CN101770760B - 用于lcd显示图像的帧率控制-抖动方法 - Google Patents

Abstract

一种用于LCD显示图像的帧率控制-抖动方法。本发明提供了一种用于LCD显示图像的FRC-Dither方法，其中，该方法包括：确定当前第k帧图像中的像素处于上述当前第k帧图像的第R行，并确定上述像素的灰度值的低位比特LSB在上述第R行的第Cout_row次出现；根据R和Cout_row在与上述LSB对应的Dither图案中确定相应的点；根据上述点的取值以及上述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值，并以上述显示灰度值输出显示上述像素。根据本发明避免了在显示纹理图像时出现闪烁现象，并且能自适应地根据图像内容来表示图像的灰度等级。

Description

用于LCD显示图像的帧率控制-抖动方法

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，具体而言，涉及一种用于LCD显示图像的FRC(Frame Rate Control，帧率控制)-Dither(抖动)方法。

背景技术

液晶显示LCD(Liquid Crystal Display)由于具有许多阴极射线管CRT(Cathode Ray Tube)不可比拟的优点，广泛应用于各种显示设备中。然而，有时来自图像图形源的数据比特数不等于液晶显示装置的比特数，比如为了降低成本，用6比特LCD液晶屏来显示8比特的图像数据。为了使最终输出显示的图像仍然具有8比特的灰度等级，一般都普遍采用了帧率控制FRC-Dither技术，其本质简单的说就是将要显示的8比特数据分为高6位和低2位，再根据低两位在对应空间和时间上根据所对应的FRC图样将高6位或高6位+1送出显示，从而使得整体上最终显示出8位256个灰阶。

然而，实际中所显示的图像图形可能是简单的灰度块，也可能是具有复杂纹理的几何图案。图1是根据本发明实施例的具有纹理结构的灰度图像的低位比特示意图。如图1所示，具有由1*2纹理单元构成的纹理结构的一帧灰度图像包括：两种灰度，即129和131，其中，灰度值为131的像素具有的低位比特为11，用白色单元格表示；而灰度值为129的像素具有的低位比特为01，用深色单元格标识。

图2是根据现有技术的Dither空间平均策略的水平垂直相位分布的示意图。对于图1所示的具有纹理结构的灰度图像，传统Dither空间平均策略的水平垂直相位分布如图2所示，可见，传统Dither空间平均策略与周围相邻空间位置有关，且此图表示的仅是低位LSB2＝11(即值为131的灰度)，而不能用来表示值为129的灰度。

在应用中发现，对于上述如图1所示的具有纹理结构的灰度图像，传统的FRC-Dither方案无论选择什么样的Dither图案对某些测试图形图像总会存在着局部/整体闪烁，或者固定的水平/垂直条纹，或者在移动视角时，即使对于简单的灰度图像会发现明显的运动条纹等现象。

在传统的FRC-Dither中所出现的问题基本可以归结为由于Dither的空间平均不均匀性造成的闪烁以及由FRC的时间(帧间)平均不均匀性造成的随视点移动而出现的运动条纹现象。且Dither的空间不均匀性可有整体不均匀性而造成的整体闪烁以及局部不均匀性而造成的局部闪烁。

下面简单的介绍传统的FRC-Dither原理。

例如，对于8位的输入数据，通常采用6比特屏来显示，由于6比特屏本质上只能显示64个灰阶，因此大多数LCD显示设备厂家都采用了FRC-Dither技术来显示8bit的256个灰阶：对于灰度0，4，8，4n...等灰阶是直接显示，而对于灰阶4n+1，4n+2，4n+3是靠FRC-Dither的空间-时间平均来实现的。Dither是帧内的空间平均，FRC是帧间的时间平均。例如要显示灰阶129，只要使整个图像中每一个2*2单元中取1个132和3个128，通过空间平均来实现平均灰度129，即：(132+128+128+128)/4＝129。

