专利名称：像素驱动与显示影像数据的方法
技术领域：
本发明是提供一种显示影像数据方法，尤指一种可缩小运动模糊宽度的 像素驱动与显示影像数据的方法。
背景技术：
随着液晶显示技术日渐成熟，应用液晶显示面板作为液晶电视己成为趋 势。然而，液晶电视受限于液晶的物理特性，在动画表现的反应速度上较传 统显象管电视慢，而导致在移动物体(moving subject)的影像边缘产生运 动模糊(motion blur)。为了降低动画上的运动模糊程度，现有技术提出了 一种倍频的改善方法。请参阅图1。图1所示为相邻两个图素101与102，其分别接收并在画面 时间(frame time) Tf中显示灰阶数据A与B。请参阅图2。现有技术中所提 出的插黑画面以改善运动模糊的方法，是于图素101与102接收到灰阶数据A 与B时，配合影像倍频技术，补进一正常显黑的子画面(normally black sub-frame)，即一灰阶值为0的子画面；使得图素101与102如图2所示， 仅在前半画面时间中分别显示灰阶数据为A与B的子画面，而在后半画面时 间中为黑画面。如此一来，根据人眼追迹模型(eye-tracking model)可得， 应用此一现有的插黑画面方法能有效使模糊宽度(blur width)大约减半。 然而，由于此一现有的插黑画面方法使得图素仅在一半的时间中正确显示灰 阶数据，而另一半的时间却是灰阶数据为0的正常显黑画面，因此将使得画 面亮度减半，影响影像效果。为了改善上述插黑画面的方法所造成的图素亮度减半问题，现有另有一 在不影响画面亮度下縮短模糊宽度的方法。请参阅图3。当图素101与102收 到灰阶数据A与B时，此现有的方法根据预定的原则，让图素101依序显示 子画面A'和C，以及让图素102依序显示子画面B'与D。图素101在画面时
间Tf内显示子画面A，和C的平均亮度，与图1中直接在全部画面时间Tf内 显示灰阶数据A的亮度效果相同；而图素102在画面时间Tf内显示子画面B' 和D的平均亮度，与图1中直接在全部画面时间Tf内显示灰阶数据B的亮度 效果相同。请再参阅图4。图4所示的对照表40为此图3所示的现有方法于 产生子画面时所使用的预定原则的一范例。因此，根据图3与图4，此一现有 的方法会在一图素接收到一原始灰阶数据150时，依序显示灰阶数据为250 与0的二子画面；而于一图素接收到一原始灰阶数据151时，依序显示灰阶 数据为255与0的二子画面。在图4所示的对照表40中，不大于151的原始 灰阶值会被补进一黑画面，即产生一灰阶数据为0的第2子画面以及相搭配 的第1子画面，以使得二子画面的综合亮度效果等于原始灰阶值的亮度；而 在152以上的原始灰阶值则会被补进一灰阶数据为255的第1子画面以及一 对应的第2子画面，同样使得二子画面的综合亮度效果等于原始灰阶值的亮 度。在一般的影像数据中，相邻的图素的灰阶值常相近；因此若图3中的二 图素101与102的原始灰阶值皆小于151，则子画面的灰阶值C与D将相等而 皆为0;若图素101与102的原始灰阶值皆大于152，则子画面的灰阶值A' 与B'将相等而皆为255。此两种情况皆能使影像模糊宽度大约减半，且又不 影像影像的亮度。图5系为对应于图4的对照表40的座标图；其中原始灰阶 值大于g51者其第一子画面的灰阶值为255，而原始灰阶值小于g51者其第二 子画面的灰阶值为0。另请注意，图4中的第一子画面与第二子画面的显示顺 序可颠倒，因此图5中以高亮度子画面与低亮度子画面称之；但整个画面的 显示顺序须一致(即每个画面皆先显示高亮度子画面再显示低亮度子画面， 或每个画面皆先显示低亮度子画面再显示高亮度子画面)。图5中的g51值 可为任意设计值，举例来说，当应用于如图4般的一八位元灰阶表示系统时， g51可为151。以上为现有技术中常用的两种减小影像模糊宽度的方法。然而这两种方 法皆大量补进正常显黑(normally black)的子画面，液晶显示面板的反应 速度遂形成一限制。当一液晶单元需于正常显黑子画面的后紧接着显示灰阶 值较高的子画面时，很可能会来不及反应，而使得接在正常显黑子画面的后 的该灰阶值较高的子画面亮度低于所给定的灰阶值。又或当一液晶单元需于 一灰阶值较高的子画面后紧接着显示一正常显黑子画面时，即容易来不及降
