專利名稱：自發(fā)光顯示設備，功耗降低方法和程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自發(fā)光顯示設備，功耗降低方法和程序。
背景技術：
與非自發(fā)光式液晶顯示器相比，諸如有機EL顯示器之類的自發(fā)光顯示器具有更 寬的視角和更快的響應時間。另外，由于不需要背光，因此可使自發(fā)光顯示器較薄，能夠?qū)?現(xiàn)較高的輝度，較高的對比度等等。在自發(fā)光顯示器中，畫面內(nèi)的平均顯示輝度越高，功耗就越大。在現(xiàn)有技術的一些 情況下，畫面輝度被減小，以降低功耗。當使用這種方法時，盡管能夠容易地降低功耗，不過 存在畫面輝度的減小會降低顯示質(zhì)量的問題。JP-A-2008-158399中的技術把眼睛關注區(qū)域中的畫面輝度減小限制到最小，同時 降低畫面中觀眾不易注意的各個部分的輝度。從而，JP-A-2008-158399中的技術能夠降低功耗。

發(fā)明內(nèi)容
存在一種控制視頻信號的Y曲線以增大中間輝度(brightness)，從而當畫面輝 度被降低時增大圖像的對比度的方法，該方法是一種主要應用在液晶顯示器中的技術。不 過，這種技術難以降低功耗。另外，控制Y曲線會改變視頻信號最初意圖表現(xiàn)的原始顏色。 結(jié)果，存在顯示質(zhì)量變得難以保持的問題。另外，在JP-A-2008-158399中，在整個畫面內(nèi)，輝度減小被限制到最小的點是位 于畫面中心的點，或者是相應各幀中輝度最大的點。不過，這種方法存在當顯示在畫面上的 對象移動時，位于觀眾關注位置的畫面輝度有時會降低的問題。另外，存在當自發(fā)光顯示器 的表面積較大時，如果設置降低位于觀眾關注位置的畫面輝度，那么觀眾對輝度降低變得 敏感，于是，產(chǎn)生不適的感覺。此外，在JP-A-2008-158399中，畫面輝度的減小被設成最小的點可以是通過耦接 應用軟件單獨進行設置的點。不過，JP-A-2008-158399根本未公開具體如何進行單獨設置， 這在技術上是不充分的。本發(fā)明致力于解決上述問題，理想的是提供一種在保持圖像的對比度的同時能夠 降低功耗，而不導致用戶不適的新的改進的自發(fā)光顯示設備，功耗降低方法和程序。按照本發(fā)明的一個實施例，提供一種自發(fā)光顯示設備，包括視頻分析部分，所述 視頻分析部分被配置成根據(jù)待顯示在有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示模塊上的視頻數(shù)據(jù)的視 頻信號，提取視頻數(shù)據(jù)的特征部分；亮度(luminance)分布生成部分，所述亮度分布生成部 分被配置成根據(jù)特征部分，針對待顯示在自發(fā)光顯示模塊上的特征部分的區(qū)域生成亮度分 布，以致隨著到特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意基準位置的距離的增大，視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度變 小；和圖像結(jié)合部分，所述圖像結(jié)合部分被配置成結(jié)合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，以 修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。
視頻分析部分可識別基于視頻數(shù)據(jù)待顯示的人臉，以提取特征部分。視頻分析部分可分析基于視頻數(shù)據(jù)待顯示的對象的移動量，以提取特征部分。視頻分析部分可檢測基于視頻數(shù)據(jù)待顯示的圖像中的靜止部分，以提取特征部 分。視頻分析部分可分析視頻數(shù)據(jù)的直方圖，亮度分布生成部分可根據(jù)直方圖分析結(jié) 果，確定視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度的降低程度。視頻分析部分可把自發(fā)光顯示模塊的畫面分割成多個區(qū)域，以提取每個分割區(qū)域 的視頻數(shù)據(jù)的特征部分。按照本發(fā)明的另一個實施例，提供一種功耗降低方法，包括下述步驟使得視頻分 析部分根據(jù)待顯示在有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示模塊上的視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，提取視頻 數(shù)據(jù)的特征部分；使得亮度分布生成部分根據(jù)特征部分，生成待顯示在自發(fā)光顯示模塊上 的特征部分的區(qū)域的亮度分布，以致隨著到特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意基準位置的距離的增 大，視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度變??