CN115116387A - 码率控制的方法、显示装置及非暂时性计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及码率控制的方法、显示装置及非暂时性计算机可读介质。显示装置的码率控制的方法包括：接收显示器的切片的压缩应力数据；对压缩应力数据进行解压缩以获得切片的重构应力数据；将附加应力数据添加到重构应力数据以获得切片的更新应力数据；以第一精度水平pc对更新应力数据进行编码，以生成切片的第一更新压缩应力数据；响应于显示器的切片的第一更新压缩应力数据的大小bc超过缓冲区的大小bt，基于第一精度水平pc、附加应力数据的第三精度水平ps和缓冲区的第四精度水平pb确定第二精度水平p；以及以第二精度水平p对更新应力数据进行编码以生成第二更新压缩应力数据。

Description

码率控制的方法、显示装置及非暂时性计算机可读介质
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月17日提交的、题为“加性迭代压缩系统的简化码率控制”的美国临时申请第63/162,439号以及2021年5月27日提交的美国申请第17/332,889号的优先权和权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开的实施例的一个或多个方面涉及显示器，并且涉及一种能够在几次迭代内对精度的可接受码率进行预测的码率控制的系统和方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器中的诸如OLED的发光元件可能由于使用而随着时间劣化，从而导致输出下降。OLED退化是OLED显示器随着时间经历的亮度的逐渐损失，退化的量由显示器上示出的图像的内容驱动(例如，较高的像素值驱动更多电流，更多电流导致更高的退化)。
一种类型的OLED退化可以被称为差别老化(differential aging)，差别老化是像素与像素之间的亮度损失的不匹配，这可能导致“图像残留”或“重影”。用于补偿显示装置输出下降的补偿方法可以用于随着显示装置的使用时间的增加来保持图像质量，从而补偿显示装置的老化。
码率控制是一种可以允许基于显示装置的缓冲区中有多少可用存储器以及基于要压缩的图像中剩余的像素数量来持续地调整量化量的补偿方法。码率控制允许通过调整量化(例如，通过调整精度)将应力配置文件压缩成合适的大小。
然而，在确定用于使压缩数据能够放在缓冲区中的足够的压缩量之前，一些码率控制的方法(例如，对数搜索码率控制)可能需要六次或更多次迭代。
因此，确定一种能够以更少的迭代确定适当的压缩量的码率控制的方法可能是合适的。
应当注意，本背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本公开的实施例的理解，并且可能包括在实现本发明构思的过程中获得的技术信息。因此，可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本公开的一些实施例，提供了一种显示装置的码率控制的方法，该方法包括：接收显示装置的切片的压缩应力数据；对压缩应力数据进行解压缩以获得显示装置的切片的重构应力数据；将附加应力数据添加到重构应力数据以获得切片的更新应力数据；以第一精度水平pc对更新应力数据进行编码，以生成显示装置的切片的第一更新压缩应力数据；响应于显示装置的切片的第一更新压缩应力数据的大小bc超过缓冲区的大小bt，基于第一精度水平pc、附加应力数据的第三精度水平ps和缓冲区的第四精度水平pb确定第二精度水平p；以及以第二精度水平p对更新应力数据进行编码以生成第二更新压缩应力数据。
确定第二精度水平p可以包括将第二精度水平p设置为等于[(pc–pm)·bt/bc]+pm，其中，pm是第三精度水平ps和第四精度水平pb中的最小值。
该方法可以进一步包括：基于附加应力数据的最高有效位确定附加应力数据的第三精度水平ps；以及基于缓冲区中数据的最高有效位确定缓冲区的第四精度水平pb。
确定第二精度水平p可以包括将第二精度水平p设置为等于pc·bt/bc。
第一精度水平pc可以是用于生成压缩应力数据的精度水平。
该方法可以进一步包括：除了附加应力数据之外，将抖动添加到重构应力数据以获得切片的更新应力数据。
该方法可以进一步包括：确定第二更新压缩应力数据能够放在缓冲区中；以及将第二更新压缩应力数据存储在缓冲区中。
根据本公开的一些实施例，提供了一种显示装置，包括：被配置为存储压缩应力数据的缓冲区；解码电路，被配置为接收显示装置的切片的压缩应力数据，并且对压缩应力数据进行解压缩以获得显示装置的切片的重构应力数据；加法电路，被配置为将附加应力数据添加到重构应力数据以获得切片的更新应力数据；编码电路，被配置为以第一精度水平pc对更新应力数据进行编码，以生成显示装置的切片的第一更新压缩应力数据；以及处理器，被配置为响应于显示装置的切片的第一更新压缩应力数据的大小bc超过缓冲区的大小bt，基于第一精度水平pc、附加应力数据的第三精度水平ps和缓冲区的第四精度水平pb确定第二精度水平p，其中，编码电路被进一步配置为以第二精度水平p对更新应力数据进行编码以生成第二更新压缩应力数据。
处理器可以被进一步配置为通过将第二精度水平p设置为等于[(pc–pm)·bt/bc]+pm来确定第二精度水平p，其中，pm是第三精度水平ps和第四精度水平pb中的最小值。
处理器可以进一步被配置为：基于附加应力数据的最高有效位确定附加应力数据的第三精度水平ps；以及基于缓冲区中数据的最高有效位确定缓冲区的第四精度水平pb。
