CN114067724B - 灰度数据处理方法、装置及系统和显示装置 - Google Patents

灰度数据处理方法、装置及系统和显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种灰度数据处理方法、装置及系统和显示装置。所述灰度数据处理方法例如包括：获取像素点的初始灰度数据；基于所述初始灰度数据生成电流增益基准；对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据；基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据；以及输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据。本申请实施例将初始灰度数据转换成调节后灰度数据和电流增益数据，其可以实现后端显示驱动电路的通道电流动态调节，从而能够提升显示位深、提高低亮低灰下的灰度刷新率、以及提升低灰下的显示精准度以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。

Description

灰度数据处理方法、装置及系统和显示装置
技术领域
本申请涉及图像处理及显示控制技术领域，尤其涉及一种灰度数据处理方法、一种灰度数据处理装置、一种灰度数据处理系统以及一种显示装置。
背景技术
目前LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示装置因其成本低、功耗小、可视性高、组装自由等优点被应用到各种领域。同时，随着LED显示装置应用的普及，人们对其显示质量的要求也越来越高，因此如何提升LED显示装置的显示质量已成为该领域的研究热点。
随着LED的应用场景越来越多，LED的亮度可调节性和普适性越来越被关注。LED可以应用于户外的高亮屏，也可以应用于室内的低亮会议屏；越来越多的客户需要LED显示装置能够根据自身的需求来调节亮度。现有的一种基于灰度时钟信号GCLK的十六输出通道PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)型LED驱动芯片，由于采用PWM驱动控制方式，且其所应用的LED显示装置的亮度在1000-20000nit之间，16bit的灰度数据只能被显示其中的10-14bit，所以单纯依靠PWM驱动控制方式难以实现有效提升显示位深的效果。再者，随着小间距LED显示装置的逐渐普及，室内小间距显示装置的亮度普遍控制在100-1000nit之间，而现有的PWM型LED驱动芯片在一些需要调暗LED亮度的场景下，由于其内置的灰度打散算法中低灰数据往往只出现一次较短的显示时间，导致经常会出现低亮低灰下灰阶过渡不顺或者低灰刷新率低等问题。
发明内容
因此，为克服现有技术中存在的至少部分缺陷和不足，本申请实施例提供一种灰度数据处理方法、一种灰度数据处理装置、一种灰度数据处理系统以及一种显示装置。
具体地，本申请实施例提供的一种灰度数据处理方法，包括：(i)获取像素点的初始灰度数据；(ii)基于所述初始灰度数据生成电流增益基准；(iii)对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据；(iv)基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据；以及(v)输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据。
本申请实施例的灰度数据处理方法，其基于像素点的初始灰度数据得到调节后灰度数据和电流增益数据，当所述调节后灰度数据和电流增益数据后续被提供至后端的显示驱动电路例如PWM型LED驱动芯片，PWM型LED驱动芯片可以逐点采用PWM+动态电流值的驱动控制方式实现图像显示，也即能够基于所述调节后灰度数据控制各个输出通道的打开时长并基于所述电流增益数据控制各个输出通道的输出电流大小，从而能够实现通道电流动态调节，其利于提升显示位深、提高低亮低灰下的灰度刷新率、以及提升整个LED显示装置低灰下的显示精准度以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。
在本申请的一个实施例中，所述基于所述初始灰度数据生成电流增益基准，包括：提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据；以及根据所述提取数据和预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系，确定所述电流增益基准。
在本申请的一个实施例中，所述基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据，包括：根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数；以及利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节以得到所述目标灰度数据。
在本申请的一个实施例中，所述提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据，包括：获取所述初始灰度数据中的多个颜色分量灰度数据的最大值，以得到最大颜色分量灰度数据；以及提取所述最大颜色分量灰度数据中的多个连续数据比特位，以得到所述提取数据。本实施例将多个颜色分量灰度数据中的最大颜色分量灰度数据作为数据提取对象，有利于白平衡调节。
在本申请的一个实施例中，所述对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据，包括：根据所述电流增益基准和所述像素点的第一颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第一颜色分量电流增益数据；根据所述电流增益基准和所述像素点的第二颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第二颜色分量电流增益数据；以及根据所述电流增益基准和所述像素点的第三颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第三颜色分量电流增益数据。
