CN109272922A - 显示设备的驱动方法和驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种显示设备的驱动方法，显示设备存储有数据集合，数据集合中包括多个数据子集，每个数据子集包括相互对应的RGB原始值和RGB调整值，驱动方法包括：当接收图像数据时，获取图像数据中每个像素点的RGB原始值，当数据集合中存在与像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，根据数据子集中的RGB调整值得到像素点的像素数据。根据本申请，在图像处理时可以大量减少图像处理模块的运算次数，节省功耗。本申请同时提供一种驱动装置。

Description

显示设备的驱动方法和驱动装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示设备的驱动方法和驱动装置。
背景技术
随着计算机技术的发展，图像处理技术已经深入到我们生活中的方方面面。为了达到更好的显示品质，显示设备一般会对接收到的图像数据首先进行相关的图像处理，例如图像压缩以及增强和复原等，得到显示数据。在进行图像处理的过程中首先将图像数据中的RGB原始值转换为HSL值，再根据HSL值进行相关的运算处理，最后将处理之后的HSL值转换为RGB原始值进行图像显示。
现有的显示设备具有以下的问题：在图像处理中，需要对每一个像素点都进行上述的运算，随着显示屏像素点的增加，图像处理中的整体运算量也会增加，继而增大驱动IC(integrated circuit，集成电路)的整体功耗。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种显示设备的驱动方法和驱动装置，可降低图像处理中的运算量，降低驱动IC的功耗。
根据本公开实施例的一方面提供的一种显示设备的驱动方法，所述显示设备存储有数据集合，所述数据集合中包括多个数据子集，每个数据子集包括相互对应的RGB原始值和RGB调整值，所述驱动方法包括：当接收图像数据时，获取所述图像数据中每个像素点的RGB原始值，当所述数据集合中存在与像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，根据所述数据子集中的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
优选地，所述的驱动方法还包括：当所述数据集合中不存在与所述像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，对所述RGB原始值进行处理得到新的RGB调整值，并根据所述新的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
优选地，所述的驱动方法还包括将所述数据集合中的所述数据子集的RGB原始值与所述像素点的RGB原始值进行比较，当所述数据子集的RGB原始值等于所述像素点的RGB原始值时，则判定所述数据子集与所述像素点的RGB原始值匹配；否则，则判定所述数据子集与所述像素点的RGB原始值不匹配。
优选地，对所述RGB原始值进行处理得到新的RGB调整值包括：将所述RGB原始值转换为HSL值；调整所述HSL值，并将HSL调整值转换成所述新的RGB调整值。
优选地，所述调整所述HSL值包括：对比度调整、饱和度调整或者锐度调整。
优选地，所述的驱动方法还包括：基于所述RGB原始值和所述新的RGB调整值得到新的数据子集；将所述新的数据子集加入所述数据集合。
优选地，所述的驱动方法还包括：在所述数据集合中所述数据子集的数量达到上限时删除部分数据子集。
根据本公开实施例的第二方面提供的一种驱动装置，包括：存储单元，用于存储数据集合，所述数据集合包括多个数据子集，每个数据子集包括相互对应的RGB原始值和RGB调整值；获取模块，用于在接收图像数据时获取所述图像数据中每个像素点的RGB原始值；以及读取控制模块，用于当所述数据集合中存在与像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，控制输出模块根据所述数据子集中的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
优选地，所述的驱动装置还包括：处理模块，用于当所述数据集合中不存在与所述像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，对所述RGB原始值进行处理得到新的RGB调整值，并控制所述输出模块根据所述新的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
优选地，所述处理模块包括：第一转换单元，用于将所述RGB原始值转换为HSL值；调整单元，用于调整所述HSL值；以及第二转换单元，用于将HSL调整值转换成所述新的RGB调整值。
优选地，所述调整单元对所述HSL值进行对比度调整、饱和度调整或者锐度调整。
优选地，所述的驱动装置还包括：写入控制模块，用于基于所述RGB原始值和所述新的RGB调整值得到新的数据子集，并根据所述新的数据子集更新所述数据集合。
优选地，所述的驱动装置还包括：删除模块，用于在所述数据集合中所述数据子集的数量达到上限时删除部分数据子集。
