CN113160734B - 时序控制器及极性灰阶补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种时序控制器及极性灰阶补偿方法；该时序控制器包括视角补偿模块、过驱动模块、查找模块以及补偿模块，通过前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果查找对应的灰阶补偿表，以对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，生成灰阶补偿后的数据信号；本申请能够改善时域视角补偿在帧间切换时出现亮暗纹的情况。

Description

时序控制器及极性灰阶补偿方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种时序控制器及极性灰阶补偿方法。
背景技术
显示面板采用纯空间类的视角补偿时，同一子像素在帧间的灰阶并不发生变化，例如，如图1所示，同一子像素在第一帧F1中为高灰阶H时，其在第二帧F2中仍然是高灰阶H；同一子像素在第一帧F1中为低灰阶L时，其在第二帧F2中仍然是低灰阶L，这样会带来一定的颗粒感，降低了画面的分辨率。
在上述采用纯空间类视角补偿的基础上，也可以在时间上进行高低灰阶切换，即时域VAC(View Angle Compensation，视角补偿)。例如，如图2所示，同一子像素在第一帧F1中为高灰阶H时，其在第二帧F2中切换为低灰阶L；同一子像素在第一帧F1中为低灰阶L时，其在第二帧F2中切换为高灰阶H，这样可以优化颗粒感，同时保证一定的视角品味。
但是，采用时域VAC的显示面板中，如图3所示，初始数据信号data一般依次经过时域补偿算法和过驱动算法处理之后直接输出标的数据信号out-data，未进行任何灰阶补偿，在帧间进行切换时，容易形成亮暗纹或者摇头纹。
需要注意的是，上述关于背景技术的介绍仅仅是为了便于清楚、完整地理解本申请的技术方案。因此，不能仅仅由于其出现在本申请的背景技术中，而认为上述所涉及到的技术方案为本领域所属技术人员所公知。
发明内容
本申请提供一种时序控制器及极性灰阶补偿方法，以缓解时域视角补偿在帧间切换时容易出现亮暗纹或者摇头纹的技术问题。
第一方面，本申请提供一种时序控制器，其包括视角补偿模块、过驱动模块、查找模块以及补偿模块；视角补偿模块用于根据接入的数据信号输出对应的帧图像数据，帧图像数据包括前帧图像数据和本帧图像数据；过驱动模块与视角补偿模块连接，用于过驱动处理本帧图像数据和缓存前帧图像数据；查找模块与视角补偿模块和过驱动模块连接，用于根据前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果，查找对应的灰阶补偿表；补偿模块与过驱动模块和查找模块连接，用于根据灰阶补偿表对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，以输出灰阶补偿后的数据信号。
在其中一些实施方式中，过驱动模块包括过驱动单元和存储单元；过驱动单元与视角补偿模块和查找模块连接，用于过驱动处理本帧图像数据；存储单元与视角补偿模块和查找模块连接，用于缓存前帧图像数据。
在其中一些实施方式中，查找模块包括比较单元和查找单元；比较单元与视角补偿模块和存储单元连接，用于根据本帧图像数据与前帧图像数据的差值，确定比较结果；查找单元与比较单元和补偿模块连接，用于根据比较结果，查找并输出对应的灰阶补偿表至补偿模块。
在其中一些实施方式中，帧图像数据包括至少一个子像素的极性数据和灰阶数据；子像素的极性数据由负极性跳变至正极性，且子像素的灰阶数据由低灰阶跳变至高灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第一灰阶补偿曲线上对应的一个点值。
在其中一些实施方式中，子像素的极性数据由负极性跳变至正极性，且子像素的灰阶数据由高灰阶跳变至低灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第二灰阶补偿曲线上对应的一个点值；其中，第一灰阶补偿曲线与第二灰阶补偿曲线不同。
在其中一些实施方式中，子像素的极性数据由正极性跳变至负极性，且子像素的灰阶数据由低灰阶跳变至高灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第三灰阶补偿曲线上对应的一个点值；其中，第二灰阶补偿曲线与第三灰阶补偿曲线不同。
