一種顯示器的驅動方法和驅動裝置與流程
2023-04-25 04:44:16
本發明涉及顯示器技術領域，尤其涉及一種顯示器的驅動方法和驅動裝置。
背景技術：
平板顯示裝置具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的應用。現有的平板顯示裝置主要包括液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)及有機電致發光顯示裝置(Organic Light Emitting Display，OLED)。隨著顯示技術的發展和用戶需求的提高，對於顯示器設計和顯示的要求越來越高，隨著顯示器顯示效果的提高，相應問題也隨之產生，功耗問題就是其中之一，對於手機、平板電腦等依靠電池工作的終端，功耗問題更為明顯。
技術實現要素：
鑑於現有技術存在的不足，本發明提供了一種顯示器的驅動方法和驅動裝置，用以降低顯示器的功耗。
為了達到上述的目的，本發明採用了如下的技術方案：
一種顯示器的驅動方法，其包括：
將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域；
對當前畫面幀的各個顯示區域的像素灰階值分別進行調整，以降低若干個或全部顯示區域的像素灰階值；
將調整像素灰階值之後的所有顯示區域進行組合，形成當前畫面幀的驅動數據輸出，以驅動顯示當前畫面。
具體地，對當前畫面幀的的第n個顯示區域，以該第n個顯示區域的所有子像素為集合，計算其灰階平均值Ga(n)，計算其灰階方差值Gv(n)，計算當前畫面幀的像素灰階值相對於前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值的均方根誤差R(n)；當Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth時，降低所述第n個顯示區域的像素灰階值；其中，Gath表示灰階平均值閾值，Gvth表示灰階方差值閾值，Rth表示均方根誤差閾值，n為正整數；
其中，若當前畫面幀為輸入的第一個畫面幀，則前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值設置為0。
具體地，按照以下公式對所述第n個顯示區域的像素灰階值進行調整：GP』(n)＝f(n)×GP(n)，公式中，GP(n)表示第n個顯示區域的調整前的像素灰階值，GP』(n)表示第n個顯示區域的調整後的像素灰階值，f(n)表示第n個顯示區域的調整係數；其中，當Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth時，0<f(n)ΔG0，則按照GP』(n)＝GP(n)-ΔG0計算獲取調整後的像素灰階值GP』(n)。
具體地，所述多個顯示區域中包括位於顯示畫面中間位置的一個中央區域和圍繞在所述中央區域周圍的若干個邊緣區域，所述中央區域的面積在整個顯示畫面中的比例為50％以上。
本發明還提供了一種顯示器的驅動裝置，包括：圖像輸入單元，用於依次接收待顯示的各個畫面幀的圖像數據；圖像分析單元，用於將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域，並對各個顯示區域的像素灰階值分別計算分析，確定各個顯示區域的調整係數；其中，若干個或全部顯示區域的調整係數使得對應的顯示區域的像素灰階值降低；圖像處理單元，根據從所述圖像分析單元獲得的調整係數，對當前畫面幀的各個顯示區域的像素灰階值分別進行調整，將調整像素灰階值之後的所有顯示區域進行組合，形成當前畫面幀的驅動數據；圖像輸出單元，用於輸出當前畫面幀的驅動數據，以驅動顯示當前畫面。