根据本公开实施例的第三方面提供的一种显示设备，包括：上述的驱动装置，用于对接收到的图像数据进行处理以得到显示数据；以及显示屏，用于根据所述驱动装置提供的显示数据进行显示。
优选地，所述显示屏包括但不限于液晶显示屏、LED显示屏、AMOLED显示屏、量子点显示屏、电子纸、MicroLED或MiniLED显示屏。
本公开施例提供了一种驱动方法、驱动装置和显示设备，将已经处理过的像素点的RGB原始值和RGB调整值组合为一个数据子集存储在寄存器中。当接收到新的像素点时，将像素点的RGB原始值与寄存器中数据子集的RGB原始值进行比较，当数据子集的RGB原始值与像素点的RGB原始值相等时，根据该数据子集中的RGB调整值直接得到像素点的像素数据进行显示。对于一般的自然图片或者穿戴式的图片，相邻的像素点的颜色重复性很高，使用本公开的技术方案可以大量减少图像处理模块的运算次数，节省功耗。
附图说明
通过参照以下附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出根据本公开实施例的显示设备中显示屏的等效电路图；
图2示出根据本公开实施例的显示屏的内部结构示意图；
图3示出根据本公开实施例的显示设备的结构示意图；
图4示出根据本公开实施例的驱动装置的结构示意图；
图5示出根据本公开实施例的处理模块的结构示意图；
图6示出根据本公开实施例的驱动方法的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本公开。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本公开的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本公开。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本公开。
本公开可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
根据本公开实施例的显示设备包括显示屏和驱动装置。该显示屏例如是选自液晶显示屏、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示屏、AMOLED(Active-matrixorganic light-emitting diode，有源矩阵有机发光二极管)显示屏、量子点显示屏、电子纸、MicroLED、MiniLED显示屏中的任一种。在下文的实施例中，以液晶显示屏为例进行说明。
图1示出根据本公开实施例的显示设备中显示屏的等效电路图。
显示屏100包括栅极驱动模块111、源极驱动模块112、时序控制模块113、多个薄膜晶体管T、以及在像素电极和公共电极之间形成的多个像素电容CLC。所述多个薄膜晶体管T组成阵列。时序控制模块113经由数据接口从前端的驱动装置接收显示数据，根据显示数据产生时序信号和灰阶驱动信号，时序控制模块113与栅极驱动模块111和源极驱动模块112相连接，从而向栅极驱动模块111和源极驱动模块112提供各种时序信号。栅极驱动模块111经由多条栅极扫描线分别连接至相应行的薄膜晶体管T的栅极，用于以扫描的方式提供栅极电压G1至Gm，从而在一个图像帧周期中，选通不同行的薄膜晶体管。源极驱动模块112经由多条源极数据线分别连接至相应列的薄膜晶体管T的源极，用于在各行的多个薄膜晶体管T选通时，分别向各列的多个薄膜晶体管T提供与灰阶相对应的灰阶电压S1至Sn。其中，m和n是自然数。所述多个薄膜晶体管T的漏极分别连接至相应的一个像素电容CLC。
在选通状态下，源极驱动模块112经由源极数据线和薄膜晶体管T，将灰阶电压施加在像素电容CLC上。像素电容CLC上的电压作用在液晶分子上，从而改变液晶分子的取向，以实现与灰阶相对应的透光率。为了在像素的更新周期之间保持电压，像素电容CLC可以并联存储电容Cs以获得更长的保持时间。
图2示出根据本公开实施例的显示屏的内部结构示意图。
如图2所示，液晶显示屏100包括提供背光的背光照明单元131和根据灰阶信号改变透光率的液晶面板以及玻璃盖板172。
液晶面板进一步包括依次彼此相对的第一玻璃基板141、第二玻璃基板151、夹在二者之间的液晶层161，在第一玻璃基板141上形成第一偏光片142和TFT阵列143，在第二玻璃基板151上形成第二偏光片152和滤色片153。
第一玻璃基板141还形成多条栅极扫描线和多条源极数据线和多个像素电极，TFT阵列143包括多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极连接至相应的一条栅极扫描线，源极连接至相应的一条源极数据线，漏极连接至相应的一个像素电极。在像素电极和公共电极之间形成像素电容。如下文所述，液晶面板还包括驱动芯片，该驱动芯片中的栅极驱动模块和源极驱动模块分别提供栅极电压和灰阶电压。
在薄膜晶体管的选通状态下，源极驱动模块经由源极数据线和薄膜晶体管，将灰阶电压施加在像素电容CLC上。像素电容CLC上的电压作用在液晶分子上，从而改变液晶分子的取向，以实现与灰阶相对应的透光率，从而实现相应的灰阶显示。
图3示出根据本公开实施例的显示设备的结构示意图。如图3所示，显示设备包括显示屏100和驱动装置200。
