专利名称：液晶显示器的过驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器的驱动方法，特别涉及一种液晶显示器的过驱动方法。
背景技术：
液晶显示器在显示快速运动图像时，往往有运动模糊和拖尾现象。这是由于
液晶分子较慢的响应速度和TFT-LCD "充电与保持"的驱动方式决定的。
为了加快液晶响应速度， 一般要求液晶分子黏度小，液晶盒厚小，驱动电压 大。其中前两项要求液晶材料和TFT-LCD制程的调整，成本大，过程复杂；而后 者只需要调整驱动系统的结构，成本较小，过程简单。过驱动技术JOverdrive， 简称0D)就是一种基于改变驱动电压来提高液晶灰阶响应速度的有效方法。过驱 动的原理是在变化的一帧加上比目标电压更高的电压来加快液晶响应速度，使液 晶在该帧结束时就能达到目标灰阶，然后在下一帧加上目标灰阶来保持目标灰阶。
例如，假设施加到液晶显示面板的像素驱动信号具有8位或256阶分辨率。 当信号电压从0灰阶变化到128灰阶时，对应于144灰阶的电压被施加到液晶显 示面板的像素上，该144灰阶对应的电压就是起始灰阶0到目标灰阶128的过驱 动电压。其中，该过驱动量一般通过査找表(Look Up Table,简称LUT)获得。査 找表是以起始灰阶和目标灰阶为坐标的二维数组，为了减小查找表的数据量，査 找表一般不做成全灰阶的，而是做成等间隔，如8灰阶间隔，16灰阶间隔，32灰 阶间隔等等，图l给出了 16灰阶等间隔LUT,横坐标为起始灰阶，纵坐标为目标 灰阶，通过一组起始灰阶，目标灰阶即可获得相应的过驱动值。
图2a是基于查找表的过驱动系统示意图，包括帧存储器203和査找表过程 204。帧存储器203用于保存上一帧像素数据，查找表过程204通过使用上一帧像 素数据和当前帧像素数据生成过驱动输出。具体请参考图2b，查找表过程204可 以分解为内存寻址200、内存器访问201和数据插值202三个部分。在使用相同查 找表数据的前提下，如何实现准确的查找将直接关系到过驱动技术的效果，因此 提供快速准确的查找表非常重要。
目前使用较多的査找表主要有两种 一是截位法，二是内插法。
截位法是将像素数据截去一部分，比如将8bit数据截去低4位，只保留高4 位，这样保留的高4位数据在16灰阶等间隔的查找表的坐标上都能找到对应的点， 很快将得到过驱动输出量。这种方法简单，快速，节省资源，无需寻址和插值， 在存储资源和存取速度都受到限制的过去使用较多。但是截位之后的严重问题是 截位误差非常大，得到的过驱动输出量不准确。目前存储资源和存取速度都在大 大提高的情况下，该方法输出不准确的问题越来越凸显出来。
输出灰阶通常不能在査找表中直接查到，即位于四个过驱动值之间。因此， 为了决定与该位置相对应的过驱动值，且保证一定的精度，可以采用内插法进行 插值运算，内插法保留完整的像素数据，没有截位误差。双线性插值(Bilinear Interpolation)是常用的一种插值方法，其根据当前点的四个相邻点的过驱动值， 分别在起始灰阶和目标灰阶方向上进行两次插值，计算出当前点的过驱动值。具 体如图3所示，首先要寻址找到周围相关的四个点A(i， j)，B(i， j+l),C(i+l, j)， D(i+l，j+l)，然后访问存储器取出这四个值，最后根据这四个值进行内插，得到 当前点0的过驱动值。双线性插值方法较为复杂，而且在对角线方向有较大的误 差，如图4所示，在低灰阶区域401，双线性插值方法有较大的误差。此外，内插 法中常用的寻址方法是遍历搜索，在查找表的横坐标和纵坐标上各做一次循环， 通过将输入灰阶与坐标节点逐个比较，找到A点的坐标(i, j)。这种寻址方法 较为复杂，也浪费芯片资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种液晶显示器的过驱动方法，有效提高 插值的准确性，且算法简单。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种液晶显示器的过驱 动方法，包括以下步骤
a)提供一灰阶查找表，所述査找表是以起始灰阶和目标灰阶为坐标的二维数 组，包括一组预先设定的等间隔分布的起始灰阶，目标灰阶及其所对应的过驱动 值，其中，起始灰阶和目标灰阶的间隔相等；
b) 确定起始灰阶和目标灰阶，若目标灰阶和起始灰阶相等，不作处理，直接 输出目标灰阶；
c) 起始灰阶和目标灰阶分别对灰阶间隔求余得x和y，如果x》y，采用上三 角二维线性插值算出过驱动值，如果x〈y，采用下三角二维线性插值算出过驱动 值，输出过驱动值。
上述液晶显示器的过驱动方法中，所述上三角二维线性插值算法如下
a) 目标灰阶和起始灰阶分别对灰阶间隔求整得坐标i和j;
b) 获取査找表中(i， j)处值A， (i， j + l)处值B ， (i + l， j + l)处 值D ;
