CN101207829A

CN101207829A - 用于显示器补偿色彩饱和度的方法及其相关装置

Info

Publication number: CN101207829A
Application number: CNA2006101700961A
Authority: CN
Inventors: 林世尧
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2026-12-18
Also published as: CN101207829B

Abstract

一种用于显示器补偿色彩饱和度的方法，包含有接收图框的图像数据，该图像数据包含亮度数据及色彩饱和度数据；根据该亮度数据，产生亮度统计结果；比较该亮度统计结果与门坎值，以产生比较结果；以及根据该比较结果，调整该图框的该色彩饱和度数据。

Description

用于显示器补偿色彩饱和度的方法及其相关装置

技术领域

本发明是指一种用于显示器补偿色彩饱和度的方法及其相关装置，尤指一种用于显示器根据图框的亮度数据补偿该图框的色彩饱和度的方法及其相关装置。

背景技术

随着显示技术、图像处理以及芯片技术不断推陈出新，加上无线通讯技术的快速发展，人们可以随时随地通过图像播放装置(如电视机)收看自己喜欢的影片、电视节目等。因此，信息及娱乐的取得越来越容易，对于画面质量的要求也越来越高。

现今液晶显示技术发达，液晶显示器在播放图像信号的过程，往往可动态调整画面质量，如亮度、对比、色彩饱和度及色温等等，以使画面能达到最好的显示效果。举例来说，已知液晶显示器常提供一种动态对比增益技术(Auto Contrast Enhancement，ACE)，用来强化图像的对比度。此技术是将图像图框的原始亮度数据作平均分布的处理，使图像图框中具有每一亮度值的像素数目均匀化。由于亮度平均分布的作用，将使图框图像的整体亮度下降或上升。然而，由于人眼对亮度比色彩饱和度敏感，造成亮度上些微的变化会影响人眼对色彩的辨别力。因此，对人眼来说，画面的亮度上升或下降等同于色彩饱和度的下降。换言之，虽然已知动态对比增益技术可强化图像的对比度，调整对比时却也连带影响画面原有的色彩饱和度，使得画面容易产生色偏(看起来较为雾蒙蒙)。因此，于此情况下，图框图像需要在色彩饱和度上作补偿。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种用于显示器补偿色彩饱和度的方法及其相关装置。

本发明是揭露一种用于显示器补偿色彩饱和度的方法。该方法包含有接收图框的图像数据，该图像数据包含亮度数据及色彩饱和度数据；根据该亮度数据，产生亮度统计结果；比较该亮度统计结果与门坎值，以产生比较结果；以及根据该比较结果，调整该图框的该色彩饱和度数据。

本发明是还揭露一种用于显示器补偿色彩饱和度的图像处理装置，其包含有接收单元、统计单元、比较单元及调整单元。该接收单元用来接收图框的图像数据，该图像数据包含亮度数据及色彩饱和度数据。该统计单元耦接于该接收单元，用来根据该亮度数据，产生亮度统计结果。该比较单元耦接于该统计单元，用来比较该亮度统计结果与门坎值，以产生比较结果。该调整单元耦接于该比较单元，用来根据该比较结果，调整该图框的该色彩饱和度数据。

附图说明

图1为本发明用于显示器补偿色彩饱和度的方法的流程图。

图2为亮度分布图。

图3为亮度分布曲线图。

图4为亮度分布图。

图5为亮度分布曲线图。

图6为本发明一种用于显示器补偿色彩饱和度的图像处理装置的功能方块图。

[主要元件标号说明]

10 流程

100、102、104、106、108、110步骤

C_TH 曲线

600 图像处理装置

610 接收单元

620 统计单元

630 比较单元

640 调整单元

622 数据处理单元

624 数据转换单元

626 运算单元

S_F 图像数据

S_FB 亮度数据

S_FS 色彩饱和度数据

S_FBR 亮度统计结果

S_R 比较结果

S_TH 门坎值

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明用于显示器补偿色彩饱和度的流程10的流程图。流程10包含以下步骤：

