保存在一个存储器、诸如在RTA之外的SDRAM中的前一帧数据进行比较。
一种应用于一个传统的RTA、用于加快响应时间的方法涉及把RGB(Red(红)、Green(绿)、Blue(蓝))数据的4到6个最高有效位(most significantbits，MSB′s)作为帧数据存储在一个外部存储器、诸如SDRAM中。然而，当仅仅在一个外部存储器诸如SDRAM中存储这些MSBs(例如n个MSBs)作为帧数据时，存在像素数据截断误差(pixel data truncation error，PDTE)。如果只有这些MSBs被用作前一帧数据Pn-1，则能够在前一帧数据Pn-1和当前帧数据Pn之间进行比较的灰度级等级的数目是(2n×2n)，其中使用了前一帧数据Pn-1中的n位Pn-1[7:8-n]和当前帧数据Pn中的n位Pn[7:8-n]。这原因存在一个错误。也就是说，由于可获得用于比较的灰度级的数目从“256×256”减少到(2n×2n)，所以存在量化误差，其中256×256是当8位数据被完全用于每一帧数据时可利用的灰度级的数目。在此，因为由于未使用的8-n个LSBs而导致零星地存在误差，所以给出了术语“量化误差”。
例如，假定通过把当前帧数据Pn中的n位Pn[7:8-n]右移8-n个比特位置而得出的值为K(例如，如果n＝4，则为Pn[3:0])，当以K×2(8-N)灰度级向面板输出一个超过当前帧数据的过量值(overshoot value)或者是一个低于当前帧数据的欠量值(undershoot value)时，存在量化误差。最终，由于在通过把2(8-N)乘以通过把用于每一灰度级的当前帧数据移位8-n个比特位置而得出的值产生的灰度级处周期性地存在量化误差，所以在将被显示在液晶面板上的纵条纹中定期地生成噪声。正如前面提到的那样，以上的描述在LCD为每一个像素使用8位RGB数据以使得显示256个灰度级成为可能的假定之下。
在此，通过前一帧数据Pn-1和当前帧数据Pn的插值而找到的新的当前帧数据通常被保存在在RTA内的一个表格存储器中。定义了超过当前帧数据的过量或者是低于当前帧数据的欠量的、保存在内置的表格存储器中用于插值的列表值是基于面板的液晶特性实验确定的。例如，假定在面板中的液晶的响应时间相对较慢，如果当前帧数据大于前一帧数据，则向新的当前帧数据分配一个大于实际数据的列表值，然后将其输出给面板。类似地，如果当前帧数据小于前一帧数据，则向当前帧数据分配一个小于实际数据的列表值，然后将其输出到面板。
用于使用传统的RTA实现的加快响应时间的这种方法的另一个缺点是：由于RGB图像数据的位数被限制为8，所以它把用于每一个输出数据的过量和欠量的数量限制为从0到255变化的灰度级。因此，如果当前帧数据Pn具有一个极其大的值(大约255的灰度级)或者一个极其小的值(大约0的灰度级)，则输出的数据没有足够数量的过量或欠量。例如，如果当前帧数据Pn具有一个最大255的灰度级，则由于过量被限制为最大255的灰度级，所以不可能向输出数据给出一个大于当前帧数据Pn的过量。因此，如果从面板中输出的数据处于255的灰度级，则液晶面板将返回一个小于255的值作为响应。这样的一个过量或欠量限制难以改善响应时间。
发明内容
本发明提供了一个被设计为通过消除截断误差而改善液晶的响应时间的响应时间加速器。
本发明还提供了一种通过消除截断误差而改善液晶的响应时间的响应时间加速方法。
依据本发明的一个方面，提供了一个用于驱动一个液晶显示器(LCD)的响应时间加速器，其具有一个帧存储器单元、一个表格存储器单元、和一个加速单元。
帧存储器单元更新和存储先前数据的一个或多个帧。表格存储器单元存储预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于预定映射面板特性值的标志信息。加速单元读取对应于输入的当前数据的先前数据，读取和解码预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、以及对应于先前数据和当前数据的标志信息，依据标志信息在解码了的映射面板输出值和映射面板特性值上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据、和将被输出到帧存储器单元的下一帧的先前数据。
加速单元能够包含一个比较器、一个系数发生器、一个表格解码器、一个面板输出插值器、一个帧存储器输出插值器、一个面板输出选择器、和一个帧存储器输出选择器。
比较器把当前数据与先前数据进行比较，并且输出液晶面板数据和具有与当前数据相同的值的下一帧的先前数据、或者当前数据和先前数据。系数发生器基于当前数据和先前数据生成将被用于插值的系数。表格解码器读取并解码预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于先前数据和当前数据的标志信息。面板输出插值器在解码了的预定映射面板输出值上执行插值，并且生成液晶面板数据。帧存储器输出插值器在解码了的预定面板特性值上执行插值，并且生成下一帧的先前数据。面板输出选择器有选择地接收比较器的输出或者面板输出插值器的输出，并且输出液晶面板数据。帧存储器输出选择器有选择地接收比较器的输出或者帧存储器输出插值器的输出，并且输出下一帧的先前数据。