c) 计算中间值E = B+(D-B)*y/a,过驱动值0D = E+(A-B) * (l-x/a),其中a 为灰阶间隔。
上述液晶显示器的过驱动方法中，所述下三角二维线性插值算法如下
a) 目标灰阶和起始灰阶分别对灰阶间隔求整得坐标i和j;
b) 获取査找表中(i， j)处值A, (i + l， j)处值C ， (i + l， j + l)处 值D ',
c) 计算中间值F = C+(D-C)*x/a，过驱动值0D = F-(C-A) * (l-y/a)，其中a 为灰阶间隔。
本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明提供的液晶显示器的过驱动方 法，和现在常用的双线性插值相比，过驱动插值时将插值相关点由4个縮小到3 个，减少了伪相关点对插值结果的影响，提高了插值的准确性，增加了过驱动技 术的精度。此外，由于液晶显示面板过驱动技术査找表具有等灰阶间隔，本发明 通过等灰阶间隔快速地找到査找表中相关点的位置，无需遍历搜索，减少查找表 寻址的延迟，节省系统资源。
图1是16灰阶等间隔LUT表。
图2a是基于査找表的过驱动系统示意图。
图2b是查找表实现示意图。
图3是内插法示意图。图4是对角线上的双线性插值示意图。
图5是本发明过驱动系统示意图。
图6是图7中过驱动控制模块示意图。
图7是本发明过驱动控制流程图。
图8是本发明三角二维线性插值方法示意图。
图9是两种特殊情况三角二维线性插值方法示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图5是本发明过驱动系统示意图，请参见图5，图中的控制器502为驱动系统 的中央处理器，为整个驱动系统的核心部件，主要功能为显示数据的时序控制和 过驱动技术的控制等。随机存储器501作为显示数据的缓存，它可以将输入的显 示数据延迟一帧，延迟一帧的显示数据作为起始灰阶数据输入控制器502，而当前 帧的显示数据作为目标灰阶数据输入控制502，控制器502通过输入的起始灰阶和 目标灰阶采用过驱动技术给出输出灰阶，送到液晶显示屏506进行显示。只读存 储器503用来存储查找表的数值，在控制器502需要时供其访问。控制器502输 出的显示数据被送到源极驱动器504和栅极驱动器505，用于显示屏506的正常显 示。
图6为控制器502中过驱动控制模块的分解。过驱动控制模块600包括4个 子模块，分别为比较器601、寻址模块602、存储器访问模块603和数据插值模块 604。比较器601用于比较输入的起始灰阶和目标灰阶，其比较结果决定是否采用 过驱动技术。寻址模块602根据输入的起始灰阶和目标灰阶对只读存储器503进 行寻址，找到相关点的值。存储器访问603根据寻址结果将所需要的值从只读存 储器503中提出给控制器使用。数据插值604根据不同的插值方法对相关点的值 进行插值，得到所需要的过驱动输出值，具体控制流程图如图7所示。下面是对流 程中各步骤的详细描述。
步骤S701:确定目标灰阶和起始灰阶，即当前显示灰阶和上一帧显示灰阶，然后 进入步骤S702。
步骤S702:目标灰阶和起始灰阶分别对灰阶间隔求整得坐标i和j，起始灰阶
和目标灰阶分别对灰阶间隔求余得x和y，然后进入步骤S703。
步骤S703:判断目标灰阶和起始灰阶是否相等，若相等进入步骤S706,若不等 进入步骤S704。
步骤S704:判断x和y大小，若x》y进入步骤S705，否则进入步骤S707。
步骤S705:上三角二维线性插值，然后进入步骤S708。
步骤S706:不处理，然后进入步骤S708。
步骤S707:下三角二维线性插值，然后进入步骤S708。
步骤S708:输出过驱动值。
査找表寻址技术目的是根据输入的起始灰阶和目标灰阶对A、 B、 C、 D四个点 进行准确定位。假设查找表的灰阶间隔为a，起始灰阶为Gstart，目标灰阶为 Gtarget。考虑到液晶面板过驱动技术査找表的横坐标和纵坐标都是等间隔的，而 且横坐标和纵坐标刻度相同，以及A、 B、 C、 D四个点相邻。
令
i = int(Gtarget/a)， j = int(Gstart/a) 这里的int是求整操作，即将操作结果的小数部分略去，这样就简单又快速 的定位出査找表中(i, j)处值A， (i， j + l)处值B， (i + l， j + l)处值D。 三角二维线性插值技术目的是通过相关点的值算出过驱动输出量。由于四个 相关点中存在伪信息，本发明中的三角二维线性插值技术将减少相关点的个数， 使得插值区域更加精确。基本思路是将以A、 B、 C、 D为顶点的四边形分为以A、 B、 D为顶点的上三角形和以A、 C、 D为顶点的下三角形，具体如图8所示，在每个三