在本申请的一个实施例中，所述根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数，包括：根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第一颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第一颜色灰度数据调节系数；根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第二颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第二颜色灰度数据调节系数；以及根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第三颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第三颜色灰度数据调节系数。所述利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节以得到所述目标灰度数据，包括：利用所述第一颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第一颜色分量灰度数据进行调节，以得到第一颜色分量目标灰度数据；利用所述第二颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第二颜色分量灰度数据进行调节，以得到第二颜色分量目标灰度数据；以及利用所述第三颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第三颜色分量灰度数据进行调节，以得到第三颜色分量目标灰度数据。
在本申请的一个实施例中，所述输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据，包括：将所述目标灰度数据中的第一颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第一颜色分量电流增益数据组合成第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出；将所述目标灰度数据中的第二颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第二颜色分量电流增益数据组合成第二颜色分量显示控制数据以串行方式输出；以及将所述目标灰度数据中的第三颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第三颜色分量电流增益数据组合成第三颜色分量显示控制数据以串行方式输出。
在本申请的一个实施例中，所述将所述目标灰度数据中的第一颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第一颜色分量电流增益数据组合成第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出，包括：截取所述第一颜色分量目标灰度数据的整数部分；将所述整数部分和所述第一颜色分量电流增益数据进行组合以得到所述第一颜色分量显示控制数据；以及将所述第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出。
在本申请的一个实施例中，所述初始灰度数据中的每一个颜色分量灰度数据为N比特位数据，所述N比特位数据中的高N1比特位为整数部分、低N2比特位为小数部分，且N＝N1+N2；所述指定数据比特位为所述高N1比特位中的N2个连续数据比特位。本实施例使得目标灰度数据与初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据bit数相等，其便于兼容后端显示驱动电路的数据输入接口及时序。
在本申请的一个实施例中，所述目标灰度数据中每一个颜色分量目标灰度数据的值大于所述初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据的值。本实施例通过增大灰度数据能够提升显示位深。
再者，本申请实施例提供的一种灰度数据处理装置，适于执行前述任一实施例所述的灰度数据处理方法且包括：灰度数据获取模块，用于获取像素点的初始灰度数据；电流增益基准生成模块，用于基于所述初始灰度数据生成电流增益基准；电流增益数据生成模块，用于对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据；灰度数据调节模块，用于基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据；以及数据输出模块，用于输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据。
本申请实施例的灰度数据处理装置，其基于像素点的初始灰度数据得到调节后灰度数据和电流增益数据，当所述调节后灰度数据和电流增益数据后续被提供至后端的显示驱动电路例如PWM型LED驱动芯片，PWM型LED驱动芯片可以逐点采用PWM+动态电流值的驱动控制方式实现图像显示，也即能够基于所述调节后灰度数据控制各个输出通道的打开时长并基于所述电流增益数据控制各个输出通道的输出电流大小，从而能够实现通道电流动态调节，其利于提升显示位深、提高低亮低灰下的灰度刷新率、以及提升整个LED显示装置低灰下的显示精准度以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。
另外，本申请实施例提供的一种灰度数据处理系统，包括处理器和电性耦接所述处理器的存储器，所述存储器存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令实现前述任一实施例所述的灰度数据处理方法中的步骤。
