专利名称：液晶显示器影像资料的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器影像资料的处理方法，该方法利用阶调(gamma)修正的方法，特别提供一种适应性对比修正方法与其系统。
背景技术：
名为阶调修正的灰阶修正方法已经广泛使用于一般影像亮度讯号中，此种修正根据讯号大小、使用一阶调修正曲线于一亮度讯号上。假若亮度讯号的大小等于或大于一默认值时，其谓为一修正起始点(correction start point)。根据先前技术，对于任一亮度讯号会采用相同的修正起始点，即使根据亮度讯号的平均值而改变修正起始点时，亦仅从亮度讯号与修正起始点的差异来取得修正量的大小。
然而，一影像亮度讯号的特性值(也就是最大值或平均值)会随着图框而变动的。根据上述，即使是具有相同值的亮度讯号于进行修正时，亦应该是以图框之不同而改变修正量才对。根据此一理由，因为藉由使用相同修正起始点已经得到修正量，或是藉由一固定值与修正起始点之间的差异而得到了修正量，可能导致不适当的灰阶修正。
习知应用于薄膜晶体管液晶显示器的一种阶调参考电压值(gamma reference voltage)由一组设定的串接电阻提供，因此只有一组阶调电压值提供给显示器的源驱动集成电路元件(source driver IC)。上述设计无法随动态画面显示的特性而调整，因此显示品质堪虑。为了提升显示影像画质，采用了动态对比处理，然而过度的动态对比处理将造成若干特殊画面显示时产生失真的情形。
发明内容
为了解决液晶显示器画面失真的问题，本发明之一实施例提供一种液晶显示器影像资料的处理方法，将非线性特征明显的数据过滤掉，可以避免线性特征的资料失真的情形。
为了避免影像之亮度资料被失当的调整，本发明的目的之一在于提供一种液晶显示器之改变对比强度的处理方法，对于影像之亮度资料呈现较大的区域分布(peak-to-peak)差异时，降低处理的对比强度以使得亮度资料能够适当地调整。
再者，本发明的目的之一在于提供一种液晶显示器之改变对比强度的处理方法，对于影像本身之特定灰阶资料所占的比率较大时降低处理的对比强度以使得亮度资料能够适当地调整。
为达到上述目的，本发明之一实施例提供一种液晶显示器影像资料的处理方法，一影像资料输入并取得影像资料的一亮度分析资料后，以一门槛条件区分亮度分析资料为一第一资料与一第二资料。基于第一资料与门槛条件调整第一资料以得到一对比强度资料。
图1为根据本发明一较佳实施例的处理流程示意图。
图2为根据本发明一实施例的应用电压与灰阶的关系图。
图3为根据本发明一较佳实施例的一亮度分布图(histogram orchannel histogram)。
图4根据本发明一实施例的未经等化处理、且对亮度分布分布曲线的数据进行分析的亮度分布示意图。
图5所示为执行本发明方法一系统方块示意图。
图6为本发明一实施例的处理强度与对比关系示意图。
图中符号说明10灰阶电压曲线
12门槛值20亮度分布曲线22波谷资料24区域分布差异25资料27门槛值31曲线32曲线40阶调参考电压系统41影像资料42处理后的影像资料43控制讯号44阶调参考电压46差分讯号处理单元48动态对比演算单元50驱动集成电路52存储器单元54多通道数字模拟转换器56时序控制器1、2、3、4步骤具体实施方式
图1为根据本发明一较佳实施例的处理流程示意图。一影像资料输入(步骤1)并取得影像资料的一亮度分析资料(步骤2)后，以一门槛条件区分亮度分析资料为一第一资料与一第二资料(步骤3)。基于第一资料与门槛条件调整第一亮度资料以得到一对比强度资料(步骤4)。有关以门槛条件区分的步骤将详述如下。