处理器可以被进一步配置为通过将第二精度水平p设置为等于pc·bt/bc来确定第二精度水平p。
第一精度水平pc可以是用于生成存储在缓冲区中的压缩应力数据的精度水平。
显示装置可以进一步包括抖动电路，抖动电路被配置为除了附加应力数据之外，将抖动添加到重构应力数据以获得切片的更新应力数据。
显示装置可以进一步包括存储器控制器，存储器控制器被配置为将第二更新压缩应力数据存储在缓冲区中。
根据本公开的一些实施例，提供了一种与显示装置一起实现的非暂时性计算机可读介质，非暂时性计算机可读介质具有当在处理器上执行时实现显示装置的码率控制的方法的计算机代码，该方法包括：接收显示装置的切片的压缩应力数据；对压缩应力数据进行解压缩以获得显示装置的切片的重构应力数据；将附加应力数据添加到重构应力数据以获得切片的更新应力数据；以第一精度水平pc对更新应力数据进行编码，以生成显示装置的切片的第一更新压缩应力数据；响应于显示装置的切片的第一更新压缩应力数据的大小bc超过缓冲区的大小bt，基于第一精度水平pc、附加应力数据的第三精度水平ps和缓冲区的第四精度水平pb确定第二精度水平p；以及以第二精度水平p对更新应力数据进行编码以生成第二更新压缩应力数据。
当在处理器上执行时，计算机代码可以通过将第二精度水平p设置为等于[(pc–pm)·bt/bc]+pm来确定第二精度水平p，其中，pm是第三精度水平ps和第四精度水平pb中的最小值。
当在处理器上执行时，计算机代码可以通过以下步骤进一步实现该方法：基于附加应力数据的最高有效位确定附加应力数据的第三精度水平ps；以及基于缓冲区中数据的最高有效位确定缓冲区的第四精度水平pb。
第一精度水平pc可以是用于生成压缩应力数据的精度水平。
当在处理器上执行时，计算机代码可以通过以下步骤进一步实现该方法：除了附加应力数据之外，将抖动添加到重构应力数据以获得切片的更新应力数据。
当在处理器上执行时，计算机代码可以通过以下步骤进一步实现该方法：确定第二更新压缩应力数据能够放在缓冲区中；以及将第二更新压缩应力数据存储在缓冲区中。
附图说明
参考说明书、权利要求书和附图，将领会和理解本公开的这些和其他方面，附图中：
图1描绘了根据本公开的一些实施例的显示器的框图；
图2描绘了根据本公开的一些实施例的用于使用码率控制来执行应力补偿的显示器的系统的框图；
图3描绘了根据本公开的一些实施例的使用码率控制来执行应力补偿的方法的概念图；
图4描绘了根据本公开的一些实施例的精度和缓冲区大小之间的最坏情况关系(例如，与完全随机性相对应的熵水平或最大熵)；以及
图5描绘了用于执行根据本公开的一些实施例的确定精度的方法的流程图。
具体实施方式
通过参考实施例的详细描述和附图，可以更容易地理解本公开的一些实施例及其实现方法的方面。在下文中，将参考附图更详细地描述实施例。然而，所描述的实施例可以以各种不同的形式来体现，并且不应被解释为仅限于本文中示出的实施例。相反，提供这些实施例作为示例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的方面。因此，可能没有描述对于本领域普通技术人员完全理解本公开的方面来说不必要的过程、元件和技术。
除非另有说明，否则在整个附图和书面描述中，相同的附图标记、字符或其组合表示相同的元件，并因此将不重复其描述。此外，可能不示出与实施例的描述无关的部分以使描述清楚。
附图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出装置的区域的实际形状，并且不旨在进行限制。另外，如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同方式修改所描述的实施例，所有这些不脱离本公开的精神或范围。
在详细描述中，出于说明的目的，阐述了许多特定细节以提供对各种实施例的透彻理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下或者利用一个或多个等同布置来实践各种实施例。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和装置，以避免不必要地模糊各种实施例。
将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面描述的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离本公开的精神和范围。将元件描述为“第一”元件可以不要求或暗示第二元件或其他元件的存在。术语“第一”、“第二”等还可以在本文中用于区分不同类别或组的元件。为简洁起见，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类别(或第一组)”、“第二类别(或第二组)”等。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”旨在也包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“具有”和“包含”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
