专利名称：液晶显示器根据显示内容处理影像的方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器的插入黑画面的方法，尤其是涉及一种液晶 显示器根据显示内容插入黑画面的方法。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)利用液晶的旋转来控制 光线的穿透量，以显示不同的亮度灰度。相较于阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)显示器使用脉冲式(impulse-type)的显示方式，液晶显示器 则是使用电压连续保持(hold-type)的驱动方式，由于液晶旋转连续变化， 使得液晶显示器在动画表现的反应速度上比阴极射线管显示器慢，所以液晶 显示器在显示移动的物体画面时会产生动态模糊。为了解决动态模糊的问 题，液晶显示器利用在画面中加入黑画面的插黑技术，来仿真阴极射线管显 示器的显示方式，例如利用背光闪烁加入黑画面，或是利用驱动电路加入黑 画面。然而，插黑技术却会使液晶显示器产生画面闪烁、忽明忽暗的现象， 虽然加入的黑画面越多越能改善动态模糊，但相对的画面也会闪烁的越严 重。
请参考图1,图1为现有插黑技术的示意图。图l的图A为阴极射线管 显示器的显示信号的示意图，图1的图B为液晶显示器的显示信号的示意图。 图A与图B的横轴为时间，纵轴为亮度，共表示三帧的显示信号，帧l的亮 度为3，帧2的亮度为2,帧3的亮度为1。图B中，液晶显示器使用插黑技 术，假设一帧的持续时间为T,前T/2的时间维持显示信号的亮度，后T/2 的时间的亮度减为0,即全黑状态，也就是在原来的帧与帧之间，加入一个 黑画面作为间隔。由于加入黑画面，液晶显示器除了传送影像的数据之外， 还需传送相同数据量的黑画面，为了维持相同的帧更新频率，所以显示数据 的更新频率必须提高为二倍。举例来说，假设帧更新频率为60Hz,使用插黑 技术后，液晶显示器传送显示数据的更新频率则为120Hz。
插黑技术能改善液晶显示器的动态模糊，却会产生画面闪烁的问题，尤
3其在多帧的亮度都相同时更为严重。请参考图2,图2为现有插黑技术产生 画面闪烁的示意图。图2的图A为液晶显示器未使用插黑技术的显示信号的
示意图，图2的图B为液晶显示器使用插黑技术的显示信号的示意图。假设 帧1至帧3的亮度都为2,使用者在观看图2的图A的画面时，并不会有画 面闪烁的问题，但是当使用者在观看图2的图B时，帧1的前半周期亮度为 2,后半周期为0,帧2前半周期亮度为2，后半周期为0，帧3前半周期亮 度为2，后半周期为0,因此使用者会明显感受到画面在闪烁。由上可知， 虽然插黑技术能改善液晶显示器的动态模糊，但却产生了画面闪烁的问题， 同样影响了液晶显示器显示的质量。
本发明提供一种液晶显示器根据显示内容处理影像的方法，包含分析该 液晶显示器的连续多帧的显示内容以产生一差异值；当该差异值大于一默认 值时，在该连续多帧的每一帧之后加入一黑画面；以及显示该连续多帧的显 示内容及插入的多个黑画面。
图1为现有插黑技术的示意图。
图2为现有插黑技术产生画面闪烁的示意图。
图3为本发明液晶显示器的影像处理系统的示意图。
图4为第一组伽玛曲线的示意图。
图5为第二组伽玛曲线的示意图。
图6为本发明液晶显示器根据显示内容处理影像的方法的流程图。 附图符号说明
20 影像处理系统 22 影像处理器
24 帧存储器 26 帧数据
28 显示面板
具体实施例方式
请参考图3,图3为本发明液晶显示器的影像处理系统20的示意图
发明内容
液晶显示器常用的插黑技术能改善液晶显示器在显示动态影像时的动态模 糊，但是却会造成液晶显示器的在显示静态影像时闪烁的问题，所以本发明 利用液晶显示器的影像处理系统20来分析输入的影像信号，使液晶显示器 在显示动态影像时开启插黑功能以改善动态模糊，在显示静态影像时关闭插