驱动装置200对接收到的图像数据(Image Data)进行相关的图像处理，例如图像压缩以及增强和复原等，然后根据处理之后的数据向显示屏100提供显示数据。其中，图像数据和显示数据是指用数值表示的各像素点(pixel)的灰度值的集合，例如，驱动装置200对图像数据中每个像素点的RGB值以得到该像素点的RGB调整值，并根据RGB调整值得到该像素点的像素数据，像素数据即为所述像素点用于显示的灰度值，所有的像素点的像素数据共同构成所述显示数据。目前主流的图像编码格式有RGB、YUV，在此基础上，还进一步衍生出其他的编码格式。在下文中以RGB的图像编码格式为例对本公开进行说明。
在该实施例中，显示屏100例如为液晶显示屏100。液晶显示屏100上集成有时序控制模块、栅极驱动模块以及源极驱动模块，用于根据显示数据为液晶屏中的薄膜晶体管提供显示驱动信号，包括栅极电压和灰阶电压。在替代的实施例中，显示屏还可以是选自LED显示屏、AMOLED显示屏、量子点显示屏、电子纸、MicroLED、MiniLED显示屏中的任一种。
图4示出根据本公开实施例的驱动装置的结构示意图，如图4所示，驱动装置200包括获取模块201、读取控制模块202、处理模块203、写入控制模块204、存储单元205以及输出模块206。
本实施例为了解决图像处理过程中计算量大导致的驱动IC功耗高的问题，将已经处理过的像素点的RGB原始值和RGB调整值存储在寄存器中。如图4所示，存储单元205包括N个存储空间，每个存储空间存储有一个数据子集，每个数据子集包括一个像素点的RGB原始值以及对应的RGB调整值，所有的数据子集构成一个数据集合，其中N为大于零的自然数。以像素01为例，RGB[index1]表示存储的像素01的RGB原始值，RGB[storage]表示像素01的RGB调整值。
获取模块201用于在接收到图像数据时，获取图像数据中每个像素点的RGB原始值，RGB为以红色(Red)、绿色(Green)与蓝色(Blue)三原色为主的色彩像素。
读取控制模块202用于当存储单元205中存在与该像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，读取该数据子集中的RGB调整值，并将该数据子集的RGB调整值作为所述像素点的RGB调整值。
在一种实施例中，读取控制模块202将像素点的RGB原始值与存储单元205中存储的数据子集的RGB原始值进行比较，当存储单元205中存储的数据子集的RGB原始值与像素点的RGB原始值相等时，则判定所述数据子集与该像素点的RGB原始值匹配；否则，则判定所述数据子集与该像素点的RGB原始值不匹配。例如，图像数据中像素点X的RGB原始值为RGB[inX]＝(255,182,193)，第一个数据子集中的RGB原始值为RGB[index1]＝(255,182,193)，第一个数据子集中的RGB原始值与像素点X的RGB原始值相等，则读取控制模块202判定数据子集{RGB[in1],RGB[storage1]}与像素点X的RGB原始值匹配，并将数据子集的RGB调整值RGB[storage1]作为像素点X的RGB调整值。
处理模块203用于在存储单元205中不存在与像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，对该像素点的RGB原始值进行图像处理得到新的RGB调整值。例如，当存储单元205中所有的数据子集中的RGB原始值都与像素点Y的RGB原始值不相等时，处理模块203对像素点Y的RGB原始值RGB[inY]进行处理得到新的RGB调整值RGB[outY]。
具体地，图5示出根据本公开实施例的处理模块203的结构示意图，如图5所示，处理模块203包括第一转换单元210、调整单元220、以及第二转换单元230。
第一转换单元210用于将接收到像素点的RGB原始值转换成HSL值，其中，所谓HSL值为色相(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Lightness/Luminance)为主的色彩像素。HSL色彩模式使用HSL模型为图像中每一个像素点的HSL分量分配一个0-255范围内的强度值，HSL只使用三个通道就可以使他们按照不同的比例混合，以在显示屏上显示一千六百万种颜色。
调整单元220用于根据处理条件调整所述HSL值，以对接收到的图像数据进行图像压缩以及增强和复原等处理，提高待显示图像的品质。在一种实施例中，调整单元220包括对比度计算模块221、对比度调整模块222、饱和度调整模块223以及锐度调整模块224。
对比度计算模块221和对比度调整模块222用于通过调节HSL值进而调节图像的对比度，以调节待显示图像中不同颜色的最亮处和最暗处之间的差别，不同颜色的最亮处和最暗处之间的差别越大，对比度越高。
饱和度调整模块223用于通过调节HSL值进而调节图像的饱和度，以调节待显示图像的色彩丰富度。
锐度调整模块224用于通过调节HSL值进而调节图像的锐度。锐度又叫清晰度，是反映图像平面清晰度和图像边缘锐利程度的一个指标。锐度越高，图像平面上的细节对比度也越高，看起来更清楚。
第二转换单元230用于将HSL调整值转换成新的RGB调整值。
