專利名稱：液晶顯示器影像資料的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器影像資料的處理方法，該方法利用階調(diào)(gamma)修正的方法，特別提供一種適應(yīng)性對比修正方法與其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
名為階調(diào)修正的灰階修正方法已經(jīng)廣泛使用于一般影像亮度訊號中，此種修正根據(jù)訊號大小、使用一階調(diào)修正曲線于一亮度訊號上。假若亮度訊號的大小等于或大于一默認(rèn)值時，其謂為一修正起始點(correction start point)。根據(jù)先前技術(shù)，對于任一亮度訊號會采用相同的修正起始點，即使根據(jù)亮度訊號的平均值而改變修正起始點時，亦僅從亮度訊號與修正起始點的差異來取得修正量的大小。
然而，一影像亮度訊號的特性值(也就是最大值或平均值)會隨著圖框而變動的。根據(jù)上述，即使是具有相同值的亮度訊號于進行修正時，亦應(yīng)該是以圖框之不同而改變修正量才對。根據(jù)此一理由，因為藉由使用相同修正起始點已經(jīng)得到修正量，或是藉由一固定值與修正起始點之間的差異而得到了修正量，可能導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)幕译A修正。
習(xí)知應(yīng)用于薄膜晶體管液晶顯示器的一種階調(diào)參考電壓值(gamma reference voltage)由一組設(shè)定的串接電阻提供，因此只有一組階調(diào)電壓值提供給顯示器的源驅(qū)動集成電路元件(source driver IC)。上述設(shè)計無法隨動態(tài)畫面顯示的特性而調(diào)整，因此顯示品質(zhì)堪慮。為了提升顯示影像畫質(zhì)，采用了動態(tài)對比處理，然而過度的動態(tài)對比處理將造成若干特殊畫面顯示時產(chǎn)生失真的情形。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決液晶顯示器畫面失真的問題，本發(fā)明之一實施例提供一種液晶顯示器影像資料的處理方法，將非線性特征明顯的數(shù)據(jù)過濾掉，可以避免線性特征的資料失真的情形。
為了避免影像之亮度資料被失當(dāng)?shù)恼{(diào)整，本發(fā)明的目的之一在于提供一種液晶顯示器之改變對比強度的處理方法，對于影像之亮度資料呈現(xiàn)較大的區(qū)域分布(peak-to-peak)差異時，降低處理的對比強度以使得亮度資料能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
再者，本發(fā)明的目的之一在于提供一種液晶顯示器之改變對比強度的處理方法，對于影像本身之特定灰階資料所占的比率較大時降低處理的對比強度以使得亮度資料能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
為達到上述目的，本發(fā)明之一實施例提供一種液晶顯示器影像資料的處理方法，一影像資料輸入并取得影像資料的一亮度分析資料后，以一門檻條件區(qū)分亮度分析資料為一第一資料與一第二資料。基于第一資料與門檻條件調(diào)整第一資料以得到一對比強度資料。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的處理流程示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的應(yīng)用電壓與灰階的關(guān)系圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的一亮度分布圖(histogram orchannel histogram)。
圖4根據(jù)本發(fā)明一實施例的未經(jīng)等化處理、且對亮度分布分布曲線的數(shù)據(jù)進行分析的亮度分布示意圖。
圖5所示為執(zhí)行本發(fā)明方法一系統(tǒng)方塊示意圖。
圖6為本發(fā)明一實施例的處理強度與對比關(guān)系示意圖。
圖中符號說明10灰階電壓曲線
12門檻值20亮度分布曲線22波谷資料24區(qū)域分布差異25資料27門檻值31曲線32曲線40階調(diào)參考電壓系統(tǒng)41影像資料42處理后的影像資料43控制訊號44階調(diào)參考電壓46差分訊號處理單元48動態(tài)對比演算單元50驅(qū)動集成電路52存儲器單元54多通道數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器56時序控制器1、2、3、4步驟具體實施方式
圖1為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的處理流程示意圖。一影像資料輸入(步驟1)并取得影像資料的一亮度分析資料(步驟2)后，以一門檻條件區(qū)分亮度分析資料為一第一資料與一第二資料(步驟3)?；诘谝毁Y料與門檻條件調(diào)整第一亮度資料以得到一對比強度資料(步驟4)。有關(guān)以門檻條件區(qū)分的步驟將詳述如下。