同理，如果使每一个2*2单元中取2个132和2个128则可实现平均灰度130，如果使每一个2*2单元中取3个132和1个128即可实现平均灰度131。同理，也可实现其他的灰度等级。

同样也可以采用其它的分割单元，比如取4*4，2*4，4*2，8*8等分块，只要保证每一个小单元中灰度为4n和灰度为4n+4的比例固定按1∶3，2∶2，3∶1就可实现对应的中间灰阶4n+3，4n+2，4n+1。

然而对于每一个单元内部的一个像素点具体显示为4n，还是显示为4n+4是按照一定的Dither图案按行列相位旋转来进行选择实现的。

上面所述的是Dither的空间平均，为了实现整体每一个像素的帧间平均，还需要采用FRC进行帧间平均。仍然以显示129的灰度为例，在相邻4帧中，对每一个像素点，128和132的比例仍然保证3∶1就可以使得每一个像素通过FRC帧间相位的旋转轮换实现其在帧间平均。

用数学来表示传统FRC-Dither过程，FRC-Dither图样可以表述为一个三维的二值矩阵：

Dither_pattern[i，j，k](i＝0，1，2，3；j＝0，1，2，3；k＝0，1，2，3)

其中，(i，j)表示空间的对应行列相位，即，为在Dither图案中对应第i行第j列的点；k表帧间相位，当k固定，就对应一组Dither图案。

实际的FRC-Dither过程就是根据该矩阵，当对应的矩阵元素为1就将该像素的高位灰阶+1输出(4n+4)，否则将该像素的高位灰阶(4n)输出。

根据FRC-Dither的空间帧间平均要求，该三维FRC-Dither矩阵应有如下空间平均和帧间平均的约束：

对于低位比特01：

$\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Dither}\_\mathrm{pattern}[i,j,k]=4,\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Dither}\_\mathrm{pattern}[i,j,k]=1$

对于低位比特10：

$\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Dither}\_\mathrm{pattern}[i,j,k]=8,\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Dither}\_\mathrm{pattern}[i,j,k]=2$

对于低位比特11：

$\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Dither}\_\mathrm{pattern}[i,j,k]=12,\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Dither}\_\mathrm{pattern}[i,j,k]=3$

根据以上描述的传统FRC-Dither的空间-帧间平均方法，可以看出，传统的FRC-Dither方法无论采用什么样的Dither图样，对某些纹理图像的显示存在着或局部\整体闪烁，移动试点时即使对均匀的灰度图像也可以看到令人讨厌的移动条纹现象。

通过分析发现，闪烁主要是Dither图案的设计以及Dither的平均策略造成空间不均匀性，而移动试点的移动条纹现象主要是由FRC帧间相位旋转的方向性规律所致。

其实，传统的Dither平均策略是按像素低位选择对应的Dither图案，根据此图案按照固定的相位旋转进行高位或高位加1来实现对应的低位灰阶的，其对均匀的灰度图像可以实现其对应空间平均。但对纹理图像(多灰度)仍然根据固定的空间图样进行Dither平均处理就不能保证一些灰度的正确显示。比如只有简单的两种灰度的棋盘间隔纹理图样，假设要显示的两种纹理的灰阶为129，131，其高6位都为100000，对应的灰阶为128，对应的高6位+1对应的灰阶为132，而它们的低位分别为01和11。如果仍然按照传统的Dither图案选择，只能按129或131中的一个来选择Dither图案，按129选择Dither图案，128和132按3∶1的比例进行Dither平均才能实现129的空间平均显示；如果按131选择Dither图案，128和132按1∶3的比例进行Dither平均才能实现灰度131的空间平均显示。而现在的纹理图像又是由两种灰度129，131混合组成的纹理图像。无论按灰度129或131都有一种灰度不能被正确的进行Dither平均显示表示。且由于FRC帧间相位的旋转，势必造成一帧按129显示，一帧按131显示。一帧内整体灰度的不均匀性，是其造成整体闪烁的主要原因。