此外，本申请实施例提供的一种显示装置，包括：显示控制卡，包括图像处理器，且所述图像处理器用于对驱动控制多个像素点中的每一个所述像素点所需的初始灰度数据执行前述任一实施例所述的灰度数据处理方法，以得到每一个所述像素点的目标灰度数据和电流增益数据；以及LED显示板，电连接所述显示控制卡、且设置有显示驱动芯片和电连接所述显示驱动芯片的所述多个像素点，所述显示驱动芯片用于接收每一个所述像素点的所述目标灰度数据和所述电流增益数据、根据所述目标灰度数据产生脉冲宽度调制(PWM)信号控制与所述像素点相对应的输出通道打开时长、并根据所述电流增益数据调节所述输出通道的输出电流大小，以驱动控制所述多个像素点进行图像显示。
本实施例的显示装置，其利用图像处理器对各个像素点的初始灰度数据进行处理以得到调节后灰度数据和电流增益数据，之后显示驱动芯片例如PWM型LED驱动芯片在所述调节后灰度数据和电流增益数据的控制下可以逐点采用PWM+动态电流值的驱动控制方式实现图像显示，也即能够基于所述调节后灰度数据控制各个输出通道的打开时长并基于所述电流增益数据控制各个输出通道的输出电流大小，从而能够实现通道电流动态调节，其利于提升显示位深、提高低亮低灰下的灰度刷新率、以及提升整个LED显示装置低灰下的显示精准度以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。
在本申请的一个实施例中，所述图像处理器包括现场可编程门阵列(FPGA)器件或专用集成电路(ASIC)芯片。
上述技术方案可以具有如下一个或多个优点：(a)将初始灰度数据进行了重新映射后，其可以提高灰度数据的位深，也即可以提升显示位深；(b)由于显示装置的显示效果与刷新率及每个灰阶的驱动电流相关，本申请实施例可以在低灰阶时降低像素点的驱动电流、并提高灰度数据，因而可以有效提高低亮低灰下的灰度刷新率；以及(c)将初始灰度数据逐像素点转换成包含电流增益数据和优化后的灰度数据的显示控制数据，其可以降低通道电流、且增大灰度数据，这样可以准确的得到想要的亮度值，进而提升整个显示装置低灰下的显示精准度，以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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1A为本申请实施例提供的一种灰度数据处理方法的流程示意图。
图1B为本申请实施例提供的另一种灰度数据处理方法的流程示意图。
图2A为适于执行图1A所示灰度数据处理方法的一种灰度数据处理装置的模块示意图。
图2B为适于执行图1B所示灰度数据处理方法的一种灰度数据处理装置的模块示意图。
图3为本申请实施例提供的一种灰度数据处理系统的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
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，都属于本申请保护的范围。
【第一实施例】
参见图1A，本申请实施例提供的一种灰度数据处理方法，例如包括如下步骤S11、S13、S15、S17及S19。
S11：获取像素点的初始灰度数据；
S13：基于所述初始灰度数据生成电流增益基准；
S15：对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据；
S17：基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据；
S19：输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据。
本实施例基于像素点的初始灰度数据得到调节后灰度数据(目标灰度数据)和电流增益数据，当所述调节后灰度数据和电流增益数据后续被提供至后端的显示驱动电路例如PWM型LED驱动芯片，PWM型LED驱动芯片可以逐点采用PWM+动态电流值的驱动控制方式实现图像显示，也即能够基于所述调节后灰度数据控制各个输出通道的打开时长、并基于所述电流增益数据控制各个输出通道的输出电流大小，从而能够实现通道电流动态调节，其利于提升显示位深、提高低亮低灰下的灰度刷新率、以及提升整个显示装置低灰下的显示精准度以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。
进一步地，如图1B所示，所述步骤S13例如包括：S131：提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位，以得到提取数据；以及S133：根据所述提取数据和预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系，确定所述像素点的电流增益基准。
再者，所述步骤S17例如包括：S171：根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数；以及S173：利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节得到所述目标灰度数据。
承上述，本实施例可以支持逐点调节驱动电流，也即后续在进行灰度数据显示过程中，后端显示驱动电路能够基于电流增益数据和调节后的灰度数据共同对显示点(或称亚像素)比如LED灯点进行点亮控制。
具体而言，首先获取像素点的初始灰度数据(对应步骤S11)，以像素点包含第一颜色亚像素(比如红色LED灯点)、第二颜色亚像素(比如绿色LED灯点)和第三颜色亚像素(比如蓝色LED灯点)为例，此处的初始灰度数据例如包含第一颜色分量灰度数据(比如红色(R)分量灰度数据)、第二颜色分量灰度数据(比如绿色(G)分量灰度数据)和第三颜色分量灰度数据(比如蓝色(B)分量灰度数据)。再者，每一种颜色分量灰度数据例如为24比特位(bit)数据，且例如其高16bit为整数部分、低8bit为小数部分；如此一来，步骤S11中获取的单个像素点的初始灰度数据为72bit灰度数据(也即24bit*3)。当然，值得一提的是，单个颜色分量灰度数据并不限于24bit，例如可以对小数部分的bit数进行增/减，甚至还可以对整数部分的bit数进行增/减。
