一種可消除動態假輪廓的led顯示屏脈衝控制方法

2023-04-22 22:57:41

專利名稱：一種可消除動態假輪廓的led顯示屏脈衝控制方法
技術領域：
本發明應用於使用脈寬調製方式實現燈點亮度控制的LED顯示屏，涉及一種改善LED顯示屏運動畫面顯示效果的脈衝控制方法。
背景技術：
隨著LED顯示屏廣泛的應用，對畫面質量要求也越來越嚴格，然而在顯示視頻畫面時，在圖像上會觀察到除圖像本身輪廓信息以外的亮線或者暗線，稱之為動態假輪廓(dynamic false contour DFC)。門控脈寬調製是當前控制灰度級的主要方法之一，根據接收到待顯示二進位編碼，將一定順序排布的子場以設定的佔空比依次點亮，來實現不同的灰度級(門控PWM每一位對應至少一個子場，通過門控開關的打開/關閉達到控制佔空比的目的)。子場就是在數字顯示屏中實現整個灰度場中的最低位所需要的時間，具體的時間的長短由顯示屏的刷新頻率，移位時鐘，串聯燈點數等決定。以控制8bit灰度級為例，門控脈寬調製方法控制灰度級的步驟是:假定8bit灰度場的每比特對應的子場數為4，2，1，1，1，1，1，1，每比特位對應的開通率(佔空比)為1、1、1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32 (調製方式如圖1所示)。現有的脈寬調製方法中，顯示編碼的各個數據位對應的子場在整個顯示編碼對應的灰度場中按次序逐位固定設置，依次實現各個數據位的脈衝；這樣，相繼實現的顯示脈衝首尾相接，導致在顯示數據變換的過程中，人眼感知到錯誤的顯示內容。以8位的128灰度級和127灰度級為例(128的二進位編碼為:1000 0000,127的二進位編碼為:0111 1111):假設灰度級是從高位到低位依次實現，每一數據位在編碼中的位置固定，設DO為第一子場，佔空比為1/32 ;D1為第二子場，佔空比為1/16 ;D2為第三子場，佔空比為1/8 ;D3為第四子場，佔空比為1/4 ；D4為第五子場，佔空比為1/2 ；D5為第六子場，佔空比為I ;D6為第七、八共兩個子場，佔空比為 I ;D7為第九、十、十一、十二共四個子場，佔空比為I。則通過門控脈寬調製(GPWM)相繼實現這兩個灰度級的脈寬調製波形如圖3所示，每個箭頭的起點到終點表示一個人眼感知積分區間，人眼感受的亮度級信息不是單純的127和128，而是對以下序列進行積分[27X1，26X0, 25X0, 24XO, 23XO, 22XO, 2^0, 2°X0], [27X0, 26X 1, 25X 1,24X I, 23X 1，22 X I, 21 X 1，2°X I]，積分結果如圖 4 所示。積分值依次為128，129，131，135，143，159，191，255，127。可以看出，前後兩場實現脈衝出現連接的情況，從而會感受到除127和128這兩個灰度級以外的灰度，DFC現象出現。

發明內容
本發明的目的在於提出一種可消除動態假輪廓的LED顯示屏脈衝控制方法，能夠改善LED顯示屏在播放運動畫面時存在的動態假輪廓現象。本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種可消除動態假輪廓的LED顯示屏脈衝控制方法，其特殊之處在於:
將顯示編碼中的每一權重位，按照其對應的脈衝寬度，將小於一個子場的數據記為小數權重位，大於或等於一個子場的數據位記為整數權重位；將所有小數權重位按照次序逐位在整個灰度場中的某一固定位置實現，該固定位置所佔的多個子場作為一個整體記為小數場；將實現所有整數權重位所需要的各個脈衝整合為寬脈衝，在鄰接所述小數場的位置實現該寬脈衝，完成LED燈點的亮度控制。基於上述基本方案，本發明還作如下優化限定:上述小數場可以設定於整個灰度場的中間位置，則所述寬脈衝分為兩部分，分別鄰接在小數場的兩側實現；或者，上述小數場也可以設定於整個灰度場的前端位置或者後
端位置。上述方案，對每一個顯示編碼，按照其對應的脈衝寬度，計算出要實現的灰度級所需點亮的屬於整數權重位的完整的子場數N，則:當N=O時，在小數場實現小數權重位的點亮；對於小數場設定於整個灰度場的中間位置的情況，當N彡I時且N能被2整除，則將這N個子場平均分配在小數場的兩側，即在小數場之前實現N/2個子場的點亮，小數場之後實現N/2個子場的點亮；N不能被2整除，則採取前少後多的分配方式實現這N個子場的點亮，即在小數場前實現的子場數目比在小數場之後實現的子場數目少I。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:本發明設計出了整數場脈衝與小數場脈衝相分離的方式，整數場脈衝整合後實現，顯示數據的發光時間更加集中，當人眼觀看相繼實現的兩個灰度級時，視覺上積分不會出現感知到錯誤亮度的現象。積分結果與原灰度級相差不會太大，從而有效避免動態假輪廓現象的出現。


