CN103236243B - 一种显示装置和电视机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示装置和一种电视机，其中，显示装置包括：第一处理单元、第二处理单元、N个时序控制驱动电路和显示屏，N个时序控制驱动电路分别驱动显示屏的显示区域中的N个子块显示区域，N为大于或等于2的整数，其中，第一处理单元，用于接收分别来自N路片源信号的N帧片源数据，对N帧片源数据进行数据转换，分时输出N帧图像数据，以及向第二处理单元输出片源数据切换信号；第二处理单元，用于根据片源数据切换信号对N帧图像数据分别处理，输出N路显示图像数据；N个时序控制驱动电路，用于基于接收到的N路显示图像数据驱动显示屏的N个子块显示区域。本发明可通过多通道驱动技术驱动超高分辨率的液晶屏。

Description

一种显示装置和电视机

技术领域

本发明涉及电视技术领域，具体而言，涉及一种显示装置和电视机。

背景技术

近年来，随着显示技术的飞速发展，从CRT（CathodeRayTube）到LCD（liquidcrystaldisplay）技术、从CCFL背光到节能薄型化的LED产品、从2D到3D技术产品，每一次新显示技术更新换代均给使显示技术具有更高性能。目前超高分辨率的显示屏的应用已成为研究热点，超高分辨率显示屏例如4K×2K，就是达到了目前全高清像素1080p的四倍解析度率，达到3840×2160的分辨率，从像素数量来计算，1080p的画面像素总计有1920×1080=2073600个，而“4K×2K”的像素信息为3840×2160=8294400或者4096×2160=8847360。后两者基本达到了前者的4倍，因此仅从画面像素的意义来说，具备“4K×2K”分辨率的显示设备要比传统1080p像素的设备多显示4倍的内容。

针对目前的4K2K超高分辨率模组屏的应用，虽然各厂商的液晶技术和驱动技术有差异，但大体来讲，均是采用高规格TCONIC搭配FRC（framerateconversion）芯片的SCALERUP（像素点扩展）功能，将普通的FHD（全高清）片源转成4K2K片源并输出至显示屏进行显示，具体架构图如图1所示。

参见图1，TVSOC芯片（电视显示处理芯片102）产生FHD规格的信号输出至FRC芯片104，FRC芯片104通过内置的SCALERUP算法将FHD影像数据扩展至4K2K影像数据，然后输出4K2K信号至超高分辨率显示器108端的专用TCON芯片（时序控制驱动电路106），由于专用的TCON芯片需要强大的处理能力，工艺要求高，结构复杂，因此制作困难，并且稳定性差，影响显示性能，这些因素制约着超高分辨率显示技术例如4K2K技术的迅速普及和成本降低。

超高分辨率显示技术是今后液晶电视的发展热点之一，它能够为用户带来震撼级的显示效果和细腻的细节显示，需要一种超高分辨率显示屏的驱动技术的新的解决方案。

发明内容

考虑到上述背景技术，本发明提供了一种显示技术，能够驱动超高分辨率显示屏。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种显示装置，包括：第一处理单元、第二处理单元、N个时序控制驱动电路和显示屏，所述N个时序控制驱动电路分别驱动所述显示屏的显示区域中的N个子块显示区域，N为大于或等于2的整数，其中，所述第一处理单元，用于接收分别来自N路片源信号的N帧片源数据，对所述N帧片源数据进行数据转换，分时输出N帧图像数据，以及向所述第二处理单元输出片源数据切换信号；所述第二处理单元，用于根据所述片源数据切换信号对所述N帧图像数据分别处理，输出N路显示图像数据；所述N个时序控制驱动电路，用于基于将接收的所述N路显示图像数据驱动所述显示屏的N个子块显示区域。

通过上述技术方案，利用N个如FHD驱动电路分别独立驱动显示屏的N个子块显示区域，驱动超高分辨率显示屏，例如4K2K屏显示4K2K画面，由于采用N个如普通FHD驱动电路来驱动超高分辨率的显示屏，解决了大屏幕显示屏或超高清分辨率的显示屏需要采取更高规格的时序控制电路来驱动显示的技术问题。

根据本发明的另一方面，还提供了一种显示装置，包括：第一处理单元、第二处理单元、N个时序控制驱动电路和显示屏，所述N个时序控制驱动电路分别驱动所述显示屏的显示区域中的N个子块显示区域，N为大于或等于2的整数，其中，当所述第一处理单元接收一路片源信号的一帧片源数据时，所述第一处理单元，用于对所述一帧片源数据进行数据转换，得到一帧图像数据；所述第二处理单元，用于接收所述一帧图像数据，按照所述N个子块显示区域的每个子块显示区域的所占像素比例，将所述一帧图像数据对应地分割成N个子块图像数据，输出所述N个子块图像数据；所述N个时序控制驱动电路，用于接收所述N个子块图像数据，基于所述N个子块图像数据分别对应驱动所述显示屏的N个子块显示区域；或者当所述第一处理单元接收分别来自N路片源信号的N帧片源数据时，所述第一处理单元，用于对所述N帧片源数据进行数据转换，分时输出N帧图像数据，以及向所述第二处理单元输出片源数据切换信号；所述第二处理单元，用于根据所述片源数据切换信号对所述N帧图像数据分别处理，输出N路显示图像数据；所述N个时序控制驱动电路，用于基于将接收的所述N路显示图像数据驱动所述显示屏的N个子块显示区域。

该显示装置包含了两种技术方案，在第一处理单元接收一路片源数据时，第二处理单元将一帧图像分成N个子块图像数据，将N个子块图像数据对应显示在N个子块显示区域上；在第一处理单元接收N路片源数据时，第二处理单元分时对多路片源数据进行处理，将N路图像数据对应显示在N个子块显示区域上。

根据本发明的又一方面，还提供了一种电视机，包括如上述任一技术方案中所述的显示装置。该电视机具有与上述显示装置相同的技术效果。

附图说明

图1示出了相关技术中超高分辨率液晶显示装置的框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的显示装置的框图；