如本文中使用的，术语“基本上”、“大约”、“近似地”和类似术语被用作近似的术语而不是程度的术语，并且旨在说明本领域普通技术人员将认识到的测量值或计算值的固有偏差。考虑到所讨论的测量以及与特定量的测量相关联的误差(即，测量系统的限制)，如本文中使用的，“大约”或“近似”包括所陈述的值并且意指在由本领域普通技术人员确定的该特定值的可接受的偏差范围内。例如，“大约”可以意指在一个或多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％、±5％之内。此外，当描述本公开的实施例时，“可以”的使用是指“本公开的一个或多个实施例”。
当一个或多个实施例可以不同地实现时，特定工艺顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如，两个连续地描述的工艺可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
根据本文描述的本公开实施例的电子或电气装置和/或任何其他相关装置或部件可以使用任何合适的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或者软件、固件和硬件的组合来实现以处理数据或数字信号。例如，这些装置的各种部件可以形成在一个集成电路(IC)芯片上或形成在分离的IC芯片上。此外，这些装置的各种部件可以在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)或印刷电路板(PCB)上实现，或者形成在一个基板上。电路硬件可以包括例如专用集成电路(ASIC)、被配置为执行存储在非暂时性存储介质中的指令的通用或专用中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)和诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程逻辑器件。
此外，这些装置的各种部件可以是在一个或多个计算装置中的一个或多个处理器上运行、执行计算机程序指令并且与其他系统部件交互以执行本文描述的各种功能的进程或线程。计算机程序指令存储在可以使用诸如例如随机存取存储器(RAM)的标准存储器装置在计算装置中实现的存储器中。计算机程序指令也可以存储在诸如例如CD-ROM或闪存驱动器等的其他非暂时性计算机可读介质中。此外，本领域技术人员应该认识到，各种计算装置的功能可以组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可以分布在一个或多个其他计算装置上，而不脱离本公开的实施例的精神和范围。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，诸如在常用词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与它们在相关领域和/或本说明书的背景中的含义一致的含义，并且，除非在本文中明确如此定义，否则不应该在理想化或过度正式的意义上解释。
图1描绘了根据本公开的一些实施例的显示器的框图。
参考图1，一些视频显示器可能具有随着使用而改变的特性。例如，有机发光二极管(OLED)显示器100可以包括具有多个像素的显示面板110，每个像素具有多个子像素(例如，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)。子像素中的每一个可以包括被配置为发射对应颜色的光的OLED。OLED通常具有随着使用而下降的光效率。因此，由于OLED的持续操作，对应电流的OLED的光输出可能随着时间而降低。
OLED的光效率的降低可能导致显示面板110的部分变得与显示面板110的其他部分相比更暗。例如，显示面板110的相比于显示面板110的其他区域平均上显示了图像的更亮的部分的区域可能具有已经劣化到比其他区域的OLED更大的程度的OLED。因此，由于OLED中的一些的光效率的降低，显示器100的图像再现的保真度可能随着时间而降低。
为了减少这种不均匀性对显示器100的光效率的影响，显示器100可以包括用于补偿由于显示器100的使用而导致的OLED中的一些的光效率的降低的特征。这些特征可以包括使用存储器来存储每个像素的累积应力，并且使用与累积应力相对应的应力数据来相应地调整显示器100的操作。例如，退化可以表示具有可以由退化配置文件或应力配置文件确定的条件的、降低和修改的灰度级，这可以建立OLED器件在已知驱动条件下经历的亮度损失的加速。该应力配置文件可以保存在存储器中。然而，实现完整的存储器来存储应力数据在门数和电力方面可能是昂贵的，因此可以使用图像压缩方法来减小存储器的大小。
如前面提到的，码率控制可以允许基于缓冲区中有多少可用存储器以及基于要压缩的帧中剩余的像素数量来持续地调整精确度。然而，一些码率控制的方法在确定充分的精度降低以使压缩数据能够放在缓冲区中(例如，在存储器120中)之前，执行相对大量的迭代。如本文中使用的，精度是指一种类似于量化因子的量化参数。
本公开的一些实施例涉及加性迭代压缩系统中的压缩率控制，加性迭代压缩系统被配置为对数据执行应力配置文件，并且能够在相对少的迭代次数内确定关于图像数据的合适的精确度(例如，确定图像数据的合适的量化)，使得压缩数据合适地放在缓冲区中。例如，一些实施例可以为加性迭代压缩系统提供有效的码率控制方法，该加性迭代压缩系统使用单次压缩以及连同先前被解压缩的图像数据一起的应力配置文件的当前应力数据中的信息，以在几次迭代内预测可接受的量化。应当注意，尽管以上将显示器100描述为OLED显示器，但是本文中公开的实施例也可以应用于其他类型的显示器。
