显示控制系统及其显示控制方法与流程

本发明涉及一种显示控制系统及其显示控制方法。

背景技术：

智能手机、平板计算机、移动上网设备(MID)等电子装置已广泛地应用于人们的工作、学习与生活中。这些电子装置通常设置有一显示器。随着用户对显示质量的要求不断提高，对显示器的显示品质也变得越来越高。例如，显示器的分辨率等参数在不断的提高，进而提高显示数据的显示质量。随着用户对显示质量的要求不断提高，色彩引擎(Color Engine)技术被广泛应用于各种显示器的显示控制系统中。色彩引擎又被称作颜色管理模块(Color Management Module，CMM)，是用于对显示色彩实现优化，可以使显示器的显示图像更加清晰锐利、展现图像每个部分的细节。一般情况下，显示器显示任何画面，色彩引擎均会对显示器所需要显示的画面进行色彩处理。通常，色彩引擎是根据画面色彩是否有色彩跳变来判断该显示画面是否为生动画面，并对生动画面进行色彩渲染。然而，对于色彩渐变，如从属于同一色系的深色逐渐过渡到浅色(例如：灰色系的深灰到浅灰)的显示图像，在判断时仍存在色彩跳变的情形，从而导致色彩引擎将色彩渐变的显示图像也进行色彩渲染，从而增加了色彩引擎的处理量，而进一步增加耗能，使电子装置的待机时间减少。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种显示控制系统。

一种显示控制系统，该显示控制系统应用于具有色彩引擎的电子装置中，该显示控制系统用于对一待显示画面进行分析，该待显示画面包括多个显示区域子画面，该显示控制系统包括：

侦测模块，用于侦测该待显示画面的该多个显示区域子画面的灰阶值；

分析模块，用于分析上述灰阶值来获取该多个显示区域子画面出现的平坦及边界的情况，来判断该待显示画面是否为生动画面，其中，相邻二显示区域子画面的灰阶被认为差异足够大存在色彩上的跳变时，认为该相邻二显示区域子画面间存在一边界，而相邻二显示区域子画面的灰阶被认为差异不明显而不存在色彩上的跳变，则认为相邻二显示区域子画面间存在一平坦；及

色彩引擎控制模块，用于在上述待显示画面不是生动画面时，关闭所述色彩引擎，而在该待显示画面为生动画面时，开启该色彩引擎对该待显示画面进行色彩处理。

还有必要提供一种显示控制方法，应用于具有色彩引擎的电子装置中，该电子装置具有一待显示画面，该待显示画面包括多个显示区域子画面，该方法包括如下步骤：

侦测步骤，侦测该待显示画面的该多个显示区域子画面的灰阶值；

分析步骤，分析前述灰阶值来获取该多个显示区域子画面出现的平坦及边界的情况，来判断该待显示画面是否为生动画面，其中，相邻二显示区域子画面的灰阶被认为差异足够大存在色彩上的跳变时，认为该相邻二显示区域子画面间存在一边界，而相邻二显示区域子画面的灰阶被认为差异不明显而不存在色彩上的跳变，则认为相邻二显示区域子画面间存在一平坦；及

色彩引擎控制步骤，在上述待显示画面不是生动画面时，关闭所述色彩引擎，而在该待显示画面为生动画面时，开启该色彩引擎对该待显示画面进行色彩处理。

相较于现有技术，本发明的显示控制系统及显示控制方法在显示器的待显示画面为非生动画面(即待显示画面不存在色彩连续跳变)时，将显示器的色彩引擎关闭，以节省能耗，而延长待机时间。同时，在显示器的待显示画面为生动画面时，可仅对待显示画面的生动部分进行色彩处理，从而对生动部分进行画面优化，以呈现出更优质的画面。此外，通过预设差值、预设的平坦阈值、边界个数阈值的设定来定义是否为生动画面，能够提高画面辨别的精度。

附图说明

图1为本发明显示控制系统一较佳实施方式的运行环境硬件架构示意图。

图2为图1所示的显示控制系统的分析模块的结构示意图。

图3为图1所示的显示控制系统在处理待显示画面时，该待显示画面的分区示意图。

图4至图5为应用本发明显示控制系统进行显示控制的显示控制方法一较佳实施方式的步骤流程图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明显示控制系统及显示控制方法。