图3示出了根据本发明的又一实施例的显示装置的架构图；

图4示出了图3所示显示装置中的SOC芯片模块的示意图；

图5示出了图3所示显示装置中的FRC芯片模块的示意图；

图6示出了图3所示显示装置中的TCON驱动电路的示意图；

图7示出了根据本发明的实施例的LVDS信号格式示意图；

图8示出了根据本发明的实施例的片源数据切换信号的示意图；

图9示出了根据本发明的实施例的普通模式下的图像数据输出示意图；

图10示出了根据本发明的实施例的多屏模式下的图像数据输出示意图；

图11示出了根据本发明的实施例的显示方法的流程图；

图12a示出了根据本发明的实施例的在行方向划分子块显示区域的示意图；

图12b示出了根据本发明的实施例的在列方向划分子块显示区域的示意图；

图12c示出了根据本发明的实施例的在行和列方向划分子块显示区域的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

根据本发明的显示装置可应用于比4K2K更高分辨率的显示器，在应用于4K2K更高分辨率的显示器时，若图1中的电视显示处理芯片102输出的是FHD信号，由于FHD信号正好是4K2K的四分之一，因此，可考虑将4K2K的显示区域等分为4个FHD显示子区域。

图2示出了根据本发明的一个实施例的显示装置的框图。

如图2所示，根据本发明的实施例的显示装置200可以包括：第一处理单元202、第二处理单元204、N个时序控制驱动电路206和显示屏208，N个时序控制驱动电路206分别驱动显示屏208的显示区域中的N个子块显示区域，N为大于或等于2的整数，其中，第一处理单元202用于接收分来自N路片源信号的N帧片源数据，对所述N帧片源数据进行数据转换，分时输出N帧图像数据，以及向所述第二处理单元204输出片源数据切换信号；第二处理单元204用于根据所述片源数据切换信号对所述N帧图像数据分别处理，输出N路显示图像数据；N个时序控制驱动电路206用于基于接收到的所述N路显示图像数据驱动所述显示屏的N个子块显示区域。

此时，第一处理单元202接收N路片源数据，参考图4，并分时输出N帧片源数据，第二处理单元204对该N帧片源数据分别进行插帧处理（升频处理），这样，可增加视频的流畅度，并利用多通道驱动技术将处理后的图像数据输出至显示屏208，这样，就能同时收看N个频道的视频。由于在多屏模式下时，第一处理单元202是分时输出N路视频信号至第二处理单元204，因此第一处理单元202还需要第二处理单元输出片源数据切换信号，以使第二处理单元204按照片源切换时间顺序来对视频信号进行插帧处理。

在本方案中，第一处理单元202（即SOC芯片模块）选择接收多路片源数据并输出视频信号，例如：数据格式1920×1080/60HzFHD信号，若显示器是4K2K（3840×2160/120Hz）分辨率的液晶屏，则第二处理单元204（即FRC芯片模块）对FHD信号进行分辨率的放大处理，以输出4K2K分辨率的图像数据，由于本发明采用多通道驱动技术，因此将4K2K分辨率的图像数据分成多份，分别经由N个数据通道传输至显示屏的N个子块显示区域，使超高分辨率液晶显示屏能够兼容普通全高清片源，并且利用普通的FHD驱动电路即可驱动超高分辨率显示器，降低了显示装置的成本。

具体地，所述第一处理单元202用于依次读取N帧片源数据，在对前一帧片源数据进行数据转换的过程中，读取下一帧片源数据，以分时输出所述N帧图像数据。所述第二处理单元204在读取所述第一处理单元202输出的下一时刻的N帧图像数据时，对已读取的上一时刻的N帧图像数据进行处理并输出所述N路显示图像数据。

其中，第二处理单元204可以包括：缩放子单元，用于将每帧图像数据进行缩放处理成与对应的子块显示区域的像素值相同；变频子单元，用于根据所述显示屏208的刷新频率，对所述每帧图像数据进行变频处理。

在本方案中，缩放子单元根据显示屏分辨率显示数据的需要，需要对显示图像数据进行缩放处理，例如：第一处理单元输出的每一路图像数据的数据格式为1280×720P的图像数据信号，分辨率3840×2160的超高清显示屏均分4个像素为960×540子块显示区域，那么缩放子单元将数据格式为1280×720P的图像数据进行缩小处理成960×540格式的图像数据，这样，每路图像数据与每个子块显示区域的像素点是对应的，达到驱动显示目的。同理，如果第一处理单元输出的数据格式为960×540格式的图像数据，这样，图像数据格式正好与显示屏的子块显示区域的像素点对应，缩放子单元采用直接通过方式，不需进行放大或缩小处理。

在本方案中，变频子单元也是根据显示屏刷新频率，对显示图像数据的帧频进行变频处理，此处变频为图像数据插帧或抽帧处理。还例如，第一处理单元输出的数据帧频格式为60Hz，显示屏的刷新频率为120Hz，这样，变频子单元可对60Hz的图像数据帧频进行升频处理为120Hz图像帧频数据，同理，按照显示屏刷新频率与图像数据帧频之间关系，可以降帧频处理或不变频处理，在此不再赘述。

在上述任一技术方案中，优选的，所述N个时序控制驱动电路206中的一个时序控制驱动电路为主驱动电路，其余时序控制驱动电路为从驱动电路，所述主驱动电路向所述从驱动电路发送同步信号，以使所述N个时序控制驱动电路同步驱动显示所述显示图像数据。通过主驱动电路发送同步信号来控制从驱动电路，使N个时序控制驱动电路保持时序上的同步。

应该理解，在第二处理单元204分时处理N路视频信号时，可分时输出N路显示图像数据，这样的话，时序控制驱动电路就分时驱动显示相应的显示图像数据。例如，第二处理单元204首先输出A图像数据，与A图像数据对应的时序控制驱动电路驱动显示A图像数据并显示在显示屏的A区域，与B图像数据对应的实现控制驱动电路不工作；第二处理单元204接着输出B图像数据，与B图像数据对应的时序控制驱动电路驱动显示B图像数据并显示在显示屏的B区域，此时A区域停留显示在A图像数据上，并且与A图像数据对应的实现控制驱动电路停止工作，以此循环类推。