；和使得圖像結(jié)合部分結(jié)合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信號， 以修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。按照本發(fā)明的又一個實施例，提供一種使計算機執(zhí)行下述步驟的程序使得視頻 分析部分根據(jù)待顯示在有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示模塊上的視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，提取視 頻數(shù)據(jù)的特征部分；使得亮度分布生成部分根據(jù)特征部分，生成待顯示在自發(fā)光顯示模塊 上的特征部分的區(qū)域的亮度分布，以致隨著到特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意基準位置的距離的 增大，視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度變?。缓褪沟脠D像結(jié)合部分結(jié)合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信 號，以修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。按照本發(fā)明的實施例，在保持圖像的對比度的同時能夠降低功耗，而不導致用戶 的不適。


圖1是圖解說明按照本發(fā)明的一個實施例的有機EL顯示設備的方框圖；圖2是圖解說明按照本發(fā)明的一個實施例的有機EL顯示設備的操作的流程圖；圖3A是圖解說明根據(jù)視頻數(shù)據(jù)顯示的畫面的例子的說明圖；圖3B是圖解說明亮 度分布的例子的說明圖；圖3C是圖解說明對角線方向上，圖3A的畫面的輝度水平的變化的 說明圖；圖3D是圖解說明對角線方向上，圖3B的亮度分布的亮度水平的說明圖；圖4是示意圖解說明亮度分布生成部分的操作的說明圖；圖5A是圖解說明根據(jù)視頻數(shù)據(jù)顯示的畫面的例子的說明圖；圖5B是圖解說明通 過結(jié)合亮度分布和視頻數(shù)據(jù)而獲得的圖像的說明圖。
具體實施例方式下面參考

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在說明書和附圖中，實質(zhì)上具有相似功 能組成的組件用相同的附圖標記表示，以省略重復的說明。將按照下述順序進行說明。1.第一實施例的結(jié)構(gòu)2.第一實施例的操作
<1.第一實施例的結(jié)構(gòu)>首先，參考圖1說明按照本發(fā)明的第一實施例的有機EL顯示設備100的結(jié)構(gòu)。圖 1是圖解說明按照本發(fā)明的有機EL顯示設備100的方框圖。按照本實施例的有機EL顯示設備100是自發(fā)光顯示設備的一個例子，例如包括功 耗降低部分102和有機EL面板模塊120。有機EL面板120是有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示 模塊的一個例子。有機EL面板模塊120包括有機EL面板和驅(qū)動器IC塊。在有機EL面板中，按照面 板分辨率以矩陣形式排列像素。例如，供彩色顯示使用的有機EL面板帶有為每種發(fā)光顏色 排列的像素。不過，就像素具有其中多種顏色的發(fā)光層被分層的結(jié)構(gòu)的有機EL元件來說， 一個像素對應于多種發(fā)光顏色。驅(qū)動器IC塊具有用于驅(qū)動和控制數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)行驅(qū)動器， 及驅(qū)動和控制掃描線的掃描線驅(qū)動器。驅(qū)動器IC塊還包括向數(shù)據(jù)線驅(qū)動器和掃描線驅(qū)動 器提供驅(qū)動計時的計時發(fā)生器。功耗降低部分102是用于降低功耗，同時按照視覺上識別不出圖像質(zhì)量的降低的 方式修改視頻數(shù)據(jù)的輝度的處理裝置。按照本實施例的功耗降低部分102包括例如視頻分 析部分104，亮度分布生成部分106和圖像結(jié)合部分108。視頻分析部分104接收將顯示在有機EL面板模塊120上的視頻數(shù)據(jù)。隨后，視頻 分析部分104根據(jù)將顯示在有機EL面板模塊120上的視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，提取視頻數(shù)據(jù) 的特征部分。例如，視頻數(shù)據(jù)的特征部分是基于視頻數(shù)據(jù)待顯示的人臉，在畫面內(nèi)移動的人 或物，持續(xù)指定時間或更長時間在畫面內(nèi)保持靜止不動的人或物等等。另外，視頻分析部分 104分析視頻數(shù)據(jù)的直方圖。可在整個畫面上，或者在通過把畫面劃分成多個區(qū)域而產(chǎn)生的 每個劃分區(qū)域上進行視頻分析部分104的分析。