CN107665680A - 一种降低高清液晶显示设备响应时间的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种降低高清液晶显示设备响应时间的方法,通过判断输入图像的类型,根据图像的不同类型进行动态压缩处理,然后对压缩后的图像采用优化的过驱动值表进行自适应的过驱动处理,过驱动处理通过比较前一帧图像和当前帧图像的数据,查找经过还原的过驱动表进行过驱动值的输出。本发明的方法能够在保证过驱动处理效率和节约存储空间的前提下,提高过驱动处理的精度,有效缩短液晶显示设备的响应时间,改善图像的拖尾现象。
Description
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域,尤其是一种降低高清液晶显示设备响应时间的方法。
背景技术
近年来,液晶显示设备在诸多领域都有着广泛的应用,并继续呈现着快速的增长趋势。目前,液晶显示设备正朝着大尺寸、高分辨率、广视角、高开口率的方向发展。液晶显示设备的响应时间的长短直接决定液晶显示图像质量的好坏。液晶响应时间为施加于液晶盒的电压使得亮度从90%变化到10%时所需的变化时间Ton和与取消电压使液晶盒亮度从10%变化到90%时所需的回复时间Toff的时间之和。因此液晶响应时间主要由液晶盒的厚度、液晶分子的粘连度以及施加电压三个因素决定的。通常而言,液晶盒的厚度和分子的粘连度是由液晶面板决定的,因此液晶的驱动电压成为降低液晶响应时间的关键因素。
过驱动方式根据前一灰阶(Pre Gray)到目标灰阶(Target Gray)输出过驱动值实现降低液晶响应时间,但是传统的过驱动方法没有针对图像类型进行判断从而进行差异化的过驱动处理,将会增大内存的消耗,同时没有对过驱动表进行优化处理,从而加大存储空间,因此,如何自适应进行过驱动处理并且采用优化过的过驱动表对图像进行过驱动处理是需要解决的问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种降低高清液晶显示设备响应时间的方法,通过对输入的图像类型进行判断,针对不同的图像类型进行动态的进行压缩处理,对压缩后的图像采用优化的过驱动值表进行处理并输出,有效缩短液晶显示设备的响应时间,改善图像的拖尾现象。
实现本发明目的的技术解决方案为:
一种降低高清液晶显示设备响应时间的方法,包括以下步骤:
步骤1:连续输入N帧图像,输入单元接收每一帧图像,并利用连续的N帧图像进行相邻图像相似度比较,得到N-1个相似度值;
步骤2:对N-1个相似度值求均方根值,得到最终相似度;
步骤3:若某一帧图像的最终相似度大于某一阈值,则判断该图像为第一类型图像,并向检测单元发送第一类型信号;否则该图像为第二类型图像,向检测单元发送第二类型信号;
步骤4:检测单元根据接收到的不同的类型信号发送不同的控制命令至压缩处理单元:若接收到第一类型信号,则发送第一命令;若接收到第二类型信号,则发送第二命令;
步骤5:过驱动处理单元对原始过驱动表进行压缩存储;压缩处理单元若接收到第一命令,则对对应的输入图像不进行处理,且过驱动处理单元对对应的输入图像也不进行处理,并按照第一类型图像进行原始输出;压缩处理单元若接收到第二命令,则对对应的输入图像进行压缩处理,过驱动处理单元解压过驱动表并对压缩后的第二类型图像进行过驱动处理后输出。
进一步的,本发明的降低高清液晶显示设备响应时间的方法,步骤5中过驱动处理的具体步骤包括:
步骤5-1:将经过压缩单元压缩后的第二类型图像分为若干个区域,每个区域包含m个过驱动值;
步骤5-2:将每个区域的m个过驱动值进行归一化处理,得到m个归一化过驱动值Gk;
步骤5-3:设最小的归一系数为X1=0,最大的归一系数为Xm=1,T为拟合系数,根据Xk=T·(Xk+x-Xk-x)+Xk-x计算得到第k个归一系数Xk,其中,Xk+x为第k+x个归一系数,Xk-x为第k-x个归一系数,0<k+x<m,0<k-x<m;
步骤5-4:分别计算k个归一系数与归一化过驱动值的差值平方和S=∑(Gk-Xk)2,其中,1<k<m,当S=Smin时,则对应的拟合系数T为最佳拟合系数;
