CN116453458A

CN116453458A - 一种微显示芯片数字驱动方法

Info

Publication number: CN116453458A
Application number: CN202310730909.1A
Authority: CN
Inventors: 苏畅; 孙雷
Original assignee: Lianshi Photoelectric Shenzhen Co ltd
Current assignee: Lianshi Photoelectric Shenzhen Co ltd
Priority date: 2023-06-20
Filing date: 2023-06-20
Publication date: 2023-07-18
Anticipated expiration: 2043-06-20
Also published as: CN116453458B

Abstract

本发明提出一种微显示芯片的数字驱动方法，包括如下步骤：步骤S1，输入图像帧数据，其中，帧数据中的每个像素的大小用第一长度个bit位表示；步骤S2，对于每个像素，保留第二长度的高bit位，舍弃第三长度的低bit位，其中；步骤S3，将第一行的多个像素的第三长度的低bit位相加得到第一数值；步骤S4，如果第一数值大于一阈值，则向第一数值的高位进位，得到第二数值；否则，舍弃第一数值后面第三长度的低bit位，得到第二数值；步骤S5，将输入的帧数据的像素的第二长度个bit位保留在高位，如果对应的二进制bit位均不为1，则将第二数值分配给第一像素中的某一位，得到子场帧数据；步骤S6，按照得到的子场帧数据扫描显示。

Description

一种微显示芯片数字驱动方法

技术领域

本发明涉及显示芯片技术领域，尤其是一种微显示芯片数字驱动方法。

背景技术

随着显示面板技术的发展，画面显示的色彩越来越丰富，显示的分辨率也越来越高，传统的模拟显示面板例如CRT(阴极射线管)、LCD液晶显示器等已经不能满足需要，进一步的产生了Micro-OLED、Micro-LED微显示面板技术。传统的显示面板的驱动方式为模拟驱动，随着微显示面板技术的发展，进一步衍生出了配套的数字驱动技术，数字驱动通过控制发光时间长短来控制显示亮度，能够实现精确的灰度调节，但是数字驱动方案要存至少一帧的数据，硬件开销大，且增加芯片面积，增加功耗，影响芯片的应用。例如，8bit数据通过子场扫描方式需要将时钟增加到像素时钟的256倍，不利于电路实现，并且功耗会增加，8bit子场扫描方式为PWM法实现灰阶，将一帧时间分为256份，则灰阶1打开时间为1份，灰阶2打开时间为2份，灰阶4打开时间为4份，灰阶8打开时间为8份，灰阶16打开时间为16份，灰阶32打开时间为32份，灰阶64打开时间为64份，灰阶128打开时间为128份，同时扫描灰阶一个灰阶时，其他灰阶不打开。

以帧频60hz为例，一帧的时间是16.6ms，这个一帧的时间是固定的，因此要在这一帧的时间内将所有像素都要显示对应的数据，假设输入灰阶是256灰阶（即8Bit数据），像素时钟频率是x，数字驱动方案像素只有开和关两种状态（亮或暗），因此要实现不同灰阶只能靠像素显示时间的差异来实现，即像素显示亮度1就显示1个单位的时间（这就是灰阶1），显示亮度8就显示8个单位的时间（这就是灰阶8）。因此将一帧的时间平均分为256份，其中灰阶1占其中1份亮度时间，灰阶2占其中2份亮度时间，灰阶128占其中128份亮度时间，这样像素数据如果是灰阶1，则此像素只在灰阶1代表的1份亮度时间内发光，其他时间不发光。如果像素数据是灰阶9，则此像素在灰阶1代表的1份亮度时间内及灰阶8代表的8份亮度时间内发光，其他时间不发光。如果像素灰阶是255，则此像素在灰阶1，2，4，8，16，32，64，128代表的所有发光时间内发光，这样看是分为255份时间，多出来一份是留给每一帧将像素清零，一帧时间上述所有灰阶对应的子场时间都会分别开启。