图2为应用电压与灰阶的关系图。由于液晶本身的特性，故应用电压与灰阶的关系为非线性，即灰阶电压曲线10为非线性曲线。对于大部分的液晶分子材料，无论配列结构或异方向性等而言，相对于灰阶两端(即最黑与最白)之灰阶电压曲线10的非线性情形最为明显。为了避免利用线性近似算法造成的误差，进而导致画面失真，本发明的特征之一，是利用一或多个门槛值，对于部分灰阶电压曲线110的资料或对应的亮度分析数据进行过滤以区分为一第一数据与一第二数据，藉以于动态对比调整时，忽略该些被过滤掉的第二数据而保留线性特征的第一数据。于此实施例中，利用两个门槛值12将接近最黑与最白之两不连续灰阶值范围的第二资料过滤，即非线性特征最明显的部分过滤掉。于一较佳实施例中，将对应灰阶0至16与239至255的资料过滤掉，但本发明并不限于此。
图3为一亮度分布图(histogram or channel histogram)。对于若干特定的画面内容，其被分析出的亮度分布曲线20会有一或多个较明显的区域分布(peak-to-peak)差异资料。一旦利用习知的动态对比调整时，可能造成调整幅度过大，进而挤压位于波谷位置22的数据输出之对应阶调电压，导致画面失真。根据本发明的特征之一，利用一门槛值，例如为80％，衡量整个亮度分析资料之区域分布(peak-to-peak)差异24的程度，一旦若干资料，例如第一资料之区域分布(peak-to-peak)差异的程度大于门槛值时，则根据此一情形调整第一资料之对比幅度的大小，例如被调整的对比强度小于该第一资料区域分布差异小于门槛值时被调整的对比强度，如此可避免画面失真的情形出现。
图4根据本发明之一实施例，对于亮度分布图未经过等化(equalization)的时候，对于亮度分布曲线20的资料进行分析。于一实施例中，分析亮度分布曲线20下面积的比例是否低于一门槛值。于一较佳实施例中，除了以图1中的对应的门槛值27过滤掉接近最黑与最白的资料外，并进一步分析未被过滤掉的资料25于全部资料中所占的比例(即一数量比)是否小于另一门槛值，一旦未被过滤掉的资料小于此门槛值，例如10％时，则降低分析亮度分布曲线20被处理的强度，以避免等化处理后的画面失真。根据上述，本发明的特征之一，对于未被门槛值过滤掉的资料于整体资料中所占的比例过少时，降低处理强度，如此可维持影像资料原本应呈现的色阶。
根据上述，本发明特征之一是利用门槛值处理影像的亮度分布资料，以降低影像显示时画面失真的情形。上述利用门槛值以将特定画面资料分布进行处理的方法，其可利用多通道数字模拟转换器(multi-channel digital-analog converter)来实现。图5所示为执行本发明方法一系统方块示意图。一阶调参考电压系统40接收外部电子装置，例如计算机，影像资料41处理后输出的影像资料42、控制讯号43与阶调参考电压44给驱动集成电路50(driver ICs)。于一实施例中，动态对比演算单元48与一存储器单元52连接以提供演算时所需的数据暂存空间与若干默认值储存的空间。
于此实施例中，影像资料41进入阶调参考电压系统40后一般会先经过差分讯号处理单元46进行低电压差分讯号处理。之后，影像资料41的亮度分布资料进入本发明的一动态对比演算单元48进行过滤处理。动态对比演算单元48根据本发明的门槛值概念，对于影像资料的亮度分布曲线进行资料筛选的步骤。于此之门槛值的运用，不论是过滤掉接近最黑与最白的资料、区域分布差异过大的资料、或是过少比率的保留资料，皆可根据影像的资料特性任意搭配上述两三者，避免影像资料的显示失真。可以选择的，亦可将动态对比演算单元48的运算设定为可手动选择的功能，使用者可以选择以标准或原本内建的演算方式处理与调整影像资料的对比，或是以本发明的动态对比演算单元48处理与调整影像资料的对比。经过动态对比演算单元48过滤的影像资料42可进入多通道数字模拟转换器54(multi-channel digitalanalog converter)中，多通道数字模拟转换器54根据过滤后保留的影像资料产生对应的参考阶调参考电压44输出。另一方面，一时序控制器56则根据动态对比演算单元48过滤的影像资料输出控制讯号43以控制驱动集成电路50的栅极之开与关状态。于此实施例中，时序控制器56可利用特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)来实现。