接下来，提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位，以得到提取数据(对应步骤S131)。本举例中，提供九种模式来选择使用所述初始灰度数据的哪些bits作为电流增益基准确定之用，分别为对应使用所述初始灰度数据中的颜色分量灰度数据的bit[15:8]、bit[16:9]、bit[17:10]、bit[18:11]、bit[19:12]、bit[20:13]、bit[21:14]、bit[22:15]、bit[23:16]进行处理，此处的15:8、16:9、17:10等指的是bit8-bit15的八位数据、bit9-bit16的八位数据、bit10-bit17的八位数据等，即可以提取所述初始灰度数据中的上述八位数据作为确定电流增益基准之用。以RGB全彩像素点为例，由于所述初始灰度数据代表的是红色、绿色、蓝色分量灰度数据，当获取到像素点的所述初始灰度数据之后，此时由于白平衡调节的因素，后端显示驱动电路比如PWM型LED驱动芯片的多个R、G、B输出通道优选为使用同样的电流增益基准，故本举例使用红色、绿色、蓝色分量灰度数据中的最大值，也即最大颜色分量灰度数据作为数据提取对象，也即：先确定所述初始灰度数据中的多个不同颜色分量灰度数据中的最大颜色分量灰度数据，再从所述最大颜色分量灰度数据中提取八位数据作为确定电流增益基准之用。举例来说，若使用bit[23:16]模式，当所述初始灰度数据中的红色、绿色和蓝色分量灰度数据的最大值为65535(对应16bit整数、且8bit小数假设为0)，此时得到的提取数据为8′hFF；当所述初始灰度数据中的红色、绿色和蓝色分量灰度数据的最大值为32767，此时得到的提取数据为8′h7F。
在获得所述提取数据之后，根据所述提取数据从所述预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系(例如采用查询表形式或函数形式，需要说明的是，查询表形式或函数形式仅仅是示例说明，其并不对本发明造成限制)中确定出相对应的电流增益基准(对应步骤S133)，比如：当所述提取数据为8′hFF，可以得到电流增益基准为100％；当所述提取数据为8′h7F，可以得到电流增益基准为50％。此处值得一提的是，电流增益基准并不限于采用百分比形式表示，也可以由其他数值形式表示。
在获得电流增益基准之后，可以将所述电流增益基准乘以所述像素点中不同颜色分量亚像素比如不同颜色LED灯点各自需要的电流增益系数，也即进行调节操作(对应步骤S15)即可得到所述像素点的不同颜色分量电流增益数据，比如第一颜色分量(例如红色分量)电流增益数据、第二颜色分量(例如绿色分量)电流增益数据和第三颜色分量(例如蓝色分量)电流增益数据。此处值得说明的是，不同颜色LED灯点各自需要的电流增益系数为已知量，且为本领域技术人员所熟知的参量比如全局电流增益系数，故在此不再赘述。
再者，在获得电流增益基准之后，还可以根据所述电流增益基准从所述预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系(例如采用查询表形式或函数形式，需要说明的是，查询表形式或函数形式仅仅是示例说明，其并不对本发明造成限制)中确定出相对应的灰度数据调节系数(对应步骤S171)。举例来说，以RGB全彩像素点为例，所述预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系可以包含：预设的电流增益基准与第一颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系、预设的电流增益基准与第二颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系、和预设的电流增益基准与第三颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系。当通过步骤S133获得电流增益基准后，可以基于步骤S171确定出红色分量灰度数据调节系数、绿色分量灰度数据调节系数、以及蓝色分量灰度数据调节系数；比如在电流增益基准为50％(对应提取数据为8′h7F)时，红色分量灰度数据调节系数、绿色分量灰度数据调节系数和蓝色分量灰度数据调节系数分别为1.9、1.8及1.8，其仅为举例，并非用来限制本申请实施例。
之后，再根据所述灰度数据调节系数比如红色分量灰度数据调节系数、绿色分量灰度数据调节系数和蓝色分量灰度数据调节系数等多种不同颜色分量灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中相对应的各个颜色分量灰度数据分别进行调节，以得到目标灰度数据(对应步骤S173)。仍以RGB全彩像素点为例，此处的目标灰度数据例如包含红色分量目标灰度数据、绿色分量目标灰度数据和蓝色分量目标灰度数据。此外，若所述初始灰度数据中的各个颜色分量灰度数据均为24bit数据，则此处的目标灰度数据中的各个颜色分量目标灰度数据同样为24bit数据，也即目标灰度数据与初始灰度数据具有相同数量的bit位。
然后，输出由步骤S15得到的电流增益数据和由步骤S173得到的目标灰度数据(对应步骤S19)。具体而言，可以将所述目标灰度数据中的第一颜色分量(比如红色分量)目标灰度数据和所述电流增益数据中的第一颜色分量电流增益数据组合成第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出，将所述目标灰度数据中的第二颜色分量(比如绿色分量)目标灰度数据和所述电流增益数据中的第二颜色分量电流增益数据组合成第二颜色分量显示控制数据以串行方式输出，以及将所述目标灰度数据中的第三颜色分量(比如蓝色分量)目标灰度数据和所述电流增益数据中的第三颜色分量电流增益数据组合成第三颜色分量显示控制数据以串行方式输出。值得说明的是，为使得所述各个颜色分量显示控制数据能够与所述初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据具有相同的bit数，则可以先对所述目标灰度数据中的各个颜色分量目标灰度数据进行截取操作以截取其整数部分(也即去除小数部分)比如截取24bit数据中的高16bit数据、再将截取的整数部分与相对应的颜色分量电流增益数据(比如8bit数据)进行组合，从而可以得到24bit数据作为相对应的颜色分量显示控制数据；至于电流增益数据在显示控制数据中的位置在此不做具体限制。