专利名称：显示装置、显示面板、图像强化模块和图像强化控制方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置、显示面板、图像强化模块及其图像强化控制 方法。
背景技术：
由于现在一般使用的图像信号多以八位编码为主，因此， 一般显示装置 也多设计以处理八位编码的图像信号为主。不过，随着消费者对显示装置的 画质的要求不断提高，已有业者为了使显示装置能够输出更高画质的图像， 研发出能够处理十位编码的图像信号的显示装置。
然而，现在一般前端作为图像信号来源的图像传输或存储设备，仍然以 处理八位编码的图像信号为主，所以，即使使用能够输出十位编码的图像信 号的显示装置，其输出仍为八位编码的图像，因此其图像品质仍无明显的提 升。又，若为了输出十位编码的图像的需要，将前端图像信号来源的图像传 输及存储设备，全部更换为以处理十位编码的图像信号为主的设备，其成本 又过于庞大。
因此，如何设计一种低成本又能有效提升图像品质的图像强化模块，实 属当前重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种低成本且能够有效提升图像 品质的显示装置、显示面板、图像强化模块及其图像强化控制方法。
缘是，为达上述目的，依据本发明的图像强化模块接收至少一图像帧数 据，该图像强化模块包含一选取单元、 一判断单元及一强化单元。选取单元 接收图像帧数据，并依据一第一框架及图像帧数据，以产生一区段图像帧数 据。其中，区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，且所述灰阶值具有一目 标灰阶值，选取单元并输出所述灰阶值。判断单元与选取单元电性连接，并 接收所述灰阶值，且依据所述灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第一最小灰 阶值，以产生一第一比对值，并依据第一比对值及一门坎值，以产生一第一 判断信号。强化单元与判断单元电性连接，并产生一目标灰阶强化值。
为达上述目的，依据本发明的图像强化控制方法是应用于一图像强化模 块，该图像强化模块接收至少一图像帧数据，图像强化控制方法包含以下步
骤 一灰阶值选取程序，依据一第一框架对图像帧数据选取一区段图像帧数
据，区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，所述灰阶值具有一目标灰阶值。 一灰阶值比对判断程序，是针对所述灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第一 最小灰阶值进行计算，以产生一第一比对值，并依据第一比对值及一门坎值 来判断是真或伪。 一目标灰阶值强化程序，在灰阶值比对判断程序中判断为 真时，则利用所述灰阶值及目标灰阶值进行目标灰阶值强化计算模式，以产 生一目标灰阶强化值。
又，为达上述目的，依据本发明的显示面板接收至少一图像帧数据，并 包含一图像强化模块及一像素阵列。其中，图像强化模块接收图像帧数据， 并包含一选取单元、 一判断单元及一强化单元。而选取单元依据一第一框架 及图像帧数据，以产生一区段图像帧数据，其中，区段图像帧数据具有多个 相邻的灰阶值，且所述灰阶值具有一目标灰阶值，选取单元并输出所述灰阶 值。判断单元与选取单元电性连接，并接收所述灰阶值，且依据所述灰阶值 中的一第一最大灰阶值及一第一最小灰阶值，以产生一第一比对值，并依据 该第一比对值及一门坎值，以产生一第一判断信号。强化单元与判断单元电 性连接，并产生一目标灰阶强化值。像素阵列具有多个像素并与图像强化模 块电性连接，其中，各像素接收与其对应的目标灰阶强化值。
另外，为达上述目的，依据本发明的显示装置接收至少一图像帧数据， 并包含一显示面板及一发光模块。其中，显示面板包含一图像强化模块及一 像素阵列。而图像强化模块接收图像帧数据，并包含一选取单元、 一判断单 元及一强化单元。选取单元依据一第一框架及图像帧数据，以产生一区段图 像帧数据，其中，区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，且所述灰阶值具 有一目标灰阶值，选取单元并输出所述灰阶值。判断单元与选取单元电性连 接，并接收所述灰阶值，且依据所述灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第一 最小灰阶值，以产生一第一比对值，并依据第一比对值及一门坎值，以产生 一第一判断信号。强化单元与判断单元电性连接，并产生一目标灰阶强化值。 像素阵列具有多个像素并与图像强化模块电性连接，其中，各像素接收与其