写入控制模块204用于基于新的RGB调整值以及其对应的RGB原始值得到新的数据子集，并将该数据子集加入存储单元205，更新存储单元205中的数据集合。例如，写入控制模块204根据像素点Y的RGB原始值和新的RGB调整值得到新的数据子集{RGB[inY],RGB[outY]}，并将该数据子集存入存储单元205。
在优选的实施例中，驱动装置200还包括删除模块(图中未示出)，用于在存储单元205中数据集合的数据子集的数量达到上限(该上限取决于存储单元的存储深度，例如存储空间的数量)时，删除部分数据子集。
输出模块206用于根据存储单元205中的RGB调整值RGB[storage]或者新的RGB调整值RGB[out]得到像素点的像素数据。其中，像素数据为每个像素点用于显示的灰度值。
在一种实施例中，输出模块206例如为数据选择器(Multiplexer，MUX)，用于将RGB[storage]或者RGB[out]输出为像素点的像素数据。例如，对于像素点X，输出模块206将第一个数据子集的RGB调整值RGB[storage1]输出为其的像素数据，而对于像素点Y，输出模块206则将新的RGB调整值RGB[outY]输出为其的像素数据。
图6示出根据本公开实施例的显示设备的驱动方法的流程图，所述显示设备存储有数据集合，数据集合中包括多个数据子集，每个数据子集包括相互对应的RGB原始值和RGB调整值。所述驱动方法包括以下步骤：
在步骤S401中，接收图像数据，图像数据(Image Data)和是指用数值表示的各像素点(pixel)的灰度值的集合。
在步骤S402中，获取图像数据中像素点的RGB原始值。具体地，获取模块201用于在接收到图像数据时，获取图像数据中一个像素点的RGB原始值，RGB为以红色(Red)、绿色(Green)与蓝色(Blue)三原色为主的色彩像素。
在步骤S403中，判断数据集合中是否存在于该像素点的RGB原始值匹配的数据子集，如果存在，则进行步骤S404；如果不存在，则进行步骤S405。
具体地，读取控制模块202将像素点的RGB原始值与存储单元205中存储的数据子集的RGB原始值进行比较，当存储单元205中存储的数据子集的RGB原始值与像素点的RGB原始值相等时，则判定所述数据子集与该像素点的RGB原始值匹配；否则，则判定所述数据子集与该像素点的RGB原始值不匹配。
在步骤S404中，读取该数据子集中的RGB调整值。具体地，读取控制模块202用于当存储单元205中存在与该像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，读取该数据子集中的RGB调整值，并将该数据子集的RGB调整值作为所述像素点的RGB调整值。
在步骤S405中，对该像素点的RGB原始值进行处理得到新的RGB原始值。具体地，处理模块203在存储单元205中不存在与像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，对该像素点的RGB原始值进行图像处理得到新的RGB调整值。例如，当存储单元205中所有的数据子集中的RGB原始值都与像素点Y的RGB原始值不相等时，处理模块203对像素点Y的RGB原始值RGB[inY]进行处理得到新的RGB调整值RGB[outY]。
在优选地实施例中，对RGB原始值进行处理得到新的RGB调整值包括将所述RGB原始值转换为HSL值；调整所述HSL值得到HSL调整值，例如对比度调整、饱和度调整或者锐度调整，并将HSL调整值转换成所述新的RGB调整值。
在步骤S406中，将该像素点的RGB原始值和新的RGB调整值加入数据集合。具体地，写入控制模块204用于基于新的RGB调整值以及其对应的RGB原始值得到新的数据子集，并将该数据子集加入存储单元205，更新存储单元205中的数据集合。例如，写入控制模块204根据像素点Y的RGB原始值和新的RGB调整值得到新的数据子集{RGB[inY],RGB[outY]}，并将该数据子集存入存储单元205。
在优选的实施例中，驱动方法还包括当数据集合中的数据子集的数量达到上限时删除部分数据子集。
在步骤S407中，根据数据子集中的RGB调整值或者新的RGB调整值得到像素点的像素数据。具体地，输出模块206用于根据存储单元205中的RGB调整值RGB[storage]或者新的RGB调整值RGB[out]得到像素点的像素数据。其中，像素数据为每个像素点用于显示的灰度值。
在一种实施例中，输出模块206例如为数据选择器(Multiplexer，MUX)，用于将RGB[storage]或者RGB[out]输出为像素点的像素数据。例如，对于像素点X，输出模块206将第一个数据子集的RGB调整值RGB[storage1]输出为其的像素数据，而对于像素点Y，输出模块206则将新的RGB调整值RGB[outY]输出为其的像素数据。
综上所述，本公开实施例提供的驱动方法、驱动装置和显示设备，将已经处理过的像素点的RGB原始值和RGB调整值组合为一个数据子集存储在寄存器中。当接收到新的像素点时，将像素点的RGB原始值与寄存器中数据子集的RGB原始值进行比较，当数据子集的RGB原始值与像素点的RGB原始值相等时，根据该数据子集中的RGB调整值直接得到像素点的像素数据进行显示。对于一般的自然图片或者穿戴式的图片，相邻的像素点的颜色重复性很高，使用本公开的技术方案可以大量减少图像处理模块的运算次数，节省功耗。
