一种显示器的驱动方法和驱动装置与流程

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种显示器的驱动方法和驱动装置。

背景技术：

平板显示装置具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有的平板显示装置主要包括液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)及有机电致发光显示装置(Organic Light Emitting Display，OLED)。随着显示技术的发展和用户需求的提高，对于显示器设计和显示的要求越来越高，随着显示器显示效果的提高，相应问题也随之产生，功耗问题就是其中之一，对于手机、平板电脑等依靠电池工作的终端，功耗问题更为明显。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种显示器的驱动方法和驱动装置，用以降低显示器的功耗。

为了达到上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种显示器的驱动方法，其包括：

将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域；

对当前画面帧的各个显示区域的像素灰阶值分别进行调整，以降低若干个或全部显示区域的像素灰阶值；

将调整像素灰阶值之后的所有显示区域进行组合，形成当前画面帧的驱动数据输出，以驱动显示当前画面。

具体地，对当前画面帧的的第n个显示区域，以该第n个显示区域的所有子像素为集合，计算其灰阶平均值G_a(n)，计算其灰阶方差值G_v(n)，计算当前画面帧的像素灰阶值相对于前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值的均方根误差R(n)；当G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th时，降低所述第n个显示区域的像素灰阶值；其中，G_ath表示灰阶平均值阈值，G_vth表示灰阶方差值阈值，R_th表示均方根误差阈值，n为正整数；

其中，若当前画面帧为输入的第一个画面帧，则前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值设置为0。

具体地，按照以下公式对所述第n个显示区域的像素灰阶值进行调整：G_P’(n)＝f(n)×G_P(n)，公式中，G_P(n)表示第n个显示区域的调整前的像素灰阶值，G_P’(n)表示第n个显示区域的调整后的像素灰阶值，f(n)表示第n个显示区域的调整系数；其中，当G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th时，0<f(n)<1，并且f(n)为常数或者是f(n)为关于灰阶平均值G_a(n)的反比例函数；否则，f(n)＝1。

具体地，设定一调整阈值ΔG₀；若调整前后的灰阶差值ΔG＝G_P(n)-f(n)×G_P(n)>ΔG₀，则按照G_P’(n)＝G_P(n)-ΔG₀计算获取调整后的像素灰阶值G_P’(n)。

具体地，所述多个显示区域中包括位于显示画面中间位置的一个中央区域和围绕在所述中央区域周围的若干个边缘区域，所述中央区域的面积在整个显示画面中的比例为50％以上。

本发明还提供了一种显示器的驱动装置，包括：图像输入单元，用于依次接收待显示的各个画面帧的图像数据；图像分析单元，用于将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域，并对各个显示区域的像素灰阶值分别计算分析，确定各个显示区域的调整系数；其中，若干个或全部显示区域的调整系数使得对应的显示区域的像素灰阶值降低；图像处理单元，根据从所述图像分析单元获得的调整系数，对当前画面帧的各个显示区域的像素灰阶值分别进行调整，将调整像素灰阶值之后的所有显示区域进行组合，形成当前画面帧的驱动数据；图像输出单元，用于输出当前画面帧的驱动数据，以驱动显示当前画面。

具体地，所述图像分析单元包括数据存储模块和分析对比模块；其中，所述数据存储模块用于存储灰阶平均值阈值G_ath、灰阶方差值阈值G_vth以及均方根误差阈值R_th，所述数据存储模块还存储有前一画面帧的驱动数据；所述分析对比模块将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域，并且对于当前画面帧的第n个显示区域，以所述第n个显示区域的所有子像素为集合，计算其灰阶平均值G_a(n)，计算其灰阶方差值G_v(n)，计算当前画面帧的像素灰阶值相对于前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值的均方根误差R_MS(n)；通过比较计算值和阈值的大小，确定所述第n个显示区域的调整系数f(n)，n为正整数；其中，当G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th时，确定调整系数f(n)使得所述第n个显示区域的像素灰阶值降低；其中，若当前画面帧为输入的第一个画面帧，则所述数据存储模块中所存储前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值设置为0。

具体地，所述图像处理单元按照以下公式对当前画面帧的第n个显示区域的像素灰阶值进行调整：G_P’(n)＝f(n)×G_P(n)，公式中，G_P(n)表示第n个显示区域的调整前的像素灰阶值，G_P’(n)表示第n个显示区域的调整后的像素灰阶值；其中，当G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th时，0<f(n)<1，并且f(n)为常数或者是f(n)为关于灰阶平均值G_a(n)的反比例函数；否则，f(n)＝1。