如图1所示，图1是本发明显示控制系统一较佳实施方式的运行环境的硬件架构示意图。该显示控制系统100应用于电子装置10中，该电子装置10包括处理器110、存储器120、显示器130及色彩引擎140。在本实施方式中，该电子装置10可以为，但不限于，显示设备、计算机、智能手机、个人数字助理(PDA)、平板计算机以及移动网络设备(MID)。该色彩引擎140为一专门的运算控制芯片及与之配套的电路，透过色彩引擎140将图像信号的色彩空间红、绿、蓝(简称RGB)的信号转换至色调(Hue)、饱和度(Saturation)与亮度(Intensity)，以对各种颜色信号进行独立调节，使显示器130显示的图像更加清晰锐利、更好的展现图像每个部分的细节。

所述显示控制系统100可根据显示器130的待显示画面的表现形式控制色彩引擎140的工作状态。该待显示画面134的表现形式包括生动画面及非生动画面。在该显示器130显示的画面为非生动画面时，该显示控制系统100控制关闭该色彩引擎140，以减少能耗。在该显示器130显示的画面为生动画面时，该显示控制系统100可激活该色彩引擎140以对画面进行色彩处理与渲染，而提升图像效果。或者，在该显示器130显示的画面同时存在非生动画面或生动画面时，该显示控制系统100可控制该色彩引擎140仅对生动画面部分进行色彩处理，而不对非生动画面进行色彩处理，有效控制色彩引擎产生的能耗。

如图1所示，本实施例中，该显示控制系统100包括侦测模块101、分析模块103以及色彩引擎控制模块105。上述各功能模块可以软件程序、韧体(firmware)、或应用程序(App)的形式储存在所述存储器120中，并由所述处理器110控制各功能模块的执行。另外，该显示控制系统100包括的各功能模块可直接植入电子装置10的操作系统中，也可直接安装在该存储器120中，由处理器110控制执行。进一步地，显示控制系统100也可以是处理器110内置的用于达到既定功能的韧体程序。此时，内建有该显示控制系统100的处理器110可以是显示器130的驱动芯片(Driver IC)，以驱动显示器130进行显示。

进一步地，请参阅图2，该分析模块103包括初始分析子模块1032与多个画素分析子模块1034，该多个画素分析子模块1034的数量为m个，m为大于等于1的自然数。该m个画素分析子模块1034按工作顺序依序定义为第一画素分析子模块1034(1)、第二画素分析子模块1034(2)……第m画素分析子模块1034(m)。其中，可预先设定该画素分析子模块1034参与工作的个数，例如设定该画素分析子模块1034参与工作的个数为x，x小于或等于m。该初始分析子模块1032与该多个画素分析子模块1034的功能及工作模式将在下文详述。

请一并参照图3，图3为图1所示的显示控制系统100在处理待显示画面134时，该待显示画面134的分区示意图。该侦测模块101用于侦测该显示器130的待显示画面134的特性参数。在一实施方式中，该待显示画面134包括呈阵列排列的多个显示区域子画面1342，每一显示区域子画面1342对应一子画素，每一子画素对应一单色画素，例如红(R)、绿(G)、蓝(B)、黄(Y)或白(W)。该特性参数为该待显示画面134中每一显示区域子画面1342的色彩信息，在其他本实施方式中，该色彩信息可为该待显示画面134对应画素的灰阶值。在本实施例中，将该待显示画面134分割成多个等面积且矩阵排列的显示区域子画面1342。在其他变更实施例中，每一显示区域子画面1342可对应多个子画素，该多个子画素构成一矩阵区域。该特性参数为该待显示画面134中每一矩阵区域的色彩信息，该色彩信息为每一矩阵区域中多个色彩画素的平均灰阶值。如此，该待显示画面134被分割定义为多个矩阵区域。