亮度分布生成部分106根據(jù)特征部分，生成待顯示在有機EL面板模塊120上的特 征部分的區(qū)域的亮度分布，以致隨著到視頻分析部分104提取的特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意 基準位置的距離的變大，視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度變小。亮度分布生成部分106還根據(jù)視頻分 析部分104的直方圖的分析結(jié)果，確定視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度的降低程度，所述降低程度指 示視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度要被降低多少。圖像結(jié)合部分108接收待顯示在有機EL面板模塊120上的視頻數(shù)據(jù)。圖像結(jié)合部 分108還從亮度分布生成部分106接收關于亮度分布的數(shù)據(jù)。隨后，圖像結(jié)合部分108結(jié) 合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，以修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。之后，圖像結(jié)合部分108把輝 度已被修改的視頻數(shù)據(jù)輸出給有機EL面板模塊120。這導致在視頻數(shù)據(jù)中生成輝度分布， 降低顯示輝度，從而使功耗能夠被降低。圖像結(jié)合部分108在線性空間中相加關于亮度分布的數(shù)據(jù)和視頻信號。在線性空 間中相加所述數(shù)據(jù)和視頻信號使得可以單獨修改亮度，而不改變視頻數(shù)據(jù)中的顏色。下面，說明上面描述的視頻分析部分104。視頻分析部分104包括特征提取部分112，面部識別部分114和直方圖分析部分 116。視頻分析部分104的結(jié)構(gòu)并不局限于此，可以使用其它結(jié)構(gòu)，只要根據(jù)視頻數(shù)據(jù)的視 頻信號提取視頻數(shù)據(jù)的特征部分即可。特征提取部分112分析基于視頻數(shù)據(jù)待顯示在畫面上的對象的移動量，以提取特 征部分。例如，特征提取部分112提取運動對象作為特征部分。此外，特征提取部分112檢測基于視頻數(shù)據(jù)待顯示的圖像中的靜止部分，以提取特征部分。例如，特征提取部分112提 取持續(xù)指定時間或者更長時間，在畫面內(nèi)保持靜止不動的人或物作為特征部分。面部識別部分114識別基于視頻數(shù)據(jù)待顯示的人臉，以提取特征部分。面部識別 部分114提取人臉作為特征部分。直方圖分析部分116分析視頻數(shù)據(jù)的直方圖。當亮度分布生成部分106生成亮度 分布時，分析結(jié)果被用于確定總輝度將被降低的程度，背景的輝度將被降低的程度，等等。<2.第一實施例的操作〉下面，說明按照本發(fā)明的第一實施例的有機EL顯示設備100的操作。圖2是圖解 說明按照本實施例的有機EL顯示設備100的操作的流程圖。首先，視頻分析部分104接收視頻數(shù)據(jù)，并分析視頻信號(步驟S101)。例如，視頻 信號的分析可分析在視頻數(shù)據(jù)中是否包含人或物，如果包含，那么分析該內(nèi)容在哪里和有 多大，人或物的移動量或靜止狀態(tài)，等等。隨后，視頻分析部分104從分析結(jié)果中提取特征 部分(步驟S102)。例如，基于視頻數(shù)據(jù)待顯示的人臉，在畫面中移動的人或物，和持續(xù)指定 時間或者更長時間在畫面內(nèi)保持靜止不動的人或物被提取為特征部分。從一幀中可以提取 多個特征部分，或者可以只提取一個特征部分。另外，視頻分析部分104分析視頻數(shù)據(jù)的直 方圖。接下來，根據(jù)特征部分的提取結(jié)果，在顯示在有機EL面板模塊120上的特征部分 的區(qū)域上生成亮度分布(步驟S103)。根據(jù)檢測的特征部分的提取結(jié)果或直方圖分析結(jié)果，亮度分布生成部分106確定 將與視頻數(shù)據(jù)結(jié)合的亮度分布的分布范圍，或者降低輝度的范圍，并生成與確定的分布范 圍或輝度范圍對應的亮度分布。例如，在視頻分析部分104提取的特征部分的區(qū)域內(nèi)設置 基準位置，視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度被設置成隨著到基準位置的距離的增大而變小，從而生成 亮度分布。圖3A是圖解說明基于視頻數(shù)據(jù)顯示的畫面150的例子的說明圖。這種情況下，整 個表面被假定處于白電平(100%輝度)。圖3B是圖解說明亮度分布的一個例子的說明圖。 這種情況下，假定一種模式，其中在畫面的中心部分的區(qū)域161中，以畫面的中心為中心， 沿同心圓方向逐漸降低輝度，在位于其外的區(qū)域163中，保持區(qū)域161的外緣部分的輝度水平。