显示装置的背光调光期间剪切像素的灰度级的方法和装置的制造方法_2

文档序号:9826904阅读:来源:国知局
公开的方法不仅包括累积直方图的各区间,而且 将直方图的较高级别区间的累积计数相加。区间是指直方图的各灰度。下文中,以上累积 计数的方法将被称为"累积二次计数的方法"。在累积二次计数的方法中,因累积计数方向 上的累积计数急剧变化,可识别到,随着区间变得小于帧最大值,剪切伪影变得更严重。
[0030] 在表2中示出相对于图1中的图像累积二次计数的方法。在根据本公开的累积二 次计数的方法中,通过将灰度N的累积计数与之前计算出的灰度N-1的累积计数相加,可如 下计算灰度N的累积计数:C N= C N+1+PN,其中,PN是灰度N的像素的数量,C N+1是灰度N+1的 累积计数,CN是灰度N的累积计数。可如下地计算灰度N的二次累积计数:D N= D N+1+CN。
[0031] [表 2]
[0032]
[0033] 为了表现通过根据本公开的累积二次计数的方法产生的效果,图5和图6示出将 累积二次计数的方法应用于图3中或图4中的图像而得到的结果。参照图5和图6,Count_ old是根据累积计数的方法(表2中的CN= C N+1+PN)进行计算的结果,Count_new是根据本 公开的累积二次计数的方法(表2中的D N= D N+1+CN)进行计算的结果。
[0034] 在根据本公开的累积二次技术的方法中,随着直方图的区间改变,累积计数量显 著增加,使得二次计数的阈值被设置成较高值。在阈值被设置成1,500, 000的情况下,在图 5的图像中的超过阈值的灰度是149(与图3相同)。可如下地计算图5的图像中像素数据 的剪切量:(255-149) X 1/5+ (192 - 149) X 1/5 = 29. 8,其中,1/5 代表灰度超过 149 (即,灰 度255和192)的像素的面积。帧最大值是超过阈值的灰度之前的一个灰度。因此,在图5 的图像中,帧最大值是148,使得超过灰度148的像素数据被剪切。当帧增益是255/帧最大 值时,可如下地计算帧增益:255/148 = 1. 7。当调节图5中的图像时,可通过将像素数据与 帧增益相乘来调节像素数据,使得像素的亮度可增大,背光单元的最高亮度可减小,从而使 功耗降低。通过与帧增益相乘而被调节的数据的值达到饱和,成为超过255的最高灰度值, 使得该值被255取代。
[0035] 在图6的图像中(与图4相同),超过阈值1,500, 000的灰度是181。可如下地计 算图6的图像中的像素数据的剪切量:(255-181) X 2/5 = 29. 6,其中,2/5代表图像中的灰 度超过181的像素的面积比。帧最大值是超过阈值的灰度之前的一个灰度。因此,在图6 的图像中,帧最大值是181,使得超过灰度181的像素数据被剪切。可如下地计算帧增益: 255/181 = 1. 4。当调节图6中的图像时,可通过将像素数据与帧增益相乘来调节像素数据, 使得像素的亮度可增大,背光单元的最高亮度可减小,从而使功耗降低。通过与帧增益相乘 而被调节的数据的值达到饱和,成为超过255的最高灰度值,使得该值被255取代。
[0036] 在根据本公开的累积二次计数的方法中,可根据图像更准确地识别剪切伪影水平 (即,烦扰程度)。在用于累积计数的方法中,可通过只使用累积计数的方法来识别图3和 图4的图像中的剪切伪影水平。然而,根据本公开,累积二次计数的方法可通过根据图5和 图6中的图像不同地计算帧最大值来识别剪切伪影水平。另外,累积二次计数的方法可在 保持剪切伪影水平的同时根据图像优化帧增益,使得改进功耗的效果可增强,而观众感觉 到的图像质量没有劣化。
[0037] 图7是示出根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示图,图8是示出数据剪 切装置的示图。
[0038] 参照图7和图8,根据本公开的显示装置包括显示面板10、显示面板驱动器、背光 单元200、光源驱动器202等。
[0039] 显示面板100的像素阵列包括数据线(DL)、与数据线交叉的选通线(GL、或扫描 线)和布置成矩阵形式的像素,以便显示输入图像。
[0040] 像素中的每个包括液晶单元、存储电容(Cst)、薄膜晶体管(TFT)等。液晶单元使 用被像素电极和被施加公共电压的公共电极之间产生的电场驱动的液晶分子,延迟光的相 位,从而根据数据调节透射率。存储电容器保持液晶单元的电压达一帧的时段。TFT根据来 自选通线(GL)的选通脉冲而导通,以将数据电压从数据线供应到液晶单元的像素电极。