此外，仍以RGB全彩像素点为例，所述目标灰度数据包括红色分量目标灰度数据、绿色分量目标灰度数据和蓝色分量目标灰度数据，所述电流增益数据相应地包括红色分量电流增益数据、绿色分量电流增益数据和蓝色分量电流增益数据，则具体可以执行如下操作：截取所述红色分量目标灰度数据的整数部分，截取所述绿色分量目标灰度数据的整数部分，以及截取所述蓝色分量目标灰度数据的整数部分；将所述红色分量目标灰度数据的所述整数部分与所述红色分量电流增益数据进行组合以得到红色分量显示控制数据，将所述绿色分量目标灰度数据的所述整数部分与所述绿色分量电流增益数据进行组合以得到绿色分量显示控制数据，以及将所述蓝色分量目标灰度数据的所述整数部分与所述蓝色分量电流增益数据进行组合以得到蓝色分量显示控制数据。另外，假设所述初始灰度数据中的每一个颜色分量灰度数据为N比特位数据，所述N比特位数据中的高N1比特位为整数部分、低N2比特位为小数部分，且N＝N1+N2；则每一个颜色分量显示控制数据的比特位数优选为N，以保证其bit数与所述初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据的bit数相等，且步骤S131涉及的指定数据比特位为所述高N1比特位中的N2个连续数据比特位。
最后，以电流增益基准为50％(对应提取数据为8′h7F)时对应的红色分量灰度数据调节系数、绿色分量灰度数据调节系数和蓝色分量灰度数据调节系数分别为1.9、1.8及1.8作为例子，所述目标灰度数据中的红色、绿色和蓝色分量目标灰度数据分别为所述初始灰度数据中的红色、绿色和蓝色分量灰度数据的1.9倍、1.8倍和1.8倍；这样后端的显示驱动电路比如PWM型LED驱动芯片在显示所述像素点的灰度数据时，会使用各个颜色分量显示控制数据以获得一个较大的灰度数据(对应所述目标灰度数据的整数部分)进行显示，最终的结果相当于增加了R、G、B输出通道的打开时间(显示灰度取决于灰度脉冲信号GCLK产生的PWM时间长短)，但降低了显示的亮度(输出通道电流降低)，而最终的显示结果可以趋于一致。
综上所述，本实施例相较于现有的固定电流方式，可以具有如下优点或有益效果：
(a)可以提升显示位深例如LED显示的灰度位深
本实施例将初始灰度数据进行了重新映射后，相当于提高了灰度数据的位深；以提取8bit数据为例，最大可以将灰度数据扩大256倍，其相当于将灰度位深最大提高了8bit。
(b)可以有效提高低亮低灰下的灰度刷新率
由于显示装置例如LED显示屏的显示效果与刷新率及每个灰阶的驱动电流相关，本实施例可以在低灰阶时降低像素点的驱动电流、并提高灰度数据，相应地低灰部分的数据就减少了或者没有了，现有技术中在低灰下出现的低灰刷新率低的问题也就得到了解决。
(c)可以提高低灰下的显示精准度
本实施例将初始灰度数据逐像素点转换成包含电流增益数据和调节后的灰度数据的显示控制数据，其可以降低通道电流、且增大灰度数据(也即目标灰度数据中颜色分量目标灰度数据大于初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据)，这样可以准确的得到想要的亮度值，进而提升整个显示装置低灰下的显示精准度，以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。
另外，值得一提的是，本实施例前述的像素点并不限于RGB全彩像素点，也可以是双基色像素点或单基色像素点，甚至可以是更多基色像素点。
【第二实施例】
参见图2A，本申请实施例提供的一种灰度数据处理装置，例如包括：灰度数据获取模块11、电流增益基准生成模块13、电流增益数据生成模块15、灰度数据调节模块17和数据输出模块19。
其中，所述灰度数据获取模块11例如用于获取像素点的初始灰度数据；所述电流增益基准生成模块13例如用于基于所述初始灰度数据生成电流增益基准；所述电流增益数据生成模块15例如用于对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据；所述灰度数据调节模块17例如用于基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据；以及所述数据输出模块19用于输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据。
进一步地，如图2B所示，所述电流增益基准生成模块13例如包括数据提取模块131、电流增益基准确定模块133和电流增益基准查询表LUT1。其中，所述数据提取模块131例如用于提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据，以及所述电流增益基准确定模块133例如根据所述提取数据和预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系，确定所述电流增益基准；所述电流增益基准查询表LUT1作为所述预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系的一种举例。
此外，所述灰度数据调节模块17例如包括灰度数据调节系数确定模块171、灰度数据计算模块173和灰度数据调节系数查询表LUT2。其中，所述灰度数据调节系数确定模块171例如用于根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数，以及所述灰度数据计算模块173例如用于利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节以得到所述目标灰度数据；所述灰度数据调节系数查询表LUT2作为所述预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系的一种举例。
更具体地，所述电流增益基准生成模块13例如具体用于：提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据；以及根据所述提取数据和预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系，确定所述电流增益基准。其中，所述提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据，例如包括：获取所述初始灰度数据中的多个颜色分量灰度数据的最大值，以得到最大颜色分量灰度数据；以及提取所述最大颜色分量灰度数据中的多个连续数据比特位，以得到所述提取数据。