同时，第二处理单元204也可并行处理N路视频信号，同时输出N路显示图像数据，这样，每个时序控制驱动电路并行独立驱动显示相应的显示图像数据。例如：第二处理单元204输出A图像数据，同时输出B图像数据，然后，同时输出C图像数数据和D图像数据。也可以，第二处理单元204同时输出A、B、C和D图像数据。

具体的，本方案实施例中，N个子块显示区域的划分规则为，沿着显示屏行和/或列方向上将显示屏的显示区域划分为N个子块显示区域的，行方向上至多包含一条划分线，列方向上包含一条或多条划分线；其中，所述显示屏同一栅极线穿过的每个子块显示区域的时序控制电路共用栅极驱动电路，基于对应片源的图像数据分别控制所述每个子块显示区域的时序控制电路中对应源极驱动电路。

本领域的技术人员应理解的是，上述区域划分在显示屏的显示区域上并非有明确的分界线存在，每个子块显示区域划分是由每个时序控制电路控制的对应区域，每个时序控制电路控制的子块显示区域的交界线则为划分线。与现有技术中采用多块液晶屏拼接在一起实现一完整图像的显示拼接屏技术相比，一方面不同的是，本方案中显示屏上不存在明确分界线，显示屏实为一个完整显示屏，且显示屏在行方向上的栅极线是连接在一起的，在包含有子块显示区域的显示屏上无拼接痕迹。另一方面不同的是，与拼接屏不同的是，在显示屏上行方向上同一条栅极穿过的多个子块显示区域的多个时序控制电路共用一路栅极驱动电路，子块显示区域的大小是根据时序控制电路控制的源极数据线和栅极线数量决定的。

在本实施例中，第一种情况，图12a示，例如：仅沿着行方向划分四个子块显示区域a、b、c和d，其中，行方向上无划分线，列方向上有三条划分线，时序控制电路A、B、C和D分别对应控制子块显示区域a、b、c和d，子块显示区域a、b、c和d可以等分，也可以不等分，若等分时，每个子块显示区域的源极驱动电路驱动的列线数相等，若不等分时，根据每个子块显示区域所包括的列线数设置源极驱动电路。显示屏同一栅极穿过的子块显示区域包括有a、b、c和d四个子块显示区域，其时序控制电路A、B、C和D共用了栅极驱动电路，即a、b、c和d四个子块显示区域的栅极线同时开启或关闭，通过四个子块显示区域的各路显示图像数据分别来控制四个子块显示区域的时序控制电路A、B、C和D中的源极驱动电路，即：基于子块显示区域a对应的一路显示图像数据，驱动时序控制电路A中源极驱动电路，控制子块显示区域a的图像刷新，依次类推，时序控制电路B、C和D中源极驱动电路分别控制子块显示区域b、c和d的图像刷新。

第二种情况，图12b示，例如：仅沿着列方向划分两个子块显示区域e和f，其中，列方向上无划分线，行方向上有一条划分线，时序控制电路E和F分别对应控制子块显示区域e和f，子块显示区域e和f可以等分，也可以不等分，若等分时，每个子块显示区域的栅极驱动电路驱动的栅极线数相等，若不等分时，根据每个子块显示区域所包括的栅极线数设置栅极驱动电路。时序控制电路E驱动子块显示区域e的图像显示，时序控制电路F驱动子块显示区域f的图像显示，其中，时序控制电路E的栅极驱动电路控制子块显示区域e的栅极线开启或关闭，源极驱动电路控制其图像数据的写入，刷新图像显示，同理，时序控制电路F的栅极驱动电路控制子块显示区域f的栅极线开启和关闭，源极驱动电路控制其图像数据写入。

第三种情况，图12c示，例如：仅沿着列和行方向划分四个子块显示区域h、i、m和n，在行方向和列方向上各有一条划分线，时序控制电路H、I、M和N分别对应控制子块显示区域h、i、m和n，其中，在行方向上的子块显示区域h与i，及m与n之间可以是等分的子块显示区域，也可不等分，在列方向上的h与m，及i与n之间可以等分，也可不等分，那么，若在行方向上的子块显示区域h与i，及m与n之间为等分时，相应的时序控制电路H与I，M与N所控制的源极线数相等，若不等分时，控制的源极数不相等，根据子块显示区域包括的源极线数量对应设置时序控制电路，若在列方向上的子块显示区域的h与m，及i与n之间为等分时，相应的时序控制电路控制栅极线数相等，若不等分时，相应的时序控制电路所控制的栅极线数随相应子块显示区域包含的栅极线数量设置，但是，由于列方向上子块显示区域的包含的栅极线的位置不相同，即：刷新子块显示区域的h与m，及i与n的时间不相等。其中，在行方向上同一栅极线穿过的子块显示区域h与i，及m与n，其时序控制电路H与I，及M与N共用一路栅极驱动电路，共同控制子块显示区域h与i，及m与n的栅极线开启或关闭，同时，基于对应于子块显示区域h与i，及m与n的显示图像数据分别控制时序控制电路的H与I，及M与N的源极驱动电路实现相应子块显示区域h与i，及m与n的图像刷新。

在一个典型的实施例中，显示屏的N个子块显示区域可以包括由行方向和列方向等分成的四个子块显示区域，且由四个时序控制驱动电路分别驱动四个子块显示区域（参考图3），其中，四个子块显示区域包括左上部的第一子块显示区域、右上部的第二子块显示区域、右下部的第三子块显示区域和左下部的第四子块显示区域；对应于第一子块显示区域和第二子块显示区域的时序控制驱动电路共用一路的显示屏的第一栅极驱动电路，及对应于第三子块显示区域和第四子块显示区域的时序控制驱动电路共用一路显示屏的第二栅极驱动电路。