圖3C是圖解說明在畫面的對角線方向上，圖3A的畫面的輝度水平的改變的說明 圖。圖3D是圖解說明在對角線方向上，圖3B的亮度分布的輝度水平的說明圖。如圖3D中 所示，輝度水平只在區(qū)域161中遵循拋物線變化，在其外部保持60%的輝度水平。亮度分布的分布范圍和輝度范圍的確定和生成并不局限于上面說明的例子?？梢?假定各種模式，比如以最大基準點為中心，并逐漸降低輝度，直到顯示畫面的最遠端為止。亮度分布所必需的一個性質(zhì)是當結(jié)合發(fā)揮功耗降低效果的亮度分布和視頻數(shù)據(jù) 時，眼睛發(fā)現(xiàn)不了產(chǎn)生的輝度變化。為了實現(xiàn)這一點，亮度分布所必需的性質(zhì)包括下述三個 條件。(a)重疊亮度分布之后的畫面輝度從最大輝度點(就圖3B來說，畫面的中心)開 始向外均勻且持續(xù)地降低。(b)考慮一般顯示設備的輝度均勻度，設置輝度降低量的最大 值。例如，輝度降低量的最大值(最大輝度降低比率)被設為約40%。換句話說，設定在輝度被降低得最多的像素位置，輝度約為60%。(c)在結(jié)合亮度分布之后的最大輝度點附近， 輝度梯度變得等于其它區(qū)域部分，或者與其它區(qū)域部分相比變小。生成圖3B中所示的亮度分布，以致滿足這三個條件。圖3B使用點的明暗來表示 結(jié)合亮度分布之后的輝度性質(zhì)，與實際的顯示內(nèi)容無關。下面，參考圖4說明提取多個特征部分的情況。圖4是示意圖解說明亮度分布生 成部分106的操作的說明圖。例如，當用特征提取部分112的一種算法在左上角檢測到特 征部分時，生成亮度分布171，當用人臉識別部分114在中心周圍檢測到特征部分時，生成 亮度分布173。此外，當用特征提取部分112的另一種算法檢測到無特征部分時，生成亮度 分布175。隨后，亮度分布生成部分106結(jié)合多個生成的亮度分布，從而生成亮度分布177。 隨后，亮度分布生成部分106把結(jié)合的亮度分布177發(fā)送給圖像結(jié)合部分108。圖4中所示 的亮度分布使用點的明暗來表示輝度性質(zhì)，與實際的顯示內(nèi)容無關。在按照這種方式在步驟S103中生成亮度分布之后，圖像結(jié)合部分108結(jié)合亮度分 布與視頻信號(步驟S104)。圖5A是圖解說明基于視頻數(shù)據(jù)顯示的畫面150的例子的說明 圖。圖5B是圖解說明通過結(jié)合亮度分布和視頻數(shù)據(jù)而獲得的圖像的說明圖。圖5B中所示 的亮度分布使用點的明暗來表示輝度性質(zhì)，與實際的顯示內(nèi)容無關。結(jié)合亮度分布與視頻信號的結(jié)果以從視頻信號中提取的特征部分為基礎。S卩，能 夠獲得其中特征部分的輝度較高，其它區(qū)域的輝度較低的視頻。如果特征部分是按照觀眾 關注的區(qū)域提取的，那么即使在除觀眾關注的區(qū)域之外的其它區(qū)域中，輝度被降低，觀眾也 不會產(chǎn)生不適。從而，在保持圖像的對比度的同時能夠降低功耗。按照這種方式，使用多種特征提取算法(比如視頻直方圖分析，面部識別，畫面輝 度分布分析，移動量分析和畫面內(nèi)靜止圖像檢測)來提取觀眾關注的特征部分。從而，不是 通過平淡地表現(xiàn)待顯示的視頻，而是通過相對增大提取的特征部分的輝度并降低其它區(qū)域 的輝度，不但能夠降低功耗，而且能夠向視頻提供清晰度。即，能夠保持輝度較高的部分，同 時圖像的對比度被增大，而輝度較低的部分有助于功耗的降低。結(jié)果，按照本實施例，能夠 獲得低功耗和改進的圖像質(zhì)量。盡管參考附圖詳細說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不過本發(fā)明并不局限于此。對與 本發(fā)明有關的領域中的普通技術人員來說，在權(quán)利要求中描述的技術思想內(nèi)顯然可實現(xiàn)各 種變化和修改，這些變化和修改包括在本發(fā)明的技術范圍中。例如，在上面的實施例中，有機EL顯示設備被視為自發(fā)光顯示設備的一個例子， 不過本發(fā)明并不局限于此。自發(fā)光顯示設備可以是除有機EL顯示設備之外的自發(fā)光顯示 設備。本申請包含與在2009年6月16日向日本專利局提出的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-143727中公開的主題相關的主題，該專利申請的整個內(nèi)容在此引為參考。
權(quán)利要求