由此，根据相关技术，在显示纹理图像时，会造成对纹理图像中多种灰度显示的不均匀等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种用于LCD显示图像的FRC-Dither方法，能够解决对纹理图像中多种灰度图像显示的不均匀等问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于LCD显示图像的FRC-Dither方法，包括：确定当前第k帧图像中的像素处于上述当前第k帧图像的第R行，并确定上述像素的灰度值的低位比特LSB在上述第R行的第Cout_row次出现；根据R和Cout_row在与上述LSB对应的Dither图案中确定相应的点；根据上述点的取值以及上述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值，并以上述显示灰度值输出显示上述像素。

根据本发明的另一个方面，提供了另一种用于LCD显示图像的FRC-Dither方法，包括：确定当前第k帧图像中的像素的灰度值的低位比特在上述像素所位于的上述当前第k帧图像的第R行上第Cout_row次出现，并确定上述像素的灰度值的低位比特LSB在上述像素所位于的上述当前第k帧图像的第C列上第Cout_col次出现；根据Cout_row和Cout_col在与上述LSB对应的Dither图案中确定相应的点；根据上述点的取值以及上述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值，并以上述显示灰度值输出显示上述像素。

根据本发明，对于纹理图像，可以同时选择多个Dither图案进行显示，并根据同一低位在同一行上第几次出现来进行相位旋转，即选取Dither图案中对应的值，以便自适应地根据图像内容使用帧率控制FRC(Frame Rate Control)-Dither技术来表示图像的灰度等级，从而避免了在显示纹理图像时出现闪烁现象。进一步，本发明采用了正反向FRC帧间相位平均策略，克服了移动视点时的运动条纹现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的具有纹理结构的灰度图像的低位比特示意图；

图2是根据现有技术的Dither空间平均策略的水平垂直相位分布的示意图；

图3是根据本发明实施例的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法；

图4是根据本发明实施例的2比特FRC-Dither的各种低位比特所对应的一种Dither图案；

图5是根据本发明实施例的对低位比特如图1所示的纹理图像的采用图3所示的一维自适应Dither空间平均策略得到的水平垂直相位分布的示意图；

图6是根据本发明另一个实施例的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法；

图7是根据本发明实施例的对低位比特如图1所示的纹理图像的采用如图6所示的二维自适应Dither空间平均策略得到的水平垂直相位分布的示意图；

图8是根据本发明实施例的具有纹理结构、且纹理异常的灰度图像的低位比特示意图；

图9是根据本发明实施例的用于LCD显示任意图形图像的FRC-Dither方法的详细流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

实施例1

图3是根据本发明实施例的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法。如图3所示，根据本发明实施例的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法主要包括以下步骤：

S302，确定像素处于当前第k帧图像的第R行，并确定上述像素的灰度值的低位比特LSB在上述第R行的第Cout_row次出现；

S304，根据R和Cout_row在与上述LSB对应的抖动Dither图案中确定相应的点；

S306，根据上述点的取值以及上述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值，并以上述显示灰度值输出显示上述像素。

在本实施例中，LSB用于FRC-Dither，即，LSB的比特数与采用多少比特的FRC-Dither相关。例如，如果采用2bit的FRC-Dither，则LSB的比特数为2；如果采用3bit的FRC-Dither，则LSB的比特数为3。

图4是根据本发明实施例的2比特FRC-Dither的各种低位比特所对应的Dither图案。如图4所示，对于每一低位LSB2，其Dither图样为包括水平、垂直、帧间三个相位方向的三维二值矩阵，深色表示1(即，在Dither平均中，输出与像素的(高位比特MSB6+1)对应的灰度)，浅色为0(即，在Dither平均中，输出与像素的高位比特MSB6对应的灰度)。可以发现，这些Dither图样满足空间平均和帧间平均约束。

以低位比特01为例，在第0帧(Frame 0)上，以4×4的单元格(也可以看作点)构成Dither图案，其中，表示0的浅色单元格与表示1的深色单元格的比例为3∶1。上述Dither图案中的行号可以为：0～3，相应的，列号可以为0～3。