对应的目标灰阶强化值。发光模块邻设于显示面板，并发射一光源。
如上所述，依据本发明的显示装置、显示面板、图像强化模块及其图像 强化控制方法，是先利用一选取单元来选取一图像帧数据中包含一欲强化的 目标灰阶值的某一范围灰阶值数据，接着，再藉由一判断单元来比较此范围 内的一最大灰阶值与一最小灰阶值的差距，并判断是否利用此范围来对目标 灰阶值作强化，若其结果为是，则再利用一强化单元对该范围所包含的目标 灰阶值作计算强化。
与现有技术相较，本发明的图像强化模块可以将一较低位数的图像信号， 平滑的转换为较高位数的图像信号。因此，不仅可以沿用现有的较低位数的 图像信号来源以节省成本，而输出的图像由于信号位数的提高，画质也同时 获得提升。
图1为一示意图，显示依据本发明较佳实施例的图像强化模块的第一态
样方块图2为一示意图，显示一依据本发明较佳实施例的图像强化模块所接收 的图像帧数据；
图3A及图3B为一示意图，显示依据不同传输方式的图像帧数据的目标 灰阶值位于第一框架值中的位置；
图4为一示意图，显示依据本发明较佳实施例的图像强化模块的第二态 样方块图5为一流程图，显示依据本发明较佳实施例的一图像强化控制方法；
以及
图6为一示意图，显示依据本发明较佳实施例的显示装置的方块图。 附图符号说明
I 显示装置
II 显示面4反
Ul 图像强化模块 llla 选取单元 lllb 判断单元 lllc 强化单元
llld存储器
Tbl框架对照表
Tb2门坎值对照表
112像素阵列
12发光模块
121光源
2图像帧数据
21第一区段图像帧数据
211灰阶值
212目标灰阶值
22第一判断信号
23第二区段图像帧数据
24第二判断信号
3图像帧强化数据
31目标灰阶强化值
4图像信号
S1-S3显示装置图像强化控制方法的步骤
以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的显示装置、显示面 板、图像强化模块及其图像强化控制方法。
如图1所示，依据本发明较佳实施例的一图像强化模块111包含一选取
单元llla、 一判断单元lllb及一强化单元lllc。选取单元llla与判断单元 lllb电性连接，判断单元lllb则与强化单元lllc电性连接。在本实施例中， 图像强化模块111更包含有一存储器llld。
请参照图1所示，图像强化模块111接收至少一图像帧数据2，而图像 强化模块111中的选取单元llla在接收图像帧数据2后，会利用一第一框架 (存放于存储器llld中的一框架对照表Tbl )来对图像帧数据2做一区段的 选取。
接着，请同时参照图1及图2所示，图像帧数据2具有多个灰阶值211。 而选取单元llla依据第一框架所选取的第一区段图像帧数据21，必定具有
一欲强化的目标灰阶值212。又在本实施例中，第一框架值的大小设定为9, 因此，第一区段图像帧数据21具有9个相邻的灰阶值211，而目标灰阶值212 则位于所述灰阶值211的正中央。
然而，选取单元llla选取第一区段图像帧数据21的方式，并非一定得 以目标灰阶值212为中点作选取。请参照图3A所示，是图像帧数据2中某一 区段的灰阶值211,若所述灰阶值211为由左至右递增，且传输方式为 rounding时，以第一框架值为4做举例，则选取的第一区段图像帧数据21 中具有4个相邻的灰阶值211,而左起第三个灰阶值211则为输出的目标灰 阶值212。又，当传输方式为truncate时，则变更为左起第一个灰阶值211 为输出的目标灰阶值212。另一方面，请参照图3B所示，当灰阶值211为由 左至右递减，同样的以第一框架值为4做举例，传输方式为rounding时，在 选取的第一区段图像帧数据21中，左起第二个灰阶值211为输出的目标灰阶 值212，而当传输方式为truncate时，则变更为左起第四个灰阶值211为输 出的目标灰阶值212。由此可知，框架值的相位可依不同情况做调整。