至预定灰阶值亮度，而使得接在该灰阶值较高的子画面后的正常显黑子画面 的亮度过高而非一标准正常显黑画面。请参阅图6。图6所示为一采用如图4所示的现有插画面方法的液晶单元于一段连续的时间t60至t69，根据其所接收的原始画面灰阶值，产生相对应 的子画面灰阶值，再依序显示的亮度的对应图。如图6所示，在时间t60至t64 中，液晶单元所接收的两个原始画面f61与f62的灰阶值为100，依图4中的 对应规则应依序产生灰阶值为150、 0、 150与0的子画面。而在时间t65至t69 中，液晶单元所接收的两个原始画面fs61与fs62的灰阶值皆为151，依据图 4中的对照表，应依序显示灰阶值为255， 0， 255与0的子画面。然而，受限 于液晶单元的反应速度，因此液晶单元在画面fs61与fs62的第二子灰阶所 显示的亮度(L2)与液晶单元在画面f61与f62的第二子灰阶所显示的亮度 (Ll)不同而有一差值Ayl。再请参阅图7。图7所示为一采用现有插画面方法的液晶单元于一段连续 的时间t70至t79，根据其所接收的原始画面灰阶值，产生相对应的子画面灰 阶值，再依序显示的亮度的对应图。如图7所示，在时间t70至t74中，液 晶单元所接收的两个原始画面f71与f72的灰阶值为151，依图4中的对应规 则应依序产生灰阶值为255、 0、 255与0的子画面。而在时间t75至t79中， 液晶单元所接收的两个原始画面fs71与fs72的灰阶值皆为200，依据图4中 的对照表，应依序显示灰阶值为255、 100、 255与100的子画面。同样地， 受限于液晶单元的反应速度，因此液晶单元在画面f71与f72的第一子灰阶 所显示的亮度(L4)与液晶单元在画面fs71与fs72的第一子灰阶所显示的 亮度(L5)不同而有一差值Ay2。由图6与图7所举的例可看出，液晶单元的反应速度会导致液晶单元在 进行灰阶转换时无法达到最佳的动画品质；并且液晶单元在画面fs61与fs62 的第二子灰阶所显示的亮度与在画面f61与f62的第二子灰阶所显示的亮度 不同，以及液晶单元在画面f71与f72的第一子灰阶所显示的亮度与在画面 fs71与fs72的第一子灰阶所显示的亮度不同，这也使得液晶单元显示影像失 真，因而达不到所预期的减小运动模糊宽度与维持正确亮度的目标，降低了 液晶显示器的效能。
发明内容
因此，本发明的主要目的，即是要提出一种像素驱动与显示影像数据的 方法，以解决现有技术存在的上述问题。本发明提供一显示影像数据的方法，其包含接收一图素的一第一画面数 据；根据该图素的第一画面数据产生该第一画面的一第一子画面数据与一第 二子画面数据；依序显示该第一画面的该第一子画面数据以及该第一画面的 该第二子画面数据；接收该图素的一第二画面数据；根据该图素的第二画面 数据产生该第二画面的一第一子画面数据与一第二子画面数据；其中该第二 画面的第一子画面数据的灰阶大于该第一画面的第一子画面数据的灰阶，以 及该第二画面的第二子画面数据的灰阶小于该第一画面的第二子画面数据的 灰阶；以及依序显示该第二画面的该第一子画面数据以及该第二画面的该第 二子画面数据。
本发明另提供一显示影像数据的方法，其包含接收一图素的一第一画面 数据；根据该图素的第一画面数据产生该第一画面的一第一子画面数据与一 第二子画面数据；依序显示该第一画面的该第一子画面数据以及该第一画面 的该第二子画面数据；接收该图素的一第二画面数据；根据该图素的第二画 面数据产生该第二画面的一第一子画面数据与一第二子画面数据；其中该第 二画面的第一子画面数据的灰阶小于该第一画面的第一子画面数据的灰阶， 以及该第二画面的第二子画面数据的灰阶大于该该第一画面的第二子画面画 面数据的灰阶；以及依序显示该第二画面的该第一子画面数据以及该第二画 面的该第二子画面数据。
本发明还提供一像素驱动方法，用以驱动一像素，包括于一第一画面 期间的一第一子画面期间与一第二子画面期间，分别以一第一灰阶与一第二 灰阶驱动该像素；于一第二画面期间的一第一子画面期间与一第二子画面期 间，分别以一第三灰阶与一第四灰阶驱动该像素；调整该第三灰阶与该第四 灰阶，使得调整后的该第四灰阶的亮度近似于该第二灰阶的亮度。