该侦测模块101对该待显示画面134中的显示区域子画面1342的色彩信息进行侦测。该侦测模块101可藉由一预定程序，如类似Photoshop的色彩提取器，自存储该待显示画面1342的RGB数据的显示模块中提取该待显示画面134的每一显示区域子画面1342的色彩信息。该侦测模块101从左至右及从上至下依序读取该待显示画面134每一显示区域子画面1342的色彩信息。为便于描述，在矩阵排列的显示区域子画面1342中，位于左上角的显示区域子画面1342作为第一显示区域子画面1342(1)，其余显示区域子画面1342依次定义为显示区域子画面1342(2)-1342(n)，其中，本实施例中，定义其余的显示区域子画面1342(2)-1342(n)的排列顺序为，从左到右从上至下。可以理解，也可选用其他区域作为第一显示区域子画面1342(1)。

进一步地，该侦测模块101对该待显示画面134进行色彩信息的提取时，该侦测模块101对该待显示画面134属于红(R)、绿(G)、蓝(B)三色之一的各显示区域子画面1342的灰阶值进行提取，该分析模块103根据该侦测模块101提取的各区域子画面1342的灰阶值进行分析(分析步骤如下文描述)后，再对属于另一色的各显示区域子画面1342的灰阶值进行提取再待分析模块103进行分析，直到各显示区域子画面1342均被侦测与分析完成为止，以判断该待显示画面134是否为生动画面，其中，当该分析模块103分析完该待显示画面134各单色色彩时，若至少有一种单色色彩的分析结果为生动画面，则该待显示画面134可判定为生动画面，此时可终止对属于其他颜色色系的显示区域子画面1342进行分析，以节约侦测与分析步骤。

所述色彩引擎控制模块105用于根据分析模块103对该待显示画面134的分析结果控制所述色彩引擎140的工作状态。具体地，若待显示画面134不是生动画面时，表示该待显示画面134无需启动该色彩引擎140进行色彩处理，此时，该色彩引擎控制模块105关闭(Disable)该色彩引擎140，以节省能耗。具体地，该色彩引擎控制模块105可产生第一控制指令，并透过所述处理器110发送至色彩引擎140，控制该色彩引擎140处理关闭状态。反之，若待显示画面134为生动画面，该色彩引擎控制模块105则启动(Enable)该色彩引擎140对该待显示画面进行色彩处理，以优化显示画面，从而呈现出更优质的画面效果。具体地，该色彩引擎控制模块105可产生第二控制指令，并透过所述处理器110发送至色彩引擎140，控制该色彩引擎140于启动状态。

其中，该分析模块103分析该侦测模块101侦测到的特性参数，以进一步判断该待显示画面134是否为生动画面。在本实施方式中，该生动画面指该待显示画面134的显示区域子画面1342的灰阶值变化量大于或等于一预设差值T的画面。其中，该预设差值T的设定，比如可以是根据用户根据个人喜好设定，也可以是实验或应用惯用值。下面结合图3，就分析模块103分析待显示画面134是否为生动画面的一实施过程详细陈述如下：

首先，该初始分析子模块1032将该侦测模块101提取得到的该第一显示区域子画面1342(1)与同行中相邻的第二显示区域子画面1342(2)的灰阶值相减，若该第一显示区域子画面1342(1)与同行中相邻的第二显示区域子画面1342(2)的灰阶值的差值的绝对值，即灰阶变化量大于或等于一该预设差值T，则定义该第一显示区域子画面1342(1)与该第二显示区域子画面1342(2)之间具有一个边界D，反之，若小于该预设差值T，则定义该第一显示区域子画面1342(1)与该第二显示区域子画面1342(2)之间具有一个平坦F。相邻二显示区域子画面1342间存在一边界D表征了该二显示区域子画面1342的灰阶被认为差异足够大存在色彩上的跳变。而相邻二显示区域子画面1342间存在一平坦F则表征了该二显示区域子画面1342的灰阶被认为差异不明显而不存在色彩上的跳变，例如该二显示区域子画面1342构成一渐变图样。可以理解，当侦测模块101按照同色首先侦测方式侦测显示区域子画面1342时，第二显示区域子画面1342(2)为与第一显示区域子画面1342(1)同色且位置相邻的显示区域子画面1342；当然，该第二显示区域子画面1342也可为与第一显示区域子画面1342(1)位置相邻且不同色的显示区域子画面1342。