请再参照图l所示，选取单元llla会输出第一区段图像帧数据21至判 断单元lllb。而判断单元lllb在接收到第一区段图像帧数据21后，会先对 该第一区段图像帧数据21中一最大灰阶值及一最小灰阶值做下式运算
最大灰阶值-最小灰阶值=第一比对值
然后，判断单元11 lb再将运算后得到的第 一比对值与 一 门坎值(存放在 存储器llld中的一门坎值对照表Tb2 )利用下式比较判断 第一比对值< 门坎值
若第一比对值小于门坎值，则判断单元lllb的判断为真，判断单元lllb 会输出一第一判断信号22至强化单元lllc,而强化单元lllc在接收到第一 判断信号22后，即会利用第一区段图像帧数据21来对目标灰阶值212作强化。
以下描述其强化方式。首先，强化单元lllc先算出第一区段图像帧数据 21中所有灰阶值211的平均值，接着再将该平均值乘4并取其整数部份，得 到的数值即为目标灰阶强化值31,而所有灰阶值211都经过强化后即可得图 像帧强化数据3。另外，需注意者为框架对照表Tbl与门坎值对照表Tb2可 以分别存放在相同或不同的存储器中，端以图像强化模块111的运算速度为 优先考虑。
接着，以图2所示的第一区段图像帧数据21为例，来说明判断单元lllb 及强化单元lllc的运算及判断过程。在图2中，第一区段图像帧数据21的 最大灰阶值为61而最小灰阶值则为60,经过运算得出第一比对值为1，而在 本实施例中，门坎值则设定为2，经比较第一比对值小于门坎值，因此强化 单元lllc会利用第一区段图像帧数据21来对目标灰阶值212作强化。首先， 强化单元lllc先算出第一区段图像帧数据21中所有灰阶值211的平均值， (60+60+60+60+61+61+60+61+60 ) /9 = 60. 3
接着，再将60. 3 x 4 = 241.2并取其整数部份241, 241即为目标灰阶强 化值31,其余灰阶值211亦可依此方式逐步强化而得图像帧强化数据3。
另外，设定门坎值的目的，是防止该第一区段图像帧数据21内的最大灰 阶值及最小灰阶值差距过大，造成目标灰阶值212在强化后与相邻的强化后 灰阶值丧失边界信息而产生太过平滑的问题，因此，其数值的设定可依不同 程度的要求而有不同的设定。、
又，强化单元111c将计算出的灰阶值的平均值乘4，由于两位的差距在 数据大小上有22 = 4倍的差距，因此若是转换四位差距的数据，所需乘的数 值则变为24 = 16,而其它情况则可依此类推。
另外，请参照图4所示，当利用第一框架所选出的第一区段图像帧数据 21，其范围内计算出的第一比对值大于门坎值时，则判断单元lllb的判断为 伪，判断单元lllb会输出第一判断信号22至选取单元llla,而选取单元llla 则会再利用一第二框架(同样存放在存储器llld中的一框架对照表Tbl)来 对第一区段帧数据21中的灰阶值211再做一次选取，并输出一第二区段帧数 据23。其中，第二框架小于第一框架，且第二区段帧数据23仍具有目标灰 阶值212及多个相邻的灰阶值211。
接着，判断单元lllb同样的会将第二区段图像帧凝:据21中一最大灰阶 值及一最小灰阶值作相减，以得到一第二比对值，然后再将第二比对值与门 坎值做比较。若第二比对值仍大于门坎值，则选取单元llla会再利用框架对 照表Tbl中更小的框架值来对已选取的区段范围再作选取， 一直到选取的均 不符合，即不对灰阶值212作处理。而判断单元lllb在选取的区段范围确定 后，则会输出1第二判断信号24至强化单元lllc,同样的，强化单元lllc 在接收到第二判断信号24后，即先算出该区段范围中所有灰阶值211的平均 值，再将该平均值乘4并取其整数部份，得到的数值即为目标灰阶强化值31,
而所有灰阶值211都经过强化后即可得图像帧强化数据3。
接着，请参照图5所示，依本发明较佳实施例的图像强化控制方法应用
于如图l至图3所示的图像强化模块111,控制方法包含步骤S1至步骤S3。 步骤Sl是一灰阶值选取程序，其是依据一第一框架对图像帧数据2选取
一区段图像帧数据21,区段图像帧数据21具有多个相邻的灰阶值211,所述
灰阶值211具有一 目标灰阶值212。
步骤S2是一灰阶值比对判断程序，其是针对所述灰阶值211中的一第一
最大灰阶值及一第一最小灰阶值进行计算，以产生一第一比对值，并依据第
一比对值及一 门坎值来判断是真或伪。