根据一些实施例，包括显示面板110的显示器100也可以包括处理器/处理电路115和存储器120。存储器120可以包括缓冲区，并且可以在缓冲区中包括用于显示面板110的应力配置文件(例如，应力表数据、应力数据或应力值)。应力数据可以用于确定每个子像素在显示器100的寿命期间已经经受的应力的量。子像素的光效率可以基于应力来估计。即，OLED可能随着流过该OLED的电流的量而单调退化。子像素的应力的量可以与在显示器100的寿命期间流过子像素的电流的总量相对应(例如，可以与子像素随着时间已被加载的沉重程度相对应)。因此，应力数据可以用于确定各个子像素的补偿的程度。
因此，光效率的损失可以通过用与由应力数据指示的相应的应力量相对应的量对到每个子像素的驱动电流进行调整来补偿。即，到一个或多个子像素的驱动电流可以根据如由应力数据所估计的各个子像素的光效率的估计损失增大，或与该估计损失成比例地增大。因此，光效率的估计损失可以累积在存储在存储器120中的应力配置文件中。通过增大驱动电流，光输出可以接近没有由于应力而表现出降低的光效率的子像素的光输出，从而提高在显示面板110上显示的图像的均匀性。在系统的一个实施例中，通过增大发送到一个或多个用于驱动像素的显示器数模转换器的数字值来增大驱动电流。如本文中使用的，数字值可以被称为驱动电流值。因此，驱动电流值可以随着对应应力的累积而增大(例如，如与直接调整模拟驱动电流相反)。
图2描绘了根据本公开的一些实施例的用于使用码率控制来执行应力补偿的显示器的系统的框图。
参考图2，用于使用码率控制执行应力补偿的系统200可以由图1的显示器100的处理电路115全部或部分地实现。应当注意，如本文中使用的，“编码”和“压缩”、“被编码”和“被压缩”、“解码”和“解压缩”以及“被解码”和“被解压缩”分别可互换地使用。
为了减少显示器的光效率的不均匀性的影响，可以使用不同的补偿方法来捕获显示器中每个子像素在显示器的寿命期间已经承受的应力的量，其中，应力可以被定义为在显示器的寿命期间已经流过每个子像素的总(例如，时间积分的)驱动电流。应力配置器系统使得每当新图像被显示在OLED显示器上时能够通过使用存储器捕获显示器的应力配置文件以针对图像累积应力水平。
在系统200中，与要显示(例如，要显示在图1的显示器100的显示面板110上)的图像相对应的输入图像数据250可以被补偿电路210(图2中的A块)接收。如下所述，当连续的图像流被显示在显示器上时，每个图像中每个像素的驱动电流可以被测量，并且指示每个相应像素的电流或亮度的数字可以被添加到在存储器205中为该像素存储的相应应力。
补偿电路210可以使用从存储器205(例如，从图1的显示器100的缓冲区或存储器120)接收的先前存储的应力数据255(例如，16位应力值)来计算调整后的驱动电流值以产生输出图像数据260。即，补偿电路210可以访问存储器205以计算显示面板110上示出的图像的每个像素的调整值。每个像素的补偿因子可以基于该像素的到目前为止存储在存储器205中的累积应力值。在一些实施例中，尽管本公开不限于此，但是输入图像数据250和输出图像数据260可以与和10位像素值相对应的图像相对应。
补偿电路210可以基于输入图像数据250中指示的原始驱动电流值来计算输出图像数据260的调整后的驱动电流值。输出图像数据260可以用于基于如由先前存储的应力数据255中指示的相应应力值指示的相应子像素的累积应力来生成相应子像素的期望光输出。期望光输出可以通过使用数学模型来生成，该数学模型使用像素已发光的时间来基于诸如初始输出亮度、像素退化到50％的时间和塑造曲线的阿尔法指数参数的、以经验为主得出的参数对退化进行预测。通过将与数学模型相对应的方程求逆并且通过根据应力改变驱动电流值，输出图像可以被均化(例如，使得“平坦”)。
表示子像素的应力的累积的当前码率的、输出图像数据260的调整后的驱动电流值可以由应力转换电路245(图2中的B块)接收。然后，应力转换电路245对调整后的驱动电流值进行转换以产生也被称为应力的、转换后的调整驱动电流值265。转换后的调整驱动电流值265的产生是通过记录调整后的驱动电流值的大小并且通过基于系统的帧率、每帧采样的像素的数量以及在产品的整个生命周期内打开任何单个像素的最大预期时间来归一化调整后的驱动电流值来完成的，从而本质上提供与像素打开的时间量成比例的计数器。
然后，转换后的调整驱动电流值265可以被子像素应力采样电路215(图2中的C块)捕获。在一些实施例中，子像素应力采样电路215可以在每个图像帧中仅采样转换后的调整驱动电流值265的子集。
然后，先前存储的应力数据(例如，与存储在存储器205中的先前存储的压缩应力数据295的一个或多个先前存储的应力值相对应的重构应力数据240)可以由加法电路220增大或以其他方式增加应力的当前累积率，以生成调整后的应力数据280。例如，各个应力值可以增大与对应的调整后的驱动电流值成比例的量，以生成调整后的应力数据280。即，要在显示面板110上示出的调整后的像素值可以由应力转换电路245和子像素应力采样电路215采样，并且调整后的像素值可以被添加到先前为每个像素存储的累积应力并且保存回存储器205中。
在针对存储器要求进行处理之后，数据可以被保存回存储器205。例如，先前存储的应力数据可以从存储器205间接接收(例如，如下面进一步描述的，可以经由存储器控制器225(图2中的F块)、解码电路235(图2中的G块)和获取电路275(图2中的H块)从存储器205接收)。因此，每个像素经历的应力的总量可以随时间累积并且在存储器205中更新。
然后，抖动电路285(图2中的D块)可以将抖动添加到调整后的应力数据280以允许对其执行量化。然而，应当注意，在其他实施例中可以省略抖动电路285。
