CN100476944C - 一种空间扩展frc处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间扩展FRC处理方法。它包括：用于通过不同的时间混色子序列的无限重复来实现非线形的时间混色的步骤。所述空间扩展FRC处理方法还包括：用于对同一彩色分量级别的像素点进行空间扩展的步骤。本发明具有以下技术效果：(1)该方法具有较好的彩色显示性能，相邻2帧间的明像素的最大差值对比与典型FRC和分组FRC都有明显减小，可保证画面的平均亮度基本不变。(2)空间扩展FRC方法虽然面积较大、关键路径较长，但对于整个LCD控制器所增加的面积有限，且并非关键路径，因而对实际硬件实现的影响较小。

Description

一种空间扩展FRC处理方法

技术领域

本发明涉及一种空间扩展FRC处理方法，将非线性时间混色扩展到显示的屏幕空间，该方法主要可用于手机，销售终端上的液晶显示控制器。

背景技术

FRC(Frame Rate Control)帧比率控制方法主要用于STN(Super TwistedNematic)超扭曲向列液晶显示控制中。由于STN在成本、功耗方面具有优势，被广泛用于手机、销售终端等，但STN显示的每一个像素都只有“开”或“关”两种状态，为了显示不同的彩色分量级别，需要通过时间混色来实现。典型的FRC方法，使用非线性的时间混色，改进了液晶显示的彩色分量级别显示的非线性，但在时间混色时，由于色块的平均亮度会随着像素的FRC频率变化，会造成视觉的轻微抖动。一种更好的分组FRC方法，将同级别彩色的像素按位置进行分组，如：按模4距离分组，不同的分组以不同的时间序列进行类似典型的FRC方法处理，由于色块内的平均亮度的涨落不一致、每两帧图像刷新中的最大的明灭像素差异个数降低，减少了视觉的抖动；同时，它仍保持了对液晶显示的彩色分量级别的非线性的支持；但是，按位置分组的FRC方法可能对某些特定的画面特别敏感、仍可能造成其视觉的轻微抖动。而此发明所提供的一种空间扩展FRC方法，不对像素按位置进行分组，而是将非线性时间混色扩展到显示的屏幕空间，可以保证画面的平均亮度基本不变，并具有较好的硬件实现特性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种保证画面平均亮度基本不变的FRC处理方法。

空间扩展FRC处理方法包括：

用于通过不同的时间混色子序列的无限重复来实现非线性的时间混色的步骤；

其特征是所述空间扩展FRC处理方法还包括：

用于对同一彩色分量级别的像素点进行空间扩展的步骤，

所述用于对同一色彩分量级别的像素点进行空间扩展的步骤通过以下步骤实现：对同一彩色分量级别的像素点使用相同的时间混色且偏移不同的序列来实现空间扩展；时间混色通过不同的时间混色子序列的无限重复来实现，即 $S_j^{*}=S_j{S}_j{S}_j{S}_j\·\·\·=S_j,$ 则在空间通过编号平移、扩展后得到： $S_{j,t}^{*}=S_{j-1,t+1}^{*},$ $S_{j,t}^{*}=S_{j\%n,t}^{*},$ 再递归使用 $S_{j,t}^{*}=S_{j-1,t+1}^{*}$ 可得 $S_{j,t}^{*}=S_{0,j+t}^{*},$ 可以得到任意时刻t时此种彩色分量级别被点亮的像素数为 $N_t=\underset{h=1}{\overset{a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i+\underset{g=0}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}{s}_{(t+g)\%n},$ 而其中的

项为常量，故可以得到相邻两帧的明像素数的差值为D_t2，t1＝|s_(t+b+1)％n-s_t％n|≤1，因此做到了相邻两帧间的明像素数差值较小。

本发明具有以下技术效果：

(1)该方法具有较好的彩色显示性能，相邻2帧间的明像素的最大差值对比与典型FRC和分组FRC都有明显减小，可保证画面的平均亮度基本不变。

(2)空间扩展FRC方法虽然面积较大、关键路径较长，但对于整个LCD控制器所增加的面积有限，且并非关键路径，因而对实际硬件实现的影响较小。

附图说明

图1是空间扩展FRC处理方法对同一彩色像素按扫描顺序编号图；

图2是空间扩展FRC处理方法用于LCD控制器框图；

图3是彩色分量级别为4位(即16级)的时间混色序列；

图4是空间扩展FRC处理方法的具体操作流程图；

图5是图象中某一象素做空间FRC扩展的软件流程图。

具体实施方式

将屏幕上的同一彩色分量级别的像素按照扫描顺序编号，如图1所示，假设从屏幕左上角开始，从左至右，从上至下扫描，彩色分量级别为L和G的像素编号：空间扩展是这样实现的：同一彩色分量级别的像素点，使用相同的时间混色序列，但序列的偏移不同——偏移就是像素编号。

对于静态图像，设显示的彩色分量级别为4位(即16级)，总体操作框图参照图3，其中某种彩色分量级别的像素共有N个，以次编号为0～N。N可表示为N＝na+b，a、b为非负整数，0≤b＜n≤16，n为时间混色子序列的长度。令S＝{s₀，s₁，...，s_n-1}为时间混色子序列，而编号为j的此种彩色分量级别的时间混色序列为S_j ^*，它在任意时刻t的像素明灭布尔量为S_j，t ^*。则任意时刻t时此种彩色分量级别被点亮的像素数为：