本发明并提供一像素驱动方法，用以驱动一像素，包括于一第一画面 期间的一第一子画面期间与一第二子画面期间，分别以一第一灰阶与一第二 灰阶驱动该像素；于一第二画面期间的一第一子画面期间与一第二子画面期 间，分别以一第三灰阶与一第四灰阶驱动该像素；调整该第三灰阶与该第四
灰阶，使得调整后的该第四灰阶的时间末端亮度近似于该第二灰阶的时间末 端亮度。
图1为相邻两个图素的示意图。图2为现有的插黑画面的示意图。图3为现有的插灰画面的示意图。图4为现有的插灰画面方法的灰阶值对照表。图5为现有的插灰画面方法的灰阶值对照座标图。图6为一现有的原始画面灰阶值/对应的子画面灰阶值/亮度的对应图。图7为一现有的原始画面灰阶值/对应的子画面灰阶值/亮度的对应图。图8为一本发明的原始画面灰阶值/对应的子画面灰阶值/亮度的对应图。图9为一本发明的原始画面灰阶值/对应的子画面灰阶值/亮度的对应图。图10为本发明的插灰画面方法的第一实施例的子画面灰阶值对照座标图。图11为本发明的插灰画面方法的第二实施例的子画面灰阶值对照座标图。图12为本发明的插灰画面方法的第三实施例的子画面灰阶值对照座标图。图13为本发明的插灰画面方法的第四实施例的子画面灰阶值对照座标图。图14为本发明方法的模拟结果示意图。 图15为本发明方法的模拟结果示意图。图中主要元件符号说明如下 101， 102 图素具体实施方式
为了避免现有技术中，液晶面板由于反应速度太慢而无法正确连续显示 相差太大的灰阶值，或是其时间末端亮度，因而造成显示亮度的误差，本发
明提出一种显示影像数据的方法，根据所接收的画面数据，以一不同于现有 的预定规则来产生子画面数据。请参阅图8。图8所示为一采用本发明的像素驱动方法的液晶单元于一段 连续的时间t80至t89，根据其所接收的原始画面灰阶值，产生相对应的子画 面灰阶值，再依序显示亮度的对应图。在图8中，液晶单元所接收的原始画 面灰阶值一如图6中的液晶单元所接收的原始画面灰阶值，分别为100、 100， 与151、 151。为了使得画面f81与f82的第二子灰阶值的亮度，例如时间末 端亮度，相等于画面fs81与fs82的第二子灰阶值的亮度，例如时间末端亮 度。本发明的像素驱动方法将减低画面f81与f82的第一子灰阶值与增加画 面f81与f82的第二子灰阶值，即依序调整为145、 10、 145与10。如此， 则液晶单元在画面f81与f82的第二子灰阶所显示的时间末端亮度(L2)将 等于画面fs81与fs82的第二子灰阶所显示的时间末端亮度(L2);且对画 面f81与f82来说，虽其第一子灰阶值与第二子灰阶值的灰阶值经调整，然 其于一画面期间(frame period)内的积分亮度并未改变。请参阅图9。图9所示是一采用本发明的像素驱动方法的液晶单元于一段 连续的时间t90至t99，根据其所接收的原始画面灰阶值，产生相对应的子画 面灰阶值，再依序显示的亮度的对应图。在图9中，液晶单元所接收的原始 画面灰阶值一如图7中的液晶单元所接收的原始画面灰阶值，分别为151、 151， 与200、 200。为了使得画面fs91与fs92的第一子灰阶值的时间末端亮度相 等于画面f91与f92的第一子灰阶值的时间末端亮度，本发明的像素驱动方 法将减低画面fs91与fs92的第一子灰阶值与增加画面fs91与fs92的第二 子灰阶值，即依序调整为250、 105、 250与105。如此，则液晶单元在画面 fs91与fs92的第一子灰阶所显示的时间末端亮度(L4)将等于画面f91与f92 的第一子灰阶所显示的时间末端亮度(L4);且对画面fs91与fs92来说， 虽其第一子灰阶值与第二子灰阶值的灰阶值经调整，然其于画面期间内的积分亮度并未改变。请参阅第10至13图。第10至13图是本发明的显示影像数据方法的四 个不同实施例所采用的产生子画面数据的对应座标图，横轴为原始画面的灰 阶值，纵轴分别为高亮度子画面的灰阶值与低亮度子画面的灰阶值。请对照参阅如图5所示的现有技术产生的高亮度子画面与低亮度子画面。与图5相