然后，调整后的应力数据280和添加的抖动可以被发送到编码电路230(例如，压缩电路)。编码电路230(图2中的E块)可以对调整后的应力数据280和添加的抖动进行压缩以生成压缩数据290。然后，压缩数据290可以由存储器控制器225接收。
存储器控制器225控制存储器205中的读取操作和写入操作。因此，存储器控制器225可以在存储器205中存储压缩数据290(例如，通过添加应力的当前累积率而已被增加的应力值)。此外，存储器控制器225可以从存储器205接收前述先前存储的压缩应力数据295。存储器控制器225可以将先前存储的压缩应力数据295的应力值从存储器205馈送到解码电路235。
在从存储器控制器225接收到先前存储的压缩应力数据295之后，解码电路235可以对压缩应力数据295进行解压缩以生成重构应力数据240。然后，重构应力数据240可以由获取电路275接收，并且作为先前存储的应力数据发送到加法电路220，使得该过程可以重复。
即，然后，加法电路220可以将可以以前述转换后的调整驱动电流值265的形式从采样电路215接收的附加应力数据添加到重构应力数据240，以生成更新后的应力数据作为调整后的应力数据280。此后，编码电路230可以以第一精度水平(例如，当前精度pc)对更新后的应力数据(例如，具有附加应力数据和抖动的重构应力数据240)进行压缩以生成第一更新后的压缩应力数据/压缩数据290，第一更新后的压缩应力数据/压缩数据290可以用于更新或替换存储器205中的前述先前存储的压缩应力数据295。
例如，在启动时，压缩应力数据295从闪存(图2中的J块)传输到SRAM“A”(图2中的K块)。此后，解码电路235对SRAM“A”中的数据进行解码，并且将该数据的MSB(最高有效位)放置在SRAM“B”(图2中的L块)中。可以注意到，MSB的确切数量可以取决于补偿算法。SRAM“B”数据用于补偿电路210，并且尽管累积可能继续在SRAM“A”中发生，但是SRAM“B”数据有效地保持静态直到来自SRAM“A”的下一次更新。SRAM“B”更新间隔可以取决于补偿算法。可替代的补偿方法可以允许直接从SRAM“A”解码压缩应力数据295，并且解码后的应力数据可以由补偿电路210使用。因此，通过允许SRAM“A”和SRAM“B”之间的交互，通过在启动时从闪存填充SRAM“A”，并且通过以解码后的SRAM“A”数据填充SRAM“B”，应力配置文件可以被传送到补偿电路210。
此外，在一些实施例中，当操作中达到的压缩率不够高(例如，当精度p不够低时)以允许压缩切片放在存储器205中的被分配用于存储切片的压缩表示的部分时，在由补偿电路210执行压缩之前，原始数据可以由截断电路270(图2中的I块)截断(例如，每个数据字的最低有效位中的一个或多个可以被去除)，以充分减小切片的压缩表示的大小以放在存储器205中。然而，针对视频的每个帧(例如，针对每个显示的图像)为每个像素更新每个应力值的相关计算负担可能是显著的。
图3描绘了根据本公开的一些实施例的使用码率控制来执行应力补偿的方法的概念图。
参考图3，在被称为应力配置文件压缩的压缩方法中，如果压缩应力数据不能放在存储器缓冲区中(例如，图2的存储器205或图1的存储器120中)，则精度可以迭代地减小一。应力配置文件压缩是一种加性迭代压缩方法，并且也可以称为区别于流式压缩的存储器压缩。与流式压缩不同，由于没有附加缓冲区可用于存储压缩数据，因此存储器压缩设法对数据进行压缩以放在可用存储器内。
在应力配置文件压缩中，应力表数据可以以块或切片被压缩和解压缩。在一些实施例中，每个切片可以与四个连续的像素行相对应。即，应力配置文件压缩可以基于四线切片。显示面板110的四个像素行可以被称为显示器100的切片，并且应力表数据的对应切片可以被称为切片的应力配置文件。应当注意，在其他实施例中，可以使用n×m像素的块代替四个像素行的切片，n和m是整数。
应力配置文件压缩从压缩存储器305(例如，从图2的存储器205或图1的存储器120中的缓冲区)取出切片310(例如，诸如切片1的四线切片)，(例如，使用图2的解码电路235)对切片310的应力数据进行解压缩315以获得重构应力数据(例如，图2的重构应力数据240)。
然后，(例如，与从图2的应力转换电路245和子像素应力采样电路215接收的转换后的调整驱动电流值265相对应的)应力数据320和可选的抖动可以被添加到重构应力数据(例如，由图2的加法电路220和/或抖动电路285添加)以提供更新后的应力数据(例如，以持续地累积应力值)。
更新后的应力数据可以使用预测的精度p(例如，先前用于压缩前一切片(例如切片0)的精度p的水平，前一切片被适当地改变大小以成功地存储在压缩存储器305中)被压缩325(例如，由图2的编码电路230压缩)，以提供四线切片的更新后的压缩应力数据(例如，图2的第一更新后的压缩应力数据/压缩数据290)。
然后，可以确定330压缩四线切片(例如，第一更新后的压缩应力数据)是否能够放在压缩存储器305的分配给四线切片的部分中。然而，被添加到解压缩切片310的添加的应力数据320随后可能使更新后的压缩数据太大以致无法放在压缩存储器305的分配部分中。如果确定更新后的压缩存储器数据太大而不能完整地放在压缩存储器305内，则精度p的水平可以递减335一，并且切片310可以(例如，由图2的编码电路230)被重新压缩325以提供第二更新后的压缩存储器数据(例如，图2的压缩数据290的重新压缩后的版本)。然后，可以再次测量第二更新后的压缩存储器数据以确定330压缩存储器数据是否能够放在压缩存储器305中。
