TW201905874A - 影像驅動方法及其相關系統 - Google Patents

影像驅動方法及其相關系統

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Abstract

一種影像驅動方法，其包含取得一輸出影像訊號；根據該輸出影像訊號之一第N影像畫面與一第N+1影像畫面，判斷是否存有一影像畫面差異；以及根據該影像畫面差異，確定一影像畫面差異區域，並且以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元。

Description

影像驅動方法及其相關系統
本發明係指一種影像驅動方法及其相關系統，尤指一種切換式的影像驅動方法及其相關系統。
近年來，虛擬實境（Virtual Reality，VR）科技已有了巨大的進步及發展，並且越來越受到大眾歡迎。虛擬實境科技目前已被應用於各種領域，例如，娛樂、運動服務、醫療、軍事訓練等。根據最新的調查，目前已有超過兩千萬個虛擬實境頭戴式顯示器（Head-mounted Displays，HMDs）被廣泛的使用。一般而言，陰極射線管（Cathode Ray Tube，CRT）的驅動方式為脈衝式（Impulse Type）驅動，液晶顯示器（Liquid-crystal Display，LCD）、有機發光二極體顯示器（Organic Light-Emitting Diode Display，OLED）的驅動方式為留存式（Hold Type）驅動方法。由於頭戴式顯示器大部份由LCD或OLED所組成，而頭戴式顯示器距離使用者的眼睛相當近，在此情形下，LCD或OLED的留存式驅動方法將使得使用者容易看到殘影，進而造成使用者的不適。然而，若以脈衝式（Impulse Type）驅動頭戴式的LCD或OLED顯示器將大幅增加頭戴式顯示器的耗電量。
因此，如何提供一種影像驅動方法以解決上述問題，已成為業界重要的課題之一。
因此，本發明提供一種影像驅動方法及其相關系統，以切換不同的驅動方式來驅動影像，進而提供使用者較佳的動態影像的品質，並且降低耗電量。
本發明提供一種影像驅動方法，其包含取得一輸出影像訊號；根據該輸出影像訊號之一第N影像畫面與一第N+1影像畫面，判斷是否存有一影像畫面差異；以及根據該影像畫面差異，確定一影像畫面差異區域，並且以脈衝式（Impulse Type）驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元。
本發明另提供一種影像驅動系統，其包含複數個像素單元；以及一控制裝置，耦接於該複數個像素單元，用來取得一輸出影像訊號，並且根據該輸出影像訊號之一第N影像畫面與一第N+1影像畫面判斷是否存有一影像畫面差異，並且根據該影像畫面差異，確定一影像畫面差異區域，以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一影像驅動系統10之示意圖。影像驅動系統10包含複數個像素單元102、一控制裝置104、複數個開關單元T1～Tn、資料線DL、電壓線Vdd line及掃描線SL。例如，影像驅動系統10可應用於一有機發光二極體顯示器（Organic Light-Emitting Diode Display，OLED）、液晶顯示器（Liquid-crystal Display，LCD）、微發光二極體（micro LED）系統，但不以此為限。像素單元102可為單一像素（pixel）或者單一子像素（sub-pixel），例如R、G、B元素。開關單元T1～Tn耦接於像素單元102及控制裝置104，因此，控制裝置104可透過開關單元T1～Ｔn的開啟或關閉切換像素單元102的驅動方式，將訊號透過資料線DL、電壓線Vdd line及掃描線SL傳送至像素單元102。其中，電壓線Vdd line係用來透過閘極線（未繪示於圖）提供電壓至影像驅動系統10。
詳細來說，控制裝置104可用來取得一輸出影像訊號，並且根據輸出影像訊號之一第N影像畫面與一第N+1影像畫面，判斷是否存有一影像畫面差異區域D。接者，以脈衝式（Impulse Type）驅動對應於影像畫面差異區域D之像素單元102。也就是說，當輸出影像訊號的畫面不同時（即輸出影像訊號的畫面為動態影像時），以脈衝式驅動影像畫面有變化的區域。在一實施例中，控制裝置104可為包含一圖形處理器（Graphics Processing Unit，GPU）、驅動器的處理器、顯示卡或者其他相關的影像訊號處理晶片，以取得來自一電腦系統的輸出影像訊號，並且根據輸出影像訊號的影像畫面差異區域D，透過開關單元T1～Tn的開啟及關閉，以脈衝式驅動影像畫面差異區域D。
舉例來說，請參考第2圖，第2圖為本發明實施例之輸出影像訊號之示意圖。輸出影像訊號包含有於一第一時間之第1影像畫面、於一第二時間之第2影像畫面及於一第三時間之第3影像畫面。當影像驅動系統10之控制裝置104取得如第2圖所示之輸出影像訊號後，可判斷第1影像畫面、第2影像畫面及第3影像畫面存在影像畫面差異區域D，並且判斷出影像畫面差異區域D可對應至開關單元T4～T6所對應的像素單元102。因此，控制裝置104開啟開關單元T4～T6，並以脈衝式驅動對應於影像畫面差異區域D的閘極線上的像素單元102。也就是說，控制裝置104開啟開關單元T4～T6，並且以脈衝式驅動影像畫面差異區域D所對應的閘極線上的像素單元102，而開關單元T1～T3及開關單元T7～T9（即不具有影像差異的區域）所對應的閘極線上的像素單元102則仍以留存式（Hold Type）驅動方法驅動。需注意的是，控制裝置104可根據影像畫面差異區域D決定影像畫面差異區域D中之閘極線上之每一畫素之一開關訊號的一頻率及一電壓值。也就是說，在上述實施例中，控制裝置104所送出對應於每一開關單元T4～T6的開關訊號，包含有開關單元T4～T6的開關頻率及電壓值，以補償影像畫面差異區域D之閘極線上的每一畫素的一顏色或一伽瑪曲線。因此，如第2圖所示，開關單元T4～T6所對應的開關訊號會隨著開關頻率及電壓值的不同而改變。如此一來，影像驅動系統10透過控制裝置104的開關單元T1～Tn切換驅動輸出影像訊號的像素單元102，減少動態影像造成輸出影像的殘影現象產生。