在一种图像数据刷新过程中，第一栅极驱动电路启动第一子块显示区域和第二子块显示区域的栅极线（在启动时，可逐行或隔行启动栅极线，并且可顺序启动或倒序启动栅极线），同时，第一子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第一路显示图像数据，第二子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第二路显示图像数据，刷新显示第一路显示图像数据和第二路显示图像数据；第二栅极驱动电路在第一路显示图像数据和第二路显示图像数据被刷新之后，启动第三子块显示区域和第四子块显示区域的栅极线，同时，第三子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第三路显示图像数据，第四子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第四路显示图像数据，刷新显示第三路显示图像数据和第四路显示图像数据。因此，在本方案中首先刷新显示区域的上半部分的图像数据，然后刷新显示区域的下半部分的图像数据，从而完成四路显示图像数据的刷新。

在另一种图像数据刷新过程中，第一栅极驱动电路启动第一子块显示区域和第二子块显示区域的栅极线，同时，第一子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第一路显示图像数据，第二子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第二路显示图像数据，刷新显示第一路显示图像数据和第二路显示图像数据；第二栅极驱动电路在第一路显示图像数据和第二路显示图像数据被刷新的同时，启动第三子块显示区域和第四子块显示区域的栅极线，同时，第三子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第三路显示图像数据，第四子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第四路显示图像数据，刷新显示第三路显示图像数据和第四路显示图像数据。因此，在本方案中同时刷新显示区域的上半部分的图像数据和显示区域的下半部分的图像数据，从而完成四路显示图像数据的刷新。

以上实施例为第一处理单元202接收N路片源数据的图像显示处理过程，下面将针对第一处理单元202接收一路片源数据的图像显示处理过程。

显示装置200中的第一处理单元202用于接收一帧片源数据，对所述一帧片源数据进行数据转换，得到一帧图像数据；第二处理单元204用于接收所述一帧图像数据，按照所述N个子块显示区域的显示面积比例，将一帧图像数据对应地分割成N个子块图像数据，输出N个子块图像数据；N个时序控制驱动电路206用于接收N个子块图像数据，基于N个子块图像数据分别对应驱动显示屏208的N个子块显示区域，在所述显示屏上显示所述一帧图像数据对应的图像。

本领域技术人员可以理解，其中，第二处理单元204在接收所述一帧图像数据，按照N个子块显示区域的显示面积比例，将一帧图像数据对应地分割成N个子块图像数据的步骤，是使分割的N个子块图像数据在对应显示在N个子块显示区域显示时，可以正常还原显示图像，其中，在显示屏上的显示面积是以显示像素的数量来计算的。比如：显示屏的显示区域划分为上下和左右等分为四个区域，子块显示区域之间所占像素数量比例为1：1：1：1，这样，显示图像数据也按照此1：1：1：1比例划分成4个子块图像数据；再如：上下方向等分为2个区域，左右方向上等分成3个区域，这样，共计6个子块显示区域，其面积比例为1：1：1：1：1：1，显示图像数据也按此比例划分成6个子块图像数据，同理，在左右方向可以不等分，相应地显示图像数据以同样比例进行不等分的分割。

基于N个子块图像数据分别对应驱动显示屏的N个子块显示区域，且在显示屏上显示上述一帧图像数据对应的图像。N个子块图像数据的划分是以N个子块显示区域的划分为基础，包括上述划分面积比例相同，也包括还原图像的位置相同，才能使一帧图像数据正常显示为一帧图像。

第二处理单元204可以包括：缩放子单元，用于在对一帧图像数据分割之前，将一帧图像数据进行缩放处理成与显示屏208的像素值相同，或用于将每个子块图像数据进行缩放处理成与对应的子块显示区域的像素值相同；变频子单元，用于根据显示屏208的刷新频率，对一帧图像数据或N个子块图像数据的帧频进行变频处理。

在本方案中，缩放子单元根据显示屏分辨率显示数据的需要，需要对显示图像数据进行缩放处理，例如：第一处理单元输出的数据格式为1280×720P/60Hz的图像数据信号，分辨率3840×2160/120Hz的超高清显示屏均分4个像素为960×540子块显示区域，那么缩放子单元将数据格式为1280×720P的图像数据进行放大处理成3840×2160格式的图像数据，然后，再将3840×2160格式的图像数据进行分割处理成4份数据格式为960×540的子块图像数据，这样，4个子块图像数据与4个子块显示区域的像素点对应的，达到驱动显示目的，或者，第一处理单元将数据格式为1280×720P的图像数据先进行分割处理成4个数据格式为320×180格式的图像数据，然后，对4个数据格式为320×180的图像数据进行分别同比例放大处理成4个数据格式为960×540的图像数据，这样，4个子块图像数据与4个子块显示区域的像素点是对应的，也达到驱动显示目的。同理，如果第一处理单元输出的数据格式为大于3840×2160的图像数据时，为了使用于显示的图像数据与显示屏的分辨率相等，缩放子单元可以进行相应缩小处理为1920×1080的图像数据，当然，当第一处理单元输出的数据格式为3840×2160的图像数据时，这样，图像数据格式正好与显示屏像素点对应，缩放子单元采用直接通过方式，不需进行放大或缩小处理。