所述电流增益数据生成模块15例如具体用于：根据所述电流增益基准和所述像素点的第一颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第一颜色分量电流增益数据；根据所述电流增益基准和所述像素点的第二颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第二颜色分量电流增益数据；以及根据所述电流增益基准和所述像素点的第三颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第三颜色分量电流增益数据。
所述灰度数据调节模块17例如具体用于：根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数；以及利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节以得到所述目标灰度数据。其中，所述根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数，例如包括：根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第一颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第一颜色灰度数据调节系数；根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第二颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第二颜色灰度数据调节系数；以及根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第三颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第三颜色灰度数据调节系数。所述利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节以得到所述目标灰度数据，例如包括：利用所述第一颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第一颜色分量灰度数据进行调节，以得到第一颜色分量目标灰度数据；利用所述第二颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第二颜色分量灰度数据进行调节，以得到第二颜色分量目标灰度数据；以及利用所述第三颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第三颜色分量灰度数据进行调节，以得到第三颜色分量目标灰度数据。
所述数据输出模块19例如具体用于：将所述目标灰度数据中的第一颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第一颜色分量电流增益数据组合成第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出；将所述目标灰度数据中的第二颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第二颜色分量电流增益数据组合成第二颜色分量显示控制数据以串行方式输出；以及将所述目标灰度数据中的第三颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第三颜色分量电流增益数据组合成第三颜色分量显示控制数据以串行方式输出。其中，所述将所述目标灰度数据中的第一颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第一颜色分量电流增益数据组合成第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出，例如包括：截取所述第一颜色分量目标灰度数据的整数部分；将所述整数部分和所述第一颜色分量电流增益数据进行组合以得到所述第一颜色分量显示控制数据；以及将所述第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出。
此外，所述初始灰度数据中的每一个颜色分量灰度数据例如为N比特位数据，所述N比特位数据中的高N1比特位为整数部分、低N2比特位为小数部分，且N＝N1+N2；所述指定数据比特位为所述高N1比特位中的N2个连续数据比特位。本实施例使得目标灰度数据与初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据bit数相等，其便于兼容后端显示驱动电路的数据输入接口及时序。
另外，所述目标灰度数据中每一个颜色分量目标灰度数据的值例如大于所述初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据的值。本实施例通过增大灰度数据能够提升显示位深。
至于灰度数据获取模块11、电流增益基准生成模块13、电流增益数据生成模块15、灰度数据调节模块17、数据输出模块19、数据提取模块131、电流增益基准确定模块133、灰度数据调节系数确定模块171和灰度数据计算模块173的具体功能细节可参考前述第一实施例中的灰度数据处理方法的步骤S11、S13、S15、S17、S19、S131、S133、S171及S173的相关描述，此处不再赘述。此外，值得一提的是，灰度数据获取模块11、电流增益基准生成模块13、电流增益数据生成模块15、灰度数据调节模块17、数据输出模块19、数据提取模块131、电流增益基准确定模块133、灰度数据调节系数确定模块171和灰度数据计算模块173可以为软件模块，存储于非易失性存储器中且由处理器执行相关操作以进行前述第一实施例中的灰度数据处理方法的步骤S11、S13、S15、S17、S19、S131、S133、S171及S173。