在一个实施例中，标志信息在当前数据与下一帧的先前数据相同时处于第一逻辑状态，而在当前数据不同于下一帧的先前数据时处于第二逻辑状态。
能够使用下列等式执行插值：
l＝Pn-1[DB-1:DB-n]
m＝Pn[DB-1:DB-n]
r＝Pn-1[DB-(n+1):0]
s＝Pn[DB-(n+1):0]
A＝{TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m)*r}＞＞(DB-n)
C＝{TP(l，m+1)(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m+1)*r}＞＞(DB-n)
PZ＝{A*(2(DB-n)-s)+C*s}＞＞(DB-n)
其中，Pn、Pn-1、和TP分别表示当前数据、先前数据、和映射的面板输出值或者映射的面板特性值，而DB、n、和PZ分别是数据的位数、在截断之后的位数、和输出值。
此外，在当标志信息处于第二逻辑状态时执行插值的过程中，能够通过如果当前数据的最高有效位(MSB)处于第一逻辑状态则在最小灰度级值处插值、或者如果当前数据的MSB处于第二逻辑状态则在最大灰度级值处插值，而获得液晶面板数据。预定的映射面板输出值和预定的映射面板特性值能够一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
能够使用下列等式执行比较：
|(Pn-1)-(Pn)|≤THV→PO＝Pn，pPn＝Pn
其中Pn-1、Pn、THV分别表示先前数据、当前数据、和一个预定的阈值，而PO和pPn是液晶面板数据和下一帧的先前数据。
依据本发明的另一个方面，提供了一种由一个响应时间加速器执行的、用于改善液晶面板的响应时间的方法，其中该响应时间加速器具有：一个帧存储器单元，用于更新和存储先前数据的一个或多个帧；一个表格存储器单元，用于存储预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于预定映射面板特性值的标志信息；以及一个加速单元，用于生成将被输出到液晶面板的数据。
该方法包含以下步骤：在加速单元中接收当前数据；在加速单元中读取对应于当前数据的先前数据；在加速单元中读取并解码预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于先前数据和当前数据的标志信息；在加速单元中依据标志信息在解码了的预定映射面板输出值上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据；以及在加速单元中依据标志信息在解码了的预定映射面板特性值上执行插值，并且生成将被输出到帧存储器单元的下一帧的先前数据。
该方法可以进一步包含步骤：把当前数据与先前数据进行比较，并且输出液晶面板数据和具有与当前数据相同的值的下一帧的先前数据、或者是当前数据和先前数据。
在一个实施例中，标志信息在当前数据与下一帧的先前数据相同时处于第一逻辑状态，而在当前数据不同于下一帧的先前数据时处于第二逻辑状态。
依据这种方法，能够使用下列等式执行插值：
l＝Pn-1[DB-1:DB-n]
m＝Pn[DB-1:DB-n]
r＝Pn-1[DB-(n+1):0]
s＝Pn[DB-(n+1):0]
A＝{TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m)*r}＞＞(DB-n)
C＝{TP(l，m+1)(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m+1)*r}＞＞(DB-n)
PZ＝{A*(2(DB-n)-s)+C*s}＞＞(DB-n)
其中，Pn、Pn-1、和TP分别表示当前数据、先前数据、和映射的面板输出值或者映射的面板特性值，而DB、n、和PZ分别是数据的位数、在截断之后的位数、和输出值。
此外，在当标志信息处于第二逻辑状态时执行插值的过程中，能够通过如果当前数据的最高有效位(MSB)处于第一逻辑状态则在最小灰度级值处插值、或者如果当前数据的MSB处于第二逻辑状态则在最大灰度级值处插值，而获得液晶面板数据。
预定的映射面板输出值和预定的映射面板特性值能够一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
依据这种方法，能够使用下列等式执行比较：
|(Pn-1)-(Pn)|≤THV→PO＝Pn，pPn＝Pn
其中Pn-1、Pn、THV分别表示先前数据、当前数据、和一个预定的阈值，而PO和pPn是液晶面板数据和下一帧的先前数据。