具体地，所述图像处理单元中设定一调整阈值ΔG₀；若调整前后的灰阶差值ΔG＝G_P(n)-f(n)×G_P(n)>ΔG₀，则按照G_P’(n)＝G_P(n)-ΔG₀计算获取调整后的像素灰阶值G_P’(n)。

具体地，所述多个显示区域中包括位于显示画面中间位置的一个中央区域和围绕在所述中央区域周围的若干个边缘区域，所述中央区域的面积在整个显示画面中的比例为50％以上。

相比于现有技术，本发明实施例提供的显示器的驱动方法和驱动装置，通过将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域，对当前画面帧的各个显示区域的像素灰阶值分别进行调整，以降低若干个或全部显示区域的像素灰阶值，即降低某些特定区域的亮度，从而降低显示器的功耗。

在具体的例子中，针对各个显示区域的像素灰阶值分别计算分析，若某一显示区域中的灰阶平均值、灰阶方差值以及相对于前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值的均方根误差同时达到阈值以上，则对该显示区域中的各个子像素的灰阶值进行降阶调整，在保证人眼观察到的画面不受影响的同时，选择性地降低显示画面某些区域的显示亮度，降低显示器的功耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的显示器的驱动方法的流程图示；

图2是本发明实施例中将各个画面帧的划分为多个显示区域的示例性图示；

图3是本发明实施例提供的显示器的驱动装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的显示器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本实施例首先提供了一种显示器的驱动方法，该方法包括：

(一)、将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域。具体地，可以将所要显示的画面按照等面积均分为多个显示区域，当然也可以是划分为面积不等的多个显示区域。通常地，由于人们对画面中心区域的关注度较高，因此可以在中央区域划分出一个面积较大的显示区域，而位于画面边缘区域的显示区域的面积可以设定得较小一些。

(二)、对当前画面帧的各个显示区域的像素灰阶值分别进行调整，以降低若干个或全部显示区域的像素灰阶值。首先需要对各个显示区域的像素灰阶值分别计算分析，对符合降阶条件的显示区域，则降低该显示区域内的各个子像素的像素灰阶值。

(三)、将调整像素灰阶值之后的所有显示区域进行组合，形成当前画面帧的驱动数据输出，以驱动显示当前画面，由此，降低了某些特定区域的亮度，从而降低显示器的功耗。

具体地，参阅图1，该方法具体包括步骤：

S1、输入当前画面帧F_i的图像数据，将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域。如图2所示，本实施例中，所要显示的画面按照以下方式划分：划分为位于显示画面中间位置的一个中央区域A₁和围绕在所述中央区域A₁周围的若干个边缘区域A₂，其中，中央区域A₁的面积数倍大于边缘区域A₂的面积，若干个边缘区域A₂是等面积的。当然在另外的一些实施例中，若干个边缘区域A₂之间也可以是不等面积的。

S2、对当前画面帧F_i的第n个显示区域，以该第n个显示区域的所有子像素为集合，计算其灰阶平均值G_a(n)。

具体地，可以参照以下公式(1)计算灰阶平均值G_a(n)，式中，G_Pj(n)表示第n个显示区域中第j个子像素的灰阶值，J(n)则表示第n个显示区域中的子像素的数量。

S3、将灰阶平均值G_a(n)与预先设定的灰阶平均值阈值G_ath进行比较，判断灰阶平均值G_a(n)是否达到灰阶平均值阈值G_ath，若是(即G_a(n)≥G_ath)，则继续进行步骤S4；如否，则确定当前画面帧的的第n个显示区域的调整系数f(n)＝1。

S4、对当前画面帧F_i的第n个显示区域，以该第n个显示区域的所有子像素为集合，计算其灰阶方差值G_v(n)。

具体地，可以参照以下公式(2)计算灰阶方差值G_v(n)，式中，G_Pj(n)表示第n个显示区域中第j个子像素的灰阶值，J(n)则表示第n个显示区域中的子像素的数量，G_a(n)表示第n个显示区域中的灰阶平均值。