本申请实施例的灰度数据处理装置，其基于像素点的初始灰度数据得到调节后灰度数据和电流增益数据，当所述调节后灰度数据和电流增益数据后续被提供至后端的显示驱动电路例如PWM型LED驱动芯片，PWM型LED驱动芯片可以逐点采用PWM+动态电流值的驱动控制方式实现图像显示，也即能够基于所述调节后灰度数据控制各个输出通道的打开时长并基于所述电流增益数据控制各个输出通道的输出电流大小，从而能够实现通道电流动态调节，其利于提升显示位深、提高低亮低灰下的灰度刷新率、以及提升整个LED显示装置低灰下的显示精准度以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题。
【第三实施例】
参见图3，本申请实施例提供的一种灰度数据处理系统30，例如包括：处理器31和电性耦接所述处理器31的存储器33。其中，所述存储器33存储有程序指令，所述处理器31运行所述程序指令可以实现前述第一实施例所述的灰度数据处理方法。举例来说，前述第一实施例中相关于图2A及2B所示的灰度数据获取模块11、电流增益基准生成模块13、电流增益数据生成模块15、灰度数据调节模块17、数据输出模块19、数据提取模块131、电流增益基准确定模块133、灰度数据调节系数确定模块171和灰度数据计算模块173可以由存储在所述存储器33的程序指令实现。
【第四实施例】
参见图4，本申请实施例提供的一种显示装置40，例如包括：显示控制卡41和LED显示板43；所述显示控制卡41包括图像处理器411，所述LED显示板43电连接所述显示控制卡41、且设置有显示驱动芯片431和电连接所述显示驱动芯片431的多个像素点433。
其中，所述图像处理器411例如用于对驱动控制所述多个像素点433中的每一个所述像素点所需的初始灰度数据执行前述第一实施例所述的灰度数据处理方法，以得到与所述多个像素点433分别对应的多个显示控制数据(包含目标灰度数据和电流增益数据)。再者，所述图像处理器411例如是现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable GateArray)器件或专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuits)芯片，但本申请实施例并不以此为限。
承上述，所述显示驱动芯片431用于接收与所述多个像素点433分别对应的所述多个显示控制数据、并在所述多个显示控制数据的控制下产生脉冲宽度调制(PWM)信号以驱动控制所述多个像素点433进行图像显示。值得一提的是，所述显示驱动芯片431例如是基于灰度时钟信号GCLK的PWM型LED驱动芯片，其可以为一个或多个，所述多个像素点433中的每一个像素点例如为RGB全彩LED像素点，当然也可以是双基色LED像素点或单基色LED像素点，甚至是更多基色像素点；再者，所述多个像素点433例如采用行列方式排列且电性耦接多条行线(或称扫描线)和多条列线(或称数据线)，所述显示驱动芯片431例如电性耦接所述多条列线，甚至在整合有扫描控制器的情形下还可以进一步电性耦接所述多条行线。
本实施例的显示装置40，其利用图像处理器411对各个像素点433的初始灰度数据进行处理以得到包含调节后灰度数据(目标灰度数据)和电流增益数据的显示控制数据，之后显示驱动芯片例如PWM型LED驱动芯片在所述调节后灰度数据和电流增益数据的控制下可以逐点采用PWM+动态电流值的驱动控制方式实现图像显示，也即能够基于所述调节后灰度数据控制各个输出通道的打开时长并基于所述电流增益数据控制各个输出通道的输出电流大小，从而能够实现通道电流动态调节，其利于提升显示位深、提高低亮低灰下的灰度刷新率、以及提升整个LED显示装置低灰下的显示精准度以解决低亮低灰下灰阶过渡不顺的问题
另外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本申请的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本申请的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
再者，值得说明的是，在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种灰度数据处理方法，其特征在于，包括：
获取像素点的初始灰度数据；
基于所述初始灰度数据生成电流增益基准；
对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据；
基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据；以及
输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据；
其中，所述基于所述初始灰度数据生成电流增益基准，包括：
提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据；以及
根据所述提取数据和预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系，确定所述电流增益基准；
其中，所述初始灰度数据中的每一个颜色分量灰度数据为N比特位数据，所述N比特位数据中的高N1比特位为整数部分、低N2比特位为小数部分，且N＝N1+N2；所述指定数据比特位为所述高N1比特位中的N2个连续数据比特位。
2.如权利要求1所述的灰度数据处理方法，其特征在于，所述基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据，包括：
根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数；以及
利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节以得到所述目标灰度数据。
3.如权利要求1所述的灰度数据处理方法，其特征在于，所述提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据，包括：
获取所述初始灰度数据中的多个颜色分量灰度数据的最大值，以得到最大颜色分量灰度数据；以及
提取所述最大颜色分量灰度数据中的所述高N1比特位中的N2个连续数据比特位，以得到所述提取数据。
4.如权利要求1所述的灰度数据处理方法，其特征在于，所述对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据，包括：