在正常操作条件下，通过将精度p递减335一(例如，通过将量化步长大小增加一)，可以充分降低熵以使更新后的压缩数据能够放在压缩存储器305的对应切片中。一旦压缩数据能够放在压缩存储器305中，压缩数据就可以被存储340(例如，由图2的存储器控制器225存储)在压缩存储器305中。然后，可以对随后的切片310(例如，切片2)重复该过程。
然而，在异常操作条件下，例如在处理相对高的应力值时(例如，当添加的应力数据320大时)，或在高应力条件(例如，超过8位)下，在充分降低精度p以允许压缩数据放在存储器305中之前，可能会发生不止一个额外压缩325的过程。因此，降低精度p以充分减小压缩数据大小以放在存储器305中可能需要压缩325的过程的多次迭代。例如，每像素每种颜色可能有32位的应力数据(例如，每个子像素的应力值可以被存储为32位的数字)。因此，在压缩存储器数据能够放在存储器305中的缓冲区中之前，对数搜索码率控制可能使用压缩325的过程的六次或更多次迭代。更新与相对大量的压缩325的过程相关联的每个图像帧(例如，视频的每个显示的图像)的每个应力值的计算负担可能是显著的。
为了确保可接受的性能水平(例如，显示器100的系统的可接受的延迟程度)，可能存在对迭代(例如，压缩325的过程的迭代)的合适次数的限制。例如，一些实施例的硬件实现可能具有四次迭代的限制。此外，以相对低的复杂度估计精度可能是有用的。
图4描绘了根据本公开的一些实施例的精度和缓冲区大小之间的最坏情况关系(例如，与完全随机性相对应的熵水平或最大熵)。
参考图4，可以注意到，随机噪声(例如，最坏情况场景)将具有在精度(例如，量化的倒数)与缓冲区大小(例如，要放置在存储器中的缓冲区中的压缩数据的大小)的曲线图上示出的最低斜率。与随机噪声相对应的斜率可以本质上是线性的(例如，其中，每个位平面具有相同的熵)。然而，其他模式可能具有更高的斜率，并且可能不是线性的，而是可能单调递减。降低精度(例如，增大量化)会降低缓冲区大小(例如，减小要放置在图3的压缩存储器305、图2的存储器205或图1的存储器120中的压缩数据的大小)。本公开的一些实施例可以使用图2的编码电路230来绘制所有可能精度的缓冲区大小。
根据本公开的一些实施例，系统的时序约束可以在确定精度p使得压缩数据可以放在缓冲区中之前，确定允许的压缩迭代的次数(例如，四次)。然而，在一些实施例中，码率控制可以在三次或更少的压缩迭代内(例如，在三个图3的压缩325的过程内)收敛到可接受的精确度。相比之下，对数搜索码率控制可能平均使用6次迭代或者甚至更多。
代替如可以在典型的码率控制方法中执行的将剩余缓冲区除以像素的数量，本公开的实施例使用目标缓冲区大小(例如，将能够放在压缩存储器中的压缩数据的最大大小)与当前缓冲区大小(例如，基于当前精度水平的先前压缩数据的大小)的比率，该比率可以充分接近可接受精度的降低的量。在某些情况下，修改可接受精度的降低的量以考虑应力的大小和缓冲区中数据的当前大小可能是合适的。
不同于传统的码率控制方法，本公开的实施例提供了一种可以使用应力数据的大小和缓冲区数据的大小来更好地细化精度下降估计的码率控制算法。例如，本公开的一些实施例使得能够(例如，在初始切片的初始压缩操作之后)根据以下公式1对预测的精度p进行预测。
[公式1]
p＝[(pc–pm)·bt/bc]+pm
其中，pc与当前精度(例如，先前使用的精确度)相对应，pm与最小有效精度相对应，bt与目标缓冲区大小(例如，用于存储压缩应力数据的可用存储器的大小)相对应，并且bc与当前缓冲区大小(例如，切片的第一更新后的压缩应力数据的大小)相对应。在一些实施例中，预测的精度p可以由显示装置的处理器(例如，由图1的显示器100的处理电路115，或由图2的系统200)根据公式1计算。例如，尽管在其他实施例中预测的精度p可以由存储器控制器225计算，但是预测的精度p可以由编码电路230计算。
在一些情况下，修改对精度p进行预测的算法以考虑应力的大小和缓冲区中数据的当前大小可能是合适的。在初始压缩操作之后，可以知道应力MSB(最高有效位)和存储器MSB。传入应力数据的MSB(例如，应力MSB)设置最小精度ps，在最小精度ps下应力数据可以影响更新后的压缩数据的大小。存储在存储器305中的压缩数据的MSB(例如，存储器MSB)可以基于解压缩数据的大小而得知，并且可以设置最小缓冲区精度pb，在最小缓冲区精度pb下存储器可以影响更新后的压缩数据的大小。通过使用应力MSB，最小精度ps可以被确定(例如，对于32位信号，ps＝32-应力MSB)，并且使用存储器MSB，最小缓冲区精度pb可以被确定(例如，对于32位信号，pb＝32-存储器MSB)。
因此，最小有效精度pm可以基于公式1被确定为最小精度ps与最小缓冲区精度pb之间的最小值。此外，根据应力MSB、存储器MSB和当前精度pc，将应力数据添加到图像数据的效果可能不同。预测的精度p也强烈依赖于目标缓冲区大小bt和当前缓冲区大小bc之间的比率。
同时，如果目标缓冲区大小bt与当前缓冲区大小bc之间的比率接近1，那么，如可能与传统码率控制方法的情况相同地，最小精度下降1可能是正确的。但是，如果该比率远小于1(例如，如果当前缓冲区大小bc远高于目标缓冲区大小bt)，则可以假设在应力数据中存在噪声和/或高应力值的形式的、熵的大的“注入”或引入。因此，使用公式1来对精度p进行预测可能潜在地导致精度下降被高估(例如，可能将数据量化到比将压缩存储器数据放在存储器中所需的程度大的程度，导致精度p的不必要的降低)。然而，调整后的精度p从先前估计的精度降低的水平不会被低估，从而需要大量的压缩迭代。此外，作为公式1的结果，当确定进一步降低精度不提供任何益处时，最小精度ps和最小缓冲区精度pb可以用于增大精度与缓冲区大小的斜率(例如，减少图4中示出的估计的精度降低)。
