CN113851074B - 一种led驱动脉冲调制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED驱动脉冲调制方法，包括以下步骤：根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换；根据所述子周期数、所述每行gclk个数和合成数分割转换后的灰度数据，得到高灰数据、低灰数据和补偿数据；根据所述高灰数据、所述低灰数据和所述补偿数据计算出当前子周期需要显示的灰度数。通过本发明的LED驱动脉冲调制方法可以设定任意的子周期数和每行gclk个数以解决gamma不线性的问题，使得显示效果更为细腻真实。

Description

一种LED驱动脉冲调制方法及装置
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种LED驱动脉冲调制方法及装置。
背景技术
近年来，LED作为多种发光装置的基本发光器件。在LED显示屏领域，利用LED构成的点阵模块或像素单元模组组成的大面积显示屏，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛应用。
在传统多路恒流LED驱动芯片中，多采用PWM方式进行显示控制，通过控制LED亮/暗的时间，达到不同灰阶亮度的显示效果。当所显示的灰阶亮度较低时，即LED在工作周期内的发光时间较短，而连续不发光的时间则较长，此时使用高速相机拍摄时将容易拍摄到LED显示屏有明暗线。因此如何提高LED显示屏的视觉刷新率是LED显示屏驱动电路其中一个重要的研究方向。
如今的LED驱动芯片，一般会将整个显示周期分成2N个子周期，之后将高灰数据平均分配到2N个子周期中，再将低灰数据均匀打散到各个子周期中，该种方案可以将显示周期打散，在不改变总灰度的前提下，提高了整体的刷新率，同时将灰度数据进行分割，均匀分配，PWM脉冲对称输出，显示效果更加清晰逼真、色彩细腻真实。不过随着行扫数的增加，显示周期的时间变长，最终可能会超过设定的一帧数据的时间，因此控制器将会主动丢失超过帧时间的周期，从而导致gamma值不线性，显示效果不够理想。
发明内容
针对现有处理机制存在的不足，本发明提供一种可以设定任意的子周期数和每行gclk个数的LED驱动脉冲调制方法以解决gamma不线性的问题，使得显示效果更为细腻真实。
本发明实施例提供一种LED驱动脉冲调制方法，包括以下步骤：
根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；
根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换；
根据所述子周期数、所述每行gclk个数和合成数分割转换后的灰度数据，得到高灰数据、低灰数据和补偿数据；
根据所述高灰数据、所述低灰数据和所述补偿数据计算出当前子周期需要显示的灰度数。
在本发明提供的LED驱动脉冲调制方法中，根据所述子周期数和所述每行gclk个数来设定所述灰度级数。
在本发明提供的LED驱动脉冲调制方法中，还包括：
将所述显示周期与设定的帧频时间进行比较，如果所述显示周期大于设定的所述帧频时间，调整所述子周期数或所述每行gclk个数，使得所述显示周期时间小于设定的所述帧频时间。
在本发明提供的LED驱动脉冲调制方法中，在根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换的所述步骤中，通过控制器计算出与所述灰度级数对应的所述gamma表，根据所述gamma表对所述输入的灰度数据进行转换，或通过LED驱动芯片将所述输入的灰度数据根据所述灰度级数进行归一化处理。
根据本发明的另一方面，还提供一种LED驱动脉冲调制装置，包括：
第一计算模块，用于根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；
转换模块，用于根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换；
分割模块，用于根据所述子周期数、所述每行gclk个数和合成数分割转换后的灰度数据，得到高灰数据、低灰数据和补偿数据；
第二计算模块，用于根据所述高灰数据、所述低灰数据和所述补偿数据计算出当前子周期需要显示的灰度数。
在本发明提供的LED驱动脉冲调制装置中，还包括：
设定模块，用于根据根据所述子周期数和所述每行gclk个数来设定所述灰度级数。
在本发明提供的LED驱动脉冲调制装置中，还包括：
调整模块，用于将所述显示周期与设定的帧频时间进行比较，如果所述显示周期大于设定的所述帧频时间，调整所述子周期数或所述每行gclk个数，使得所述显示周期时间小于设定的所述帧频时间。
在本发明提供的LED驱动脉冲调制装置中，所述转换模块通过控制器计算出与所述灰度级数对应的所述gamma表，根据所述gamma表对所述输入的灰度数据进行转换，或通过LED驱动芯片将所述输入的灰度数据根据所述灰度级数进行归一化处理。
根据本发明的又一方面，还提供一种LED显示装置，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上所述的LED驱动脉冲调制方法。
根据本发明的再一方面，还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上所述的LED驱动脉冲调制方法。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明提供的LED驱动脉冲调制方法，通过设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；然后将显示周期与设定的帧频时间进行比较，在计算的显示周期大于设定帧频的时间，调整设定的子周期数或每行gclk个数；然后根据调整后的子周期数和每行gclk个数计算灰度等级；再根据灰度等级转换gamma值，由此，可以保证刷新率不变的情况下，保证gamma值保持线性，使得显示效果更为真实。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示是本发明一实施例提供的LED驱动脉冲调制方法的流程图；