附图简述
通过对如在附图中说明的本发明的最佳实施例的更多具体描述，本发明的上述及其它目的、特征和优点将是显而易见的，在附图中，在不同的图中相似的参考符号涉及相同的部件。这些附图不一定是按比例的，而是重点放在说明本发明的原理上。
图1包含依据本发明的、用于驱动一个液晶显示器(LCD)的一个响应时间加速器的方框图。
图2包含图1中的加速单元的方框图。
图3是一个显示了依据本发明、用于驱动LCD的响应时间加速器的操作的流程图。
图4显示了保存在图1中的表格存储器单元中的、用于每一个灰度级的映射值(TPO/TpPn)。
图5是一个显示了由依据本发明的用于驱动LCD的响应时间加速器执行的插值的图表。
具体实施方式
图1显示了依据本发明的用于驱动一个液晶显示器(LCD)的一个响应时间加速器。
参见图1，依据本发明的用于驱动液晶显示器(LCD)的响应时间加速器包含一个帧存储器单元110、一个表格存储器单元120、和一个加速单元130。帧存储器单元110更新和存储先前数据Pn-1的一个或多个帧。在此，帧存储器单元110存储对应于当前数据、并且将被传输到液晶面板中的同一个像素的数据Pn-1(在下文中被称作“先前数据”)，它是在当前帧数据Pn(在下文中被称作“当前数据”)之前的一帧。
表格存储器单元120存储预定的映射面板输出值TPOs、预定的映射面板特性值TpPns、和对应于预定映射面板特性值TpPns的标志信息。在此，依据本发明，先前数据Pn-1和对应于该先前数据Pn-1的标志信息被要求执行插值。在此，预定的映射面板输出值TPO和预定的映射面板特性值TpPn定义了一个超过当前数据Pn的过量值或者是一个低于当前数据Pn的欠量值，并且是基于面板的液晶特性用实验方法确定的，其中预定的映射面板输出值TPO和预定的映射面板特性值TpPn是被用于插值的列表值。
特别地，预定的映射面板输出值TPO是一个通常被用来校正当前数据Pn的灰度级到最好地适合于液晶面板的特性的另一个灰度级的列表值。为执行更具体的插值所必需的预定的映射面板特性值TpPn是一个对应于相对于当前数据Pn的灰度级用实验方法获得的液晶面板的一个响应灰度级的列表值。虽然使用预定的映射面板输出值TPO进行校正，但是由于液晶面板实际上不能正常地响应，所以列表值TpPn被用来补偿差的响应。
加速单元130读取对应于输入的当前数据Pn的先前数据Pn-1，读取并解码预定的映射面板输出值TPO、预定的映射面板特性值TpPn、以及对应于先前数据Pn-1和当前数据Pn的标志信息，依据标志信息在解码了的映射面板输出值TPO和映射面板特性值TpPn上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据PO、和将被输出到帧存储器单元110的下一帧的先前数据pPn(将会是下一帧中的先前数据的数据)。
图2显示了依据本发明的用于驱动液晶面板的响应时间加速器中的加速单元130。参见图2，加速单元130包含一个比较器210、一个系数发生器220、一个表格解码器230、一个面板输出插值器240、一个帧存储器输出插值器260、一个面板输出选择器250、和一个帧存储器输出选择器270。比较器210把当前数据Pn与先前数据Pn-1进行比较，并且输出液晶面板数据PO和具有与当前数据Pn相同的值的下一帧的先前数据pPn、或者当前数据Pn和先前数据Pn-1。此外，比较器210从帧存储器单元110中读取先前数据Pn-1。
系数发生器220基于当前数据Pn和先前数据Pn-1生成将被用于插值的系数。表格解码器230读取并解码预定的映射面板输出值TPO、预定的映射面板特性值TpPn、和对应于先前数据Pn-1和当前数据Pn的标志信息。面板输出插值器240在解码了的预定映射面板输出值TPO上执行插值，并且生成液晶面板数据PO。帧存储器输出插值器260在解码了的预定面板特性值TpPn上执行插值，并且生成下一帧的先前数据pPn。
面板输出选择器250有选择地接收比较器210的输出或者面板输出插值器240的输出，并且输出液晶面板数据PO。输出液晶面板数据PO被输入到LCD面板，并且驱动液晶体。更具体地说，液晶面板数据PO被输入到一个驱动液晶面板的源驱动器。源驱动器依据液晶面板的分辩率特性通过处理一个信号来驱动液晶面板，因此允许一个图像被显示在LCD上。帧存储器输出选择器270有选择地接收比较器210的输出或者帧存储器输出插值器260的输出，并且输出下一帧的先前数据pPn。
标志信息处于第一逻辑状态、即逻辑低状态时，当前数据Pn与下一帧的先前数据pPn相同，而它处于第二逻辑状态即逻辑高状态时，当前数据Pn与下一帧的先前数据pPn不同。第一逻辑状态是指其中液晶像素被完全地加快以便使液晶像素被完全地填充为当前数据Pn的状态。第二逻辑状态表示其中液晶像素没有完全响应以便使液晶像素没有被完全填充为当前数据Pn的状态。因此，如果标志信息处于第二逻辑状态，如以下所述那样，通过在最大或者最小灰度级处插值而获得当前数据Pn，并且把它输出给液晶面板。