圖2為應(yīng)用電壓與灰階的關(guān)系圖。由于液晶本身的特性，故應(yīng)用電壓與灰階的關(guān)系為非線性，即灰階電壓曲線10為非線性曲線。對于大部分的液晶分子材料，無論配列結(jié)構(gòu)或異方向性等而言，相對于灰階兩端(即最黑與最白)之灰階電壓曲線10的非線性情形最為明顯。為了避免利用線性近似算法造成的誤差，進而導(dǎo)致畫面失真，本發(fā)明的特征之一，是利用一或多個門檻值，對于部分灰階電壓曲線110的資料或?qū)?yīng)的亮度分析數(shù)據(jù)進行過濾以區(qū)分為一第一數(shù)據(jù)與一第二數(shù)據(jù)，藉以于動態(tài)對比調(diào)整時，忽略該些被過濾掉的第二數(shù)據(jù)而保留線性特征的第一數(shù)據(jù)。于此實施例中，利用兩個門檻值12將接近最黑與最白之兩不連續(xù)灰階值范圍的第二資料過濾，即非線性特征最明顯的部分過濾掉。于一較佳實施例中，將對應(yīng)灰階0至16與239至255的資料過濾掉，但本發(fā)明并不限于此。
圖3為一亮度分布圖(histogram or channel histogram)。對于若干特定的畫面內(nèi)容，其被分析出的亮度分布曲線20會有一或多個較明顯的區(qū)域分布(peak-to-peak)差異資料。一旦利用習(xí)知的動態(tài)對比調(diào)整時，可能造成調(diào)整幅度過大，進而擠壓位于波谷位置22的數(shù)據(jù)輸出之對應(yīng)階調(diào)電壓，導(dǎo)致畫面失真。根據(jù)本發(fā)明的特征之一，利用一門檻值，例如為80％，衡量整個亮度分析資料之區(qū)域分布(peak-to-peak)差異24的程度，一旦若干資料，例如第一資料之區(qū)域分布(peak-to-peak)差異的程度大于門檻值時，則根據(jù)此一情形調(diào)整第一資料之對比幅度的大小，例如被調(diào)整的對比強度小于該第一資料區(qū)域分布差異小于門檻值時被調(diào)整的對比強度，如此可避免畫面失真的情形出現(xiàn)。
圖4根據(jù)本發(fā)明之一實施例，對于亮度分布圖未經(jīng)過等化(equalization)的時候，對于亮度分布曲線20的資料進行分析。于一實施例中，分析亮度分布曲線20下面積的比例是否低于一門檻值。于一較佳實施例中，除了以圖1中的對應(yīng)的門檻值27過濾掉接近最黑與最白的資料外，并進一步分析未被過濾掉的資料25于全部資料中所占的比例(即一數(shù)量比)是否小于另一門檻值，一旦未被過濾掉的資料小于此門檻值，例如10％時，則降低分析亮度分布曲線20被處理的強度，以避免等化處理后的畫面失真。根據(jù)上述，本發(fā)明的特征之一，對于未被門檻值過濾掉的資料于整體資料中所占的比例過少時，降低處理強度，如此可維持影像資料原本應(yīng)呈現(xiàn)的色階。
根據(jù)上述，本發(fā)明特征之一是利用門檻值處理影像的亮度分布資料，以降低影像顯示時畫面失真的情形。上述利用門檻值以將特定畫面資料分布進行處理的方法，其可利用多通道數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(multi-channel digital-analog converter)來實現(xiàn)。圖5所示為執(zhí)行本發(fā)明方法一系統(tǒng)方塊示意圖。一階調(diào)參考電壓系統(tǒng)40接收外部電子裝置，例如計算機，影像資料41處理后輸出的影像資料42、控制訊號43與階調(diào)參考電壓44給驅(qū)動集成電路50(driver ICs)。于一實施例中，動態(tài)對比演算單元48與一存儲器單元52連接以提供演算時所需的數(shù)據(jù)暫存空間與若干默認(rèn)值儲存的空間。
于此實施例中，影像資料41進入階調(diào)參考電壓系統(tǒng)40后一般會先經(jīng)過差分訊號處理單元46進行低電壓差分訊號處理。之后，影像資料41的亮度分布資料進入本發(fā)明的一動態(tài)對比演算單元48進行過濾處理。動態(tài)對比演算單元48根據(jù)本發(fā)明的門檻值概念，對于影像資料的亮度分布曲線進行資料篩選的步驟。于此之門檻值的運用，不論是過濾掉接近最黑與最白的資料、區(qū)域分布差異過大的資料、或是過少比率的保留資料，皆可根據(jù)影像的資料特性任意搭配上述兩三者，避免影像資料的顯示失真?？梢赃x擇的，亦可將動態(tài)對比演算單元48的運算設(shè)定為可手動選擇的功能，使用者可以選擇以標(biāo)準(zhǔn)或原本內(nèi)建的演算方式處理與調(diào)整影像資料的對比，或是以本發(fā)明的動態(tài)對比演算單元48處理與調(diào)整影像資料的對比。經(jīng)過動態(tài)對比演算單元48過濾的影像資料42可進入多通道數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器54(multi-channel digitalanalog converter)中，多通道數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器54根據(jù)過濾后保留的影像資料產(chǎn)生對應(yīng)的參考階調(diào)參考電壓44輸出。另一方面，一時序控制器56則根據(jù)動態(tài)對比演算單元48過濾的影像資料輸出控制訊號43以控制驅(qū)動集成電路50的柵極之開與關(guān)狀態(tài)。于此實施例中，時序控制器56可利用特殊應(yīng)用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)來實現(xiàn)。