[0041] 可通过诸如扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面内开关(IPS)模式、边缘 场开关(FFS)模式等任何已知的液晶模式来驱动显示面板100。液晶显示(LCD)装置可被 实现为诸如透射型LCD、半透射型LCD、反射型LCD等各种形式。透射型LCD或半透射型LCD 包括背光单元200和光源驱动器202。
[0042] 背光单元200可被构造成边光型背光单元或直下型背光单元。背光单元200设置 在显示面板10的后表面下方,将光照射到显示面板100上。光源驱动器202将电流供应到 背光单元200的光源,使得光源可发光。光源驱动器202通过根据来自图8中示出的背光 控制器18的调光信号(D頂)控制施加到光源的电流来调节光源的亮度。光源驱动器202 可通过根据调光信号(D頂)控制调节脉冲宽度的脉宽调制来调节光源的亮度。光源可以是 发光二极管(LED)。
[0043] 显示面板驱动器将像素数据写入显示面板100的像素。显示面板驱动器包括数据 驱动器102、选通驱动器104、时序控制器110等。
[0044] 数据驱动器102通过将从时序控制器110接收的调制后的数字视频数据转换成伽 玛补偿电压来产生数据电压,并且将产生的数据电压供应到显示面板100的数据线(DL)。 选通驱动器104在时序控制器130的控制下将与供应到数据线(DL)的数据电压同步的选 通脉冲供应到选通线(GL),并且将选通脉冲顺序地移位。
[0045] 时序控制器110将从主机系统120接收的输入图像的数字视频数据发送到数据驱 动器102。时序控制器110通过使用与数字视频数据同步并且从主机系统120接收的时序 信号(诸如,垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、主时钟等)来控制数据驱动器 102和选通驱动器104的操作的时序。时序控制器110通过使用图8中示出的数据剪切装 置基于帧增益来调节输入图像的像素数据,并且产生调光信号(D頂)来控制背光单元的亮 度。
[0046] 主机系统120可以是电视(TV)系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、 个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统中的任一种。主机系统120可通过使用缩放器 根据显示面板100的分辨率适宜地调节输入图像的分辨率,并且将调节后的分辨率连同与 时序信号一起发送到时序控制器110。
[0047] 数据剪切装置可被安装在数据剪切装置中。数据剪切装置在输入图像的直方图中 剪切具有高级灰度的像素数据。另外,数据剪切装置通过使用帧增益(S)来调节像素数据 并且控制调光信号。
[0048] 如图8中所示,数据剪切装置包括直方图生成器11、第一累积计数生成器12、第二 累积计数生成器13、比较器14、数据调节器16、背光控制器18。
[0049] 参照图8,直方图生成器11生成输入图像的直方图。直方图代表如图1和图2中 所示的针对各灰度的像素的累积数量。
[0050] 第一累积计数生成器12通过使用累积计数的方法,如下地计算灰度N的主累积计 数:C N= CN+1+PN,其中,N代表灰度N的像素的数量,PN代表直方图中的灰度N-1的像素的数 量。
[0051] 第二累积计数生成器13过滤灰度级的主累积计数。在一些实施方式中,第二累积 计数生成器13使用低通滤波器来过滤灰度级的主累积计数。例如,第二累积计数生成器13 可累积灰度N的主累积计数(C N),以便输出灰度N的二次累积计数(DN= D N+1+CN)。换句话 讲,累积或集成可以是灰度级的主累积计数的低通滤波的形式。结果,特定主累积计数的效 果变得不太显著,因为其对显示器的作用将是在其递增变化至高达灰度点的二次累积计数 的背景下。在其它实施方式中,可使用除了累积或集成外的不同滤波形式使特定主累积计 数的效果不太显著。例如,第二累积计数生成器13可使用数字滤波器、模拟滤波器、积分器 或累积器。
[0052] 比较器14存储特定阈值。比较器14将从第二累积计数生成器13输入的二次累 积计数与阈值进行比较。响应于二次累积计数Φ Ν)大于阈值,比较器14将使能信号发送 到第一累积计数生成器12。在从比较器14接收到使能信号时,第一累积计数生成器12减 小直方图的灰度并且继续累积灰度级的计数。响应于二次累积计数(D N)大于阈值,比较器 14将之前存储的二次累积计数的灰度N-1作为帧最大值(图2中的帧最大值)输出到Dn。<
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