在其中一些实施方式中，子像素的极性数据由正极性跳变至负极性，且子像素的灰阶数据由高灰阶跳变至低灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第四灰阶补偿曲线上对应的一个点值；其中，第三灰阶补偿曲线与第四灰阶补偿曲线不同。
在其中一些实施方式中，第一灰阶补偿曲线、第二灰阶补偿曲线、第三灰阶补偿曲线以及第四灰阶补偿曲线中的至少一个为不同曲率的二次函数；其中，第一灰阶补偿曲线的弯曲方向与第二灰阶补偿曲线、第三灰阶补偿曲线以及第四灰阶补偿曲线中的至少一个的弯曲方向不同。
在其中一些实施方式中，第四灰阶补偿曲线的曲率大于第二灰阶补偿曲线的曲率；第二灰阶补偿曲线的曲率大于第一灰阶补偿曲线的曲率；第一灰阶补偿曲线的曲率大于第三灰阶补偿曲线的曲率。
第二方面，本申请提供一种极性灰阶补偿方法，其包括：基于视角补偿算法，响应于接入的数据信号输出对应的帧图像数据，帧图像数据包括前帧图像数据和本帧图像数据；基于过驱动算法，过驱动处理本帧图像数据和缓存前帧图像数据；根据前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果，查找对应的灰阶补偿表；以及根据灰阶补偿表，对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿以输出灰阶补偿后的数据信号。
本申请提供的时序控制器及极性灰阶补偿方法，通过前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果查找对应的灰阶补偿表，以对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，可以生成灰阶补偿后的数据信号，能够改善时域视角补偿在帧间切换时出现亮暗纹或者摇头纹的情况。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为纯空间类视角补偿时子像素灰阶的一种结构示意图。
图2为时域类视角补偿时子像素灰阶的一种结构示意图。
图3为传统技术方案中时域类视角补偿的结构示意图。
图4为子像素的灰阶和极性分布的一种结构示意图。
图5为子像素的灰阶和极性分布的另一种结构示意图。
图6为时域类视角补偿时的亮度分析示意图。
图7为本申请实施例提供的时序控制器的一种结构示意图。
图8为本申请实施例提供的时序控制器的另一种结构示意图。
图9为本申请实施例提供的灰阶补偿曲线的示意图。
图10为本申请实施例提供的极性灰阶补偿方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图10，基于前述的亮暗纹或者摇头纹，经过长期研究发现，在时域类视角补偿的过程中，如图4所示，每个子像素列的极性依次交替排列，例如，蓝色子像素列中可以包括多个沿第一方向排列的蓝色子像素B，在前帧中的极性为正极性+，且在前帧中的灰阶为高灰阶H和低灰阶L沿该蓝色子像素列的方向依次交替出现。绿色子像素列中可以包括多个沿第一方向排列的绿色子像素G，在前帧中的极性为负极性-，且在前帧中的灰阶为高灰阶H和低灰阶L沿该蓝色子像素列的方向依次交替出现。红色子像素列中可以包括多个沿第一方向排列的红色子像素R，在前帧中的极性为正极性+，且在前帧中的灰阶为高灰阶H和低灰阶L沿该蓝色子像素列的方向依次交替出现。
如图4和图5所示，当进行帧间极性切换时，对应子像素列的极性和灰阶发生翻转，例如，同一子像素在前帧中的极性为正极性+时，则在本帧中该子像素的极性翻转为负极性-；或者同一子像素在前帧中的极性为负极性-时，则在本帧中该子像素的极性翻转为正极性+。同一子像素在前帧中的灰阶为高灰阶H时，则在本帧中该子像素的灰阶翻转为低灰阶L；或者同一子像素在前帧中的灰阶为低灰阶L时，则在本帧中该子像素的灰阶翻转为高灰阶H。该子像素可以为蓝色子像素B、绿色子像素G以及红色子像素R种的任一种。