黑功能以避免造成画面闪烁的问题。影像处理系统20包含一影像处理器22、 一帧存储器24、多个帧数据26以及一显示面板28。输入液晶显示器的影像 信号包含多个帧数据26，影像处理器22接收多个帧数据26后，寄存于帧存 储器24中以进行数据分析。影像处理器22每次分析n个连续的帧数据26 的差异性，所以帧存储器24的大小至少可储存n个帧数据26。基本上，n 值越大越能分析出影像变化的差异性，但是越大的n值则需要越大的帧存储 器24，影像处理器22也需要较长的时间来分析帧数据26。在本发明实施例 中，以n"为例，影像处理器22针对每一帧分析前一个与后二个帧等连续 四个帧数据，以得到一分析结果，再将该分析结果与一默认值比较，以决定 液晶显示器是否开启插黑功能显示该帧数据。举例来说，液晶显示器在显示 第二帧数据时，影像处理器22将第一至第四帧数据储存于帧存储器24中， 再分析这四个帧数据的差异性来决定是在第二帧数据中加入黑画面。
请参考图4以及图5，图4为第一组伽玛曲线的示意图，图5图为第二 组伽玛曲线的示意图。显示装置通常可用伽玛曲线(Gamma curve)来表示 灰度-亮度对应关系。把显示装置的输入(例如0-255的灰度值)当成横轴， 把显示装置所输出的亮度当成纵轴，所画出的曲线就叫做伽玛曲线，而伽玛 曲线所对应的函数即可称为伽玛函数(Gamma function )。通常显示装置的 伽玛函数为Y=(X+e)Ar,其中Y为亮度、X为输出电压、e为补偿系数、r为 伽玛值。在本发明实施例中，液晶显示器的插黑功能以一组伽玛曲线来实现， 如图4所示，其中灰度-亮度第一对应关系为低伽玛曲线U，其伽玛值小于 预定的伽玛曲线C1的伽玛值；灰度-亮度第二对应关系为高伽玛曲线Hl,其 伽玛值大于预定的伽玛曲线C1的伽玛值。当液晶显示器的插黑功能开启时， 在帧的前半周期对应到高伽玛曲线HI来产生亮度，而在帧的后半周期对应 到低伽玛曲线LI来产生亮度；当液晶显示器的插黑功能关闭时，帧则对应 到预定的伽玛曲线C1来产生亮度。利用上述的插黑技术可使一画面的前半 周期与后半周期亮度的差异较小，因为插入的后半周期画面并非全黑画面， 所以使用者的感受比较不强烈，也可减轻液晶显示器因插黑技术产生的闪烁问题。
当液晶显示器开启插黑功能时，液晶显示器的帧的前半周期的亮度对应 到高伽玛曲线H1，帧的后半周期的亮度对应到低伽玛曲线Ll，而液晶显示
器利用高伽玛曲线HI以及低伽玛曲线Ll所显示的画面，以一色彩分析仪测 量出来的亮度，必须趋近于液晶显示器利用预定的伽玛曲线Cl所显示的画
面，如此液晶显示器的平均亮度才能维持不变，不会让使用者观赏时觉得画
面变暗。举例来说，当一帧的灰度值为50，且预定的伽玛曲线Cl所对应到 的亮度为5时，先设定帧的后半周期所使用的低伽玛曲线Ll在帧的灰度值 50时所对应的亮度为2，此时开始设定在帧的前半周期所对应的亮度，然后 以色彩分析仪测量，假设当帧的前半周期所对应的亮度为9时，色彩分析仪 所测量到的亮度为5,则标定高伽玛曲线HI在帧的灰度值50时所对应的亮 度为9，以此类推，若灰度值一共有255阶，则以此方式标定255次便能推 算出高伽玛曲线H1。根据上述的方法，可推得多组的伽玛曲线，如图5所示 的第二组伽玛曲线，包含预定的伽玛曲线C2、高伽玛曲线H2以及低伽玛曲 线L2。当影像处理系统20包含两组以上的伽玛曲线时，影像处理系统20 可根据多个帧数据26的分析结果(即差异值大小)选择一组伽玛曲线用于 插黑功能中。
请参考图6,图6为本发明液晶显示器根据显示内容处理影像的方法的 流程图。根据本发明实施例，液晶显示器根据显示内容处理影像的方法的流 程如下列步骤
步骤110:液晶显示器接收一影像信号，该影像信号包含连续多帧，将 该连续多帧寄存于一桢存储器；
步骤120:判断该多帧的显示内容是否改变，若该多帧的显示内容相同， 表示液晶显示器正显示一静态影像，进行步骤160;若多帧的显示内容不同， 表示液晶显示器正显示一动态影像，进行步骤140;