同样，以低位比特11为例，在第0帧(Frame 0)上，以4×4的单元格(也可以看作点)构成Dither图案，其中，表示0的浅色单元格与表示1的深色单元格的比例为1∶3。上述Dither图案中的行号可以为：0-3，相应的，列号可以为0-3。

图5是根据本发明实施例的采用图3所示的一维自适应Dither空间平均策略得到的水平垂直相位分布的示意图。如图5所述，作为本发明的一种优选实施例，对于图1中所示的具有纹理结构的灰度图像，本发明实施例可以采用的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法为单一的水平向自适应Dither空间平均策略。在本发明实施例中，在水平向实现了根据低位进行自适应Dither空间平均，而在垂直向仍和传统Dither策略一致，但可以省略一行垂直相位存储。

如图5所示，在水平方向上，假设当前像素位于当前帧图像的第R行，则可以根据R以及像素的低位比特在第R行上第几次出现来在与该像素对应的Dither图案中选取相应的点。例如，可以根据以下公式来在Dither图案中选取第i行第j列的点：

i＝(R-1)％n，j＝(Cout_row-1)％m

其中，R表示该像素处于当前帧图像的第几行；Cout_row表示该像素的低位比特在第R行上第几次出现；Dither图案具有n行m列的点，n＝m＝2^p，p为所述LSB具有的比特数。在本实施例中，p＝2，n＝m＝4。

例如，位于图5中第1行第5列的像素具有的低位比特为11，该低位比特在第1行上是第3次出现，则根据上述公式，可以得到

i₁₁＝0，j₁₁＝2

因此，可以在具有低位比特为11的Dither图案上选择第0行第2列的点。如图4所示，由于上述选取的点表示1，则显示灰度值的高位比特等于(MSB+1)，显示灰度值的低位比特为全0，这里，MSB＝6’b100000，显示灰度值与当前像素的灰度值具有相同的比特数(即，均为8比特，其中，高位比特为6比特，低位比特为2比特)，也就是，显示灰度值＝8’b10000100，并根据该显示灰度值来输出上述像素。

实施例2

图6是根据本发明另一个实施例的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法。如图6所示，根据本发明实施例的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法主要包括以下步骤：

S602，确定当前第k帧图像中的像素的灰度值的低位比特在上述像素所位于的上述当前第k帧图像的第R行上第Cout_row次出现，并确定上述像素的灰度值的低位比特LSB在上述像素所位于的上述当前第k帧图像的第C列上第Cout_col次出现；

S604，根据Cout_row和Cout_col在与上述低位比特LSB对应的抖动图案中确定相应的点；

S606，根据上述点的取值以及上述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值，并以上述显示灰度值输出显示上述像素。

图7是根据本发明实施例的采用如图6所示的二维自适应Dither空间平均策略得到的水平垂直相位分布的示意图。如图7所示，对于图1中所示的具有纹理结构的灰度图像，本发明实施例所采用的用于LCD显示图像的FRC-Dither方法为二维自适应Dither空间平均策略，即根据低位LSB2的不同，对低位01，11进行了分类，每一类低位LSB2的Dither空间平均范围与具体的纹理结构有关。

如图7所示，假设当前像素位于第R行第C列，则可以根据该像素的低位比特在第R行上第几次出现和该像素的低位比特在第C列上第几次出现来在与该像素对应的Dither图案中选取相应的点。例如，可以根据以下公式来在Dither图案中选取第i行第j列的点：

i＝(Cout_col-1)％n，j＝(Cout_row-1)％m

其中，Cout_col表示该像素的低位比特在第C列上第几次出现；Cout_row表示该像素的低位比特在第R行上第几次出现；Dither图案具有n行m列的点，n＝m＝2^p，p为上述LSB具有的比特数。