角形内根据三个相关点采用三角二维线性插值技术算出响应的过驱动输出量。令 x=Gstart%a; y=Gtarget%a， ％为求余操作。通过x和y的比较关系，判断是采用 上三角二维线性插值还是采用下三角二维线性插值。
如果x^y，如图8中目标灰阶点l和2，即采用上三角二维线性插值，贝1J:
E = B+(D-B)氺y/a;
OD = E+(A-B)*(l-x/a);
如果x〈y，如图8中目标灰阶点3，即采用下三角二维线性插值，则 F = C+(D—C)*x/a;
0D = F-(C-A)*(l-y/a);
以图1中的16等灰阶间隔为例，那么i和j是0 16的整数，假设Gstaii^90， Gtarget=135o
1) 验证寻址技术
I = int(Gtarget/a〉 = int (135/16) = 8 J = int(Gstart/a) = int (90/16) = 5
这样，与所需输出结果相关的四个点的位置和值就确定下来了，即 A=lut(8,5)= 0x94， B=lut (8， 6) =0x92， C=lut (9, 5) = OxAA， D=lut (9， 6) =0xA2，这里的数值均以16进制表示，换算为十进制数分别为148、 146、 170和 162。参考图1, A、 B、 C、 D四个点位于相关位置101处，可以看出上述寻址正确。
2) 验证三角二维线性插值技术
利用上述寻址技术中得到的结果，继续进行插值，如图8所示 x = Gstart%a = 90%16 = 10 y = Gtarget%a = 135%16 = 7 因为x》y，贝IJ
OD = E+(A-B)*(l-x/a) = B+(D-B)*y/a+(A-B)*(l-x/a) = 153.75 这样，十进制数153.75就是对应于起始灰阶90、目标灰阶135所需要的过驱 动输出。
再考虑两种特殊情况，如图9所示
1) A=B， OD,如图9中目标灰阶点1:
OD = A+(C-A)*y/a，即为在纵坐标方向的单线性插值；
2) A=C，B=D，如图9中目标灰阶点2:
0D = A+(B-A)*x/a，即为在横坐标方向的单线性插值； 从上可知，该算法的正确性。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此 本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1、一种液晶显示器的过驱动方法，包括以下步骤a)提供一灰阶查找表，所述查找表是以起始灰阶和目标灰阶为坐标的二维数组，包括起始灰阶，目标灰阶及其所对应的过驱动值，其中，起始灰阶，目标灰阶都是等间隔分布；b)确定起始灰阶和目标灰阶，若目标灰阶和起始灰阶相等，不作处理，直接输出目标灰阶；c)起始灰阶和目标灰阶分别对灰阶间隔求余得x和y，如果x≥y，采用上三角插值算出过驱动值，如果x＜y，采用下三角插值算出过驱动值，输出过驱动值。
2、 根据权利要求1所述的液晶显示器的过驱动方法，其特征在于，所述上三角 插值算法如下a) 目标灰阶和起始灰阶分别对灰阶间隔求整得坐标i和j;b) 获取查找表中(i， j)处值A, (i， j + l)处值B ， (i + l， j + l)处 值D ;c) 计算中间值E - B+(D-B)*y/a，过驱动值0D = E+(A-B) * (l_x/a)，其中a 为灰阶间隔。
3、 根据权利要求1所述的液晶显示器的过驱动方法，其特征在于，所述下三角 插值算法如下a) 目标灰阶和起始灰阶分别对灰阶间隔求整得坐标i和j;b) 获取査找表中(i， j)处值A， (i + l， j)处值C ， (i + l， j + l)处 值D ;c) 计算中间值F = C+(D-C)*x/a，过驱动值0D = F-(C-A) * (1-y/a)，其中a 为灰阶间隔。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示器的过驱动方法，a)提供一灰阶查找表，所述查找表是以起始灰阶和目标灰阶为坐标的二维数组，包括一组预先设定的等间隔分布的起始灰阶，目标灰阶及其所对应的过驱动值，其中，起始灰阶和目标灰阶的间隔相等；b)确定起始灰阶和目标灰阶，若目标灰阶和起始灰阶相等，不作处理，直接输出目标灰阶；c)起始灰阶和目标灰阶分别对灰阶间隔求余得x和y，如果x≥y，采用上三角二维线性插值算出过驱动值，如果x＜y，采用下三角二维线性插值算出过驱动值，输出过驱动值。本发明提供的过驱动方法减少了伪相关点对插值结果的影响，提高了插值的准确性，增加了过驱动技术的精度。
文档编号G09G3/36GK101359458SQ200810042920
公开日2009年2月4日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者姚华文, 张晓建, 建 施 申请人:上海广电光电子有限公司