如图4至图6所示，第一帧F1到第二帧F2进行了高灰阶H与低灰阶L之间的切换，如图6中虚线框所示，第一帧F1到第二帧F2的过程中，其中一个红色子像素R从正极性+、高灰阶H切换到负极性-、低灰阶L；其中另一个红色子像素R从正极性+、低灰阶L切换到负极性-、高灰阶H。其中一个绿色子像素G从负极性-、高灰阶H切换到正极性+、低灰阶L；其中另一个绿色子像素G从负极性-、低灰阶L切换到正极性+、高灰阶H。如图6中实线框所示，其中一个红色子像素R从负极性-、高灰阶H切换到正极性+、低灰阶L；其中另一个红色子像素R从负极性-、低灰阶L切换到正极性+、高灰阶H。其中一个绿色子像素G从正极性+、高灰阶H切换到负极性-、低灰阶L；其中另一个绿色子像素G从正极性+、低灰阶L切换到负极性-、高灰阶H。图6中所示的叉号X表示在高灰阶H与低灰阶L切换时，由于液晶反应时间不对称，导致不同极性且相同灰阶的子像素的亮度不同，例如，正极性+且高灰阶H的子像素与负极性-且高灰阶H的子像素分别具有不同的亮度，最终形成前述的亮暗纹或摇头纹。
如图7所示，基于上述分析，本实施例提供了一种时序控制器，其包括视角补偿模块10、过驱动模块20、查找模块40以及补偿模块30；视角补偿模块10用于根据接入的数据信号DATA输出对应的帧图像数据，帧图像数据包括前帧图像数据和本帧图像数据；过驱动模块20与视角补偿模块10连接，用于过驱动处理本帧图像数据和缓存前帧图像数据；查找模块40与视角补偿模块10和过驱动模块20连接，用于根据前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果，查找对应的灰阶补偿表；补偿模块30与过驱动模块20和查找模块40连接，用于根据灰阶补偿表对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，以输出灰阶补偿后的数据信号OUT-DATA。
可以理解的是，本实施例提供的时序控制器，通过前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果查找对应的灰阶补偿表，以对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，可以生成灰阶补偿后的数据信号OUT-DATA，这样能够改善时域视角补偿在帧间切换时出现亮暗纹或者摇头纹的情况。
需要进行说明的是，本实施例中的视角补偿模块10可以但不限于为基于时域类视角补偿算法所构造形成的。过驱动模块20可以但不限于为基于过驱动算法所构造形成的。
其中，过驱动模块20中总是缓存前帧图像数据，该前帧图像数据可以但不限于为未经过过驱动算法处理过的前帧图像数据，还可以为经过过驱动算法处理过的前帧图像数据。
如图8所示，在其中一个实施例中，过驱动模块20包括过驱动单元21和存储单元22；过驱动单元21与视角补偿模块10和查找模块40连接，用于过驱动处理本帧图像数据；存储单元22与视角补偿模块10和查找模块40连接，用于缓存前帧图像数据。
如图8所示，在其中一个实施例中，查找模块40包括比较单元41和查找单元42；比较单元41与视角补偿模块10和存储单元22连接，用于根据本帧图像数据与前帧图像数据的差值，确定比较结果；查找单元42与比较单元41和补偿模块30连接，用于根据比较结果，查找并输出对应的灰阶补偿表至补偿模块30。
如图9所示，在其中一个实施例中，帧图像数据包括至少一个子像素的极性数据和灰阶数据；子像素的极性数据由负极性跳变至正极性，且子像素的灰阶数据由低灰阶跳变至高灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第一灰阶补偿曲线S1上对应的一个点值。
在其中一个实施例中，子像素的极性数据由负极性跳变至正极性，且子像素的灰阶数据由高灰阶跳变至低灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第二灰阶补偿曲线S2上对应的一个点值；其中，第一灰阶补偿曲线S1与第二灰阶补偿曲线S2不同。
在其中一个实施例中，子像素的极性数据由正极性跳变至负极性，且子像素的灰阶数据由低灰阶跳变至高灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第三灰阶补偿曲线S3上对应的一个点值；其中，第二灰阶补偿曲线S2与第三灰阶补偿曲线S3不同。
在其中一个实施例中，子像素的极性数据由正极性跳变至负极性，且子像素的灰阶数据由高灰阶跳变至低灰阶时，则子像素在灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第四灰阶补偿曲线S4上对应的一个点值；其中，第三灰阶补偿曲线S3与第四灰阶补偿曲线S4不同。