若该第一显示区域子画面1342(1)与该第二显示区域子画面1342(2)之间为一个平坦F时，则该初始分析子模块1032继续对接续的第三显示区域子画面1342(3)进行分析。该初始分析子模块1032将该第二显示区域子画面1342(2)的灰阶值与该第三显示区域子画面1342(3)的灰阶值相减，差值的绝对值再与该预设差值T相对比，若小于该预设差值T，则定义该第二显示区域子画面1342(2)与该第三显示区域子画面1342(3)之间也具有一平坦F。依此类推，该初始分析子模块1032依序对其余的显示区域子画面1342(i)的灰阶值与接续的显示区域子画面1342(i+1)的灰阶值的变化量进行分析，并将该变化量与预设差值T比较，直到侦测到第一个边界D。此时该初始分析子模块1032暂停工作，同时触发第一画素分析子模块1034开始工作。

可以理解，若该初始分析子模块1032依序对全部的该显示区域子画面1342(i)的灰阶值的变化进行分析，当均未侦测到边界D，则判定该待显示画面为非生动画面。

当侦测到该第一个边界D时，该第一画素分析子模块1034开始对显示区域子画面1342(i)进行分析，具体而言，当侦测到显示区域子画面1342(i-1)与显示区域子画面1342(i)之间具有一个边界D时，该第一画素分析子模块1034将显示区域子画面1342(i)的灰阶值与邻近的下一个显示区域子画面1342(i+1)的灰阶值相减，差值的绝对值与该预设差值T相比较，以判断为边界D还是平坦F。若为平坦F，则该第一画素分析子模块1034继续将接续的显示区域子画面1342(i+2)的灰阶值与该显示区域子画面1342(i+1)的灰阶值相减，以判断为边界D还是平坦F，反之，若为边界D(定义为第二边界D2)，则触发该第二画素分析子模块1034将显示区域子画面1342(i+1)的灰阶值与邻近的下一个显示区域子画面1342(i+2)的灰阶值相减，以判断为边界D还是平坦F。若该显示区域子画面1342(i+1)与该显示区域子画面1342(i+2)之间为平坦F，则，该第二画素分析子模块1034继续将接续的显示区域子画面1342(i+3)的灰阶值与该显示区域子画面1342(i+2)的灰阶值相减，以判断为边界D还是平坦F，反之，若为边界D(定义为第三边界D3)，则触发该第三画素分析子模块1034将显示区域子画面1342(i+3)的灰阶值与邻近的下一个显示区域子画面1342(i+4)的灰阶值相减，差值的绝对值与该预设差值T相比较，以判断为边界D还是平坦F。依此类推，即当侦测到第x个边界D时，触发该第x画素分析子模块1034将显示区域子画面1342(i+x)的灰阶值与邻近的下一个显示区域子画面1342(i+x+1)的灰阶值相减，差值的绝对值与该预设差值T相比较，以判断为边界D还是平坦F。当侦测到预定个数的边界D(如:第x个边界D，定义为第x边界Dx，x为边界个数阈值)时，可判定该显示区域子画面1342(i)至该显示区域子画面1342(i+x+1)之间的待显示画面区域为生动画面。从侦测到第一边界D1至预定个数的第x边界Dx，可认为是侦测出该待显示画面134中的最小区域的生动画面的一循环。也就是说，当该分析模块103侦测到有一个循环，该循环对应的该待显示画面的相应区域被判定为是生动的。需要说明的是，参与工作的画素分析子模块1034的数量(除初始分析子模块1032)与在一循环中侦测到的最后一个边界D的数量相同。