通过使用公式1，如果应力数据的MSB已知，则根据本公开的一些实施例的系统能够利用独特的压缩算法来设置精度p的下限。公开的实施例的压缩算法在压缩算法当中的独特之处在于，存储器中的MSB持续地增加(例如，累积应力通常不是负的)。此外，不同于其他码率控制算法，本公开的实施例考虑当前精度pc、最小精度ps和最小缓冲区精度pb。因此，该系统能够在各种不同类型的应力数据下操作，能够有效且快速地找到精度p以减少平均迭代次数，并且是低复杂度的。
应当注意，其他实施例可以通过设置最小有效精度pm＝0来提供具有较低精度但是非常好的收敛性的简化版本。此外，应当注意，尽管精度的对数搜索将具有最多六次迭代并且牛顿-拉夫森内插将比与公式1相对应的算法具有更大的复杂性和更多的除法，但是本公开的一些实施例可以使用对数搜索或牛顿-拉夫森内插。
图5描绘了用于执行根据本公开的一些实施例的确定精度的方法的流程图。
参考图5，操作可以由图1的显示器100的处理电路115或由图2的系统200执行。
在步骤S510处，应力数据的最高有效位(例如，应力MSB)可以(例如，根据对前一切片的初始压缩操作)被确定，并且可以被用于确定最小精度ps。
在步骤S520处，应力数据可以被(例如，由图2的解码电路235)解压缩，从而目标缓冲区大小bt和当前精度pc可以被确定，然后可以用于确定存储器中的MSB(例如，存储器MSB)以确定最小缓冲区精度pb。
在步骤S530处，最小有效精度pm可以被确定为最小精度ps与最小缓冲区精度pb之间的最小值。应当注意，在其他实施例中，最小有效精度pm可以被设置为0，以提供具有较低准确度但是良好的收敛性的简化版本。
在步骤S540处，应力和抖动可以被添加到当前存储器缓冲区(例如，当前缓冲区大小bc)，并且预测的精度p可以被设置为当前精度pc。
在步骤S550处，预测的精度p可以用于压缩应力数据并且找到当前缓冲区大小bc。
在步骤S560处，可以确定当前缓冲区大小bc是否小于或等于目标缓冲区大小bt。如果是，则在步骤S590处，精度p可以被确定为可接受以允许压缩数据放在存储器中。
如果当前缓冲区大小bc大于目标缓冲区大小bt，则在步骤S570处，当前精度pc可以被设置为与预测的精度p相同。
然后，在步骤S580处，预测的精度p可以使用公式1(p＝[(pc-pm)bt/bc]+pm)被确定，并且过程可以返回到步骤S550以再次使用预测的精度p来进行压缩并且找到当前缓冲区大小bc。
因此，并且如上所述，代替(例如，如可以以典型的码率控制方法完成的)将剩余缓冲区除以像素的数量，本公开的实施例可以使用目标缓冲区大小与当前缓冲区大小的比率。目标缓冲区大小与当前缓冲区大小的比率可以接近在允许压缩数据放在缓冲区中的同时适合可接受的精确度的降低的量。
因此，本公开的实施例提供的优点是，能够在没有压缩质量的显著牺牲(例如，没有以大于必要的精度降低的精度降低超过目标缓冲区大小)的情况下，在三次或更少的迭代内(例如，在两次迭代内)将码率控制收敛到合适的精度水平。
即，本公开的实施例通过提供低复杂度的码率控制算法来改进码率控制，该码率控制算法有效地使用单次压缩后可用的信息，收敛快，具有低复杂度(例如，一次除法)，对于(例如，由于噪声的)最坏情况场景工作良好，并且对其他可能的情况略微地高估。此外，本公开的实施例提供对高幅度噪声工作良好的更简单的版本。
虽然以上描述是参照本公开的实施例进行的，但是本领域技术人员或相关技术领域的普通技术人员将理解，可以对本公开进行各种修改和改变，而不脱离所附权利要求书中描述的本公开的思想和技术范围的范围。
因此，本公开的技术范围应由权利要求书确定，而不限于说明书的详细说明中描述的内容，与权利要求书的功能等同的内容包括在其中。

Claims (20)

1.一种显示装置的码率控制的方法，所述方法包括：
接收所述显示装置的切片的压缩应力数据；
对所述压缩应力数据进行解压缩以获得所述显示装置的所述切片的重构应力数据；
将附加应力数据添加到所述重构应力数据以获得所述切片的更新应力数据；
以第一精度水平pc对所述更新应力数据进行编码，以生成所述显示装置的所述切片的第一更新压缩应力数据；
响应于所述显示装置的所述切片的所述第一更新压缩应力数据的大小bc超过缓冲区的大小bt，基于所述第一精度水平pc、所述附加应力数据的第三精度水平ps和所述缓冲区的第四精度水平pb确定第二精度水平p；以及
以所述第二精度水平p对所述更新应力数据进行编码以生成第二更新压缩应力数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第二精度水平p包括将所述第二精度水平p设置为等于[(pc–pm)·bt/bc]+pm，其中，pm是所述第三精度水平ps和所述第四精度水平pb中的最小值。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
基于所述附加应力数据的最高有效位确定所述附加应力数据的所述第三精度水平ps；以及
基于所述缓冲区中数据的最高有效位确定所述缓冲区的所述第四精度水平pb。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第二精度水平p包括将所述第二精度水平p设置为等于pc·bt/bc。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述第一精度水平pc是用于生成所述压缩应力数据的精度水平。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，进一步包括：除了所述附加应力数据之外，将抖动添加到所述重构应力数据以获得所述切片的所述更新应力数据。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，进一步包括：