S5、将灰阶方差值G_v(n)与预先设定的灰阶方差值阈值G_vth进行比较，判断灰阶方差值G_v(n)是否达到灰阶方差值阈值G_vth，若是(即，G_v(n)≥G_vth)，则继续进行步骤S6；如否，则确定当前画面帧的的第n个显示区域的调整系数f(n)＝1。

S6、对当前画面帧F_i的第n个显示区域，以该第n个显示区域的所有子像素为集合，计算当前画面帧F_i的像素灰阶值相对于前一画面帧F_i-1的驱动数据的像素灰阶值的均方根误差R(n)。

具体地，可以参照以下公式(3)计算均方根误差R(n)，式中，G_Pj(n,F_i)表示当前画面帧F_i的第n个显示区域中第j个子像素的灰阶值，G_Pj(n,F_i-1)表示前一画面帧F_i-1的第n个显示区域中第j个子像素的灰阶值，J(n)则表示第n个显示区域中的子像素的数量。

S7、将均方根误差R(n)与预先设定的均方根误差阈值R_th进行比较，判断均方根误差R(n)是否达到均方根误差阈值R_th，若是(即，R(n)≥R_th)，则确定当前画面帧的的第n个显示区域的调整系数f(n)为0<f(n)<1，此时f(n)为常数或者是f(n)为关于灰阶平均值G_a(n)的反比例函数；如否，则确定当前画面帧的的第n个显示区域的调整系数f(n)＝1。

S8、对当前画面帧F_i的各个显示区域按照所确定的调整系数分别进行调整。具体地，按照以下公式对当前画面帧F_i的第n个显示区域的像素灰阶值进行调整：G_P’(n)＝f(n)×G_P(n)，公式中，G_P(n)表示第n个显示区域的调整前的像素灰阶值，G_P’(n)表示第n个显示区域的调整后的像素灰阶值，f(n)表示第n个显示区域的调整系数。应当理解的是，将调整前的该区域中的各个子像素的灰阶值分别乘以系数f(n)，得到调整后的该区域中的各个子像素的灰阶值。

S9、将调整像素灰阶值之后的所有显示区域进行组合，形成当前画面帧F_i的驱动数据输出，以驱动显示当前画面。

需要说明的是，以上的各个步骤中，n、i、j的取值均为正整数。另外，若当前画面帧F_i为输入的第一个画面帧(即i＝1)，则前一画面帧F_i-1的驱动数据的像素灰阶值设置为0。

以上方法中，对于当前画面帧F_i的第n个显示区域，需要同时满足G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th时，确定0<f(n)<1，才可降低该显示区域的像素灰阶值；否则，f(n)＝1，即不调整该显示区域的像素灰阶值。首先，G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth，说明该显示区域处于较高灰阶状态，将其进行降阶处理时对显示画面的影响较小；其次，R(n)≥R_th，说明该显示区域前后两个画面帧(当前画面帧F_i和前一画面帧F_i-1)所显示的画面变化非常大，而当前后两帧画面的变化较大时，人眼对画面的亮度变化相对不明显，此时，适当降低当前画面的灰度值对显示画面的影响较小。

进一步地，由于三个条件G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth以及R(n)≥R_th是都需要满足时才可进行降阶处理，因此前述步骤S3、S5以及S7可以按照任意的顺序进行，即，可以先计算并比较G_a(n)，也可以先计算并比较G_v(n)，也可以是先计算并比较R(n)，任何顺序获得的对应于第n个显示区域的f(n)都是一样的。但是，G_a(n)和G_v(n)的计算相对于R(n)的计算更为简单，若G_a(n)和G_v(n)的计算结果显示不符合降阶处理，则可以不再计算R(n)；而G_v(n)的计算则需要使用到参数G_a(n)，因此最佳的顺序是先计算G_a(n)，再计算G_v(n)，最后计算R(n)。

进一步地，步骤S8中，在对当前画面帧F_i的各个显示区域分别进行调整时，为了防止灰阶值差值过大导致对显示画面的影响过大，由此设定一调整阈值ΔG₀。若调整前后的灰阶差值ΔG＝G_P(n)-f(n)×G_P(n)>ΔG₀，则按照G_P’(n)＝G_P(n)-ΔG₀计算获取调整后的像素灰阶值G_P’(n)。