在一个典型的实施方式中，所述N个时序控制驱动电路206可以包括四个时序控制驱动电路，分别驱动显示屏的第一至第四子块显示区域，对应于第一子块显示区域和第二子块显示区域的时序控制驱动电路共用一路的显示屏的第一栅极驱动电路，及对应于第三子块显示区域和第四子块显示区域的时序控制驱动电路共用一路显示屏的第二栅极驱动电路。第一栅极驱动电路启动第一子块显示区域和第二子块显示区域的栅极线，同时，第一子块显示区域和第二子块显示区域的源极驱动电路分时写入对应的子块图像数据，刷新显示对应的子块图像数据；第二栅极驱动电路在第一子块图像数据和第二子块图像数据被刷新之后，启动第三子块显示区域和第四子块显示区域的栅极线，同时，第三子块显示区域和第四子块显示区域的源极驱动电路分时写入对应的子块图像数据，刷新显示对应的子块图像数据。在本方案中，图像数据的刷新过程为按照图像数据的输出时间使显示区域的源极驱动电路分时写入对应的子块图像数据。此时，由于刷新一帧图像时，显示屏从第一行到最后一行刷新2次，因此，图像刷新频率变为显示屏刷新频率的一半，第二处理单元中变频子单元需要根据图像刷新频率与显示屏刷新频率之间关系，对子块图像数据的帧频做相应变频处理，例如：显示屏刷新频率为120Hz时，第二处理单元输出每个数据通道的子块图像数据的帧频为60Hz。

也可以是，第一栅极驱动电路启动第一子块显示区域和第二子块显示区域的栅极线，同时，第一子块显示区域和第二子块显示区域的源极驱动电路同步并行写入对应的子块图像数据，刷新显示对应的子块图像数据；然后，第二栅极驱动电路在第一子块图像数据和第二子块图像数据被刷新之后，启动第三子块显示区域和第四子块显示区域的栅极线，同时，第三子块显示区域和第四子块显示区域的源极驱动电路同步并行写入对应的子块图像数据，刷新显示对应的子块图像数据。在本方案中，图像数据的刷新过程为按照同一栅极控制电路控制下的子块图像显示区域，实现同步写入对应的子块图像数据。此时，显示屏从第一行到最后一行刷新1次时，正好完成刷新了每个子块图像数据中一帧图像，这样，每个子块图像数据的帧频与显示屏刷新频率相同，第二处理单元中变频子单元，也需要根据图像刷新频率与显示屏刷新频率之间关系，对子块图像数据的帧频做相应变频处理，例如：显示屏刷新频率为120Hz时，第二处理单元输出每个数据通道的子块图像数据的帧频为120Hz。

还可以是，第一栅极驱动电路启动第一子块显示区域和第二子块显示区域的栅极线，同时，第一子块显示区域和第二子块显示区域的源极驱动电路同步并行写入对应的子块图像数据，刷新显示对应的子块图像数据；然而，在第二栅极驱动电路在第一子块图像数据和第二子块图像数据被刷新同时，同步启动第三子块显示区域和第四子块显示区域的栅极线，同时，第三子块显示区域和第四子块显示区域的源极驱动电路同步并行写入对应的子块图像数据，刷新显示对应的子块图像数据。在本方案中，图像数据的刷新过程为每个子块图像显示区域，实现同时同步写入对应的子块图像数据。此时，显示屏同时刷新完第一子块显示区域和第二子块显示区域耗时为原显示屏刷新频率的一半，与此同时，第三子块显示区域和第四子块显示区域也同步完成刷新，这样，刷新每一子块显示区域的图像数据的刷新频率为显示屏刷新频率的2倍，第二处理单元中变频子单元，同样也需要根据图像刷新频率与显示屏刷新频率之间关系，对子块图像数据的帧频做相应变频处理，例如：显示屏刷新频率为120Hz时，第二处理单元输出每个数据通道的子块图像数据的帧频为240Hz。

在上述任一技术方案中，优选的，所述N个时序控制驱动电路206中的一个时序控制驱动电路为主驱动电路，其余时序控制驱动电路为从驱动电路，所述主驱动电路向所述从驱动电路发送同步信号，以使所述N个时序控制驱动电路同步驱动显示所述显示图像数据。通过主驱动电路发送同步信号来控制从驱动电路，使N个时序控制驱动电路保持时序上的同步。

根据本发明的实施例的电视机，包括如上述任一技术方案中所述的显示装置200。

下面结合图3以4K2K显示器作为超高分辨率显示器为例，来进一步说明根据本发明的实施例的显示装置。

图3示出了根据本发明的又一实施例的显示装置的架构图。

4K2K显示器的分辨率正好是FHD分辨率的四倍，因此，在当前FHD片源仍占主流市场的前提下，使用4K2K显示器实现2×2FHD多频显示是一种较经济的选择，可以作为高端电视的附属功能，为用户的特殊应用场景例如家庭内容分享、多屏电子竞技及家庭安保监控等提供高清显示服务。4K2K多通道驱动技术，原理上就是利用4个FHD的驱动电路，搭配FRC电路，通过4个通道的FHD信号传送4K2K的画面（普通模式）和4频道画面（多屏模式）。

如图3所示，SOC芯片模块302（即第一处理单元102）在普通模式下，接收一路片源数据并输出FHD信号（120HZ）至FRC芯片模块304（即第二处理单元104），FRC芯片模块304将FHD信号进行像素点扩展（scalerup）至4K2K信号，然后将该4K2K信号通过N个时序控制驱动电路输出至屏端进行显示。

在多屏模式下，SOC芯片模块302需要输出特殊制式的FHD信号至FRC芯片模块304，同时输出一个片源数据切换信号给FRC芯片模块304，FRC芯片模块304在接收到特殊制式的FHD信号和片源数据切换信号后，对特殊制式的FHD信号进行变频处理，处理成4通道FHD信号并输出至屏端的时序控制驱动电路（TCON电路），时序控制驱动电路通过TCONIC间的级联同步功能，同步驱动4个FHD子屏，从而实现4屏显示，显示效果如图10所示。

4K2K多通道驱动技术的实现关键在于FRC电路对特殊制式FHD信号的变频处理及普通模式的像素扩展（scalerup）功能与多屏模式的升频功能之间的无缝切换。通过该多通道驱动技术的实现，可以为4K2K超高清显示技术提供多屏显示附属功能，同时，因为采用4个FHD子屏驱动技术，可以避免使用4K2K专用TCONIC，仅采用4个级联FHDTCONIC即可，一方面生产成本大幅降低，一方面无需担心芯片的供货质量和批量可靠性。