具體地，所述圖像分析單元包括數據存儲模塊和分析對比模塊；其中，所述數據存儲模塊用於存儲灰階平均值閾值Gath、灰階方差值閾值Gvth以及均方根誤差閾值Rth，所述數據存儲模塊還存儲有前一畫面幀的驅動數據；所述分析對比模塊將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域，並且對於當前畫面幀的第n個顯示區域，以所述第n個顯示區域的所有子像素為集合，計算其灰階平均值Ga(n)，計算其灰階方差值Gv(n)，計算當前畫面幀的像素灰階值相對於前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值的均方根誤差RMS(n)；通過比較計算值和閾值的大小，確定所述第n個顯示區域的調整係數f(n)，n為正整數；其中，當Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth時，確定調整係數f(n)使得所述第n個顯示區域的像素灰階值降低；其中，若當前畫面幀為輸入的第一個畫面幀，則所述數據存儲模塊中所存儲前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值設置為0。
具體地，所述圖像處理單元按照以下公式對當前畫面幀的第n個顯示區域的像素灰階值進行調整：GP』(n)＝f(n)×GP(n)，公式中，GP(n)表示第n個顯示區域的調整前的像素灰階值，GP』(n)表示第n個顯示區域的調整後的像素灰階值；其中，當Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth時，0<f(n)ΔG0，則按照GP』(n)＝GP(n)-ΔG0計算獲取調整後的像素灰階值GP』(n)。
具體地，所述多個顯示區域中包括位於顯示畫面中間位置的一個中央區域和圍繞在所述中央區域周圍的若干個邊緣區域，所述中央區域的面積在整個顯示畫面中的比例為50％以上。
相比於現有技術，本發明實施例提供的顯示器的驅動方法和驅動裝置，通過將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域，對當前畫面幀的各個顯示區域的像素灰階值分別進行調整，以降低若干個或全部顯示區域的像素灰階值，即降低某些特定區域的亮度，從而降低顯示器的功耗。
在具體的例子中，針對各個顯示區域的像素灰階值分別計算分析，若某一顯示區域中的灰階平均值、灰階方差值以及相對於前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值的均方根誤差同時達到閾值以上，則對該顯示區域中的各個子像素的灰階值進行降階調整，在保證人眼觀察到的畫面不受影響的同時，選擇性地降低顯示畫面某些區域的顯示亮度，降低顯示器的功耗。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的顯示器的驅動方法的流程圖示；
圖2是本發明實施例中將各個畫面幀的劃分為多個顯示區域的示例性圖示；
圖3是本發明實施例提供的顯示器的驅動裝置的結構示意圖；
圖4是本發明實施例提供的顯示器的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。這些優選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據附圖描述的本發明的實施方式僅僅是示例性的，並且本發明並不限於這些實施方式。
在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關係不大的其他細節。
本實施例首先提供了一種顯示器的驅動方法，該方法包括：
(一)、將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域。具體地，可以將所要顯示的畫面按照等面積均分為多個顯示區域，當然也可以是劃分為面積不等的多個顯示區域。通常地，由於人們對畫面中心區域的關注度較高，因此可以在中央區域劃分出一個面積較大的顯示區域，而位於畫面邊緣區域的顯示區域的面積可以設定得較小一些。
(二)、對當前畫面幀的各個顯示區域的像素灰階值分別進行調整，以降低若干個或全部顯示區域的像素灰階值。首先需要對各個顯示區域的像素灰階值分別計算分析，對符合降階條件的顯示區域，則降低該顯示區域內的各個子像素的像素灰階值。
(三)、將調整像素灰階值之後的所有顯示區域進行組合，形成當前畫面幀的驅動數據輸出，以驅動顯示當前畫面，由此，降低了某些特定區域的亮度，從而降低顯示器的功耗。
具體地，參閱圖1，該方法具體包括步驟：