使用等式(1)执行插值：
l＝Pn-1[DB-1:DB-n]
m＝Pn[DB-1:DB-n]
r＝Pn-1[DB-(n+1):0]
s＝Pn[DB-(n+1):0]
A＝{TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m)*r}＞＞(DB-n)
C＝(TP(l，m+1)(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m+1)*r)＞＞(DB-n)
PZ＝{A*(2(DB-n)-S)+C*s)＞＞(DB-n)            ...(1)
其中，Pn、Pn-1、和TP分别表示当前数据、先前数据、和映射的面板输出值或者映射的面板特性值，而DB、n、和PZ分别是数据的位数、在截断之后的位数、和输出值。
在此，如以上指出的那样，DB和n表示在图像数据中的位数以及在截断之后的位数。例如，如果在8位图像数据的情况下截取了3个LSB位，则所有剩余的位是5个MSB位，因此n为5。除非规定了，否则假定DB为8。输出值PZ是意味着：如果TP为映射的面板输出值TPO则为液晶面板数据PO，或者如果TP为映射的面板特性值TpPn则为下一帧的先前数据pPn。符号“＞＞”表示移位。例如，“TP(l，m)＞＞4”是指通过把对应于(l，m)(DB-位、即8位值)的TP值右移位4个比特位置而获得的值。这意味着如果TP(l，m)为“11110000”，则TP(l，m)＞＞4为“00001111”。
特别地，当标志信息处于第二逻辑状态时，通过如果当前数据Pn的MSB处于第一逻辑状态则在最小灰度级处、并且如果MSB处于第二逻辑状态则在最大灰度级处进行插值，而获得液晶面板数据PO。预定的映射面板输出值TPOs和预定的映射面板特性值TpPns一对一地对应于由当前数据Pn和先前数据Pn-1的MSB位确定的灰度级值。
使用等式(2)由比较器210执行在当前数据Pn和先前数据Pn-1之间的比较：
|(Pn-1)-(Pn)|≤THV→PO＝Pn，pPn＝Pn           ...(2)
其中Pn-1、Pn、THV分别表示先前数据、当前数据、和一个预定的阈值，而PO和pPn是液晶面板数据和下一帧的先前数据。
也就是说，如果“(Pn-1)-(Pn)”的绝对值在在等式(2)中表示的范围之内，则比较器210输出液晶面板数据PO和与当前数据Pn相同的下一帧的先前数据pPn。在此，在静止图像的情况下，“(Pn-1)-(Pn)”为0。然而，等式(2)意味着：如果“(Pn-1)-(Pn)”的绝对值没有超过预定阈值THV，则即使受噪声影响的当前数据Pn稍微不同于先前数据Pn-1，但是比较器210也输出液晶面板数据PO和具有与当前数据Pn相同的值的下一帧的先前数据pPn。预定阈值THV被设置为十进制数中的4或8，或者是二进制数中的“00000100”或“00001000”。考虑到液晶面板的噪声特性，预定阈值THV可以被设置为另外的值。
相反，如果“(Pn-1)-(Pn)”的绝对值没有在在等式(2)中表示的范围之内(或者是超过了预定阈值THV)，则比较器210输出输入的当前数据Pn和先前数据Pn-1。依据本发明，照原样从比较器210中输出的当前数据Pn和先前数据Pn-1、以及标志信息被用于插值。也就是说，如果当前数据Pn大于先前数据Pn-1，则通过插值获得当前数据Pn，以生成大于当前数据Pn的液晶面板数据PO。相反，如果当前数据Pn小于先前数据Pn-1，则通过插值获得当前数据Pn，以生成小于当前数据Pn的液晶面板数据PO。
下面将详细描述依据本发明的用于驱动LCD的一个响应时间加速器的操作。图3是一个显示了依据本发明的响应时间加速器的操作的流程图。参见图3，加速单元130接收当前数据Pn，并且读取对应于当前数据Pn的先前数据Pn-1(步骤S311)。在此，当前数据Pn是从在计算机主机中的一个图形卡接收的，并且RGB图像数据具有对应于预定分辩率的大小。加速单元130从帧存储器单元110、诸如SDRAM中读取是在当前数据Pn之前的一帧的先前数据Pn-1。当从帧存储器单元110中读取相关数据时，可以使用比较器210或者一个单独的阅读器。
然后，加速单元130中的比较器210确定是否满足等式(2)。在这种情况下，如果“(Pn-1)-(Pn)”的绝对值在在等式(2)中表示的范围之内，则比较器210输出液晶面板数据PO和作为当前数据Pn的下一帧的先前数据pPn(步骤S315)，其中下一帧的先前数据pPn将会是在下一帧中的先前数据。相反，如果“(Pn-1)-(Pn)”的绝对值没有在在等式(2)中表示的范围之内，即超过了预定阈值THV，则比较器210输出输入的当前数据Pn和先前数据Pn-1。然后，输出的当前数据Pn和先前数据Pn-1被用来驱动插值。