4K2K多通道驱动技术不仅仅在于屏端驱动技术的创新，同时需要SOC芯片和FRC芯片在图像处理算法上做相应配合。SOC芯片需要输出多屏模式下的特殊制式FHD信号，FRC芯片需要在多屏模式下做升频图像处理。

接下来结合图4至图10分模块详细说明显示处理过程。

在普通模式下，SOC芯片模块302读取FHD片源A，并输出60HZ或120HZFHD信号。此信号为标准LVDS信号（分辨率为FHD）。标准LVDS格式（以JEIDA为例）详见图7。

在多屏模式下，SOC芯片模块302在第一时刻读取片源A数据，并将数据存储至高速存储器A中，之后，通过内置于SOC芯片模块302的画质处理运算模块的运算，将片源A数据处理成30HZ的FHD信号并输出。在SOC芯片模块302对片源A做画质处理、图像运算及信号格式转换的过程中，继续读取片源B数据，并将片源B数据存储至高速存储器B中，之后，通过内置于SOC芯片模块302的画质处理运算模块的运算，将片源B数据处理成30HZ的FHD信号后输出。在SOC芯片模块302对片源B做画质处理、图像运算及信号格式转换的过程中，读取片源C数据，并将片源C数据存储至高速存储器A中，之后，通过内置于SOC芯片模块302的画质处理运算模块的运算后，将片源C数据处理成30HZ的FHD信号并输出。在SOC芯片模块302对片源C进行画质处理、图像运算及信号格式转换的过程中，读取片源D数据，并将片源D数据存储至高速存储器B中。按上述步骤进行循环操作，最终的处理效果为，多屏模式下，SOC芯片模块302分时输出4个30HZ的FHD信号，共计120HZFHD信号，同时，输出代表片源数据切换的高低电平的SYNC信号，利用SYNC信号的边沿触发方式在SOC芯片模块302与FRC芯片模块304之间同步数据切换，其中，SYNC信号的规格如图8所示。

下面详细说明FRC芯片模块的工作原理。

在普通模式下，例如：FRC芯片模块304读取SOC芯片模块302输出的60HZ或120HZ的FHD信号，将该FHD信号进行像素点扩展（scalerup）至4K2K分辨率并输出。因为存在4个并联输出通道，因此FRC芯片模块304会将处理后的4K2K图像按照上下左右均等的分成4个子部分并并行输出至4个通道，如图9所示。将4K2K图像均分为A、B、C、D4个部分，并将这4个子部分分别通过通道A，通道B，通道C和通道D传输至屏端，显示屏在刷新时，显示屏的各区域可按照各自的刷新方向进行刷新，例如与A部分对应的显示区域的刷新方向可以是从上往下刷新，与B部分对应的显示区域的刷新方向可以是从下往上刷新，与C部分对应的显示区域的刷新方向可以是从上往下刷新。

FRC芯片模块还包括有对图像数据的缩放处理和帧频的变频处理，需根据接收的图像数据大小及图像帧频与显示平刷新频率之间关系调整输出的子块图像数据的数据格式和帧频，其中，帧频的变频采取插帧或抽帧技术，缩放处理和变频可以采用MEMC（Motionestimateandmotioncompensation，运动估计和运动补偿）运算方式进行处理，使得处理的图像更加流畅和清晰。

参考图6，在普通模式下，在本实施例中，将显示屏分成了四个显示区域（A、B、C、D），每个显示区域由四个时序控制驱动电路中的一个时序控制驱动电路驱动。驱动A区域的时序控制驱动电路和驱动B区域的时序控制驱动电路共用一路显示屏的第一栅极驱动电路，驱动C区域的时序控制驱动电路和驱动D区域的时序控制驱动电路共用一路显示屏的第二栅极驱动电路。在刷新时，若A、B区域和C、D区域同时刷新，则在第一栅极驱动电路启动A、B区域的栅极线时，A、B区域的源极驱动电路同时写入对应的子块图像数据，并且在A、B区域被刷新的同时，在第二栅极驱动电路启动C、D区域的栅极线时，C、D区域的源极驱动电路同时写入对应的子块图像数据。若A、B区域先刷新，C、D区域后刷新，则在第一栅极驱动电路启动A、B区域的栅极线时，A、B区域的源极驱动电路同时写入对应的子块图像数据，并且在A、B区域被刷新之后，在第二栅极驱动电路启动C、D区域的栅极线时，C、D区域的源极驱动电路同时写入对应的子块图像数据。

针对每个区域的图像刷新，可逐行或隔行控制栅极线来完成像素的逐行刷新，刷新方向可以是从上往下，或从下往上，或者显示区域A和B的刷新方向是从上往下，而显示区域C和D的刷新方向是从下往上。

在多屏模式下，如图5所示，例如：FRC芯片模块304接收SOC芯片模块302输出的分时4×30HZ的FHD信号和SYNC信号，并将4×30HZ的FHD信号存储至高速存储器C中，高速存储器C的容量可存储4K2K分辨率的图像数据。在第一时刻，将4×30HZ的FHD信号存储至高速存储器C中；在第二时刻，FRC芯片读取SOC芯片模块302输出的下一时刻的4×30HZ的FHD信号，并同步比较第一时刻读取的前后2帧画面的运动轨迹，通过内置于FRC芯片模块304内部的MEMC运算模块，运算出中间帧的4个FHD图像数据。在运算的同时，FRC芯片模块304同步将读取的SOC芯片模块302输出的下一时刻的4×30HZFHD信号依序存储于高速存储器C中，同时，依序输出第一时刻读取的4帧FHD信号和运算出的中间帧的4帧FHD信号。

在第三时刻，重复上述第二时刻的步骤。……至此，4×30HZFHD信号最终转变为4×60HZFHD信号（完成升频处理过程），每个FHD信号（60HZ）占据一个通道，因此，共有4个通道传输图像数据。