S1、輸入當前畫面幀Fi的圖像數據，將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域。如圖2所示，本實施例中，所要顯示的畫面按照以下方式劃分：劃分為位於顯示畫面中間位置的一個中央區域A1和圍繞在所述中央區域A1周圍的若干個邊緣區域A2，其中，中央區域A1的面積數倍大於邊緣區域A2的面積，若干個邊緣區域A2是等面積的。當然在另外的一些實施例中，若干個邊緣區域A2之間也可以是不等面積的。
S2、對當前畫面幀Fi的第n個顯示區域，以該第n個顯示區域的所有子像素為集合，計算其灰階平均值Ga(n)。
具體地，可以參照以下公式(1)計算灰階平均值Ga(n)，式中，GPj(n)表示第n個顯示區域中第j個子像素的灰階值，J(n)則表示第n個顯示區域中的子像素的數量。
S3、將灰階平均值Ga(n)與預先設定的灰階平均值閾值Gath進行比較，判斷灰階平均值Ga(n)是否達到灰階平均值閾值Gath，若是(即Ga(n)≥Gath)，則繼續進行步驟S4；如否，則確定當前畫面幀的的第n個顯示區域的調整係數f(n)＝1。
S4、對當前畫面幀Fi的第n個顯示區域，以該第n個顯示區域的所有子像素為集合，計算其灰階方差值Gv(n)。
具體地，可以參照以下公式(2)計算灰階方差值Gv(n)，式中，GPj(n)表示第n個顯示區域中第j個子像素的灰階值，J(n)則表示第n個顯示區域中的子像素的數量，Ga(n)表示第n個顯示區域中的灰階平均值。
S5、將灰階方差值Gv(n)與預先設定的灰階方差值閾值Gvth進行比較，判斷灰階方差值Gv(n)是否達到灰階方差值閾值Gvth，若是(即，Gv(n)≥Gvth)，則繼續進行步驟S6；如否，則確定當前畫面幀的的第n個顯示區域的調整係數f(n)＝1。
S6、對當前畫面幀Fi的第n個顯示區域，以該第n個顯示區域的所有子像素為集合，計算當前畫面幀Fi的像素灰階值相對於前一畫面幀Fi-1的驅動數據的像素灰階值的均方根誤差R(n)。
具體地，可以參照以下公式(3)計算均方根誤差R(n)，式中，GPj(n,Fi)表示當前畫面幀Fi的第n個顯示區域中第j個子像素的灰階值，GPj(n,Fi-1)表示前一畫面幀Fi-1的第n個顯示區域中第j個子像素的灰階值，J(n)則表示第n個顯示區域中的子像素的數量。
S7、將均方根誤差R(n)與預先設定的均方根誤差閾值Rth進行比較，判斷均方根誤差R(n)是否達到均方根誤差閾值Rth，若是(即，R(n)≥Rth)，則確定當前畫面幀的的第n個顯示區域的調整係數f(n)為0<f(n)<1，此時f(n)為常數或者是f(n)為關於灰階平均值Ga(n)的反比例函數；如否，則確定當前畫面幀的的第n個顯示區域的調整係數f(n)＝1。
S8、對當前畫面幀Fi的各個顯示區域按照所確定的調整係數分別進行調整。具體地，按照以下公式對當前畫面幀Fi的第n個顯示區域的像素灰階值進行調整：GP』(n)＝f(n)×GP(n)，公式中，GP(n)表示第n個顯示區域的調整前的像素灰階值，GP』(n)表示第n個顯示區域的調整後的像素灰階值，f(n)表示第n個顯示區域的調整係數。應當理解的是，將調整前的該區域中的各個子像素的灰階值分別乘以係數f(n)，得到調整後的該區域中的各個子像素的灰階值。
S9、將調整像素灰階值之後的所有顯示區域進行組合，形成當前畫面幀Fi的驅動數據輸出，以驅動顯示當前畫面。
需要說明的是，以上的各個步驟中，n、i、j的取值均為正整數。另外，若當前畫面幀Fi為輸入的第一個畫面幀(即i＝1)，則前一畫面幀Fi-1的驅動數據的像素灰階值設置為0。
以上方法中，對於當前畫面幀Fi的第n個顯示區域，需要同時滿足Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth時，確定0<f(n)ΔG0，則按照GP』(n)＝GP(n)-ΔG0計算獲取調整後的像素灰階值GP』(n)。
進一步地，由於人們對畫面中心區域關注度較高，在顯示動態圖像時，顯示畫面邊緣區域的灰度變化不至於影響使用者的觀感。因此本發明實施例中，將中央區域A1的面積設置為數倍大於邊緣區域A2的面積，面積越大的顯示區域，其同時滿足Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth的概率越小，即對中央區域A1進行降階處理的可能性越低；面積越小的顯示區域，其同時滿足Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth的概率越大，即對邊緣區域A2進行降階處理的可能性越高。比較優選的是，所述中央區域A1的面積在整個顯示畫面中的比例為50％以上。