圖1是現有技術脈寬調製方法實現127灰度級示意圖。圖2是本發明實施例提供的調製方法實現127灰度級示意圖。圖3是採用現有脈寬調製技術實現127和128兩個灰度級的波形圖。圖4是採用現有脈衝控制技術實現127和128兩個灰度級的積分結果圖。圖5是採用本發明方法實現127和128兩個灰度級的波形圖。圖6是採用本發明方法實現127和128兩個灰度級的積分結果圖。
具體實施例方式如圖2、圖5所示本發明的一個具體實施例，該實施例是將小數場設定於整個灰度場的中間位置。具體方法如下:在現有門控脈寬調製技術的基礎上，根據輸入灰度級的二進位編碼，將輸入的灰度級位按照脈衝寬度大小分成兩部分，整數權重位(脈衝寬度大於一個子場的位)和小數權重位(脈衝寬度小於一個子場的位);將小數權重位仍然按照現有的脈寬調製方法實現，但是實現的位置發生改變，如圖2所示，小數位不再在一場的開頭或者結束時實現，而是在一場的中間位置實現；
整數權重位不劃分權重，計算出要實現的灰度級中(除小數權重位之外)所需點亮的完整的子場個數N;將需要點亮的N個完整子場平均分布在小數權重位的兩側，在小數場之前實現N/2個子場，小數場實現之後實現N/2個，N不能被2整除的，按照小數場之後實現的比小數場之前實現的多I的原則。按照本發明提出的脈衝調製方式將LED燈點點亮。以背景技術中Sbit的128灰度級和127灰度級為例，按照本發明方法，高三位均為整數權重位，低五位均為小數權重位。最終如圖5所示,每個箭頭的起點到終點表示一個積分區間，積分所得結果如圖6所示。積分值依次為127，127，127，127，143，135，131，129，128，128，128。可以看出，視覺上積分不會出現點亮的時間片連接的現象，從而有效避免動態假輪廓現象的出現。同理，也可以將整數位集中在小數位前面或者小數位後面實現點亮，這與將整數位分為兩部分分配在緊鄰小數位兩側實現點亮的方案屬於同一構思，參照上述實施例方案，本領域技術人員也能夠實施本發明，同樣可以有效避免動態假輪廓現象的出現。以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種可消除動態假輪廓的LED顯示屏脈衝控制方法，其特徵在於: 將顯示編碼中的每一權重位，按照其對應的脈衝寬度，將小於一個子場的數據記為小數權重位，大於或等於一個子場的數據位記為整數權重位； 將所有小數權重位按照次序逐位在整個灰度場中的某一固定位置實現，該固定位置所佔的多個子場作為一個整體記為小數場； 將實現所有整數權重位所需要的各個脈衝整合為寬脈衝，在鄰接所述小數場的位置實現該寬脈衝，完成LED燈點的亮度控制。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於: 所述小數場設定於整個灰度場的中間位置，則所述寬脈衝分為兩部分，分別鄰接在小數場的兩側實現； 或者，所述小數場設定於整個灰度場的前端位置或者後端位置。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於: 對每一個顯示編碼，按照其對應的脈衝寬度，計算出要實現的灰度級所需點亮的屬於整數權重位的完整的子場數N，則: 當N=O時,在小數場實現小數權重位的點亮； 對於小數場設定於整個灰度場的中間位置的情況，當NS I時且N能被2整除，則將這N個子場平均分配在小數場的兩側，即在小數場之前實現N/2個子場的點亮，小數場之後實現N/2個子場的點亮；N不能被2整除，則採取前少後多的分配方式實現這N個子場的點亮，即在小數場前實現的子場 數目比在小數場之後實現的子場數目少I。
全文摘要
本發明提出一種可消除動態假輪廓的LED顯示屏脈衝控制方法，能夠改善LED顯示屏在播放運動畫面時存在的動態假輪廓現象。該方法是將所有小數權重位按照次序逐位在整個灰度場中的某一固定位置實現，該固定位置所佔的多個子場作為一個整體記為小數場；將實現所有整數權重位所需要的各個脈衝整合為寬脈衝，在鄰接所述小數場的位置實現該寬脈衝，完成LED燈點的亮度控制。採用本發明的LED顯示屏脈衝控制方法，當人眼觀看相繼實現的兩個灰度級時，視覺上積分不會出現感知到錯誤亮度的現象；積分結果與原灰度級相差不會太大，從而有效避免動態假輪廓現象的出現。
文檔編號G09G3/32GK103077682SQ20131003901
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者趙小明, 李慧, 趙園美, 鄭瑞濤 申請人:西安電子科技大學