應(yīng)用時，本發(fā)明可與一組標(biāo)準(zhǔn)電壓值搭配以提供使用者選擇，當(dāng)使用者關(guān)閉本發(fā)明之適應(yīng)性動態(tài)對比技術(shù)時，以上述的標(biāo)準(zhǔn)電壓值作為源驅(qū)動集成電路的參考電壓。另一方面，當(dāng)使用者開啟本發(fā)明之適應(yīng)性動態(tài)對比技術(shù)時，可以彈性調(diào)整對比強度(對比拉開的程度，scale)，并以上述的標(biāo)準(zhǔn)電壓值為基準(zhǔn)輸出適當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性參考電壓來改變或調(diào)整階調(diào)曲線。參照圖6可以發(fā)現(xiàn)，在處理強度與對比的關(guān)系中，相較于傳統(tǒng)之對比不隨處理強度增加而增加時的曲線31，本發(fā)明之適應(yīng)性動態(tài)對比技術(shù)的對比可產(chǎn)生隨著處理強度的增加而增加的曲線32。
根據(jù)上述，本發(fā)明一實施例提供液晶顯示器之改變對比強度的處理方法，一影像資料輸入并取得其一亮度分析資料。以一門檻條件區(qū)分亮度分析資料為一第一資料與一第二資料，其中第一資料的連續(xù)灰階值范圍介于第二資料的不連續(xù)灰階值范圍之間?；诘谝毁Y料與門檻條件調(diào)整第一資料以得到一對比強度資料。另一實施例中則于一影像資料輸入并取得其一亮度分析資料后，以一門檻條件區(qū)分亮度分析資料為一第一資料與一第二資料，其中第一資料的區(qū)域分布(peak-to-peak)差異程度大于門檻條件。基于第一資料與門檻條件調(diào)整第一資料以得到一對比強度資料。
以上所述的實施例僅為說明本發(fā)明之技術(shù)思想及特點，其目的在于使本領(lǐng)域的技術(shù)人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明的專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的特征所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器影像資料的處理方法，包含輸入一影像資料；取得該影像資料的一亮度分析資料；以一門檻條件區(qū)分上述亮度分析資料為一第一資料與一第二資料；及基于上述第一資料與上述門檻條件，調(diào)整上述第一資料以得到一對比強度資料。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器影像資料的處理方法，其中該門檻條件包含二個灰階范圍，且該第一資料落于該二個灰階范圍之外。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器影像資料的處理方法，其中該第二資料落于該二個灰階范圍之內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器影像資料的處理方法，其中該二個灰階范圍包含灰階值從0到16的一第一范圍與灰階值從239到255的一第二范圍。
5.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器影像資料的處理方法，其中該門檻條件區(qū)分步驟更包含判斷該第一資料與該亮度分析資料的一數(shù)量比。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器影像資料的處理方法，其中當(dāng)該數(shù)量比小于10％時，該第一資料被調(diào)整的對比強度小于該數(shù)量比大于10％時。
7.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器影像資料的處理方法，其中該門檻條件更包含判斷該第一資料的區(qū)域分布差異的一門檻值。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器影像資料的處理方法，其中當(dāng)該第一資料之區(qū)域分布差異大于80％時，該第一資料被調(diào)整的對比強度小于該被第一資料之區(qū)域分布差異小于80％時被調(diào)整的對比強度。
全文摘要
一種動態(tài)對比修正的方法用于顯示于液晶屏幕上之畫面處理時，以一或多個門檻值分析與篩選影像資料，進而根據(jù)門檻值將篩選所得之資料配以適當(dāng)?shù)奶幚韽姸龋员苊鈩討B(tài)對比處理過度與畫面失真的情形。
文檔編號G02F1/133GK101083060SQ20061008997
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者吳峙磊, 劉冠宏 申請人:中華映管股份有限公司