步骤5-5:根据每个区域的最小过驱动值、最大过驱动值以及最佳拟合系数生成压缩的过驱动值表,并存储所述压缩的过驱动值表;
步骤5-6:解压步骤5-5中的过驱动值表,查询该过驱动值表并输出压缩后的第二类型图像的当前帧目标灰阶值对应的过驱动值。
进一步的,本发明的降低高清液晶显示设备响应时间的方法,步骤5-2中归一化处理的具体方法为:将每个区域中的最小过驱动值的归一化过驱动值设为0,最大过驱动值的归一化过驱动值设为1,则中间任一过驱动值的归一化过驱动值为其中Qk为第k个过驱动值,Qmax为最大过驱动值,Qmin为最小过驱动值,且0<Gk<1,1<k<m。
进一步的,本发明的降低高清液晶显示设备响应时间的方法,步骤5-6中的解压公式为:Gk=(Gk+x-Gk-x)·T+Gk-x,其中,Gk+x第k+x个归一化过驱动值,Gk-x第k-x个归一化过驱动值。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
1、本发明针对高清液晶显示设备,针对不同的图像类型,采用自适应的过驱动处理方式,可以有效地提升图像的处理效率,降低高清液晶显示设备的响应时间。
2、本发明对过驱动表实现压缩和解压的处理方式,针对运动图像进行过驱动处理,可以有效的消除运动图像的拖尾现象,在保证显示效果的同时,节约图像的存储空间。
附图说明
图1是本发明的降低高清液晶显示设备响应时间的方法流程图;
图2是本发明的过驱动处理的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
一种降低高清液晶显示设备响应时间的方法,包括以下步骤:
步骤1:连续输入N帧图像,输入单元接收每一帧图像,并利用连续的N帧图像进行相邻图像相似度比较,得到N-1个相似度值;
步骤2:对N-1个相似度值求均方根值,得到最终相似度;
步骤3:若某一帧图像的最终相似度大于某一阈值,则判断该图像为第一类型图像,并向检测单元发送第一类型信号;否则该图像为第二类型图像,向检测单元发送第二类型信号;
步骤4:检测单元根据接收到的不同的类型信号发送不同的控制命令至压缩处理单元:若接收到第一类型信号,则发送第一命令;若接收到第二类型信号,则发送第二命令;
步骤5:过驱动处理单元对原始过驱动表进行压缩存储;压缩处理单元若接收到第一命令,则对对应的输入图像不进行处理,且过驱动处理单元对对应的输入图像也不进行处理,并按照第一类型图像进行原始输出;压缩处理单元若接收到第二命令,则对对应的输入图像进行压缩处理,过驱动处理单元解压过驱动表并对压缩后的第二类型图像进行过驱动处理后输出。其中,过驱动处理的具体步骤包括:
步骤5-1:将经过压缩单元压缩后的第二类型图像分为若干个区域,每个区域包含m个过驱动值;
步骤5-2:将每个区域的m个过驱动值进行归一化处理,得到m个归一化过驱动值Gk;其中,归一化处理的具体方法为:将每个区域中的最小过驱动值的归一化过驱动值设为0,最大过驱动值的归一化过驱动值设为1,则中间任一过驱动值的归一化过驱动值为其中Qk为第k个过驱动值,Qmax为最大过驱动值,Qmin为最小过驱动值,且0<Gk<1,1<k<m;
步骤5-3:设最小的归一系数为X1=0,最大的归一系数为Xm=1,T为拟合系数,根据Xk=T·(Xk+x-Xk-x)+Xk-x计算得到第k个归一系数Xk,其中,Xk+x为第k+x个归一系数,Xk-x为第k-x个归一系数,0<k+x<m,0<k-x<m;
步骤5-4:分别计算k个归一系数与归一化过驱动值的差值平方和S=∑(Gk-Xk)2,其中,1<k<m,当S=Smin时,则对应的拟合系数T为最佳拟合系数;
步骤5-5:根据每个区域的最小过驱动值、最大过驱动值以及最佳拟合系数生成压缩的过驱动值表,并存储所述压缩的过驱动值表;
步骤5-6:解压步骤5-5中的过驱动值表,查询该过驱动值表并输出压缩后的第二类型图像的当前帧目标灰阶值对应的过驱动值;其中,解压过驱动值表的公式为:Gk=(Gk+x-Gk-x)·T+Gk-x,其中,Gk+x第k+x个归一化过驱动值,Gk-x第k-x个归一化过驱动值。
实施例1