步骤S3是一目标灰阶值强化程序，是在灰阶值比对判断程序中判断为真
时，利用所述灰阶值211及目标灰阶值212进行目标灰阶值强化计算模式，
以产生一目标灰阶强化值31。
其中，各程序的详细工作流程已在上述实施例中详述，在此不再赘述。 又，请参照图6所示， 一种应用图1至图4的图像强化模块111的显示
面板11接收至少一图像帧数据2,并包含一图像强化模块111及一像素阵列
112。其中，图像强化模块111接收图像帧数据2，并输出一图像帧强化数据
3。像素阵列112具有多个像素并与图像强化模块111电性连接，并输出图像
信号4,其中，各像素接收图像帧强化数据3中与其对应的目标灰阶强化值31。
图像强化模块111的工作流程已在上述实施例中详述，在此不再赘述。 接着，再请参照图6所示， 一种应用图1至图4的图像强化模块111的 显示装置1接收至少一图像帧数据2，并包含一显示面板11及一发光模块12。 其中，显示面板ll包含一图像强化模块lll及一像素阵列112。而图像强化 模块111接收图像帧数据2，并输出图像帧强化数据3。像素阵列112具有多 个像素并与图像强化模块111电性连接，其中，各像素接收图像帧强化数据
3中与其对应的目标灰阶强化值31。发光模块12邻设于显示面板11，并发 射一光源121穿透过显示面板11。
其中，相同组件的功能已在上述的实施例中讨论过，在此不再赘述。而 发光模块12可为阴极射线管发光模块、冷阴极荧光灯管背光模块、热阴极荧 光灯管背光模块或发光二极管背光模块。而本实施例的显示装置1可以是液 晶显示装置、阴极射线管显示装置或电浆显示装置，或是其它各种不同原理
的显示装置。
承上所述，依据本发明的图像强化模块及其控制方法，是先利用一选取 单元来选取一图像帧数据中包含一欲强化的目标灰阶值的某一范围灰阶值数 据，接着，再藉由一判断单元来比较此范围内的一最大灰阶值与一最小灰阶 值的差距，并判断是否利用此范围来对目标灰阶值作强化，若其结果为是， 则再利用一强化单元对该范围所包含的目标灰阶值作计算强化。
与现有技术相较，本发明的图像强化模块可以将一较低位数的图像信号， 平滑的转换为较高位数的图像信号。且图像强化模块可以设置在显示装置中， 图像信号输入到输出的工作流程中任一位置，当然若设置越接近图像输出端， 则显示装置内需更换为支持高位的组件就越少。因此，不仅可以沿用现有支 持较低位数的图像信号来源及工作组件以节省成本，而输出的图像由于信号 位数的提高，画质也同时获得提升。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范 畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在本发明的申请专利范围中。
权利要求
1、一种图像强化模块，接收至少一图像帧数据，该图像强化模块包含一选取单元，用于接收该图像帧数据，并依据一第一框架及该图像帧数据，以产生一区段图像帧数据，该区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，其中，所述灰阶值具有一目标灰阶值，该选取单元并输出所述灰阶值；一判断单元，与该选取单元电性连接，并接收所述灰阶值，且依据所述灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第一最小灰阶值，以产生一第一比对值，并依据该第一比对值及一门坎值，以产生一第一判断信号；以及一强化单元，与该判断单元电性连接，并产生一目标灰阶强化值。
2、 如权利要求1所述的图像强化模块，其中，该强化单元接收该第一判 断信号，并依据所述灰阶值及该目标灰阶值，以产生该目标灰阶强化值。
3、 如权利要求1所述的图像强化模块，其中，该选取单元更接收该第一 判断信号，并依据一第二框架及该区段图像帧数据，以输出一部份具有该目 标灰阶值的所述灰阶值。
4、 如权利要求3所述的图像强化模块，其中，该判断单元接收所述灰阶 值，并依据所述灰阶值中的一第二最大灰阶值及一第二最小灰阶值，以产生 一第二比对值，并依据该第二比对值及该门坎值，以产生一第二判断信号。
5、 如权利要求4所述的图像强化模块，其中，该强化单元接收该第二判 断信号，并依据所述灰阶值及该目标灰阶值，以产生该目标灰阶强化值。
6、 如权利要求3所述的图像强化模块，其中，该第二框架小于该第一框架。