为了执行插值，首先，系数发生器220从当前数据Pn和先前数据Pn-1中生成为插值所必需的系数(步骤S319)。这些为插值所需要的系数是在等式(1)中表示的参数l、m、r、s等。例如，如果DB为8而且n为4，则m为Pn[7:4]，并且Pn[7:4]是指通过把在8位数据之中的4位MSB数据转换成为十进制数而获得的一个值(4位灰度级)。在此，由于r和s是由8-n个LSB位确定的，所以这消除了在使用传统技术时存在的截断误差。也就是说，使用LSB位用于计算r和s除去了在将被显示在LCD上的纵条纹模式中定期生成的噪声。
接下来，表格解码器230从表格存储器单元120中读取映射面板输出值TPO、映射面板特性值TpPn、以及对应于当前数据Pn和先前数据Pn-1的标志信息，并且解码读取的信息(步骤S321)。当在等式(1)中计算A和C时，使用值TPO和TpPn。
图4显示了保存在表格存储器单元120中的、用于每一个灰度级的映射值TPO/TpPn。参见图4，如果在8位图像数据中截断了4位所以n为4，则Pn[7:4]和Pn-1[7:4]具有0到15的灰度级。保存在表格存储器单元120中的映射值一对一地对应于每一个灰度级，并且由当前数据Pn和先前数据Pn-1的灰度级值的坐标表示。尽管图4仅仅显示了映射面板输出值TPOs，但是映射面板特性值TpPns也一对一地对应于每个灰度级，并且由当前数据Pn和先前数据Pn-1的灰度级值的坐标表示。区别是在映射面板特性值TpPn中的位数目(编号)比在映射面板输出值TPO中的数目(编号)高一位，是由于前者还包含它的相应标志信息。
这样，预定的映射面板输出值TPOs和预定的映射面板特性值TpPns一对一地对应于由当前数据Pn和先前数据Pn-1的MSB位确定的每个灰度级值。在此，相对于所有图像数据位(256个灰度级)来说值TPO和TpPn每个都可以被排列在同样大小的方形表格中，但是那些值被映射到仅仅相对于MSB位生成的灰度级值以便减小使用的存储器数量。在以上的等式(1)中所示的TP(l，m)、TP(l+1，m)、TP(l，m+1)、和TP(l+1，m+1)对应于由图4中的Q表示的4个列表值，其中l＝2而且m＝0。
在系数发生器220和表格解码器230已经获得或者解码了为计算等式(1)所需要的值之后，面板输出插值器240依据等式(1)在解码了的映射面板输出值TPO上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据PO。在此，由面板输出插值器240使用等式(1)获得的PZ是液晶面板数据PO。
然而，如果解码了的标志信息处于第二逻辑状态、即逻辑高状态，则它意味着液晶像素没有完全地响应。在这种情况下，从由液晶面板插值器240执行的插值中生成的液晶面板数据PO由当前数据Pn确定。也就是说，如果当前数据Pn的MSB处于第二逻辑状态、即逻辑高状态，则通过在最大灰度级值(例如在8位数据中的255)处插值而获得液晶面板数据PO，如果MSB需要第一逻辑状态即逻辑低状态，则通过在最小灰度级值(例如在8位数据中的0)处插值而获得同一个数据。也就是说，当标志信息处于第二逻辑状态时，通过在最小或者最大灰度级值处插值而获得液晶面板数据PO。这样使用标志信息使得液晶像素相对于大约最小和最大灰度级的值被完全地加快成为可能。
帧存储器输出插值器260依据等式(1)插值解码了的映射面板特性值TpPn，并且生成将被输出到帧存储器单元110的下一帧的先前数据pPn(步骤S323)。在这种情况下，由帧存储器输出插值器260使用等式(1)获得的PZ是下一帧的先前数据pPn。在此，如果当前数据Pn与先前数据Pn-1相同的话，则这样生成的下一帧的先前数据pPn和对应于当前数据Pn和先前数据Pn-1的映射面板特性是彼此相同的。这是因为下一帧的先前数据pPn是指将会是在下一帧中的先前数据的数据，并且是以这样一种方法通过执行插值获得的以预测面板响应特性。
在这种情况下，当通过依据等式(1)通过插值获得解码了的映射面板特性值TpPn来生成下一帧的先前数据pPn时，如果下一帧的先前数据pPn与当前数据Pn相同，则这意味着以第一逻辑状态即逻辑低状态保存解码了的标志信息。也就是说，这是其中液晶像素被完全地加快的情况。相反，如果下一帧的先前数据pPn不同于当前数据Pn，则这意味着以第二逻辑状态、即逻辑高状态保存解码了的标志信息。也就是说，这是其中液晶像素没有完全地响应的情况。为了防止不完全的加速，通过在最大或者最小灰度级处插值获得液晶面板数据。
从比较器210和面板输出插值器240中输出的每个液晶面板数据PO被发送给面板输出选择器250，如果满足等式(2)则其接着把从比较器210中接收的液晶面板数据PO输出给液晶面板(步骤S317)。另一方面，如果不满足等式(2)，则面板输出选择器250把从面板输出插值器240中接收的液晶面板数据PO输出到液晶面板(步骤S317)。类似地，从比较器210和帧存储器输出插值器260中输出的下一帧的先前数据pPn每个都被发送给帧存储器输出选择器270，如果满足等式(2)，则其接着把从比较器210中接收的下一帧的先前数据pPn输出给帧存储器单元110(步骤S317)。如果不满足等式(2)，则帧存储器输出选择器270把从帧存储器输出插值器260中接收的下一帧的先前数据pPn输出给帧存储器单元110(步骤S317)。
