[发明专利]一种显示设备及适用于显示设备的灰阶扩展方法

说明书

本发明公开了一种显示设备及适用于显示设备的灰阶扩展方法，其中显示设备包括显卡，与显卡相连并用于视频信号解码的解码单元，与解码单元相连并用于处理灰阶数据的灰阶校正单元，与灰阶校正单元相连并用于将扩展出的位宽重新组合的重组单元，与重组单元和灰阶校正单元分别相连并用于使亮度均匀化的亮度均衡单元，与亮度均衡单元相连并用于输出扩展后灰阶的帧率控制单元，与帧率控制单元相连并用于视频信号编码的编码单元，以及与编码单元相连并用于显示的显示单元。有益效果：不仅可以实现较高灰阶扩展数（如20位），并可应用于显示单元位宽较低（如6位）的场景，而且可大幅减小显示画面的闪烁等异常情况。

技术领域

本发明涉及一种显示设备及适用于显示设备的灰阶扩展方法，属于显示控制技术领域。

背景技术

在医学影像显示领域，微小的灰度差异就可能对诊断结果产生极大的影响，就存在误诊的可能性。因此，医疗领域的专业显示器必须具备显示较多灰阶数的能力，现在较先进的专业医疗显示器位宽可以达到16位，即显示器具备显示2¹⁶种灰阶的能力。

由于主流的液晶显示面板位宽大多为8位、10位，如何用较低位宽的面板来显示更多的灰阶数，这是显示器领域最初面临的矛盾之一。帧率控制技术的提出很好的解决了这个矛盾，现在已被大多数显示器厂家所采用。

帧率控制技术是利用人眼的视觉暂留来达到灰阶扩展的目的。在所需扩展位宽较高（如20位），或显示单元位宽较低（如6位）的情况下，帧率控制技术无法“骗”过人眼，从而使显示器出现闪烁、噪点等异常情况。如何破解此类异常问题是帧率控制技术当前的瓶颈所在，也是显示器灰阶扩展的难点所在。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种显示设备及适用于显示设备的灰阶扩展方法，不仅可以实现较高灰阶扩展数（如20位），并可应用于显示单元位宽较低（如6位）的场景，而且可大幅减小显示画面的闪烁等异常情况，极具有产业上的利用价值。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种显示设备，包括显卡，与显卡相连并用于视频信号解码的解码单元，与解码单元相连并用于处理灰阶数据的灰阶校正单元，与灰阶校正单元相连并用于将扩展出的位宽重新组合的重组单元，与重组单元和灰阶校正单元分别相连并用于使亮度均匀化的亮度均衡单元，与亮度均衡单元相连并用于输出扩展后灰阶的帧率控制单元，与帧率控制单元相连并用于视频信号编码的编码单元，以及与编码单元相连并用于显示的显示单元。

进一步的：所述显示单元为灰阶显示器或彩色显示器。

本发明还提供一种适用于显示设备的灰阶扩展方法，包括以下步骤：

1）解码单元将显卡输出的视频信号解码为位宽为M位的RGB信号，其中R、G、B信号各为M位，M是显卡的位宽；

2）灰阶校正单元经电路内部查表分别对M位的R、G、B信号作校正，并输出校正后数据，校正后R、G、B信号的位宽各为M+N位，其中N是需要可扩展的位宽；

3）灰阶校正单元分别输出低M+N-K位的R、G、B信号到重组单元，重组单元对3个M+N-K位的R、G、B信号根据重组条件进行数据重组并输出3个M+N-K位的重组数据，其中K是显示单元的位宽；

4）亮度均衡单元对来自重组单元的3个M+N-K位的重组数据，根据均匀分布原则分别替换灰阶校正单元输出的M+N位校正后R、G、B信号的低M+N-K位，并在空间维度上均匀分布；

5）帧率控制单元输出表示2^M+N种灰阶的RGB数据，其位宽为K；

6）编码单元对帧率控制单元输出的RGB数据进行编码后输出到显示单元显示。