例如，位于图7中第3行第5列的像素具有的低位比特为11，该低位比特在第3行上是第3次出现，该低位比特在第5列上第2次出现，则根据上述公式，可以得到：

i₁₁＝1，j₁₁＝2

因此，可以在具有低位比特为11的Dither图案上选择第1行第2列的点。例如，如图4所示，由于上述选取的点表示0，则显示灰度值的高位比特等于MSB，显示灰度值的低位比特为全0，这里，MSB＝6’b100000，显示灰度值与当前像素的灰度值具有相同的比特数(即，均为8比特，其中，高位比特为6比特，低位比特为2比特)，也就是，显示灰度值＝8’b10000000，并根据该显示灰度值来输出上述像素。

对于实施例1和2而言，在使用p位比特来表示当前第k帧图像的像素的低位比特，且上述当前第k帧图像的像素由q位比特b_q-1b_q-2…b₀组成时，上述高位比特MSB＝b_q-1b_q-2…b_p，上述低位比特LSB＝b_p-1b_p-2…b₀。

此外，对于实施例1和2而言，上述当前第k帧图像具有由多种纹理单元相间组成的纹理结构，其中，上述当前第k帧图像具有的纹理单元的种类大于等于2，相同种类纹理单元内的像素具有相同的低位比特，相同的低位比特对应同一个Dither图案。这里，不同种类纹理单元之间的像素可以具有不同的低位比特，也可以具有相同的低位比特。

例如，上述当前帧图像具有由第一纹理单元与第二纹理单元相间组成的纹理结构，其中，上述第一纹理单元内的像素具有相同的第一低位比特值，上述第二纹理单元内的像素具有相同的第二低位比特值，上述第一低位比特值对应于第一Dither图案，上述第二低位比特值对应于第二Dither图案。

对于实施例1和2而言，根据所述点的取值以及所述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值进一步包括：若所述选择的点的取值为0，则所述显示灰度值的高位比特等于MSB，所述显示灰度值的低位比特为全0；若所述选择的点的取值为1，则所述显示灰度值的高位比特等于(MSB+1)，所述显示灰度值的低位比特为全0。

图8是根据本发明实施例的具有纹理结构、且纹理异常的灰度图像的低位比特示意图。如图8所示，在具有均匀的纹理结构的灰度图像中，某一纹理单元格出现异常(如箭头所指)，此时若不进行处理，该异常的纹理单元影响之后的相位旋转，对此，本发明实施例采用简单的分段清零对齐即可使之后的水平相位对齐。

由于自适应Dither平均策略其相位的空间旋转，其与图像的内容有关，也就是说当前的水平相位取决于水平向最近的低位相同的那个像素的水平相位，对于均匀的灰度图像或纹理图像(1*3，2*2等棋盘纹理)都可以自适应的实现均匀的Dither空间平均。但对于不均匀的纹理图像，比如均匀的纹理图像中间覆盖着均匀的灰度块，或者纹理图像中的某一个纹理单元格出现了异常，由于水平向的相位信息完全被破坏，如果不做特殊处理，经过以上所述的自适应Dither相位旋转平均，在灰度块后处于分解区域上下相邻两行均匀的纹理区域出现了垂直向的明显分层现象。

对于此问题，可以考虑采用存储一行的相位信息，再结合图像的纹理信息检测识别，进行解决。为了减小硬件的存储开销，本发明实施例采用的是折衷的策略：水平相位分段清零策略。

其基本思想就是每隔一段(如8点，16点)，将水平相位清零，但在段内，采用纹理自适应的Dither平均策略。对于纹理遮挡，由于分段清零，即每一行相位经过一定的段长之后都要进行相位归0处理，从而可以对后续的相位进行同步对齐，因而就不会对遮挡后的数据造成很长的水平相位错误。

具体的，可以通过以下步骤来实现上述水平相位分段清零策略：确定所述像素为所述第R行上第X个像素；若X％(预定的周期长度)＝0，则在根据R和Cout_row在与所述像素对应的抖动Dither图案中确定相应的点之后，对于第R行，将不同的低位比特在所述第R行出现的次数清零。优选的，上述预定的周期长度为8个点或16个点。

