[發(fā)明專利]掃描卡、LED顯示屏控制系統(tǒng)及圖像數(shù)據(jù)處理方法

在審

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• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106652890A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 楊城;劉德福;梁偉
• 申請（專利權(quán)）人: 西安諾瓦電子科技有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 深圳精智聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44393
• 代理人: 鄧鐵華

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及視頻圖像處理技術(shù)領域，尤其涉及一種掃描卡、一種LED顯示屏控制系統(tǒng)以及一種圖像數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)

目前，LED顯示屏控制系統(tǒng)在降低LED顯示屏的亮度時，通常會出現(xiàn)低Bit(位)灰度丟失，導致顯示色調(diào)不連續(xù)。

由于LED的線性響應特性，目前的LED顯示屏控制需要對輸入的n位灰度數(shù)據(jù)進行反伽瑪(Gamma)校正映射到m位灰度數(shù)據(jù)后再做灰度實現(xiàn)(m>n)。設x為輸入灰度數(shù)據(jù)，值域為0到(2ⁿ-1)，y為反伽瑪校正后的灰度數(shù)據(jù)，值域為0到(2^m-1)，γ為Gamma值，映射關系如下：

當需要降低LED顯示屏亮度時，現(xiàn)有技術(shù)是將反伽瑪校正后的y值直接乘以亮度百分比，比如需要將亮度降到50％，就將y值乘以0.5。如此得到的結(jié)果有一個明顯的特征，即校正后低Bit灰度的數(shù)據(jù)代表了校正前部分高Bit信息。由于現(xiàn)今驅(qū)動芯片低Bit較難實現(xiàn)，所以目前直接丟棄低Bit灰度的做法使得顯示屏低亮度顯示效果較差。

參見圖1，現(xiàn)有的LED顯示屏控制系統(tǒng)主要由發(fā)送卡、掃描卡以及電連接掃描卡的LED燈板組成，其中各個LED燈板共同拼接形成LED顯示屏。在LED顯示屏控制系統(tǒng)中最為關鍵的是掃描卡(或稱接收卡)，而掃描卡主要實現(xiàn)視頻圖像數(shù)據(jù)的解包、校正以及LED燈板驅(qū)動芯片時序輸出三個基本功能，其原理框圖如圖2所示。圖2僅表達出像素數(shù)據(jù)的傳遞及轉(zhuǎn)換且假設原始數(shù)據(jù)源為8bit(也即2³bit)。具體地，在圖2中，掃描卡的功能實現(xiàn)主要包括四個部分：數(shù)據(jù)接收模塊、存儲控制模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及顯示驅(qū)動模塊。對于掃描卡來說，數(shù)據(jù)源是從發(fā)送卡發(fā)送過來的圖像數(shù)據(jù)包、命令包、參數(shù)包等各種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收模塊對這些數(shù)據(jù)包進行解析，并經(jīng)由存儲控制模塊將圖像有效數(shù)據(jù)保存至存儲器例如SDRAM，以備其它模塊做處理；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)走線表經(jīng)由存儲控制模塊從SDRAM中讀取數(shù)據(jù)按需進行校正，校正結(jié)果根據(jù)顯示驅(qū)動模塊要求進行Bit分離并經(jīng)由存儲控制模塊保存至SDRAM；顯示驅(qū)動模塊產(chǎn)生LED燈板驅(qū)動芯片用控制時序，并根據(jù)控制時序經(jīng)由存儲控制模塊從SDRAM中讀取數(shù)據(jù)，通過排線送至LED燈板。

若原始視頻圖像源是8bit(如圖2所示)，在經(jīng)過反Gamma校正、亮度校正等各種校正后，數(shù)據(jù)已然變成了16bit(也即2⁴bit)，其相當于bit信息分散化。由于LED燈板驅(qū)動芯片低Bit灰度實現(xiàn)困難，加之刷新率越來越高的要求，直接將其舍棄必會造成灰度過渡不連續(xù)的顯示效果。

發(fā)明內(nèi)容

因此，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明提出將旋轉(zhuǎn)抖動矩陣算法和幀間誤差累積算法結(jié)合的視頻圖像處理技術(shù)應用于掃描卡，以實現(xiàn)多Bit信息壓縮，在降低數(shù)據(jù)存儲量的同時，仍能較完整地表達原始圖像的信息，解決灰度過渡不連續(xù)的顯示效果，達到整體色調(diào)連續(xù)的效果。

具體地，本發(fā)明實施例提出的一種掃描卡，包括：數(shù)據(jù)接收模塊、存儲控制模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和顯示驅(qū)動模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收輸入的圖像數(shù)據(jù)并經(jīng)由所述存儲控制模塊存儲至存儲器中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于經(jīng)由所述存儲控制模塊從所述存儲器中獲取圖像數(shù)據(jù)以進行校正和Bit分離再經(jīng)由所述存儲控制模塊將Bit分離后的圖像數(shù)據(jù)存儲至所述存儲器，所述顯示驅(qū)動模塊用于產(chǎn)生控制時序并根據(jù)所述控制時序經(jīng)由所述存儲控制模塊從所述存儲器讀取Bit分離后的圖像數(shù)據(jù)以進行輸出。此外，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括：Bit優(yōu)化模塊，用于利用周期性旋轉(zhuǎn)抖動矩陣結(jié)合幀間誤差累積減小在進行所述校正之后且在進行所述Bit分離之前的圖像數(shù)據(jù)的位寬。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括Gamma校正模塊、亮度校正模塊和Bit分離模塊；所述校正包括利用所述Gamma校正模塊進行的反Gamma校正和在進行所述反Gamma校正之后利用所述亮度校正模塊進行的亮度校正，且所述Bit分離模塊用于進行所述Bit分離。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述校正包括用于對經(jīng)由所述存儲控制模塊從所述存儲器中獲取的位寬為2ⁿbit的圖像數(shù)據(jù)進行反Gamma校正以映射成位寬為2^mbit的圖像數(shù)據(jù)，其中n<m；所述Bit優(yōu)化模塊具體用于利用k×k維的周期性旋轉(zhuǎn)抖動矩陣結(jié)合幀間誤差累積將在進行所述校正之后且在進行所述Bit分離之前的圖像數(shù)據(jù)的位寬減小至(2^m-N)bit，且N>k≥2，其中N，K均為正整數(shù)。