FRC模块根据时序控制电路的驱动各个子块显示区域的驱动方式，根据显示屏刷新频率来确定用于显示的各个子块图像数据的帧频，FRC模块中变频模块可以处理成需要的4路图像数据，如：4×120HZFHD信号，或4×240HZFHD信号。

由于FRC芯片模块304的处理能力的限制，因此在多片源的情况下，SOC芯片对视频信号进行了降频处理，以保证FRC芯片模块304可处理这些视频数据，考虑到显示屏的刷新频率又对视频信号进行了升频处理，如果FRC芯片模块的处理能力提升，则SOC芯片就无需对视频信号进行降频处理。

在本实施例中，TCON电路（时序控制驱动电路）采用传统FHD驱动电路方案，按分辨率算，共需4个子电路，每个子电路之间需要建立时序上的同步功能，对于每个子电路内部而言，其图像处理、面板驱动等功能与传统FHD显示并无差异。唯一不同的是无论在多屏模式下或在普通模式下，4个TCON芯片之间都需要进行时序上的同步，以实现完整的4K2K显示，保持时序同步的方法是假设时序控制驱动电路A是主驱动电路，则由时序控制驱动电路A向其他时序控制驱动电路发送同步信号，使四个时序控制驱动电路保持同步。TCON驱动电路的示意图如图6所示，时序控制驱动电路A接收通道A的图像数据后，驱动显示子屏A显示FHDA图像数据；时序控制驱动电路B接收通道B的图像数据后，驱动显示子屏B显示FHDB图像数据；时序控制驱动电路C接收通道C的图像数据后，驱动显示子屏C显示FHDC图像数据；时序控制驱动电路D接收通道D的图像数据后，驱动显示子屏D显示FHDD图像数据。继续参考图6，在多屏模式下，若分时显示四个片源数据，由于显示区域B和A由相同的栅极控制，因此在显示区域B显示图像数据时，显示区域B的源极驱动电路被写入相应的图像数据，而显示区域A的源极未被写入数据；在显示区域A显示图像数据时，显示区域A的源极驱动电路被写入相应的图像数据，而显示区域B的源极驱动电路未被写入相应的图像数据，同理，在显示区域C显示相应的图像数据时，显示区域C的源极驱动电路被写入相应的图像数据，而显示区域D的源极驱动电路未被写入相应的图像数据。

本领域人员应理解，无论是多屏模式还是普通模式，由于时序控制驱动电路控制显示屏的源极在一对边上，栅极在另一对边上且在横轴上的区域共用同一栅极线（即显示区域A和显示区域B共用栅极线，在显示区域A的栅极被驱动时，显示区域B的栅极也被驱动），因此若显示屏的栅极在横轴方向上的对边上，则在为多个时序控制驱动电路分配相应的显示区域时，只能在横轴方向上将显示屏划分为更多个并列的显示区域，而在纵轴方向上只能是两个并列的显示区域。

需说明的是，当要进行普通模式与多屏模式之间的切换时，SOC芯片模块302向FRC芯片模块304输出高低电平的切换信号，FRC芯片模块304根据该切换信号确定对视频信号进行插帧处理，还是进行分辨率的放大或缩小处理。

图11示出了根据本发明的实施例的显示方法的流程图。

如图11所示，根据本发明的实施例的显示方法，包括以下步骤：步骤1102，根据选择的显示模式选择接收片源数据；步骤1104，对所述片源数据进行数据转换，得到视频信号；步骤1106，根据与所述选择的显示模式对应的预设处理算法，对所述视频信号进行处理，输出显示图像数据；步骤1108，将所述显示图像数据通过N个时序控制驱动电路输出至显示屏的N个显示区域。

通过上述技术方案，可使超高分辨率的显示装置兼容多种显示模式，利用多通道驱动技术驱动超高分辨率的显示屏，实现显示器的多画面显示。多通道，即考虑采用N个通道来分别传输N个片源信号，每个通道分别对应1个片源、1个FHD驱动电路、1个FHD显示子区域，该多通道驱动技术分为2种模式，1种是普通模式，在该模式下，利用N个FHD驱动电路之间的级联同步功能，驱动4K2K屏显示4K2K画面；另一种是多屏模式，在该模式下，利用N个FHD驱动电路分别驱动N个FHD显示子区域显示N个FHD片源，实现多屏显示。由此可见，针对不同的显示模式，所对应的图像处理算法是不相同的，因此，可根据所接收的片源情况来确定相应的图像处理算法，并且由于采用N个普通FHD驱动电路来驱动超高分辨率的显示屏，因此降低了驱动电路的生产成本和开发成本。

在上述技术方案中，优选的，在选择的显示模式为第一显示模式时，接收一路片源数据并输出针对所述一路片源数据的视频信号；对所述视频信号进行分辨率的放大或缩小处理，输出所述显示图像数据，并按照N个时序控制驱动电路所控制的显示区域的数量和每个显示区域的像素值，将所述显示图像数据处理成多份子图像数据，使所述多份子图像数据的像素值分别与对应的显示区域的像素值相同；根据所述显示图像数据生成多份子图像数据，并将所述多份子图像数据分别通过所述N个时序控制驱动电路输出至所述显示屏的N个显示区域。

第一显示模式即普通模式，此时只选择接收一路片源数据并输出视频信号例如FHD信号，若显示器是4K2K分辨率的液晶屏，则对FHD信号进行分辨率的放大处理，以输出4K2K分辨率的图像数据，由于本发明采用多通道驱动技术，因此将4K2K分辨率的图像数据分成多份，分别经由N个数据通道传输至显示屏的N个显示区域，使超高分辨率液晶显示屏能够兼容全高清片源，并且利用普通的FHD驱动电路即可实现多画面显示，降低了显示装置的成本。

优选的，通过四个时序控制驱动电路分别驱动所述显示屏的四个显示区域，使所述四个显示区域的像素刷新方向相同，或一边上的两个显示区域的像素刷新方向与对边上的两个显示区域的像素刷新方向相反，在驱动所述显示屏时，所述四个时序控制驱动电路为所述四个显示区域的源极同时供电，按照像素刷新方向逐行控制所述四个显示区域的栅极电压。