例如，假设当前像素为第2行上的第8个像素，该像素的低位比特为“01”，而且第2行的前8个像素只具有两种低位比特“01”和“10”，则在从对应的Dither图案中为第8个像素确定相应的点之后，将低位比特“01”在第2行的前8个像素中累积出现的次数清零；相应的，将低位比特“10”在第2行的前8个像素中累积出现的次数清零。

上述水平相位分段清零策略适用于上述实施例1和2。

相位分段清零可以看作是传统Dither算法与纹理自适应Dither算法的一个折衷，同时也没有带来额外的存储开销。

图9是根据本发明实施例的用于LCD显示任意图形图像的FRC-Dither方法的详细流程。如图9所示，根据本发明实施例的用于LCD显示任意图形图像的FRC-Dither方法主要包括：为正确表述纹理图像的多种低位LSB2在水平相位的自适应旋转，为解决变异纹理而采用了分段清零对齐，为了解决移动视点而出现的运动条纹而采取的伪随机FRC帧间相位旋转。其中，Dither Pattern，伪随机的FRC的相位序列是需要进行存储，且在需要时读入。

对于输出的一个像素，首先提取其低位LSB2和高位MSB6，根据低位LSB2将其对应的水平相位旋转(+1)，根据低位LSB2以及其对应的水平垂直相位，在Dither图像确定对应的标志位，再根据该标志位确定是输出该像素高位MSB6的灰度还是MSB6+1对应的灰度。上述相位旋转指的是：上一帧与当前帧之间，改变了同一个LSB所对应的Dither图案。对于同一个LSB而言，相位“0，1，2，3”分别对应不同的Dither图案。

如图9所示，当一个分段结束，强制性将水平相位清0；当一行结束时，垂直相位旋转即，i＝i+1；当一帧结束，将帧间相位进行旋转(+1)。

进一步，如图1所示的当前第k帧图像可以具有由纹理单元相间组成的纹理结构，其中，上述当前第k帧图像具有的纹理单元的个数大于等于2个，每个纹理单元内的像素具有相同的低位比特，相同的低位比特对应一个Dither图案。

优选的，如图1所示的当前帧图像可以具有由第一纹理单元与第二纹理单元相间组成的纹理结构，其中，上述第一纹理单元内的像素具有相同的第一低位比特值，上述第二纹理单元内的像素具有相同的第二低位比特值，上述第一低位比特值对应于第一Dither图案，上述第二低位比特值对应于第二Dither图案。

优选的，上述对于低位01，11其参与Dither空间平均的范围不局限于4*4的空间。而是完全根据图像的内容来自适应决定。如果对于均匀的灰度图像，由于只有一种低位，且在空间上紧密排列，因此，在这种情况下，根据本发明实施例的灰度图像显示方法兼容了传统的Dither平均策略。也就是，根据本发明实施的灰度图像显示方法完全可以实现传统Dither平均策略所能达到的效果。

其实，分析上面的过程，可以发现传统Dither平均策略与自适应Dither平均策略的区别在于：传统的Dither平均策略是按固定的空间位置进行空间相位的旋转的，不管相邻像素的低位是否相同；自适应Dither平均策略是根据相同的低位来选择相位旋转的，也就是说只有低位相同的临近像素才参与Dither的空间平均，而不是传统Dither空间平均策略采用的空间最相邻的像素点参与。

另外，上面所述的自适应Dither空间平均策略应包括垂直向和水平向二维的自适应Dither空间平均，由于垂直向的自适应平均需要存储一行的垂直相位信息。因此，为了节省一行存储空间，在硬件设计中，本发明实施例可以采取单一水平向的自适应Dither空间平均策略，而在垂直向和传统的Dither空间平均策略相同。