在以这种方式相对于一帧来说已经输出了液晶面板数据PO和下一帧的先前数据pPn之后，依据本发明的响应时间加速器的加速单元130从帧存储器单元110中读取先前数据Pn-1和它的相应标志信息，并且相对于下一帧重复以上操作(步骤S325～S327)。
下面通过它呈现的特性详细描述由依据本发明的用于驱动LCD的响应时间加速器执行的插值方法。图5是一个说明了由依据本发明的用于驱动LCD的响应时间加速器执行的插值方法的图表。参见图5，当前数据Pn在第一到第三帧中分别具有130、250、和250的灰度级。在这种情况下，由液晶输出插值器240生成的液晶面板数据PO具有160、255、和255的灰度级。由帧存储器输出插值器260生成的下一帧的先前数据pPn具有130、240、和250的灰度级。
在图5中，在第一帧中当前数据Pn具有130的灰度级，而先前数据Pn-1具有0的灰度级。在这种情况下，依据如上所述的插值方法生成的液晶面板数据PO和下一帧的先前数据分别具有160和130的灰度级。在此，由于当前数据Pn与下一帧的先前数据pPn相同，并且液晶像素被完全地加快，所以对应于映射面板特性值TpPn的标志信息处于第一逻辑状态、即逻辑低状态。也就是说，液晶面板插值器240使用等式(1)生成具有灰度级160的液晶面板数据PO，而帧存储器输出插值器260使用等式(1)生成具有灰度级130的下一帧的先前数据pPn。
在第二帧中当前数据Pn具有250的灰度级，而先前数据Pn-1具有130的灰度级。在这种情况下，依据如上所述的插值方法生成的液晶面板数据PO和下一帧的先前数据分别具有255和240的灰度级。在此，由于当前数据Pn与下一帧的先前数据pPn不同，并且液晶像素没有完全地响应，所以对应于映射面板特性值TpPn的标志信息处于第二逻辑状态、即逻辑高状态。也就是说，液晶面板插值器240使用等式(1)生成具有灰度级255的液晶面板数据PO，而帧存储器输出插值器260使用等式(1)生成具有灰度级240的下一帧的先前数据pPn。当标志信息以这种方式处于第二逻辑状态即逻辑高状态时，使用下列方法实现了响应时间改进。
如图5所示，在第三帧中当前数据Pn具有250的灰度级，而先前数据Pn-1具有240的灰度级。在这种情况下，依据如上所述的插值方法生成的液晶面板数据PO具有255的灰度级。在此，液晶像素被完全地加快了，而且下一帧的先前数据pPn在250的灰度级处加快了像素。当标志信息处于第二逻辑状态、即逻辑高状态时，如上所述，液晶面板输出插值器240确定当前数据Pn的MSB处于第二逻辑状态，以便使它在最大灰度级处生成液晶面板数据PO。此外，在这种情况下，由于下一帧的当前数据pPn与当前数据Pn相同，并且发生了在液晶面板的响应时间中的改进，所以对应于映射面板特性值TpPn的标志信息处于第一逻辑状态。因此，液晶面板插值器240使用等式(1)在255的灰度级处生成液晶面板数据PO，而帧存储器输出插值器260使用等式(1)在250的灰度级处生成下一帧的先前数据pPn。
已经参考如图5所示的第三帧描述了一种在当前数据Pn具有大的灰度级值时改善液晶体的响应时间的方法。在当前数据Pn具有小的灰度级值时它同样适用。也就是说，当当前数据Pn具有小的灰度级值而且标志信息处于第二逻辑状态即逻辑高状态时，液晶面板输出插值器240确定当前数据Pn的MSB处于第一逻辑状态，以便在最小灰度级0处生成液晶面板数据PO。
 如上所述，在依据本发明的用于驱动LCD的响应时间加速器中，加速单元130从帧存储器单元110中读取对应于输入的当前数据Pn的先前数据Pn-1，其中帧存储器单元110用于更新和存储先前数据的一个或多个帧。加速单元130然后从表格存储器单元120中读取预定的映射面板输出值TPO、预定的映射面板特性值TpPn、以及对应于先前数据Pn-1和当前数据Pn的标志信息，并且解码读取的信息，其中表格存储器单元120用于存储预定的映射面板输出值TPOs、预定的映射面板特性值TpPns、以及对应于预定的映射面板特性值TpPns的标志信息。加速单元130在解码了的映射面板输出值TPO和映射面板特性值TpPn上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据PO、和将被输出到帧存储器单元110的下一帧的先前数据pPn。
在附图和说明书中已经公开了本发明的最佳实施例，并且尽管已经使用了特殊的术语，但是仅仅以一般的和描述性的意义使用它们，而不打算限制实施例。因此，本领域的技术人员将会理解可以进行各种形式和细节上的变化而不背离由附加权利要求定义的本发明的精神和范围。