应用时，本发明可与一组标准电压值搭配以提供使用者选择，当使用者关闭本发明之适应性动态对比技术时，以上述的标准电压值作为源驱动集成电路的参考电压。另一方面，当使用者开启本发明之适应性动态对比技术时，可以弹性调整对比强度(对比拉开的程度，scale)，并以上述的标准电压值为基准输出适当的适应性参考电压来改变或调整阶调曲线。参照图6可以发现，在处理强度与对比的关系中，相较于传统之对比不随处理强度增加而增加时的曲线31，本发明之适应性动态对比技术的对比可产生随着处理强度的增加而增加的曲线32。
根据上述，本发明一实施例提供液晶显示器之改变对比强度的处理方法，一影像资料输入并取得其一亮度分析资料。以一门槛条件区分亮度分析资料为一第一资料与一第二资料，其中第一资料的连续灰阶值范围介于第二资料的不连续灰阶值范围之间。基于第一资料与门槛条件调整第一资料以得到一对比强度资料。另一实施例中则于一影像资料输入并取得其一亮度分析资料后，以一门槛条件区分亮度分析资料为一第一资料与一第二资料，其中第一资料的区域分布(peak-to-peak)差异程度大于门槛条件。基于第一资料与门槛条件调整第一资料以得到一对比强度资料。
以上所述的实施例仅为说明本发明之技术思想及特点，其目的在于使本领域的技术人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的特征所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种液晶显示器影像资料的处理方法，包含输入一影像资料；取得该影像资料的一亮度分析资料；以一门槛条件区分上述亮度分析资料为一第一资料与一第二资料；及基于上述第一资料与上述门槛条件，调整上述第一资料以得到一对比强度资料。
2.如权利要求1所述的液晶显示器影像资料的处理方法，其中该门槛条件包含二个灰阶范围，且该第一资料落于该二个灰阶范围之外。
3.如权利要求2所述的液晶显示器影像资料的处理方法，其中该第二资料落于该二个灰阶范围之内。
4.如权利要求2所述的液晶显示器影像资料的处理方法，其中该二个灰阶范围包含灰阶值从0到16的一第一范围与灰阶值从239到255的一第二范围。
5.如权利要求2所述的液晶显示器影像资料的处理方法，其中该门槛条件区分步骤更包含判断该第一资料与该亮度分析资料的一数量比。
6.如权利要求5所述的液晶显示器影像资料的处理方法，其中当该数量比小于10％时，该第一资料被调整的对比强度小于该数量比大于10％时。
7.如权利要求2所述的液晶显示器影像资料的处理方法，其中该门槛条件更包含判断该第一资料的区域分布差异的一门槛值。
8.如权利要求7所述的液晶显示器影像资料的处理方法，其中当该第一资料之区域分布差异大于80％时，该第一资料被调整的对比强度小于该被第一资料之区域分布差异小于80％时被调整的对比强度。
全文摘要
一种动态对比修正的方法用于显示于液晶屏幕上之画面处理时，以一或多个门槛值分析与筛选影像资料，进而根据门槛值将筛选所得之资料配以适当的处理强度，以避免动态对比处理过度与画面失真的情形。
文档编号G02F1/133GK101083060SQ20061008997
公开日2007年12月5日 申请日期2006年5月30日 优先权日2006年5月30日
发明者吴峙磊, 刘冠宏 申请人:中华映管股份有限公司