图2所示是一帧数据的显示周期示意图；
图3所示是本发明一实施例提供的LED驱动脉冲调制装置的原理图；
图4示出了本发明一实施例提供的LED显示装置的一个具体示意的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
图1所示是本发明一实施例提供的LED驱动脉冲调制方法的流程图。如图1所示，本发明提供的LED驱动脉冲调制方法包括以下步骤：
步骤S1、根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；
具体地，在本发明一实施例中，在开始运行前，首先设定子周期数period_num（如图2所示）、每行gclk个数gclk_num（如图2所示，每行gclk个数对应了行扫时间）和行扫数；在根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；然后将显示周期与设定的帧频时间进行比较，如若计算的显示周期大于设定帧频的时间，调整设定的子周期数或每行gclk个数，使得设定的显示周期时间小于设定的帧频时间。需要说明的是，调整可以通过减少每行gclk个数（刷新率有一定的减小），也可以减小子周期数（刷新率不变）。
步骤S2、根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换；
具体地，在本发明一实施例中，根据上面设定的所述子周期数和所述每行gclk个数来设定所述灰度级数，灰度级数则为period_num * gclk_num；然后将灰度级数转换为对应的gamma值；再对输入的灰度数据进行转换。需要说明的是，转换gamma表可以通过控制器将已有的65536级的gamma表通过归一化算法计算出设定灰度级数的gamma表，也可以通过LED驱动芯片将输入的16bit数据（对应65536级）通过归一化算法转换为设定灰度级数的gamma值。因此，在本步骤中，可以通过控制器计算出与所述灰度级数对应的所述gamma表，根据所述gamma表对所述输入的灰度数据进行转换，也可以通过LED驱动芯片将所述输入的灰度数据根据所述灰度级数进行归一化处理。
步骤S3、根据所述子周期数、所述每行gclk个数和合成数分割转换后的灰度数据，得到高灰数据、低灰数据和补偿数据；
具体地，在本发明一实施例中，根据设定的合成数、子周期数、每行gclk个数将已经过gamma值转换的灰度数据分割成每个子周期最少需要显示的合成数据的个数（高灰数据）、需要均匀打散的合成数据的个数（低灰数据）和无法合成为一份合成数据的灰度值（补偿数据）。
步骤S4、根据所述高灰数据、所述低灰数据和所述补偿数据计算出当前子周期需要显示的灰度数。
具体地，在本发明一实施例中，当LED驱动芯片工作时，根据读取的高灰数据、低灰数据和补偿数据，计算出当前子周期需要显示的灰度数据。需要说明的是，无论设置成何种周期数，低灰数据均会按照二分法的规则均匀打散到各个周期，使得低灰数据刷新率提高，显示效果也更加清晰逼真、色彩细腻真实。
本发明提供的LED驱动脉冲调制方法，通过设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；然后将显示周期与设定的帧频时间进行比较，在计算的显示周期大于设定帧频的时间，调整设定的子周期数或每行gclk个数。然后根据调整后的子周期数和每行gclk个数计算灰度等级；再根据灰度等级转换gamma值，由此，可以保证刷新率不变的情况下，保证gamma值保持线性，使得显示效果更为真实。
参考图3，基于同一发明构思，本发明还公开了一种LED驱动脉冲调制装置，包括：
第一计算模块310，用于根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；
具体地，在本发明一实施例中，在开始运行前，首先设定子周期数period_num（如图2所示）、每行gclk个数gclk_num（如图2所示，每行gclk个数对应了行扫时间）和行扫数；再根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；然后将显示周期与设定的帧频时间进行比较，如若计算的显示周期大于设定帧频的时间，调整设定的子周期数或每行gclk个数，使得设定的显示周期时间小于设定的帧频时间。需要说明的是，调整可以通过减少每行gclk个数（刷新率有一定的减小），也可以减小子周期数（刷新率不变）。
因此，还包括：
设定模块350，用于根据所述子周期数和所述每行gclk个数来设定所述灰度级数。
调整模块360，用于将所述显示周期与设定的帧频时间进行比较，如果所述显示周期大于设定的所述帧频时间，调整所述子周期数或所述每行gclk个数，使得所述显示周期时间小于设定的所述帧频时间。
转换模块320，用于根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换；
在本发明一实施例中，根据上面设定的所述子周期数和所述每行gclk个数来设定所述灰度级数，灰度级数则为period_num * gclk_num；然后将灰度级数转换为对应的gamma值；再对输入的灰度数据进行转换。需要说明的是，转换gamma表可以通过控制器将已有的65536级的gamma表通过归一化算法计算出设定灰度级数的gamma表，也可以通过LED驱动芯片将输入的16bit数据（对应65536级）通过归一化算法转换为设定灰度级数的gamma值。因此，所述转换模块通过控制器计算出与所述灰度级数对应的所述gamma表，根据所述gamma表对所述输入的灰度数据进行转换，或通过LED驱动芯片将所述输入的灰度数据根据所述灰度级数进行归一化处理。
分割模块330，用于根据所述子周期数、所述每行gclk个数和合成数分割转换后的灰度数据，得到高灰数据、低灰数据和补偿数据；
第二计算模块340，用于根据所述高灰数据、所述低灰数据和所述补偿数据计算出当前子周期需要显示的灰度数。