在其中一个实施例中，第一灰阶补偿曲线S1、第二灰阶补偿曲线S2、第三灰阶补偿曲线S3以及第四灰阶补偿曲线S4中的至少一个为不同曲率的二次函数；其中，第一灰阶补偿曲线S1的弯曲方向与第二灰阶补偿曲线S2、第三灰阶补偿曲线S3以及第四灰阶补偿曲线S4中的至少一个的弯曲方向不同。
在其中一个实施例中，第四灰阶补偿曲线S4的曲率大于第二灰阶补偿曲线S2的曲率；第二灰阶补偿曲线S2的曲率大于第一灰阶补偿曲线S1的曲率；第一灰阶补偿曲线S1的曲率大于第三灰阶补偿曲线S3的曲率。
可以理解的是，不同的灰阶补偿曲线可以补偿不同组合类型的极性及灰阶跳变。其中，第一灰阶补偿曲线S1、第二灰阶补偿曲线S2、第三灰阶补偿曲线S3以及第四灰阶补偿曲线S4中的任一灰阶补偿曲线均可以根据一些点值来确定，然后再根据这些点值进行插值计算得到同一灰阶补偿曲线上的其他点值。
其中，如图9所示，X轴上面的点值可以表征一子像素在本帧图像数据中的灰阶值减去该子像素在前帧图像数据中的灰阶值，Y轴上面的点值可以表征灰阶补偿值。根据对应的灰阶补偿曲线，可以确定X轴上面的点值对应的Y轴方向上的灰阶补偿值。
X轴上面的点值可以为0、1、8、16、48、96、128、164、192、224、255以及256中的至少一个,对应的灰阶补偿值即Y轴上的点值可以对应为0、0、2、5、5、6、7、4、3、2、1以及0中的任一个。其中，Y轴上的灰阶补偿值可以根据显示面板的亮暗纹或者摇头纹的状况进行灵活设置，然后通过线性插值可以得到对应的完整灰阶补偿曲线。
基于各子像素不同的灰阶补偿值，可以制成对应的灰阶补偿表，然后采用对应的灰阶补偿表可以对同一帧中对应子像素的灰阶进行统一补偿，经过对应的灰阶补偿表补偿后的本帧图像数据可以克服在帧切换时，不同极性且相同灰阶的同一子像素所表现出的亮度差异，进而可以弱化亮暗纹或者摇头纹的这种情况。
如图10所示，在其中一个实施例中，本实施例提供一种极性灰阶补偿方法，其包括以下步骤：
步骤S10：基于视角补偿算法，响应于接入的数据信号输出对应的帧图像数据，帧图像数据包括前帧图像数据和本帧图像数据。
步骤S20：基于过驱动算法，过驱动处理本帧图像数据和缓存前帧图像数据。
步骤S30：根据前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果，查找对应的灰阶补偿表。
以及步骤S40：根据灰阶补偿表，对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿以输出灰阶补偿后的数据信号。
可以理解的是，本实施例提供的极性灰阶补偿方法，通过前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果查找对应的灰阶补偿表，以对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，可以生成灰阶补偿后的数据信号OUT-DATA，这样能够改善时域视角补偿在帧间切换时出现亮暗纹或者摇头纹的情况。
在其中一个实施例中，本实施例提供一种显示面板，其可以包括上述任一实施例中的时序控制器。
可以理解的是，本实施例提供的显示面板，通过前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果查找对应的灰阶补偿表，以对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，可以生成灰阶补偿后的数据信号OUT-DATA，这样能够改善时域视角补偿在帧间切换时出现亮暗纹或者摇头纹的情况。
该显示面板还可以包括源驱动器；时序控制器与源驱动器连接，以接收时序控制器输出的数据信号。
在其中一个实施例中，该显示面板可以为液晶显示面板，具体地，可以为垂直配向(VA，Vertical Alignment)型显示面板，该VA显示面板可以为广视角显示面板，方便多人同时观看。
在其中一个实施例中，本实施例提供一种显示装置，其可以包括上述任一实施例中的显示面板。
可以理解的是，本实施例提供的显示装置，通过前帧图像数据与本帧图像数据的比较结果查找对应的灰阶补偿表，以对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，可以生成灰阶补偿后的数据信号OUT-DATA，能够改善时域视角补偿在帧间切换时出现亮暗纹或者摇头纹的情况。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的时序控制器及极性灰阶补偿方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种时序控制器，其特征在于，包括：