确定所述第二更新压缩应力数据能够放在所述缓冲区中；以及
将所述第二更新压缩应力数据存储在所述缓冲区中。
8.一种显示装置，包括：
被配置为存储压缩应力数据的缓冲区；
解码电路，被配置为接收所述显示装置的切片的所述压缩应力数据，并且对所述压缩应力数据进行解压缩以获得所述显示装置的所述切片的重构应力数据；
加法电路，被配置为将附加应力数据添加到所述重构应力数据以获得所述切片的更新应力数据；
编码电路，被配置为以第一精度水平pc对所述更新应力数据进行编码，以生成所述显示装置的所述切片的第一更新压缩应力数据；以及
处理器，被配置为响应于所述显示装置的所述切片的所述第一更新压缩应力数据的大小bc超过所述缓冲区的大小bt，基于所述第一精度水平pc、所述附加应力数据的第三精度水平ps和所述缓冲区的第四精度水平pb确定第二精度水平p，
其中，所述编码电路被进一步配置为以所述第二精度水平p对所述更新应力数据进行编码以生成第二更新压缩应力数据。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述处理器被进一步配置为通过将所述第二精度水平p设置为等于[(pc–pm)·bt/bc]+pm来确定所述第二精度水平p，其中，pm是所述第三精度水平ps和所述第四精度水平pb中的最小值。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述处理器被进一步配置为：
基于所述附加应力数据的最高有效位确定所述附加应力数据的所述第三精度水平ps；以及
基于所述缓冲区中数据的最高有效位确定所述缓冲区的所述第四精度水平pb。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述处理器被进一步配置为通过将所述第二精度水平p设置为等于pc·bt/bc来确定所述第二精度水平p。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的显示装置，其中，所述第一精度水平pc是用于生成存储在所述缓冲区中的所述压缩应力数据的精度水平。
13.根据权利要求8-11中任一项所述的显示装置，进一步包括抖动电路，所述抖动电路被配置为除了所述附加应力数据之外，将抖动添加到所述重构应力数据以获得所述切片的所述更新应力数据。
14.根据权利要求8-11中任一项所述的显示装置，进一步包括存储器控制器，所述存储器控制器被配置为将所述第二更新压缩应力数据存储在所述缓冲区中。
15.一种与显示装置一起实现的非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质具有当在处理器上执行时实现所述显示装置的码率控制的方法的计算机代码，所述方法包括：
接收所述显示装置的切片的压缩应力数据；
对所述压缩应力数据进行解压缩以获得所述显示装置的所述切片的重构应力数据；
将附加应力数据添加到所述重构应力数据以获得所述切片的更新应力数据；
以第一精度水平pc对所述更新应力数据进行编码，以生成所述显示装置的所述切片的第一更新压缩应力数据；
响应于所述显示装置的所述切片的所述第一更新压缩应力数据的大小bc超过缓冲区的大小bt，基于所述第一精度水平pc、所述附加应力数据的第三精度水平ps和所述缓冲区的第四精度水平pb确定第二精度水平p；以及
以所述第二精度水平p对所述更新应力数据进行编码以生成第二更新压缩应力数据。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当在所述处理器上执行时，所述计算机代码通过将所述第二精度水平p设置为等于[(pc–pm)·bt/bc]+pm来确定所述第二精度水平p，其中，pm是所述第三精度水平ps和所述第四精度水平pb中的最小值。
17.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当在所述处理器上执行时，所述计算机代码通过以下步骤进一步实现所述方法：
基于所述附加应力数据的最高有效位确定所述附加应力数据的所述第三精度水平ps；以及
基于所述缓冲区中数据的最高有效位确定所述缓冲区的所述第四精度水平pb。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述第一精度水平pc是用于生成所述压缩应力数据的精度水平。
19.根据权利要求15-17中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当在所述处理器上执行时，所述计算机代码通过以下步骤进一步实现所述方法：除了所述附加应力数据之外，将抖动添加到所述重构应力数据以获得所述切片的所述更新应力数据。
20.根据权利要求15-17中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当在所述处理器上执行时，所述计算机代码通过以下步骤进一步实现所述方法：
确定所述第二更新压缩应力数据能够放在所述缓冲区中；以及
将所述第二更新压缩应力数据存储在所述缓冲区中。
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