具体地，在本发明一实施例中，当LED驱动芯片工作时，根据读取的高灰数据、低灰数据和补偿数据，计算出当前子周期需要显示的灰度数据。需要说明的是，无论设置成何种周期数，低灰数据均会按照二分法的规则均匀打散到各个周期，使得低灰数据刷新率提高，显示效果也更加清晰逼真、色彩细腻真实。
本发明装置实施例所述的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。
图4是本发明实施例提供的LED显示装置的硬件结构示意图，如图4所示，该装置包括一个或多个处理器41以及存储器42，图4中以一个处理器41为例。处理器41和存储器42可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
处理器41可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)处理器41还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP) >专用集成电路(Application Specif ic Integrated Circuit, ASIC) > 现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器42作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的LED驱动脉冲调制方法对应的程序指令/模块。处理器41通过运行存储在存储器42中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的LED驱动脉冲调制方法。
存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据LED驱动脉冲调制装置的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器42可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至LED驱动脉冲调制装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器42中，当被所述一个或者多个处理器41执行时，执行如上所述的LED驱动脉冲调制方法。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图1所示的实施例中的相关描述。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行如上所述的LED驱动脉冲调制方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read- Only Memory,ROM) ＞随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM) ＞快闪存储器(Flash Memory) ＞硬盘(Hard DiskDrive,缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种LED驱动脉冲调制方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期，将所述显示周期与设定的帧频时间进行比较，如果所述显示周期大于设定的所述帧频时间，调整所述子周期数或所述每行gclk个数，使得所述显示周期时间小于设定的所述帧频时间；
根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换；
根据所述子周期数、所述每行gclk个数和合成数分割转换后的灰度数据，得到高灰数据、低灰数据和补偿数据；
根据所述高灰数据、所述低灰数据和所述补偿数据计算出当前子周期需要显示的灰度数。
2.根据权利要求1所述的LED驱动脉冲调制方法，其特征在于，根据所述子周期数和所述每行gclk个数来设定所述灰度级数。
3.根据权利要求1所述的LED驱动脉冲调制方法，其特征在于，在根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换的所述步骤中，通过控制器计算出与所述灰度级数对应的gamma表，根据所述gamma表对所述输入的灰度数据进行转换，或通过LED驱动芯片将所述输入的灰度数据根据所述灰度级数进行归一化处理。
4.一种LED驱动脉冲调制装置，其特征在于，包括：
第一计算模块，用于根据设定的子周期数、每行gclk个数和行扫数计算显示周期；
调整模块，用于将所述显示周期与设定的帧频时间进行比较，如果所述显示周期大于设定的所述帧频时间，调整所述子周期数或所述每行gclk个数，使得所述显示周期时间小于设定的所述帧频时间；
转换模块，用于根据设定的灰度级数对输入的灰度数据进行转换；
分割模块，用于根据所述子周期数、所述每行gclk个数和合成数分割转换后的灰度数据，得到高灰数据、低灰数据和补偿数据；
第二计算模块，用于根据所述高灰数据、所述低灰数据和所述补偿数据计算出当前子周期需要显示的灰度数。
5.根据权利要求4所述的LED驱动脉冲调制装置，其特征在于，还包括：
设定模块，用于根据所述子周期数和所述每行gclk个数来设定所述灰度级数。
6.根据权利要求4所述的LED驱动脉冲调制装置，其特征在于，所述转换模块通过控制器计算出与所述灰度级数对应的gamma表，根据所述gamma表对所述输入的灰度数据进行转换，或通过LED驱动芯片将所述输入的灰度数据根据所述灰度级数进行归一化处理。
7.一种LED显示装置，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1至3中任一项所述的LED驱动脉冲调制方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至3中任一项所述的LED驱动脉冲调制方法。
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