上述範例僅概略性的說明本發明的影像驅動系統10係透過控制裝置104控制開關單元T1～Tn來切換輸出影像訊號的驅動方式，以減少動態影像造成輸出影像殘留的現象。需注意的是，本領域具通常知識者可根據不同系統需求來適當設計影像驅動系統10，例如，控制裝置104切換驅動像素單元的方法，不限於留存式驅動或脈衝式驅動或者以不同頻率及電壓值控制開關單元的開關，進而提高輸出影像畫面的品質，並且節省影像驅動系統10的耗電量以提升效率。
具體而言，上述的影像驅動系統10的操作方法可歸納為一影像驅動流程30，請參考第3圖，第3圖為本發明實施例影像驅動流程30之示意圖。影像驅動流程30包含以下步驟：
步驟302：開始。
步驟304：控制裝置104取得輸出影像訊號。
步驟306：控制裝置104根據輸出影像訊號之第N影像畫面與第N+1影像畫面，判斷是否具有影像畫面差異，若是，則執行步驟308；若否，則執行步驟312。
步驟308：確定影像畫面差異區域D。
步驟310：控制裝置104以脈衝式驅動對應於影像畫面差異區域D之像素單元102，以及以留存式驅動其餘影像畫面之像素單元102。
步驟312：將輸出影像訊號之所有影像畫面之像素單元102以留存式驅動。
步驟314：結束。
在一實施例中，根據步驟304，當控制裝置104取得輸出影像後，於步驟306，需先根據輸出影像訊號的第N影像畫面與第N+1影像畫面，判斷是否具有影像畫面差異，若是的話，則執行步驟308，以確定影像畫面差異區域D。接著，於步驟310中，以脈衝式驅動對應於影像畫面差異區域D的閘極線上的像素單元102，以留存式驅動對應於影像畫面差異區域D的閘極線之外的其餘閘極線上之像素單元102。若輸出影像訊號的第N影像畫面與第N+1影像畫面不具有影像畫面差異時，則直接以留存式驅動輸出影像訊號的閘極線的所有像素單元102。舉例來說，控制裝置104可透過對應於影像畫面差異區域D的閘極線的像素單元102的開關單元T1～Tn，以不同的頻率及電壓開啟脈衝式驅動，來驅動像素單元102。如此一來，透過不同頻率及電壓的脈衝式驅動方法驅動對應於影像畫面差異區域D的閘極線的像素單元102，以分別補償像素單元102的顏色、伽瑪曲線（Gamma Curve），並且達到節省影像驅動系統的耗電量的效果。值得注意的是，開關單元T1～Tn的開關時間、頻率以及電壓值可透過查詢表格或者由控制裝置104或電腦系統決定。
為了縮減影像差異區域的範圍，以進一步節省影像驅動系統的耗電量，在另一實施例中，根據影像驅動流程30，控制裝置104可另以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域E之資料線DL之像素單元102。詳細來說，請參考第4圖，當影像驅動系統10之控制裝置104取得如第4圖所示之輸出影像訊號後，可判斷第1影像畫面、第2影像畫面及第3影像畫面存在影像畫面差異區域E，由於影像畫面差異區域E可分別對應至資料線DL及閘極線所對應的像素單元102，因此，可透過控制資料線DL及閘極線的驅動方式，來驅動對應的像素單元102，進而補償影像畫面差異區域E。
具體來說，請參考第5圖，第5圖為本發明實施例之另一影像驅動系統50之示意圖。與影像驅動系統10不同的地方在於，影像驅動系統50之控制裝置104另包含一留存驅動控制器502以及一脈衝驅動控制器504，用來切換資料線DL之源資料（Source Data）的驅動方式，由於影像驅動系統50的其餘元件及其作用與影像驅動系統10相同，在此不加以贅述。透過留存驅動控制器502及脈衝驅動控制器504，影像驅動系統50可切換不同的驅動方式來驅動像素單元102。舉例來說，控制裝置104取得輸出影像訊號時，判斷出第1影像畫面、第2影像畫面及第3影像畫面的影像畫面差異區域E後，控制裝置104以不同頻率及電壓值的開關訊號開啟或關閉開關單元T1～Tn，以補償對應於影像畫面差異區域E的閘極線的像素單元102。並且，影像驅動系統50亦可透過切換留存驅動控制器502及脈衝驅動控制器504，將對應於影像畫面差異區域E的資料線DL的像素單元102以脈衝式驅動。在此例中，即為將Pixel 3所對應的像素單元102以脈衝式驅動（即將脈衝驅動控制器504之5～7節點與資料線DL連結）。因此，如第6圖所示，第6圖為第4圖之第1影像畫面、第2影像畫面及第3影像畫面之資料線A訊號之示意圖。控制裝置104透過切換資料線DL與留存驅動控制器502及脈衝驅動控制器504連結，以脈衝驅動資料線A訊號送出Pixel 3的資料，以補償Pixel 3的動態影像的顏色，維持顏色的亮度並且避免殘影現象的產生，而其餘的Pixel 1、Pixel 2、Pixel 4、Pixel 5維持留存式驅動像素單元102。如此一來，本發明的影像驅動系統在動態影像的情形下，調整、補償像素單元的顏色以維持影像的品質，並且縮減影像畫面差異區域的範圍，大幅降低耗電量以達到省電的目的。
需注意的是，前述實施例係用以說明本發明之精神，本領域具通常知識者當可據以做適當之修飾，而不限於此。舉例來說，開關單元的開啟或關閉的頻率及其對應的電壓值不限於查表方式，亦可由使用者或系統需求決定、控制裝置可為GPU、顯示卡或者包含有源極驅動器、閘極驅動器之影像處理晶片等裝置。此外，補償影像畫面差異區域對應到的像素單元的組合或數量，皆可做適當之改變，上述變化實施例皆屬本發明之範疇。
綜上所述，本發明提供一種影像驅動方法及其相關系統，根據輸出影像訊號的影像畫面的差異來切換不同的驅動方式以驅動對應的像素單元，以提供較佳的動態影像的品質，並進一步地降低驅動系統的耗電量。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10、50‧‧‧影像驅動系統
102‧‧‧像素單元
104‧‧‧控制裝置
302、304、306、308、310、312、314‧‧‧步驟
502‧‧‧留存驅動控制器
504‧‧‧脈衝驅動控制器
T1～Tn‧‧‧開關單元
DL‧‧‧資料線
Vdd line‧‧‧電壓線
SL‧‧‧掃描線
D、E‧‧‧影像畫面差異區域
第1圖為本發明實施例之一影像驅動系統之示意圖。 第2圖及第4圖為本發明實施例之輸出影像訊號之示意圖。 第3圖為本發明實施例一影像驅動流程之示意圖。 第5圖為本發明實施例之另一影像驅動系統之示意圖。 第6圖為第4圖之一資料線訊號之示意圖。