本發明還提供了一種顯示器的驅動裝置，如圖3所示，所述驅動裝置包括圖像輸入單元10、圖像分析單元20、圖像處理單元30和圖像輸出單元40，所述驅動裝置用於執行本發明實施例提供的驅動方法，以驅動顯示面板進行畫面顯示。
具體地，所述圖像輸入單元10用於依次接收待顯示的各個畫面幀的圖像數據。所述圖像分析單元20用於將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域，並對各個顯示區域的像素灰階值分別計算分析，確定各個顯示區域的調整係數；其中，若干個或全部顯示區域的調整係數使得對應的顯示區域的像素灰階值降低。所述圖像處理單元30根據從所述圖像分析單元獲得的調整係數，對當前畫面幀的各個顯示區域的像素灰階值分別進行調整，將調整像素灰階值之後的所有顯示區域進行組合，形成當前畫面幀的驅動數據。所述圖像輸出單元40用於輸出當前畫面幀的驅動數據，以驅動顯示當前畫面。
具體地，所述圖像分析單元20包括數據存儲模塊21和分析對比模塊22。其中，所述數據存儲模塊21用於存儲灰階平均值閾值Gath、灰階方差值閾值Gvth以及均方根誤差閾值Rth，所述數據存儲模塊21還存儲有前一畫面幀的驅動數據。所述分析對比模塊22將接收到的畫面幀的圖像數據劃分為多個顯示區域，並且對於當前畫面幀的第n個顯示區域，以所述第n個顯示區域的所有子像素為集合，計算其灰階平均值Ga(n)，計算其灰階方差值Gv(n)，計算當前畫面幀的像素灰階值相對於前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值的均方根誤差RMS(n)；所述分析對比模塊22還用於比較計算值和閾值的大小，確定所述第n個顯示區域的調整係數f(n)。其中，當Ga(n)≥Gath、Gv(n)≥Gvth並且R(n)≥Rth時，確定調整係數f(n)使得所述第n個顯示區域的像素灰階值降低。
其中，若當前畫面幀為輸入的第一個畫面幀，則所述數據存儲模塊21中所存儲前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值設置為0。
具體地，所述圖像處理單元30按照以下公式對當前畫面幀的第n個顯示區域的像素灰階值進行調整：GP』(n)＝f(n)×GP(n)，公式中，GP(n)表示第n個顯示區域的調整前的像素灰階值，GP』(n)表示第n個顯示區域的調整後的像素灰階值。所述圖像處理單元30將調整像素灰階值之後的所有顯示區域進行組合形成當前畫面幀的驅動數據，首先是將當前畫面幀的驅動數據發送到圖像輸出單元40，由圖像輸出單元40輸出以驅動顯示當前畫面；其次還將當前畫面幀的驅動數據發送到所述數據存儲模塊21進行存儲。
更具體地，所述圖像處理單元30中設定一調整閾值ΔG0；若調整前後的灰階差值ΔG＝GP(n)-f(n)×GP(n)>ΔG0，則按照GP』(n)＝GP(n)-ΔG0計算獲取調整後的像素灰階值GP』(n)。
本實施例還提供了一種顯示器，如圖4所示，所述顯示器包括驅動裝置200和顯示面板100，所述驅動裝置200向所述顯示面板100提供驅動信號以使所述顯示面板100顯示畫面。其中，所述驅動裝置200採用了本發明如上實施例所提供的顯示器的驅動裝置。所述顯示器可以是LCD或者是OLED。
如上實施例所提供的驅動方法和驅動裝置，針對各個顯示區域的像素灰階值分別計算分析，若某一顯示區域中的灰階平均值、灰階方差值以及相對於前一畫面幀的驅動數據的像素灰階值的均方根誤差同時達到閾值以上，則對該顯示區域中的各個子像素的灰階值進行降階調整，在保證人眼觀察到的畫面不受影響的同時，選擇性地降低顯示畫面某些區域的顯示亮度，降低顯示器的功耗。
如上實施例所提供的驅動方法和驅動裝置，特別是應用在OLED顯示器中，通過選擇性地降低動態畫面中的某些區域的像素灰階值，其不僅降低了功耗，還可以延長OLED的使用壽命。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本申請的具體實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護範圍。