在上述技术方案中，优选的，在选择的显示模式为第二显示模式时，接收N路片源数据并根据所述N路片源数据分时输出N路视频信号；对所述N路视频信号分别进行插帧处理，输出N路显示图像数据；将所述N路显示图像数据分别通过所述N个时序控制驱动电路输出至所述显示屏的N个显示区域。第二显示模式即多屏模式，此时，接收N路片源数据并分时输出N路视频信号，对该N路视频信号分别进行插帧处理，这样，可增加视频的流畅度，并利用多通道驱动技术将处理后的图像数据输出至显示屏，这样，就能同时收看N个频道的视频。

在上述技术方案中，优选的，在输出所述N路视频信号时，还输出片源数据切换信号，根据所述片源数据切换信号进行所述N路视频信号的插帧处理。

在上述任一技术方案中，优选的，以所述N个时序控制驱动电路中的一个时序控制驱动电路为主驱动电路，其余时序控制驱动电路为从驱动电路，所述主驱动电路向所述从驱动电路发送同步信号，以使所述N个时序控制驱动电路同步驱动显示所述显示图像数据。通过主驱动电路发送同步信号来控制从驱动电路，使N个时序控制驱动电路保持时序上的同步。

优选的，通过四个时序控制驱动电路分别驱动所述显示屏的四个显示区域，使所述四个显示区域的像素刷新方向相同，或一边上的两个显示区域的像素刷新方向与对边上的两个显示区域的像素刷新方向相反，在分时驱动所述四个显示区域时，所述四个时序控制驱动电路分时控制所述四个显示区域的源极电流，并按照像素刷新方向逐行控制相应显示区域的栅极电压。

以上结合附图详细说明了根据本发明的技术方案，利用多通道驱动技术驱动超高分辨率液晶屏，可充分利用超高分辨率液晶屏的高分辨率特性实现多画面显示，在家庭内容分享、多屏电子竞技及安保监控领域有充分的应用价值；且利用多通道驱动技术可降低驱动电路的开发成本和开发难度，缩短开发周期。

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 (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：第一处理单元、第二处理单元、N个时序控制驱动电路和显示屏，所述N个时序控制驱动电路分别驱动所述显示屏的显示区域中的N个子块显示区域，N为大于或等于2的整数，其中，

所述第一处理单元，用于接收分别来自N路片源信号的N帧片源数据，对所述N帧片源数据进行数据转换，分时输出N帧图像数据，以及向所述第二处理单元输出片源数据切换信号；

所述第二处理单元，用于根据所述片源数据切换信号对所述N帧图像数据分别处理，输出N路显示图像数据；

所述N个时序控制驱动电路，用于基于接收的所述N路显示图像数据驱动所述显示屏的N个子块显示区域。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一处理单元用于依次读取N帧片源数据，在对前一帧片源数据进行数据转换的过程中，读取下一帧片源数据，以分时输出所述N帧图像数据。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第二处理单元在读取所述第一处理单元输出的下一时刻的N帧图像数据时，对已读取的上一时刻的N帧图像数据进行处理并输出所述N路显示图像数据。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第二处理单元包括：

缩放子单元，用于将每帧图像数据进行缩放处理成与对应的子块显示区域的像素值相同；

变频子单元，用于根据所述显示屏的刷新频率，对所述每帧图像数据进行变频处理。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述N个子块显示区域为沿着所述显示屏行和/或列方向上对所述显示屏的显示区域进行划分而成，行方向上至多包含一条划分线，列方向上包含一条或多条划分线；

其中，所述显示屏同一栅极线穿过的每个子块显示区域的时序控制电路之间共用栅极驱动电路，基于对应子块图像数据分别控制所述每个子块显示区域的时序控制电路中对应源极驱动电路。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述N个子块显示区域包括由行方向和列方向等分成的四个子块显示区域，且由四个时序控制驱动电路分别驱动所述四个子块显示区域，其中，所述四个子块显示区域包括第一子块显示区域、第二子块显示区域、第三子块显示区域和第四子块显示区域；

对应于所述第一子块显示区域和所述第二子块显示区域的时序控制驱动电路共用一路的所述显示屏的第一栅极驱动电路，及对应于所述第三子块显示区域和所述第四子块显示区域的时序控制驱动电路共用一路所述显示屏的第二栅极驱动电路。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一栅极驱动电路启动所述第一子块显示区域和所述第二子块显示区域的栅极线，同时，所述第一子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第一路显示图像数据，所述第二子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第二路显示图像数据，刷新显示所述第一路显示图像数据和所述第二路显示图像数据；

所述第二栅极驱动电路在所述第一子块图像数据和所述第二子块图像数据被刷新之后，启动所述第三子块显示区域和所述第四子块显示区域的栅极线，同时，所述第三子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第三路显示图像数据，所述第四子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第四路显示图像数据，刷新显示所述第三路显示图像数据和所述第四路显示图像数据。

8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一栅极驱动电路启动所述第一子块显示区域和所述第二子块显示区域的栅极线，同时，所述第一子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第一路显示图像数据，所述第二子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第二路显示图像数据，刷新显示所述第一路显示图像数据和所述第二路显示图像数据；

所述第二栅极驱动电路在所述第一路显示图像数据和所述第二路显示图像数据被刷新的同时，启动所述第三子块显示区域和所述第四子块显示区域的栅极线，同时，所述第三子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第三路显示图像数据，所述第四子块显示区域的源极驱动电路写入对应的第四路显示图像数据，刷新显示所述第三路显示图像数据和所述第四路显示图像数据。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述N个时序控制驱动电路中的一个时序控制驱动电路为主驱动电路，其余时序控制驱动电路为从驱动电路，所述主驱动电路向所述从驱动电路发送同步信号，以使所述N个时序控制驱动电路同步驱动显示所述显示图像数据。

10.一种电视机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的显示装置。