步骤130:分析寄存于该帧存储器中的一帧的前后的连续多帧的显示内 容以产生一差异值，并选择一组伽玛曲线；
步骤140:将步骤130的分析结果与一默认值相比较，若该差异值大于 该默认值，表示液晶显示器需要开启插黑功能来改善动态模糊，进行步骤 150;若该差异值小于该默认值，表示液晶显示器不需要开启插黑功能，进 行步骤160;步骤150:将该帧的前半周期的亮度对应到高伽玛曲线，将该帧的后半
周期的亮度对应到低伽玛曲线；
步骤160:将该帧的亮度对应到预定的伽玛曲线； 步骤170:输出该帧的显示内容于液晶显示器； 步骤180:结束。
综上所述，插黑技术能改善液晶显示器的在显示动态影像时的动态模 糊，但是却会造成液晶显示器在显示静态影像时闪烁的问题，本发明液晶显 示器根据显示内容的分析结果，在显示内容为动态影像时开启插黑功能以改 善动态模糊，在显示内容为静态影像时关闭插黑功能以避免造成画面闪烁的 问题。.此外，本发明液晶显示器明利用一组伽玛曲线来进行插黑，液晶显示 器将连续多帧寄存于一帧存储器，分析每一帧的前后帧的显示内容以产生一 差异值，当该差异值大于一默认值时，将该帧的前半周期的亮度对应到高伽 玛曲线，以及将该帧的后半周期的亮度对应到低伽玛曲线来输出该帧的显示 内容，因此画面的前半周期与后半周期亮度的差异较小，也可减轻液晶显示 器因插黑产生的闪烁问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变 化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种液晶显示器根据显示内容处理影像的方法，包含步骤分析该液晶显示器的连续多帧的多个显示内容以产生一差异值；当该差异值大于一默认值时，在所述连续帧的每一帧后加入一黑画面；以及显示所述连续帧的所述显示内容及插入的所述黑画面。
2. 如权利要求1所述的方法，其中当该差异值大于该默认值时，在所述 连续帧的每一帧后加入该黑画面为当该差异值大于该默认值时，在所述连续 帧的每一帧后加入根据一灰度-亮度第 一对应关系所产生的该黑画面。
3. 如权利要求1所述的方法，其中当该差异值大于该默认值时，在所述 连续帧的每一帧后加入该黑画面，包含步骤根据一灰度-亮度第二对应关系调整所述连续帧的所述显示内容；以及 加入根据一灰度-亮度第 一对应关系产生的该黑画面。
4. 如权利要求1所述的方法，其中当该差异值大于该默认值时，在所述 连续帧的每一帧后加入该黑画面为其中当该差异值大于该默认值时，在每一 帧后加入该黑画面，并维持该帧与该黑画面在一帧时间中显示。
5. 如权利要求1所述的方法，其中当该差异值大于该默认值时，在该连 续多帧的每一帧后加入该黑画面为当该差异值大于该默认值时，在每一帧之 后加入根据一第一伽玛值所产生的该黑画面，该第一伽玛值小于一预设伽玛 值。
6. 如权利要求1所述的方法，其中当该差异值大于该默认值时，在所述 连续帧的每一帧后加入该黑画面，包含步骤根据一第二伽玛值调整所述连续帧的所述显示内容，该第二伽玛值大于 一预设伽玛值；以及加入根据一第 一伽玛值所产生的该黑画面，该第 一伽玛值小于该预设伽 玛值。
7. 如权利要求1所述的方法，还包含步骤 提供一帧存储器以储存所述连续帧的所述显示内容。
全文摘要
液晶显示器在显示内容为动态影像时开启插黑功能以改善动态模糊，在显示内容为静态影像时关闭插黑功能以避免造成画面闪烁的问题。再者，液晶显示器明利用一组伽玛曲线来进行插黑，液晶显示器将连续多帧寄存于一帧存储器，分析每一帧的前后帧的显示内容以产生一差异值，当该差异值大于一默认值时，将该帧的前半周期的亮度对应到高伽玛曲线，以及将该帧的后半周期的亮度对应到低伽玛曲线来减轻插黑造成的画面闪烁。
文档编号G09G3/36GK101452681SQ20071019676
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者姜青岳 申请人:佳世达科技股份有限公司