总体来说，当该初始分析子模块1032侦测到边界D时，触发第一画素分析子模块1034(1)开始分析接续显示区域子画面1342的灰阶值变化，除非连续侦测到y个平坦F(y为预设的平坦阈值)，否则，只要侦测到一个边界D则触发第二画素分析子模块1034(2)开始分析接续显示区域子画面1342的灰阶值变化。同理，该第二画素分析子模块1034(2)除非连续侦测到y个平坦F，否则只要侦测到一个边界D则触发该第三画素分析子模块1034(3)开始分析接续显示区域子画面1342的灰阶值变化。其中，若连续侦测到y个平坦F，则所有画素分析子模块1034暂停工作，该初始分析子模块1032重新开始工作，以接续的显示区域子画面1342(i)为起始点，开始分析显示区域子画面1342的灰阶值变化，直到侦测一个边界D时，再次触发该第一画素分析子模块1034开始分析接续的显示区域子画面1342的灰阶值变化，并在遇到下一边界D时触发该第二画素分析子模块1034开始工作，并重复上述过程。也就是说，比对结果显示当出现第一个边界D1后，后续出现的平坦的个数未达到一预设的平坦F个数阈值y同时出现的边界D的个数达到一预设的边界个数阈值x，则判断该待显示画面134为生动画面，该色彩引擎140启动对该待显示画面134进行色彩处理。其中，T、x、y均为不小于1的自然数。该些参数可预先存储在该存储器120中，也可以在需要时透过额外设置的人机交互界面，如在屏显示控制界面(OSD)，进行设定。

举例而言，可预先设定T＝10，x＝3，y＝2。也就是说，当该初始分析子模块1032侦测到一边界D时，触发第一画素分析子模块1034开始分析接续的显示区域子画面1342的灰阶值变化，除非连续侦测到两个平坦F，否则，只要侦测到一个边界D则触发第二画素分析子模块1034开始分析接续显示区域子画面1342的灰阶值变化。同理，该第二画素分析子模块1034除非连续侦测到两个平坦F，否则只要侦测到一个边界D则触发该第三画素分析子模块1034开始分析接续显示区域子画面1342的灰阶值变化。其中，若第三画素分析子模块1034连续侦测到两个平坦F，则所有画素分析子模块1034暂停工作，该初始分析子模块1032重新开始工作，并分析接续显示区域子画面1342的灰阶值变化，直到侦测一个边界D时，再次触发该第一画素分析子模块1034开始分析接续显示区域子画面1342的灰阶值变化，并在遇到下一边界D时触发该第二画素分析子模块1034开始工作，并重复上述过程。当该分析模块103分析完所述待显示画面134的所有显示区域子画面1342时，若最后一个侦测到的边界D为由该第n画素分析子模块1034(n大于等于x的取值)侦测到的，则判定该待显示画面134为生动画面，该色彩引擎140启动对该待显示画面134进行色彩处理。

在其他变更实施方式中，T、x、y可以根据需要，选择其他合适的数值，若需对画面进行较精细的分析，则可设定该预设差值T的数值较小，反之则设置该预设差值T较大。例如，在另一实施方式中，T＝4，x＝4，y＝5。

如图4所示，是本发明显示控制方法一较佳实施方式的流程图。

步骤S201，侦测步骤，侦测该待显示画面134的该多个显示区域子画面1342的灰阶值。藉由该侦测模块101侦测一待显示画面的灰阶值。该特性参数为该待显示画面134中每一显示区域子画面1342的灰阶数值。预设差值T、边界个数阈值x及平坦个数阈值y，在本实施例中，T、x、y分别设定为10、3、2。

具体地，请一并参阅图2，首先，该侦测模块101提取该待显示画面134的每一区域子画面1342的色彩信息。该侦测模块101可藉由一预定程序，如类似Photoshop的色彩提取器，提取该待显示画面134每一显示区域子画面1342的色彩信息。在本实施例中，该待显示画面134分为多个矩阵排列的显示区域子画面1342。为便于描述，在矩阵排列的显示区域子画面1342中，位于左上角的显示区域子画面1342作为第一显示区域子画面1342(1)，其余显示区域子画面1342依次定义为显示区域子画面1342(2)-1342(n)，可以理解，也可选用其他区域作为第一显示区域子画面1342(1)。