$N_t=\underset{j=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S^{*}}_{j,t}$           (公式1)

时间混色序列是通过不同的时间混色子序列的无限重复来实现的，即：

$S_j^{*}=S_j{S}_j{S}_j{S}_j\·\·\·=S_j,$ 则 $S_{j,t}^{*}=S_{j,t\%n}^{*}$     (公式2)

并且在空间通过编号平移、扩展则：

$S_{j,t}^{*}=S_{j-1,t+1}^{*},$        (公式3)

$S_{j,t}^{*}=S_{j\%n,t}^{*}$     (公式4)

递归使用(公式3)可得： $S_{j,t}^{*}=S_{0,j+t}^{*}$    (公式5)

假定编号为0的像素在时刻0、从s0开始不断重复S＝{s₀，s₁，...，s_n-1}，即：

$S_{\mathrm{0,0}}^{*}=s_0,S_{\mathrm{0,1}}^{*}=s_1,\·\·\·,S_{0,n-1}^{*}=s_{n-1}$

由(公式4)、(公式5)可得 $S_{j,t}^{*}=S_{0,j+t}^{*}=S_{0,(j+t)\%n}^{*}=s_{(j+t)\%n},$ 代入(公式1)得：

N_t＝s_0，t+s_1，t+...+＝s_t％n+s_(t+1)％n+...+s_(t+N)％n  (公式6)

对于任意的整数k，t％n＝(t+kn)％n，即s_t％n就是s_(t+kn)％n，因此当N＝na+b时，如果子序列S认为可以首尾相接的话，其序列值从s_t％n～s_t+b％n相同的有a+1个，其它值相同的有a个。因此：

$N_t=\underset{h=1}{\overset{a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i+\underset{g=0}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}{s}_{(t+g)\%n}$       (公式7)

对于某种彩色分量级别，

为常量，因而

也是对于静态图像的常量。

任意2帧间的明像素数的差值为： $D_{t2,t1}=|\underset{g=0}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}{s}_{(t2+g)\%n}-\underset{g=0}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}{s}_{(t1+g)\%n}|.$

当2帧相邻时，即t2＝t1+1时，D_t2，t1＝|s_(t+b+1)％n-s_t％n|≤1。对于所有的RGB彩色分量级别均为4位的情况，其明像素数的差值总数≤3×16×Max(D_t2，t1)＝48。

按照图5的软件流程给出图象中一象素的色彩控制

实施例1：

在十六级灰度的空间FRC方法中，传入第5帧的一个象素，其彩色分量级别为6，则参照图3可得：时间混色占空比为3/7，时间混色子序列为1100100，这是整幅图象中此彩色分量级别的第17个象素。参照图5，则彩色分量为六的计数器gray5_counter＝17，总计数器值＝帧数+此灰度计数器的值overall_counter＝gray6_counter+frame_counter＝17+5＝22。此象素显示显示此时间混色序列1100100中的第(总计数器值％此会度时间混色序列的长度：22％7＝1)个数据的值，即为1，为一个亮点。

实施例2：

在十六级灰度的空间FRC方法中，传入第192帧的一个象素，其彩色分量级别为4，则参照图3可得：时间混色占空比为1/3，时间混色子序列为100，这是整幅图象中此彩色分量级别的第563个象素。参照图5，则彩色分量为六的计数器gray5_counter＝563，总计数器值＝帧数+此灰度计数器的值verall_counter＝gray6_counter+frame_counter＝192+563。此象素显示显示此时间混色序列100中的第(总计数器值％此会度时间混色序列的长度：755％3＝2)个数据的值，即为0，为一个暗点。

Claims (1)

1.一种空间扩展FRC处理方法，包括：

用于通过不同的时间混色子序列的无限重复来实现非线性的时间混色的步骤；

其特征是所述空间扩展FRC处理方法还包括：

用于对同一彩色分量级别的像素点进行空间扩展的步骤，

所述用于对同一彩色分量级别的像素点进行空间扩展的步骤，通过以下步骤实现：对同一彩色分量级别的像素点使用相同的时间混色且不同偏移的序列来实现空间扩展；时间混色序列通过不同的时间混色子序列的无限重复来实现，即 $S_j^{*}=S_j{S}_j{S}_j{S}_j\·\·\·=S_j,$ 则在空间通过编号平移、扩展后得到： $S_{j,t}^{*}=S_{j-1,t+1}^{*},$ $S_{j,t}^{*}=S_{j\%n,t}^{*},$ S_j，t ^*为时间混色序列S_j ^*在任意时刻t的像素明灭布尔量，再递归使用 $S_{j,t}^{*}=S_{j-1,t+1}^{*}$ 可得 $S_{j,t}^{*}=S_{0,j+t}^{*},$ 可以得到任意时刻t时此种彩色分量级别被点亮的像素数为 $N_t=\underset{h=1}{\overset{a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i+\underset{g=0}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}{s}_{(t+g)\%n},$ 而其中的

项为常量，其中此种彩色分量级别像素数共有N个，N＝na+b，a、b为非负整数，0≤b＜n≤16，n为时间混色子序列的长度，故可以得到相邻两帧的明像素数的差值为D_t2，t1＝|s_(t+b+1)％n-s_t％n|≤1，因此做到了相邻两帧间的明像素数差值较小。

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