进一步地，由于人们对画面中心区域关注度较高，在显示动态图像时，显示画面边缘区域的灰度变化不至于影响使用者的观感。因此本发明实施例中，将中央区域A₁的面积设置为数倍大于边缘区域A₂的面积，面积越大的显示区域，其同时满足G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th的概率越小，即对中央区域A₁进行降阶处理的可能性越低；面积越小的显示区域，其同时满足G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th的概率越大，即对边缘区域A₂进行降阶处理的可能性越高。比较优选的是，所述中央区域A₁的面积在整个显示画面中的比例为50％以上。

本发明还提供了一种显示器的驱动装置，如图3所示，所述驱动装置包括图像输入单元10、图像分析单元20、图像处理单元30和图像输出单元40，所述驱动装置用于执行本发明实施例提供的驱动方法，以驱动显示面板进行画面显示。

具体地，所述图像输入单元10用于依次接收待显示的各个画面帧的图像数据。所述图像分析单元20用于将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域，并对各个显示区域的像素灰阶值分别计算分析，确定各个显示区域的调整系数；其中，若干个或全部显示区域的调整系数使得对应的显示区域的像素灰阶值降低。所述图像处理单元30根据从所述图像分析单元获得的调整系数，对当前画面帧的各个显示区域的像素灰阶值分别进行调整，将调整像素灰阶值之后的所有显示区域进行组合，形成当前画面帧的驱动数据。所述图像输出单元40用于输出当前画面帧的驱动数据，以驱动显示当前画面。

具体地，所述图像分析单元20包括数据存储模块21和分析对比模块22。其中，所述数据存储模块21用于存储灰阶平均值阈值G_ath、灰阶方差值阈值G_vth以及均方根误差阈值R_th，所述数据存储模块21还存储有前一画面帧的驱动数据。所述分析对比模块22将接收到的画面帧的图像数据划分为多个显示区域，并且对于当前画面帧的第n个显示区域，以所述第n个显示区域的所有子像素为集合，计算其灰阶平均值G_a(n)，计算其灰阶方差值G_v(n)，计算当前画面帧的像素灰阶值相对于前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值的均方根误差R_MS(n)；所述分析对比模块22还用于比较计算值和阈值的大小，确定所述第n个显示区域的调整系数f(n)。其中，当G_a(n)≥G_ath、G_v(n)≥G_vth并且R(n)≥R_th时，确定调整系数f(n)使得所述第n个显示区域的像素灰阶值降低。

其中，若当前画面帧为输入的第一个画面帧，则所述数据存储模块21中所存储前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值设置为0。

具体地，所述图像处理单元30按照以下公式对当前画面帧的第n个显示区域的像素灰阶值进行调整：G_P’(n)＝f(n)×G_P(n)，公式中，G_P(n)表示第n个显示区域的调整前的像素灰阶值，G_P’(n)表示第n个显示区域的调整后的像素灰阶值。所述图像处理单元30将调整像素灰阶值之后的所有显示区域进行组合形成当前画面帧的驱动数据，首先是将当前画面帧的驱动数据发送到图像输出单元40，由图像输出单元40输出以驱动显示当前画面；其次还将当前画面帧的驱动数据发送到所述数据存储模块21进行存储。

更具体地，所述图像处理单元30中设定一调整阈值ΔG₀；若调整前后的灰阶差值ΔG＝G_P(n)-f(n)×G_P(n)>ΔG₀，则按照G_P’(n)＝G_P(n)-ΔG₀计算获取调整后的像素灰阶值G_P’(n)。

本实施例还提供了一种显示器，如图4所示，所述显示器包括驱动装置200和显示面板100，所述驱动装置200向所述显示面板100提供驱动信号以使所述显示面板100显示画面。其中，所述驱动装置200采用了本发明如上实施例所提供的显示器的驱动装置。所述显示器可以是LCD或者是OLED。

如上实施例所提供的驱动方法和驱动装置，针对各个显示区域的像素灰阶值分别计算分析，若某一显示区域中的灰阶平均值、灰阶方差值以及相对于前一画面帧的驱动数据的像素灰阶值的均方根误差同时达到阈值以上，则对该显示区域中的各个子像素的灰阶值进行降阶调整，在保证人眼观察到的画面不受影响的同时，选择性地降低显示画面某些区域的显示亮度，降低显示器的功耗。

如上实施例所提供的驱动方法和驱动装置，特别是应用在OLED显示器中，通过选择性地降低动态画面中的某些区域的像素灰阶值，其不仅降低了功耗，还可以延长OLED的使用寿命。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。