步骤S203，分析步骤，分析模块103自该侦测模块101顺序获取相邻显示区域子画面1342的灰阶值，分析出二相邻显示区域子画面1342间存在平坦F还是边界D，并且依照分析结果确认该待显示画面134是否为生动画面。依照前文描述，可以理解，当比对结果显示相邻二显示区域子画面1342间的灰阶值小于该默认差值T时，该二显示区域子画面1342之间具有一平坦F，反之，则具有一边界D。更进一步地，当该分析模块103对连续的显示区域子画面1342进行分析时，比对结果显示当出现一个边界D后，后续出现的平坦的个数达到平坦个数阈值y同时出现的边界D的个数未达到边界个数阈值x的情况产生，则该分析模块103将就剩余的显示区域子画面1342进行分析；比对结果显示当出现一个边界D后，后续出现的平坦的个数未达到平坦个数阈值y同时出现的边界D的个数达到边界个数阈值x，则判断该待显示画面为生动画面。

具体地，请一并参阅图5，图5是图4所示的分析步骤S203的分解流程示意图，其中，T、x、y设定为10、3、2。

步骤S2031，初始分析子模块1032首先将待显示画面134的第一显示区域子画面1342(1)与第二显示区域子画面1342(2)的灰阶值相减，并将差值的绝对值与该预设差值T相比较。若该差值的绝对值小于该预设差值T，判定该二显示区域子画面1342之间为平坦F，则进行步骤S2032；若该差值的绝对值大于或等于该预设差值T，判定该二显示区域子画面1342之间为边界D，进行步骤2032。

步骤S2032，该初始分析子模块1032接着将下一个显示区域子画面1342的灰阶值与其前一个显示区域子画面1342的灰阶值相减，并将差值的绝对值与该预设差值T相比较。若侦测到为边界D，则进行步骤S2033；若侦测到为平坦F，则进行步骤S2034。

步骤S2033，触发画素分析子模块1034将接续的显示区域子画面1342的灰阶值与相邻的前一个显示区域子画面1342的灰阶值相减，并将差值的绝对值与该预设差值T相比较，从而判断为边界D或是平坦F。若在侦测到下一个边界D前，该画素分析子模块1034连续侦测到两个平坦，则返回步骤S2032；若在侦测到下一个边界D前，该画素分析子模块1034未连续侦测到两个平坦F，则进行步骤S2035。

步骤S2034，判定是否分析完所有该待显示画面134的所有显示区域子画面1342，若是则判定该待显示画面134为非生动画面，若否，则返回步骤S2032。其中，判定是否分析完所有该待显示画面134的所有显示区域子画面1342的功能可以通过额外设置的跟踪模块实现，也可以直接集成于该分析模块103，即该分析模块103同时具有辨别是否分析完有该待显示画面134的所有显示区域子画面1342的功能。

步骤S2035，该画素分析子模块1034依序将剩余的显示区域子画面1342的灰阶值与相邻的显示区域子画面1342的灰阶值相减，并将差值的绝对值与该预设差值相比较，以判定为边界D或是平坦F。当将待显示画面134的所有显示区域子画面1342分析完成后，若侦测到的最后一个边界D为连续侦测到两个平坦后的第三个边界D3，则判定该待显示画面134为生动画面，进入步骤S205；反之则判定该待显示画面134为非生动画面，进入步骤S207。

步骤S205，所述色彩引擎控制模块105启动(enable)色彩引擎140对该待显示画面进行色彩处理。

具体地，在该步骤S205中，也可由所述分析模块103可进一步识别出每一行/列显示区域子画面或每一显示区域子画面是否为生动画面，然后该识别结果发送至色彩引擎控制模块105。该色彩引擎控制模块105根据该识别结果控制该色彩引擎140对待显示画面部分进行色彩处理，而对非生动画面部分不进行色彩处理，以达到更好的能耗节省效果。

步骤S207，所述色彩引擎控制模块105关闭所述色彩引擎140。

本发明的显示控制系统及控制方法在显示器的待显示画面不是生动画面(即待显示画面为黑色画面)时，将显示器的色彩引擎关闭，以节省能耗，而延长待机时间。同时，在显示器的待显示画面为生动画面时，可仅对待显示画面的生动部分进行色彩处理，而减少色彩引擎的数据处理量，在保证图像显示质量的同时还能达到节省能耗的目的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。