根据所述电流增益基准和所述像素点的第一颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第一颜色分量电流增益数据；
根据所述电流增益基准和所述像素点的第二颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第二颜色分量电流增益数据；以及
根据所述电流增益基准和所述像素点的第三颜色分量电流增益系数得到所述像素点的第三颜色分量电流增益数据。
5.如权利要求2所述的灰度数据处理方法，其特征在于，所述根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与灰度数据调节系数之间的映射关系得到所述像素点的灰度数据调节系数，包括：
根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第一颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第一颜色灰度数据调节系数；
根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第二颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第二颜色灰度数据调节系数；以及
根据所述电流增益基准和预设的电流增益基准与第三颜色分量灰度数据调节系数之间的映射关系，得到所述像素点的第三颜色灰度数据调节系数；
所述利用所述灰度数据调节系数对所述初始灰度数据进行调节以得到所述目标灰度数据，包括：
利用所述第一颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第一颜色分量灰度数据进行调节，以得到第一颜色分量目标灰度数据；
利用所述第二颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第二颜色分量灰度数据进行调节，以得到第二颜色分量目标灰度数据；以及
利用所述第三颜色灰度数据调节系数对所述初始灰度数据中的第三颜色分量灰度数据进行调节，以得到第三颜色分量目标灰度数据。
6.如权利要求1所述的灰度数据处理方法，其特征在于，所述输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据，包括：
将所述目标灰度数据中的第一颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第一颜色分量电流增益数据组合成第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出；
将所述目标灰度数据中的第二颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第二颜色分量电流增益数据组合成第二颜色分量显示控制数据以串行方式输出；以及
将所述目标灰度数据中的第三颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第三颜色分量电流增益数据组合成第三颜色分量显示控制数据以串行方式输出。
7.如权利要求6所述的灰度数据处理方法，其特征在于，所述将所述目标灰度数据中的第一颜色分量目标灰度数据和所述电流增益数据中的第一颜色分量电流增益数据组合成第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出，包括：
截取所述第一颜色分量目标灰度数据的整数部分；
将所述整数部分和所述第一颜色分量电流增益数据进行组合以得到所述第一颜色分量显示控制数据；以及
将所述第一颜色分量显示控制数据以串行方式输出。
8.如权利要求1所述的灰度数据处理方法，其特征在于，所述目标灰度数据中每一个颜色分量目标灰度数据的值大于所述初始灰度数据中相对应的颜色分量灰度数据的值。
9.一种灰度数据处理装置，其特征在于，包括：
灰度数据获取模块，用于获取像素点的初始灰度数据；
电流增益基准生成模块，用于基于所述初始灰度数据生成电流增益基准；
电流增益数据生成模块，用于对所述电流增益基准进行调节操作得到对应所述像素点的电流增益数据；
灰度数据调节模块，用于基于所述电流增益基准调节所述初始灰度数据以得到所述像素点的目标灰度数据；以及
数据输出模块，用于输出所述电流增益数据和所述目标灰度数据；
其中，所述电流增益基准生成模包括：
数据提取模块，用于提取所述初始灰度数据中的指定数据比特位以得到提取数据，以及
电流增益基准确定模块，用于根据所述提取数据和预设的提取数据与电流增益基准之间的映射关系，确定所述电流增益基准；
其中，所述初始灰度数据中的每一个颜色分量灰度数据例如为N比特位数据，所述N比特位数据中的高N1比特位为整数部分、低N2比特位为小数部分，且N＝N1+N2；所述指定数据比特位为所述高N1比特位中的N2个连续数据比特位。
10.一种灰度数据处理系统，其特征在于，包括处理器和电性耦接所述处理器的存储器，所述存储器存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令实现如权利要求1至8任意一项所述的灰度数据处理方法中的步骤。
11.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示控制卡，包括图像处理器，且所述图像处理器用于对驱动控制多个像素点中的每一个所述像素点所需的初始灰度数据执行如权利要求1至8任意一项所述的灰度数据处理方法，以得到每一个所述像素点的目标灰度数据和电流增益数据；以及
LED显示板，电连接所述显示控制卡、且设置有显示驱动芯片和电连接所述显示驱动芯片的所述多个像素点，所述显示驱动芯片用于接收每一个所述像素点的所述目标灰度数据和所述电流增益数据、根据所述目标灰度数据产生脉冲宽度调制(PWM)信号控制与所述像素点相对应的输出通道打开时长、并根据所述电流增益数据调节所述输出通道的输出电流大小，以驱动控制所述多个像素点进行图像显示。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述图像处理器包括现场可编程门阵列(FPGA)器件或专用集成电路(ASIC)芯片。
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