本发明的方法通过对输入的图像类型进行判断,针对不同的图像类型进行动态的进行压缩处理,对压缩后的图像采用优化的过驱动值表进行处理,可以有效地缩短液晶显示设备的响应时间,改善图像的拖尾现象。具体是首先判断图像的类型,根据图像的类型采用动态压缩处理和自适应的过驱动处理的方式,过驱动处理通过比较前一帧图像和当前帧图像的数据,查找经过还原的过驱动表进行过驱动值的输出,这样可以在保证过驱动处理效率和节约存储空间的前提下,提高过驱动处理的精度,降低液晶响应时间,改善图像的拖尾现象。具体的实施步骤如下:
(1)通过图像相似度比较判断输入图像的类型并输出图像类型信号。设定连续输入5帧图像,相邻两帧图像两两进行图像相似度比较,产生4个图像相似度值,对这4个图像相似度进行求均方根值,与设定的相似度阈值进行比较,若大于阈值,则为第一类型图像,否则为第二类型图像。输入单元连续输入的5帧图像,若第一帧与第二帧相似度为99.95%,第二帧与第三帧相似度为99.91%,第三帧与第四帧相似度为99.94%,第四帧与第五帧相似度为99.96%,则均方根值为99.94%,预设的相似度阈值为99.90%,此时区分出输入的图像为第一类型图像或第二类型图像。若为第一类型图像,输入单元输出第一类型信号;否则,输出第二类型信号。
(2)检测单元检测到第一信号,发送第一命令到压缩单元,压缩单元通过不同命令实现对不同类型图像进行处理。当输入单元输出第一类型信号时,检测单元检测到第一类型信号,发送第一命令到压缩处理单元,压缩处理单元对第一类型图像不作任何处理。检测单元检测到第二类型信号,发送第二命令到压缩处理单元,压缩处理单元对第二类型图像进行压缩处理。对于第一类型图像而言,若对图像进行压缩,将会对图像导致图像灰度信息的丢失,使图像产生失真,即使在过驱动处理单元进行补偿,将会增大处理的复杂度和内存的消耗,图像显示效果依然得不到有效的改善,故不对第一类型图像进行压缩处理。对第二类型图像而言,图像的压缩由于图像本身的特性,不造成严重的图像失真和信息丢失,同时可以节约存储空间,提升处理效率。
(3)过驱动处理单元首先对原始的过驱动查找表进行压缩储存处理。过驱动处理单元通过接收到检测单元发送的不同命令对不同类型图像采取不同的过驱动处理方式。当过驱动处理单元接收到第一命令时,过驱动处理单元对第一类型的图像不作过驱动处理,直接进行输出。当接收到第二命令时,过驱动处理单元通过每个区域的最小过驱动值、最大过驱动值和最佳拟合系数对压缩后的过驱动表进行解压还原出原始的过驱动表,通过解压后的过驱动值表查询压缩后第二类型的图像的前一帧的原始灰阶值与当前帧的目标灰阶值对应的过驱动值。以原始的64*64的过驱动表进行压缩,设定前一帧的原始灰阶值为128,目标输出的灰阶值为64到100对应的9个过驱动值作为一区域进行压缩,具体的方法如下:
(a)通过原始的过驱动表,通过查表获得原始灰阶128到目标灰阶的9个过驱动值分别为Q1=25,Q2=28,Q3=33,Q4=38,Q5=48,Q6=53,Q7=63,Q8=72,Q9=90。其中最小的过驱动值25,最大的过驱动值为90。
(b)对除最小和最大过驱动值之外的其余所有过驱动值进行归一化处理。设定最小的过驱动值对应的归一化值为G1=0,最大的过驱动值对应的归一化值为G9=1,则其余7个过驱动值对应的归一化值分别由公式Gk=(Qk-Qmin)/(Qmax-Qmin)计算得到,分别为G2=0.0462,G3=0.1231,G4=0.2,G5=0.3538,G6=0.4308,G7=0.5846,G8=0.7231。
(c)设定一拟合系数T,0≤T≤1,设最小的归一化系数为X1=0,最大的归一化系数为X9=1,根据归一化系数的计算公式Xk=(Xk+x-Xk-x)*T+Xk-x,可以分别求出X5=T,根据对称性,可以求得X3=T2,X2=T3,X4=2T2-T3,X7=2T-T2,X6=T2-T3+T,X8=T3-3T2+3T。
(d)计算k个归一系数与归一化过驱动值的差值平方和,S=∑(Gk-Xk)2(1<k<m),
在本发明的一个实施例中,m=9,通过步骤(c),将上述参数代入求和公式中,当S=Smin时,则此时对应的拟合系数T作为最佳拟合系数,在本发明的一个实施例中,T近似取值为0.35;