上述中1份时间，2份时间，4份时间，128份时间就是子场，就是如果一个像素在子场1和子场128内发光，则此像素代表129灰阶，所以在一帧的时间内，无论按照什么顺序，要扫描完所有子场，因此像素时钟频率变成256倍。可见，这种方式要求存储大量数据以及较高的时钟频率，且功耗会大大增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明通过对相关像素进行位数调整降低像素位数，根据相邻像素的影响修改像素数据，减少存储位数，存储更少的数据，来尽量不影响显示的灰阶。并且可以将时钟降低，降低功耗。

本发明的技术方案为：一种微显示芯片的数字驱动方法，具体包括如下步骤：

步骤S1，输入图像帧数据，其中，帧数据中的每个像素的大小用第一长度个bit位表示；

步骤S2，对于每个像素，保留第二长度的高bit位，舍弃第三长度的低bit位，其中，第二长度与第三长度之和为第一长度；

步骤S3，将第一行的多个像素的第三长度的低bit位相加得到第一数值；

步骤S4，如果第一数值大于一阈值，则向第一数值的高位进位，得到第二数值；否则，舍弃第一数值后面第三长度的低bit位，得到第二数值，其中第一数值和第二数值位数相同；

步骤S5，将输入的帧数据的像素的第二长度个bit位保留在高位，如果对应的二进制bit位均不为1，则将第二数值分配给第一像素中的某一位，得到子场帧数据；

步骤S6，按照得到的子场帧数据扫描显示。

所述的步骤S1中，第一长度为8个bit位，对帧数据进行分块，所述的分块为33的分块。

所述的步骤S1中，对帧数据进行分块，如果分块后的帧数据还有剩余的像素不能凑成一个分块，则进行补齐，补齐的像素数值为8位二进制的数据：8’b1111_1100，即像素的末尾两位都填充为0。

所述的步骤S1中，第一长度为8个bit位，所述的分块为33的分块。

进一步的，所述的步骤S1中，假设分块后的帧数据还有剩余的像素不能凑成一个分块，则进行补齐，补齐的像素数值为8位二进制的数据：8’b1111_1100，即像素的末尾两位都填充为0。

进一步的，所述步骤S2中，所述第二长度为6个bit，第三长度为2个bit；

进一步的，所述的步骤S4中，第一数值的位数足够容纳同一行的多个像素的第三长度的低bit位相加的和。

所述的步骤5中，则将第二数值分配给第一像素中的某一位，得到子场帧数据，具体包括如下操作：

第二数值将低两位舍掉，余下的高位数据分配给同一行的三个像素之一；

每一行都要重复上述操作，即每一行舍弃掉的和，和阈值比完，得到值再分配给同一行其他像素，顺序是先第一行，再第二行，再第三行。

进一步的，所述的步骤S5中，将第二数值分配给不同的像素，分配顺序为第一行先中间像素，再左边像素，再右边像素，第二行先右边像素，再中间像素，再左边像素；第三行先左边像素，再右边像素，再中间像素。

进一步的，如果分块中所有像素都没有空间分配了，则舍弃第二数值。

进一步的，第二行的第二数值优先分配第二行，然后第三行，然后第一行；

第三行优先分配第三行，然后第一行，然后第二行；

第一行优先分配第一行，然后第二行，然后第三行。

有益效果

本发明的一种微显示芯片的数字驱动方法，通过对相关像素进行位数调整降低像素位数，根据相邻像素的影响修改像素数据，减少存储位数，存储更少的数据，来尽量不影响显示的灰阶，并且可以将时钟降低，降低功耗。本发明实施例中，将原来8Bit的像素保存成6bit，这样一帧只需要分成64份时间就可以，所以时钟频率变成64倍，降到256倍的四分之一，因此，最低子场的时间就会增加，时钟频率降低从而降低了功耗；每个像素从存8bit变成存6bit，减少了1/4的存储空间。