Claims (12)

  1. 一種影像驅動方法，其包含： 取得一輸出影像訊號； 根據該輸出影像訊號之一第N影像畫面與一第N+1影像畫面，判斷是否存有一影像畫面差異；以及 根據該影像畫面差異，確定一影像畫面差異區域，並且以脈衝式（Impulse Type）驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元。
  2. 如請求項1所述之方法，其中以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元係以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之閘極線（Gate Line）上之像素單元。
  3. 如請求項1述之方法，其另包含︰ 根據該影像畫面差異區域，決定該影像畫面差異區域之閘極線之每一畫素之一開關訊號。
  4. 如請求項3述之方法，其中該開關訊號包含有該影像畫面差異區域之閘極線上之每一畫素之該開關訊號之一頻率及一電壓值。
  5. 如請求項3述之方法，其中該開關訊號係用來補償該影像畫面差異區域之閘極線之每一畫素之一顏色或一伽瑪曲線（Gamma Curve）。
  6. 如請求項1所述之方法，其中以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元係以脈衝式驅動該影像畫面差異區域之像素單元。
  7. 一種影像驅動系統，其包含： 複數個像素單元；以及 一控制裝置，耦接於該複數個像素單元，用來取得一輸出影像訊號，並且根據該輸出影像訊號之一第N影像畫面與一第N+1影像畫面判斷是否存有一影像畫面差異，並且根據該影像畫面差異，確定一影像畫面差異區域，以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元。
  8. 如請求項7所述之影像驅動系統，其中該控制裝置以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元係以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域上之閘極線之像素單元。
  9. 如請求項7所述之影像驅動系統，其中該控制裝置根據該影像畫面差異區域，決定該影像畫面差異區域之閘極線之每一畫素之一開關訊號。
  10. 如請求項9所述之影像驅動系統，其中該開關訊號包含有該影像畫面差異區域之閘極線上之每一畫素之該開關訊號之一頻率及一電壓值。
  11. 如請求項9所述之影像驅動系統，其中該開關訊號係用來補償該影像畫面差異區域之閘極線之每一畫素之一顏色或一伽瑪曲線（Gamma Curve）。
  12. 如請求項7所述之影像驅動系統，其中該控制裝置以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元係以脈衝式驅動對應於該影像畫面差異區域之像素單元。
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