(d)根据步骤(c)得到最佳的拟合系数以及最小的过驱动值和最大过驱动值,当过驱动处理单元接收到第二命令时,即对压缩的过驱动表进行解压处理,从而对压缩的第二图像进行过驱动处理,输出目标灰阶的过驱动值,所述的解压公式为:Gk=(Gk+x-Gk-x)*0.35+Gk-x。在本发明的一个实施例中,第一点的过驱动值为25,最后一点过驱动值为90,不需要解压,则,根据公式和对称性可以依次求得解压后各点的过驱动值为:
G2=27.79,G3=32.96,G4=38.14,G5=47.75,G6=52.93,G7=62.54,G8=72.18,而原始的过驱动表的值为Q1=25,Q2=28,Q3=33,Q4=38,Q5=48,Q6=53,Q7=63,Q8=72,Q9=90,由此可见,解压后的过驱动值和原始的真实过驱动值比较接近,因此压缩后存储的过驱动表在解压后对压缩的图像进行过驱动处理,不会影响目标灰度值的输出精度,同时压缩了存储空间,提高了图像的处理效率。
以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种降低高清液晶显示设备响应时间的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:连续输入N帧图像,输入单元接收每一帧图像,并利用连续的N帧图像进行相邻图像相似度比较,得到N-1个相似度值;
步骤2:对N-1个相似度值求均方根值,得到最终相似度;
步骤3:若某一帧图像的最终相似度大于某一阈值,则判断该图像为第一类型图像,并向检测单元发送第一类型信号;否则该图像为第二类型图像,向检测单元发送第二类型信号;
步骤4:检测单元根据接收到的不同的类型信号发送不同的控制命令至压缩处理单元:若接收到第一类型信号,则发送第一命令;若接收到第二类型信号,则发送第二命令;
步骤5:过驱动处理单元对原始过驱动表进行压缩存储;压缩处理单元若接收到第一命令,则对对应的输入图像不进行处理,且过驱动处理单元对对应的输入图像也不进行处理,并按照第一类型图像进行原始输出;压缩处理单元若接收到第二命令,则对对应的输入图像进行压缩处理,过驱动处理单元解压过驱动表并对压缩后的第二类型图像进行过驱动处理后输出。
2.根据权利要求1所述的降低高清液晶显示设备响应时间的方法,其特征在于,步骤5中过驱动处理的具体步骤包括:
步骤5-1:将经过压缩单元压缩后的第二类型图像分为若干个区域,每个区域包含m个过驱动值;
步骤5-2:将每个区域的m个过驱动值进行归一化处理,得到m个归一化过驱动值Gk;
步骤5-3:设最小的归一系数为X1=0,最大的归一系数为Xm=1,T为拟合系数,根据Xk=T·(Xk+x-Xk-x)+Xk-x计算得到第k个归一系数Xk,其中,Xk+x为第k+x个归一系数,Xk-x为第k-x个归一系数,0<k+x<m,0<k-x<m;
步骤5-4:分别计算k个归一系数与归一化过驱动值的差值平方和S=∑(Gk-Xk)2,其中,1<k<m,当S=Smin时,则对应的拟合系数T为最佳拟合系数;
步骤5-5:根据每个区域的最小过驱动值、最大过驱动值以及最佳拟合系数生成压缩的过驱动值表,并存储所述压缩的过驱动值表;
步骤5-6:解压步骤5-5中的过驱动值表,查询该过驱动值表并输出压缩后的第二类型图像的当前帧目标灰阶值对应的过驱动值。
3.根据权利要求2所述的降低高清液晶显示设备响应时间的方法,其特征在于,步骤5-2中归一化处理的具体方法为:将每个区域中的最小过驱动值的归一化过驱动值设为0,最大过驱动值的归一化过驱动值设为1,则中间任一过驱动值的归一化过驱动值为其中Qk为第k个过驱动值,Qmax为最大过驱动值,Qmin为最小过驱动值,且0<Gk<1,1<k<m。
4.根据权利要求2所述的降低高清液晶显示设备响应时间的方法,其特征在于,步骤5-6中的解压公式为:Gk=(Gk+x-Gk-x)·T+Gk-x,其中,Gk+x第k+x个归一化过驱动值,Gk-x第k-x个归一化过驱动值。
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