附图说明

图1为本发明的微显示芯片数字驱动方法流程图；

图2为本发明的像素结构原理示意图。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

根据为本发明的实施例，提出一种微显示芯片的数字驱动方法，参见图1，具体包括如下步骤：

步骤S4，如果第一数值大于一阈值，则向第一数值的高位进位，得到第二数值；否则，舍弃第一数值后面第三长度的低bit位，得到第二数值；

步骤S6，按照得到的子场帧数据扫描显示。

可选，所述的步骤S1中，帧数据例如是600480分辨率，可以将该帧数据按照预定尺寸分块处理，所述的预定尺寸可以是3/>3、3/>4、4/>4、5/>5等，例如预定尺寸是3/>3，则对帧数据按照3/>3进行区块划分，得到200/>160个分块，帧数据中的每个像素的大小用第一长度个bit位表示；该实施例中第一长度为8个bit，用于表示256个色阶；本发明通过分块能够将数据处理的更精细。或者，在本发明的中的实施例中，所述的输入帧数据如果是3/>3的阵列像素数据，则不需要分块，可直接处理。

进一步的，在分块的情况下，假设分块后的帧数据还有剩余的像素不足一个分块，则进行补齐；

假设有三行像素数据，将它分为3x3一个矩阵一组，即每组包含三行及三列像素。这种情况下，如果剩余的像素剩余2x1，这样凑不够3x3矩阵，缺失的部分补8’b1111_1100，即像素的末尾两位都填充为0。

进一步的，对于每个像素，保留第二长度的高bit位，舍弃第三长度的低bit位，其中，第二长度与第三长度之和为第一长度；

其中，在本实施例中，第二长度为6个bit，第三长度为2个bit，6个bit加2个bit正好是一个8bit像素；

所述步骤S3，将第一行的多个像素的第三长度的低bit位相加得到第一数值；

具体的，将三个8Bit的低两位全部加起来，得到第一数值，此数值是个4bit数，其中，三个2bit数加在一起最大是4Bit，因此，第一数值的长度足以表示三个2bit数的和，2’b11+2’b11+2’b11=4’b1001。

所述步骤S4，如果第一数值大于或等于一阈值，则向第一数值的高位进位，得到第二数值；否则，舍弃第一数值后面第三长度的低bit位，得到第二数值；

其中，所述阈值是2bit的数，例如在此实施例中，设为2’b10。

即假设第一数值是4’b1001，它的低两位比阈值“2’b10”小，则舍弃低位的01得到第二数值为4’b1000，此处的舍弃是指置零。假设第一数值是4’b0011，它的低两位比阈值大，向上低两位相邻的高位进一位，得到第二数值为4’b0100。即第一数值的低两位满足类似于四舍五入的计算。