视角补偿模块，用于根据接入的数据信号输出对应的帧图像数据，所述帧图像数据包括前帧图像数据和本帧图像数据；
过驱动模块，与所述视角补偿模块连接，用于过驱动处理所述本帧图像数据和缓存所述前帧图像数据；
查找模块，与所述视角补偿模块和所述过驱动模块连接，用于根据所述前帧图像数据与所述本帧图像数据的比较结果，查找对应的灰阶补偿表；以及
补偿模块，与所述过驱动模块和所述查找模块连接，用于根据所述灰阶补偿表对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿，以输出灰阶补偿后的数据信号；
其中，所述帧图像数据包括至少一个子像素的极性数据和灰阶数据；所述子像素的极性数据由负极性跳变至正极性，且所述子像素的灰阶数据由低灰阶跳变至高灰阶时，则所述子像素在所述灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第一灰阶补偿曲线上对应的一个点值。
2.根据权利要求1所述的时序控制器，其特征在于，所述过驱动模块包括：
过驱动单元，与所述视角补偿模块和所述查找模块连接，用于过驱动处理所述本帧图像数据；和
存储单元，与所述视角补偿模块和所述查找模块连接，用于缓存所述前帧图像数据。
3.根据权利要求2所述的时序控制器，其特征在于，所述查找模块包括：
比较单元，与所述视角补偿模块和所述存储单元连接，用于根据所述本帧图像数据与所述前帧图像数据的差值，确定所述比较结果；和
查找单元，与所述比较单元和所述补偿模块连接，用于根据所述比较结果，查找并输出对应的灰阶补偿表至所述补偿模块。
4.根据权利要求3所述的时序控制器，其特征在于，所述子像素的极性数据由负极性跳变至正极性，且所述子像素的灰阶数据由高灰阶跳变至低灰阶时，则所述子像素在所述灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第二灰阶补偿曲线上对应的一个点值；
其中，所述第一灰阶补偿曲线与所述第二灰阶补偿曲线不同。
5.根据权利要求4所述的时序控制器，其特征在于，所述子像素的极性数据由正极性跳变至负极性，且所述子像素的灰阶数据由低灰阶跳变至高灰阶时，则所述子像素在所述灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第三灰阶补偿曲线上对应的一个点值；
其中，所述第二灰阶补偿曲线与所述第三灰阶补偿曲线不同。
6.根据权利要求5所述的时序控制器，其特征在于，所述子像素的极性数据由正极性跳变至负极性，且所述子像素的灰阶数据由高灰阶跳变至低灰阶时，则所述子像素在所述灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第四灰阶补偿曲线上对应的一个点值；
其中，所述第三灰阶补偿曲线与所述第四灰阶补偿曲线不同。
7.根据权利要求6所述的时序控制器，其特征在于，所述第一灰阶补偿曲线、所述第二灰阶补偿曲线、所述第三灰阶补偿曲线以及所述第四灰阶补偿曲线中的至少一个为不同曲率的二次函数；
其中，所述第一灰阶补偿曲线的弯曲方向与所述第二灰阶补偿曲线、所述第三灰阶补偿曲线以及所述第四灰阶补偿曲线中的至少一个的弯曲方向不同。
8.根据权利要求7所述的时序控制器，其特征在于，所述第四灰阶补偿曲线的曲率大于所述第二灰阶补偿曲线的曲率；所述第二灰阶补偿曲线的曲率大于所述第一灰阶补偿曲线的曲率；所述第一灰阶补偿曲线的曲率大于所述第三灰阶补偿曲线的曲率。
9.一种极性灰阶补偿方法，其特征在于，包括：
基于视角补偿算法，响应于接入的数据信号输出对应的帧图像数据，所述帧图像数据包括前帧图像数据和本帧图像数据，所述帧图像数据包括至少一个子像素的极性数据和灰阶数据；所述子像素的极性数据由负极性跳变至正极性，且所述子像素的灰阶数据由低灰阶跳变至高灰阶时，则所述子像素在所述灰阶补偿表中的灰阶补偿值为第一灰阶补偿曲线上对应的一个点值；
基于过驱动算法，过驱动处理所述本帧图像数据和缓存所述前帧图像数据；
根据所述前帧图像数据与所述本帧图像数据的比较结果，查找对应的灰阶补偿表；以及
根据所述灰阶补偿表，对过驱动处理后的本帧图像数据进行灰阶补偿以输出灰阶补偿后的数据信号。
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