对于前面所述的采用传统FRC-Dither方案，会出现移动视点出现的移动条纹。其原因是由于传统的FRC帧间相位的旋转是按固定的正向顺序旋转，即其帧间相位旋转严格按0，1，2，3，0，1，2，3...进行。上述相位旋转指的是：上一帧与当前帧之间，改变了同一个LSB所对应的Dither图案。对于同一个LSB而言，相位“0，1，2，3”分别对应不同的Dither图案。

表1为采用传统FRC，其帧间相位随帧序的单一正向旋转示意，即其按着0，1，2，3，0，1，2，3...旋转，周期为4。当视点移动速度和所采用的Dither图样耦合上时，就会产生固定方向上的移动条纹现象。

表1

帧序	0	1	2	3	4	5	6	7	...
										帧间相位	0	1	2	3	0	1	2	3

若采用固定的FRC帧间相位旋转，当观察视点移动的频率和Dither图样在帧间耦合上时就会出现移动的条纹。

根据本发明实施例，为了优化帧间的相位旋转，以防止出现移动的条纹，可以通过以下方法为不同帧之间的像素的LSB选择对应的Dither图案：

从由t个Dither图案构成的一组图案中选择第k％t个Dither图案，其中，所述一组图案中的Dither图案被预先随机排序，其中，当前帧为第k帧。

例如，前四帧的相位旋转顺序为0，1，2，3那紧接着4帧的相位就可能为0，3，2，1，再接着4帧的相位可能为3，1，0，2等。

从理论上分析对于帧间相位的旋转，可能有0，1，2，3的各种排列组合，共有 $P_4^4=24$ 种。由于帧间FRC相位的旋转不再按照传统方法的0，1，2，3，0，1，2，3的规律性进行，而是按照一个伪随机序列进行，几乎没有规律性可言，且每4帧的FRC帧间平均约束保持不变。因此，能够从根本上消除移动视点时可见的移动条纹。同时其空间4帧平均性仍然能够得到满足。当采用某些帧间相位的随机序列时和某些Dither图样时，对于均匀的灰度图像，会出现随机的噪点。对于此，在本发明的实施例中，进一步采取了帧间FRC相位序列的可编程配置策略，即当采取0，1，2，3，2，1，0，3，0，1，2，3，2，1，0，3...这样的正向反向相结合的帧间FRC相位序列可以对均匀灰度图像和纹理图像的移动视点所出现的移动条纹现象能够较大成度的抑制，且对均匀的灰度图像没有随机噪点产生。

表2为本发明中所采用的帧间相位随帧序的正向反向旋转示意，其按着0，1，2，3，2，1，0，3，0，1，2，3，2，1，0，3...旋转，其周期为8。由于后四帧的旋转顺序与前四帧共轭相反，从理论上可以抵消固定方向上的移动条纹。

表2

帧序	0	1	2	3	4	5	6	7	...
										帧间相位	0	1	2	3	2	1	0	3

其实，稍加分析，可以发现采用该相位序列来调制FRC帧间相位的旋转，是4帧沿着相位递增的方向，接着4帧沿着相位递减的方向，能够最大程度的抵消规律性的移动条纹现象。

根据本发明，对于纹理图像，可以同时选择多个Dither图案进行显示，并根据同一低位在同一行上出现的次数来进行相位旋转，即选取Dither图案中对应的值，以便自适应地根据图像内容使用帧率控制FRC-Dither技术来表示图像的灰度等级，从而避免了在显示纹理图像时出现闪烁现象。进一步，本发明采用了正反向FRC帧间相位平均策略，克服了移动视点时的运动条纹现象。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于LCD显示图像的帧率控制FRC-抖动Dither方法，其特征在于，包括：

确定当前第k帧图像中的像素处于所述当前第k帧图像的第R行，并确定所述像素的灰度值的低位比特LSB在所述第R行的第Cout_row次出现；

根据R和Cout_row在与所述LSB对应的Dither图案中确定相应的点；

根据所述点的取值以及所述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值，并以所述显示灰度值输出显示所述像素；