一種自發(fā)光顯示設備，包括視頻分析部分，所述視頻分析部分被配置成根據(jù)待顯示在有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示模塊上的視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，提取視頻數(shù)據(jù)的特征部分；亮度分布生成部分，所述亮度分布生成部分被配置成根據(jù)特征部分，針對待顯示在自發(fā)光顯示模塊上的特征部分的區(qū)域生成亮度分布，以致隨著到特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意基準位置的距離的增大，視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度變??；和圖像結(jié)合部分，所述圖像結(jié)合部分被配置成結(jié)合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，以修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。
2.按照權(quán)利要求1所述的自發(fā)光顯示設備，其中視頻分析部分識別基于視頻數(shù)據(jù)待顯 示的人臉，以提取特征部分。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)光顯示設備，其中視頻分析部分分析基于視頻數(shù)據(jù) 待顯示的對象的移動量，以提取特征部分。
4.按照權(quán)利要求1-3任意之一所述的自發(fā)光顯示設備，其中視頻分析部分檢測基于視 頻數(shù)據(jù)待顯示的圖像中的靜止部分，以提取特征部分。
5.按照權(quán)利要求1-4任意之一所述的自發(fā)光顯示設備，其中 視頻分析部分分析視頻數(shù)據(jù)的直方圖，亮度分布生成部分根據(jù)直方圖分析結(jié)果，確定視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度的降低程度。
6.按照權(quán)利要求1-5任意之一所述的自發(fā)光顯示設備，其中視頻分析部分把自發(fā)光顯 示模塊的畫面分割成多個區(qū)域，以提取每個分割區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)的特征部分。
7.—種功耗降低方法，包括下述步驟使得視頻分析部分根據(jù)待顯示在有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示模塊上的視頻數(shù)據(jù)的視 頻信號，提取視頻數(shù)據(jù)的特征部分；使得亮度分布生成部分根據(jù)特征部分，針對待顯示在自發(fā)光顯示模塊上的特征部分的 區(qū)域生成亮度分布，以致隨著到特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意基準位置的距離的增大，視頻數(shù) 據(jù)的顯示輝度變?。缓褪沟脠D像結(jié)合部分結(jié)合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，以修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。
8.一種使計算機執(zhí)行下述步驟的程序使得視頻分析部分根據(jù)待顯示在有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示模塊上的視頻數(shù)據(jù)的視 頻信號，提取視頻數(shù)據(jù)的特征部分；使得亮度分布生成部分根據(jù)特征部分，針對待顯示在自發(fā)光顯示模塊上的特征部分的 區(qū)域生成亮度分布，以致隨著到特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意基準位置的距離的增大，視頻數(shù) 據(jù)的顯示輝度變?。缓褪沟脠D像結(jié)合部分結(jié)合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，以修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。
全文摘要
本發(fā)明提供自發(fā)光顯示設備，功耗降低方法和程序。所述自發(fā)光顯示設備，包括視頻分析部分，所述視頻分析部分被配置成根據(jù)待顯示在有源矩陣驅(qū)動式自發(fā)光顯示模塊上的視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，提取視頻數(shù)據(jù)的特征部分；亮度分布生成部分，所述亮度分布生成部分被配置成根據(jù)特征部分，針對待顯示在自發(fā)光顯示模塊上的特征部分的區(qū)域生成亮度分布，以致隨著到特征部分的區(qū)域內(nèi)的任意基準位置的距離的增大，視頻數(shù)據(jù)的顯示輝度變??；和圖像結(jié)合部分，所述圖像結(jié)合部分被配置成結(jié)合亮度分布與視頻數(shù)據(jù)的視頻信號，以修改視頻數(shù)據(jù)的輝度。
文檔編號G06K9/00GK101923827SQ20101020123
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者今村洋, 小川康文, 森秀人 申請人:索尼公司