所述步骤S5，将输入的帧数据的像素的第二长度个bit位保留在高位，如果对应的二进制bit位均不为1，则将第二数值分配给第一像素中的某一位，得到子场帧数据；

可选的，所述的步骤5中，则将第二数值分配给第一像素中的某一位，得到子场帧数据，具体包括如下操作：

第二数值将低两位舍掉，余下的高位变成2bit数据分配给同一行的三个像素之一；

每一行都要重复上述操作，即每一行各像素被舍弃掉的低两位的和，和阈值比完，得到值再分配给同一行其他像素，顺序是先第一行，再第二行，再第三行。

如果分块中所有像素都没有空间分配了，则舍弃第二数值。

可选的，第二行的第二数值优先分配第二行，然后第三行，然后第一行；

第三行优先分配第三行，然后第一行，然后第二行；

第一行优先分配第一行，然后第二行，然后第三行。

此实施例中，将输入的8Bit数据的高6位存到对应的6位。若此6位数据不为6’b1111_11，则可存储第二数值，第二数值可以分配给不同的像素。假设帧数据包括3行3列的像素，分配顺序为第一行先中间像素，再左边像素，再右边像素。第二行先右边像素，再中间像素，再左边像素。第三行先左边像素，再右边像素，再中间像素。具体的，例如在一个实施例中，8bit保存6bit是保存高6bit数据，舍弃低2bit。舍弃的低两位相加，再和阈值比较后得到第二数值，第二数值是2bit数（因为是第一数值进位完成后舍弃了低两位）。第二数值两位是加到6Bit数据上。加入第二数值是2’b11，将第二数值是2’b11中的2’b01加到其中一个6bit数6’b111110得到6’b111111，则第二数值的两位数变成了2’b10，剩下的两位数再去寻找其他6Bit数有没有给它相加的空间。

如果这三行三列按照相加的顺序还剩余了第二数值，则舍弃。

从而， 4bit的第二数值可以将低两位舍掉，变成2bit数据分配给三个像素。因为是8bit保存成6bit，也是舍掉低两位。

然后按照得到的子场帧数据扫描显示。

可见，将本实施例通过将原来8Bit的像素保存成6bit，这样一帧只需要分成64份时间就可以，所以时钟频率变成64倍，降到256倍的四分之一。每个像素从存8bit变成存6bit，减少了1/4的存储空间占用。

进一步的，还可以包括：本行分配完成后，如果本行还存在二级制位不为全1的像素，则认为还有可用空间，可以接受其他行分配的数据。

进一步的，子场划分也可以划分成6个子场，所述子场是代表扫描时间。一帧分为六个子场就是灰阶1，灰阶2，灰阶4，灰阶8，灰阶16，灰阶32分别代表的扫描时间。

通过本发明的方案，能够减少存储空间，假设分辨率是xy，例如640/>480，保存8Bit数据需要8/>x/>y bit。用此方法保存6bit，需要空间6/>x/>y bit，减少了四分之一的空间。

通过本发明的方案，还能够降低像素时钟频率，假设8bit对应的子场像素时钟频率是256m，用此方法子场像素时钟频率是64/>m，是原来的四分之一。

可选的，本发明的像素位数的第一长度也可以为其他长度，例如12位，或者24位，同理，第二长度、第三长度也可以根据情况调整，例如为8位、4位的组合等等，其原理类似，不再赘述。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims

1.一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S4，如果第一数值大于一阈值，则向第一数值的高位进位，得到第二数值，否则，舍弃第一数值后面第三长度的低bit位，得到第二数值；

步骤S6，按照得到的子场帧数据扫描显示。

2.根据权利要求1所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：

所述的步骤S1中，第一长度为8个bit位，对帧数据进行分块，所述的分块为33像素的分块。

3.根据权利要求2所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：

所述步骤S2中，所述第二长度为6个bit，第三长度为2个bit。

5.根据权利要求1所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：

所述的步骤S4中，第一数值的位数足够容纳同一行的多个像素的第三长度的低bit位相加的和，其中第一数值和第二数值位数相同，所述舍弃第一数值后面第三长度的低bit位是指将第三长度的低bit置零。

6.根据权利要求1所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：

所述的步骤S5中，则将第二数值分配给第一像素中的某一位，得到子场帧数据，具体包括如下操作：

第二数值将最低两位舍掉，余下的高位数据分配给同一行的三个像素之一；

7.根据权利要求6所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：

所述的步骤S5中，将第二数值分配给不同的像素，分配顺序为第一行先中间像素，再左边像素，再右边像素，第二行先右边像素，再中间像素，再左边像素；第三行先左边像素，再右边像素，再中间像素。

8.根据权利要求7所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于:

如果分块中所有像素都没有空间分配了，则舍弃第二数值。

9.根据权利要求8所述的一种微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于:

第二行的第二数值优先分配第二行，然后第三行，然后第一行；

第三行优先分配第三行，然后第一行，然后第二行；

第一行优先分配第一行，然后第二行，然后第三行。