比，第10至13图所示的本发明的实施例提供调整子画面的灰阶值的对应值，以实现如图8与图9的调整，既维持画面期间内的积分亮度，又使得不同画 面间的子灰阶亮度相等或縮小差距，以减小运动模糊宽度。此外，在图10至图13所示的实施例中，当原始灰阶值大于一预定值(如 g103、 g113、 g122、 g132)，或是小于一预定值(如g101、 glll、 g121、 g131) 时，高亮度子画面与低亮度子画面的灰阶值可有不同方向的改变。举例来说， 图10所示的实施例中，当原始灰阶值大于g103时，高亮度子画面与低亮度 子画面的灰阶值系同时向上调整；当原始灰阶值小于g101时，高亮度子画面 与低亮度子画面的灰阶值系同时向下调整。在图11所示的实施例中，当原始 灰阶值大于g113时，高亮度子画面的灰阶值大致维持不变，而低亮度子画面 的灰阶值系向上调整；当原始灰阶值小于glll时，高亮度子画面的灰阶值系 向上调整，而低亮度子画面的灰阶值大致维持不变。图12所示的实施例中， 当原始灰阶值大于g122时，高亮度子画面的灰阶值系向上调整，而低亮度子 画面的灰阶值大致维持不变；当原始灰阶值小于g121时，高亮度子画面与低 亮度子画面的灰阶值同时向下调整。图13所示的实施例中，当原始灰阶值大 于g132时，高亮度子画面的灰阶值系向上调整，而低亮度子画面的灰阶值大 致维持不变；当原始灰阶值小于g131时，高亮度子画面的灰阶值系向下调整， 而低亮度子画面的灰阶值大致维持不变。综上所述，本发明提供了一像素驱动与显示影像数据的方法，在考虑液 晶反应速度的限制下，既维持了正确的亮度，又减低了运动模糊宽度，改善 了现有技术的问题。在图8与图9所举的实施例中，本发明的像素驱动与显 示影像数据的方法系调整子画面的灰阶以使图6中的亮度差Ayl与图7中的 亮度差Ay2縮小为0。在实际的操作上，可以视实施的需要而以例如縮小亮 度差(L2-Ll)至小于Ayl*50%，或縮小亮度差(L5-L4)至小于/\72*50%等为调 整目标。另外，画面f81、 f82与画面fs81、 fs82不必互相紧邻；画面f91、 f92与画面fs91、 fs92亦不必互相紧邻；若紧邻时则加入现有的0D值于fs91 第一子画面可产生更佳的动画效果；且可视液晶显示器的实际物理特性而选 择参考相对最高亮度与最低亮度。图10至图13所示为本发明的显示影像方 法的不同实施例的子画面灰阶值对照座标图，而任何能达成本发明的精神， 即调整子画面的灰阶值以达维持正确亮度与减小运动模糊宽度者，皆属本发
明的涵盖范围。至于实际作为调整依据的画面亮度参考值，则可视实际上显 示器所使用的液晶材料与电路的物理特性而定，以达最佳效果。而经模拟实 验，本发明的方法确实可达到縮小运动模糊与改善双重边界的效果。图14与 图15所示为本发明方法的实际量测模拟结果示意图。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求的范围所做的 均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种显示影像数据的方法，其特征在于，包含接收一图素的一第一画面数据；根据该图素的第一画面数据产生该第一画面的一第一子画面数据与一第二子画面数据；依序显示该第一画面的该第一子画面数据以及该第一画面的该第二子画面数据；接收该图素的一第二画面数据；根据该图素的第二画面数据产生该第二画面的一第一子画面数据与一第二子画面数据；其中该第二画面的第一子画面数据的灰阶大于该第一画面的第一子画面数据的灰阶，以及该第二画面的第二子画面数据的灰阶小于该第一画面的第二子画面数据的灰阶；以及依序显示该第二画面的该第一子画面数据以及该第二画面的该第二子画面数据。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，是一于液晶显示器显示画面 数据的方法。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二画面数据的灰阶大于 该第一画面数据的灰阶。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二画面数据的灰阶小于 该第一画面数据的灰阶。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于， 一画面数据的一第一子画面 数据为该画面数据的一高亮度子画面数据，以及该画面数据的一第二子画面 数据系为该画面数据的一低亮度子画面数据。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于， 一画面数据的一第一子画面 数据为该画面数据的一低亮度子画面数据，以及该画面数据的一第二子画面 数据为该画面数据的一高亮度子画面数据。
7. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，另包含接收该的一第三画面数据，其中该第三画面数据的灰阶大于该第二画面 数据的灰阶；根据该图素的第三画面数据产生该第三画面的一第一子画面数据与一第二子画面数据；以及依序显示该第三画面的该第一子画面数据以及该第三画面的该第二子画 面数据。
8. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，另包含接收该图素的一第三画面数据，其中该第三画面数据的灰阶小于该第二 画面数据的灰阶；根据该图素的第三画面数据产生该第三画面的一第一子画面数据与一第 二子画面数据；以及依序显示该第三画面的该第一子画面数据以及该第三画面的该第二子画数据。
9. 一种显示影像数据的方法，其特征在于，包含接收一图素的一第一画面数据；根据该图素的第一画面数据产生该第一画面的一第一子画面数据与一第 二子画面数据；依序显示该第一画面的该第一子画面数据以及该第一画面的该第二子画面数据；接收该图素的一第二画面数据；根据该图素的第二画面数据产生该第二画面的一第一子画面数据与一第 二子画面数据；其中该第二画面的第一子画面数据的灰阶小于该第一画面的 第一子画面数据的灰阶，以及该第二画面的第二子画面数据的灰阶大于该该 第一画面的第二子画面画面数据的灰阶；以及依序显示该第二画面的该第一子画面数据以及该第二画面的该第二子画 面数据。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，是一于液晶显示器显示画 面数据的方法。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，另包含接收该图素的一第三画面数据，其中该第三画面数据的灰阶大于该第二 画面数据的灰阶；根据该图素的第三画面数据产生该第三画面的一第一子画面数据与一第 二子画面数据；以及依序显示该第三画面的该第一子画面数据以及该第三画面的该第二子画 面数据。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，另包含接收该图素的一第三画面数据，其中该第三画面数据的灰阶小于该第二 画面数据的灰阶；根据该图素的第三画面数据产生该第三画面的一第一子画面数据与一第 二子画面数据；以及依序显示该第三画面的该第一子画面数据以及该第三画面的该第二子画 面数据。
13. —种像素驱动方法，用以驱动一像素，其特征在于，包括 于一第一画面期间的一第一子画面期间与一第二子画面期间，分别以第一灰阶与一第二灰阶驱动该像素；于一第二画面期间的一第一子画面期间与一第二子画面期间，分别以第三灰阶与一第四灰阶驱动该像素；以及 调整该第三灰阶与该第四灰阶，使得调整后的该第三灰阶与该第四灰阶 的亮度差值小于调整前的该第三灰阶与该第四灰阶的亮度差值。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，该调整后的该第三灰阶的 亮度与该第四灰阶的亮度的和等于调整前的该第三灰阶的亮度与该第四灰阶 的亮度的和。
15. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，该第一灰阶大于该第二灰 阶，且该第三灰阶大于该第四灰阶。
全文摘要
本发明公开了一种像素驱动与显示影像数据的方法，用以驱动一像素，包括于一第一画面期间的一第一子画面期间与一第二子画面期间，分别以一第一灰阶与一第二灰阶驱动该像素；于一第二画面期间的一第一子画面期间与一第二子画面期间，分别以一第三灰阶与一第四灰阶驱动该像素；以及调整该第三灰阶与该第四灰阶，使得调整后的该第四灰阶的亮度近似于该第二灰阶的亮度。可达到缩小运动模糊与改善双重边界的效果。
文档编号H04N5/45GK101212606SQ20061016759
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月25日 优先权日2006年12月25日
发明者李嘉航, 林弘裕, 陈宥烨 申请人:奇美电子股份有限公司