其中，根据R和Cout_row在与所述LSB对应的Dither图案中确定相应的点进一步包括：在所述Dither图案中选择第i行第j列的点，其中，所述Dither图案具有n行m列的点，n＝m＝2^p，p为所述LSB具有的比特数；i＝(R-1)％n，j＝(Cout_row-1)％m；

其中，通过如下步骤来选择所述LSB对应的Dither图案：从由t个Dither图案构成的一组图案中选择第k％t个Dither图案，其中，所述一组图案中的Dither图案被预先随机排序；

其中，根据所述点的取值以及所述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值进一步包括：若所述选择的点的取值为0，则所述显示灰度值的高位比特等于MSB，所述显示灰度值的低位比特为全0，其中，所述显示灰度值与所述像素的灰度值具有相同的比特数；若所述选择的点的取值为1，则所述显示灰度值的高位比特等于(MSB+1)，所述显示灰度值的低位比特为全0。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据R和Cout_row在与所述LSB对应的Dither图案中确定相应的点进一步包括：

确定所述像素为所述第R行上第X个像素；

若X％(预定的周期长度)＝0，则在根据R和Cout_row在与所述像素对应的抖动Dither图案中确定相应的点之后，对于第R行，将不同的低位比特在所述第R行出现的次数清零。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在使用p位比特来表示当前第k帧图像的像素的低位比特，且所述当前第k帧图像的像素由q位比特b_q-1b_q-2…b₀组成时，所述高位比特MSB＝b_q-1b_q-2…b_p，所述低位比特LSB＝b_p-1b_p-2…b₀。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前第k帧图像具有由多种纹理单元相间组成的纹理结构，其中，所述当前第k帧图像具有的纹理单元的种类大于等于2，相同种类纹理单元内的像素具有相同的低位比特，相同的低位比特对应同一个Dither图案。

5.一种用于LCD显示图像的帧率控制FRC-抖动Dither方法，其特征在于，包括：

确定当前第k帧图像中的像素的灰度值的低位比特在所述像素所位于的所述当前第k帧图像的第R行上第Cout_row次出现，并确定所述像素的灰度值的低位比特LSB在所述像素所位于的所述当前第k帧图像的第C列上第Cout_col次出现；

根据Cout_row和Cout_col在与所述LSB对应的Dither图案中确定相应的点；

根据所述点的取值以及所述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值，并以所述显示灰度值输出显示所述像素；

其中，根据Cout_row和Cout_col在与所述LSB对应的抖动图案中确定相应的点进一步包括：在所述Dither图案中选择第i行第j列的点，其中，所述Dither图案具有n行m列的点，i＝(Cout_col-1)％n，j＝(Cout_row-1)％m，n＝m＝2^p，p为所述LSB具有的比特数；

其中，通过如下步骤来选择所述LSB对应的Dither图案：从由t个Dither图案构成的一组图案中选择第k％t个Dither图案，其中，所述一组图案中的Dither图案被预先随机排序；

其中，根据所述点的取值以及所述像素的灰度值的高位比特MSB计算显示灰度值进一步包括：若所述选择的点的取值为0，所述显示灰度值的高位比特等于MSB，所述显示灰度值的低位比特为全0，其中，所述显示灰度值与所述像素的灰度值具有相同的比特数；若所述选择的点的取值为1，则所述显示灰度值的高位比特等于(MSB+1)，所述显示灰度值的低位比特为全0。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在使用p位比特来表示当前第k帧图像的像素的低位比特，且所述当前第k帧图像的像素由q位比特b_q-1b_q-2…b₀组成时，所述高位比特MSB＝b_q-1b_q-2…b_p，所述低位比特LSB＝b_p-1b_p-2…b₀。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当前第k帧图像具有由多种纹理单元相间组成的纹理结构，其中，所述当前第k帧图像具有的纹理单元的种类大于等于2，相同种类纹理单元内的像素具有相同的低位比特，相同的低位比特对应同一个Dither图案。

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