基于上述描述，依据本发明的用于驱动LCD的响应时间加速器使用了一种插值方法，以在应用截断技术的同时通过使用8-n个LSB位除去截断误差，以便利用一个用于n位MSB数据的表格存储器，因此消除了在将被显示在LCD上的纵条纹模式中定期生成的噪声。此外，依据本发明的用于驱动LCD的响应时间加速器具有用于存储预定的映射面板输出值TPOs、预定的映射面板特性值TpPns、和预定的标志信息的表格存储器，所有这些数据被用于插值，并且使用液晶面板特性数据作为下一帧的先前数据，因此使得获得插值的数据以便改善液晶体的响应时间成为可能，由此甚至相对于具有极其大或者极其小的灰度级值的图像数据来说也允许液晶体快速地响应于数据变化。

Claims (21)

1.一种用于驱动一个液晶显示器(LCD)的响应时间加速器，包含：
一个帧存储器单元，更新和存储先前数据的一个或多个帧；
一个表格存储器单元，存储预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于预定映射面板特性值的标志信息；以及
一个加速单元，读取对应于输入的当前数据的先前数据，并且读取和解码预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、以及对应于先前数据和当前数据的标志信息，依据标志信息在解码了的映射面板输出值和映射面板特性值上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据、和将被输出到帧存储器单元的下一帧的先前数据。
2.如权利要求1所述的响应时间加速器，其特征在于：加速单元包含：
一个比较器，把当前数据与先前数据进行比较，并且输出液晶面板数据PO和具有与当前数据Pn相同的值的下一帧的先前数据、或者当前数据和先前数据；
一个系数发生器，基于当前数据和先前数据生成将被用于插值的系数；
一个表格解码器，读取并解码预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于先前数据和当前数据的标志信息；
一个面板输出插值器，在解码了的预定映射面板输出值上执行插值，并且生成液晶面板数据；
一个帧存储器输出插值器，在解码了的预定面板特性值上执行插值，并且生成下一帧的先前数据；
一个面板输出选择器，有选择地接收比较器的输出或者面板输出插值器的输出，并且输出液晶面板数据；以及
一个帧存储器输出选择器，有选择地接收比较器的输出或者帧存储器输出插值器的输出，并且输出下一帧的先前数据。
3.如权利要求1所述的响应时间加速器，其特征在于：标志信息在当前数据与下一帧的先前数据相同时处于第一逻辑状态，并且在当前数据不同于下一帧的先前数据时处于第二逻辑状态。
4.如权利要求2所述的响应时间加速器，其特征在于：标志信息在当前数据与下一帧的先前数据相同时处于第一逻辑状态，并且在当前数据不同于下一帧的先前数据时处于第二逻辑状态。
5.如权利要求1所述的响应时间加速器，其特征在于：使用下列等式执行插值：
l＝Pn-1[DB-1:DB-n]
m＝Pn[DB-1:DB-n]
r＝Pn-1[DB-(n+1):0]
s＝Pn[DB-(n+1):0]
A＝{TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m)*r}＞＞(DB-n)
C＝{TP(l，m+1)(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m+1)*r}＞＞(DB-n)
PZ＝{A*(2(DB-n)-s)+C*s}＞＞(DB-n)
其中，Pn、P-1、和TP分别表示当前数据、先前数据、和映射的面板输出值或者映射的面板特性值，而DB、n、和PZ分别是数据的位数、在截断之后的位数、和输出值。
6.如权利要求2所述的响应时间加速器，其特征在于：使用下列等式执行插值：
l＝Pn-1[DB-1:DB-n]
m＝Pn[DB-1:DB-n]
r＝Pn-1[DB-(n+1):0]
s＝Pn[DB-(n+1):0]
A＝{TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m)*r}＞＞(DB-n)
C＝{TP(l，m+1)(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m+1)*r}＞＞(DB-n)
PZ＝{A*(2(DB-n)-s)+C*s}＞＞(DB-n)
其中，Pn、Pn-1、和TP分别表示当前数据、先前数据、和映射的面板输出值或者映射的面板特性值，而DB、n、和PZ分别是数据的位数、在截断之后的位数、和输出值。
7.如权利要求1所述的响应时间加速器，其特征在于：在当标志信息处于第二逻辑状态时执行插值的过程中，能够通过如果当前数据的最高有效位(MSB)处于第一逻辑状态则在最小灰度级值处插值、以及如果当前数据的MSB处于第二逻辑状态则在最大灰度级值处插值，而获得液晶面板数据。