本公开实施例虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本公开的保护范围应当以本公开权利要求所界定的范围为准。
以上所述仅为本公开的优选实施例，并不用于限制本公开，对于本领域技术人员而言，本公开可以有各种改动和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种显示设备的驱动方法，其特征在于，所述显示设备存储有数据集合，所述数据集合中包括多个数据子集，每个数据子集包括相互对应的RGB原始值和RGB调整值，所述驱动方法包括：
当接收图像数据时，获取所述图像数据中每个像素点的RGB原始值，
当所述数据集合中存在与像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，根据所述数据子集中的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，还包括：
当所述数据集合中不存在与所述像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，对所述RGB原始值进行处理得到新的RGB调整值，并根据所述新的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
3.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，还包括将所述数据集合中的所述数据子集的RGB原始值与所述像素点的RGB原始值进行比较，
当所述数据子集的RGB原始值等于所述像素点的RGB原始值时，则判定所述数据子集与所述像素点的RGB原始值匹配；否则，则判定所述数据子集与所述像素点的RGB原始值不匹配。
4.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，对所述RGB原始值进行处理得到新的RGB调整值包括：
将所述RGB原始值转换为HSL值；
调整所述HSL值，并将HSL调整值转换成所述新的RGB调整值。
5.根据权利要求4所述的驱动方法，其特征在于，所述调整所述HSL值包括：对比度调整、饱和度调整或者锐度调整。
6.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，还包括：
基于所述RGB原始值和所述新的RGB调整值得到新的数据子集；
将所述新的数据子集加入所述数据集合。
7.根据权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，还包括：
在所述数据集合中所述数据子集的数量达到预设值时删除部分数据子集。
8.一种驱动装置，其特征在于，包括：
存储单元，用于存储数据集合，所述数据集合包括多个数据子集，每个数据子集包括相互对应的RGB原始值和RGB调整值；
获取模块，用于在接收图像数据时获取所述图像数据中每个像素点的RGB原始值；以及
读取控制模块，用于当所述数据集合中存在与像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，控制输出模块根据所述数据子集中的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
9.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，还包括：
处理模块，用于当所述数据集合中不存在与所述像素点的RGB原始值匹配的数据子集时，对所述RGB原始值进行处理得到新的RGB调整值，并控制所述输出模块根据所述新的RGB调整值得到所述像素点的像素数据。
10.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，所述处理模块包括：
第一转换单元，用于将所述RGB原始值转换为HSL值；
调整单元，用于调整所述HSL值；以及
第二转换单元，用于将HSL调整值转换成所述新的RGB调整值。
11.根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，所述调整单元对所述HSL值进行对比度调整、饱和度调整或者锐度调整。
12.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，还包括：
写入控制模块，用于基于所述RGB原始值和所述新的RGB调整值得到新的数据子集，并根据所述新的数据子集更新所述数据集合。
13.根据权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，还包括：
删除模块，用于在所述数据集合中所述数据子集的数量达到上限时删除部分数据子集。
14.一种显示设备，其特征在于，包括：
权利要求8-13任一项所述的驱动装置，用于对接收到的图像数据进行处理以得到显示数据；以及
显示屏，用于根据所述驱动装置提供的显示数据进行显示。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述显示屏包括液晶显示屏、LED显示屏、AMOLED显示屏、量子点显示屏、电子纸、MicroLED或MiniLED显示屏。
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