7、 如权利要求1所述的图像强化模块，更包含一存储器，与该选取单元 及该判断单元电性连接。
8、 如权利要求7所述的图像强化模块，其中，该存储器具有一框架对照表。
9、 如权利要求7所述的图像强化模块，其中，该存储器具有一门坎值对照表。
10、 一种图像强化控制方法，应用于一图像强化模块，该图像强化模块 接收至少一图像帧数据，该图像强化控制方法包含以下步骤一灰阶值选取程序，依据一第一框架对该图像帧数据选取一区段图像帧 数据，该区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，所述灰阶值具有一目标灰阶值；一灰阶值比对判断程序，针对所述灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第 一最小灰阶值进行计算，以产生一第一比对值，并依据该第一比对值及一门 坎值来判断是真或伪；以及一目标灰阶值强化程序，在该灰阶值比对判断程序中判断为真时，利用 所述灰阶值及该目标灰阶值进行该目标灰阶值强化计算模式，以产生一 目标 灰阶强化值。
11、 如权利要求10所述的图像强化控制方法，其中，在该灰阶值比对判 断程序中当判断为伪时，进行该灰阶值选取程序，并依据一第二框架对该区 段图像帧数据选取一部份具有该目标灰阶值的所述灰阶值。
12、 如权利要求11所述的图像强化控制方法，其中，该灰阶值比对判断 程序更包含针对所述灰阶值中的一第二最大灰阶值及一第二最小灰阶值进行计算， 以产生一第二比对值，并依据该第二比对值及该门坎值来判断是否进行该目 标灰阶值强化计算模式。
13、 一种显示面板，接收至少一图像帧数据，并包含 一图像强化模块，接收该图像帧数据，包含一选取单元，依据一第一框架及该图像帧数据，以产生一区段图像帧数 据，该区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，所述灰阶值具有一目标灰阶 值，该选取单元并输出所述灰阶值，一判断单元，与该选取单元电性连接，并接收所述灰阶值，且依据所述 灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第一最小灰阶值，以产生一第一比对值， 并依据该第一比对值及一门坎值，以产生一第一判断信号，以及一强化单元，与该判断单元电性连接，并产生一目标灰阶强化值；以及一像素阵列，具有多个像素并与该图像强化模块电性连接，其中，各像 素接收与其对应的该目标灰阶强化值。
14、 一种显示装置，接收至少一图像帧数据，包含 一显示面板，该显示面板包含一图像强化模块，接收该图像帧数据，并包含一选取单元，依据一第一框架及该图像帧数据，以产生一区段图像 帧数据，该区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，所述灰阶值具有一目标 灰阶值，该选取单元并输出所述灰阶值，一判断单元，与该选取单元电性连接，并接收所述灰阶值，且依据 所述灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第一最小灰阶值，以产生一第一比对 值，并依据该第一比对值及一门坎值，以产生一第一判断信号，以及一强化单元，与该判断单元电性连接，并产生一目标灰阶强化值，以及一像素阵列，具有多个像素并与该图像强化模块电性连接，其中，各像素接收与其对应的该目标灰阶强化值；以及一发光模块，邻设于该显示面板，并发射一光源。
全文摘要
一种图像强化模块，包含一选取单元、一判断单元及一强化单元。选取单元接收一图像帧数据，并依据一第一框架及图像帧数据以产生一区段图像帧数据，其中区段图像帧数据具有多个相邻的灰阶值，而各所述灰阶值具有一目标灰阶值，且选取单元并输出所述灰阶值。判断单元与选取单元电性连接，并接收所述灰阶值，且依据所述灰阶值中的一第一最大灰阶值及一第一最小灰阶值以产生一第一比对值，并依据第一比对值及一门坎值以产生一第一判断信号。强化单元与判断单元电性连接，并产生一目标灰阶强化值。
文档编号H04N5/202GK101360185SQ20071013828
公开日2009年2月4日 申请日期2007年8月3日 优先权日2007年8月3日
发明者彭国轩, 石明家, 郭子园, 陈宥烨, 陈柏菁 申请人:奇美电子股份有限公司