8.如权利要求2所述的响应时间加速器，其特征在于：在当标志信息处于第二逻辑状态时执行插值的过程中，能够通过如果当前数据的最高有效位(MSB)处于第一逻辑状态则在最小灰度级值处插值、以及如果当前数据的MSB处于第二逻辑状态则在最大灰度级值处插值，而获得液晶面板数据。
9.如权利要求1所述的响应时间加速器，其特征在于：预定的映射面板输出值一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
10.如权利要求2所述的响应时间加速器，其特征在于：预定的映射面板输出值一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
11.如权利要求1所述的响应时间加速器，其特征在于：预定的映射面板特性值一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
12.如权利要求2所述的响应时间加速器，其特征在于：预定的映射面板特性值一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
13.如权利要求2所述的响应时间加速器，其特征在于：使用下列等式执行比较：
|(Pn-1)-(Pn)|≤THV→PO＝Pn.pPn＝Pn
其中Pn-1、Pn、THV分别表示先前数据、当前数据、和一个预定的阈值，而PO和pPn是液晶面板数据和下一帧的先前数据。
14.一种在一个响应时间加速器中执行的、用于改善液晶面板的响应时间的方法，其中该响应时间加速器具有：一个帧存储器单元，用于更新和存储先前数据的一个或多个帧；一个表格存储器单元，用于存储预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于预定映射面板特性值的标志信息；以及一个加速单元，用于生成将被输出到液晶面板的数据，该方法包含以下步骤：
在加速单元中接收当前数据；
在加速单元中读取对应于当前数据的先前数据；
在加速单元中读取并解码预定的映射面板输出值、预定的映射面板特性值、和对应于先前数据和当前数据的标志信息；
在加速单元中依据标志信息在解码了的预定映射面板输出值上执行插值，并且生成将被输出到液晶面板的液晶面板数据；以及
在加速单元中依据标志信息在解码了的预定映射面板特性值上执行插值，并且生成将被输出到帧存储器单元的下一帧的先前数据。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包含步骤：把当前数据与先前数据进行比较，并且输出液晶面板数据PO和具有与当前数据Pn相同的值的下一帧的先前数据、或者当前数据和先前数据。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于：标志信息在当前数据与下一帧的先前数据相同时处于第一逻辑状态，并且在当前数据不同于下一帧的先前数据时处于第二逻辑状态。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于：使用下列等式执行插值：
l＝Pn-1[DB-1:DB-n]
m＝Pn[DB-1:DB-n]
r＝Pn-1[DB-(n+1):0]
s＝Pn[DB-(n+1):0]
A＝{TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m)*r}＞＞(DB-n)
C＝{TP(l，m+1)(2(DB-n)-r)+TP(l+1，m+1)*r}＞＞(DB-n)
PZ＝{A*(2(DB-n)-s)+C*s}＞＞(DB-n)
其中，Pn、Pn-1、和TP分别表示当前数据、先前数据、和映射的面板输出值或者映射的面板特性值，而DB、n、和PZ分别是数据的位数、在截断之后的位数、和输出值。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于：在当标志信息处于第二逻辑状态时执行插值的过程中，能够通过如果当前数据的最高有效位(MSB)处于第一逻辑状态则在最小灰度级值处插值、以及如果当前数据的MSB处于第二逻辑状态则在最大灰度级值处插值，而获得液晶面板数据。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于：预定的映射面板输出值一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于：预定的映射面板特性值一对一地对应于由当前数据和先前数据的MSB位确定的灰度级值。
21.如权利要求11所述的方法，其特征在于：使用下列等式执行比较：
|(Pn-1)-(Pn)|≤THV→PO＝Pn，pPn＝Pn
其中Pn-1、Pn、THV分别表示先前数据、当前数据、和一个预定的阈值，而PO和pPn是液晶面板数据和下一帧的先前数据。
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