步骤100：开始。

步骤102：接收图框的图像数据，该图像数据包含亮度数据及色彩饱和度数据。

步骤104：根据该亮度数据，产生亮度统计结果。

步骤106：比较该亮度统计结果与门坎值，以产生比较结果。

步骤108：根据该比较结果，调整该图框的该色彩饱和度数据。

步骤110：结束。

根据流程10，本发明是先接收图框的图像数据，并统计图框图像数据中的亮度数据，接着比较亮度数据的统计结果与门坎值，最后根据比较结果，调整图框图像数据中的色彩饱和度数据，以改变图框显示时的色彩饱和度。在步骤102中，亮度数据是对应于每个图框像素的亮度信息，而色彩饱和度数据则对应于图框显示时的色彩饱和度。在步骤104中，亮度统计结果是来自于先根据亮度数据，取得亮度分布结果，再根据亮度分布结果，产生亮度分布曲线，最后对亮度分布曲线进行运算处理而得到。一般来说，亮度分布结果可为亮度分布图，其是一种以亮度值(0～255)为横轴，图框像素数量为纵轴的长条图。将亮度分布图的图框像素数目沿着横轴方向(随着亮度值的增加)累加后所形成的曲线图，即为亮度分布曲线。接着，对亮度分布曲线沿着横轴方向进行积分，得到的结果就是亮度统计结果。在步骤106中，门坎值是将预设亮度分布曲线进行积分的结果。较佳地，门坎值为亮度分布曲线图的面积(横轴最大值×纵轴最大值)的一半。最后，在步骤108中，当亮度统计结果大于门坎值，则通过调整该图框的该色彩饱和度数据，以增加图框的色彩饱和度；相对地，亮度统计结果小于门坎值，则减小该图框的该色彩饱和度；若亮度统计结果等于门坎值，则维持该色彩饱和度数据。简言之，本发明是根据图框的亮度统计结果与门坎值的比较结果，来决定图框的色彩饱和度过强或不足，藉此调整该图框的色彩饱和度数据。如此一来，本发明的方法可使色彩饱和度随亮度的变化而相对应变，避免色彩失真。

为清楚说明本发明，请见以下说明。首先，HSB色彩属性模式是通用的比较色法标准，其是通过色相(H)、饱和度(S)和亮度(B)定义色彩属性。其中，饱和度(S)是指色彩的纯度，越高色彩越纯，低则逐渐变灰，取0～100％的数值。举例图框的分辨率为480×320(即图框的像素数目为153600个)，且图框的色彩饱和度为HSB色彩属性模式标准中的50％。图框的亮度数据值0～255表示，可分为256个程度，则门坎值较佳地设定为153600×255÷2＝19660800。若图框的亮度分布图如图2所示，像素的亮度值多集中于前半部(亮度值：0～128)，将图2中的像素按照亮度轴方向依序累加后，可得到图3的亮度分布曲线图。由图3可知，图框的亮度曲线所包围的面积大于整体面积的一半(即门坎值对应的亮度虚曲线C_TH)。因此，图框的亮度统计结果计算是大于门坎值，则本发明会增加图框的色彩饱和度，如补偿图框的色彩饱和度成为70％。反之，若图框的亮度分布图如图4所示，像素的亮度值多集中于后半部(亮度值：129～255)，将图4中的像素按照亮度轴方向依序累加后，可得到图5的亮度分布曲线图。由图5可知，图框的亮度曲线所包围的面积小于整体面积的一半(亮度虚曲线C_TH)。因此，图框的亮度统计结果计算是小于门坎值，则减小图框的色彩饱和度，如补偿图框的色彩饱和度成为40％。倘若图框的亮度统计结果等于门坎值，则维持图框的色彩饱和度，即色彩饱和度数据的调整值为零。本发明通过亮度统计结果与门坎值的比较结果，来补偿图框的色彩饱和度，可满足人眼视觉上的需求，以避免色彩失真。

请参考图6，图6为本发明用于显示器补偿色彩饱和度的图像处理装置600的功能方块图。图像处理装置600可设于显示器中的IC芯片或嵌入式系统中，其包含有接收单元610、统计单元620、比较单元630及调整单元640。接收单元610用来接收图框的图像数据S_F，图像数据S_F包含亮度数据S_FB及色彩饱和度数据S_FS。统计单元620用来根据亮度数据S_FB产生亮度统计结果S_FBR，其包含数据处理单元622、数据转换单元624及运算单元626。数据处理单元622耦接于接收单元610，用来根据亮度数据S_FB取得亮度分布结果S_DIS。数据转换单元624耦接于数据处理单元622，用来根据亮度分布结果S_DIS产生亮度分布曲线S_CUV。运算单元626耦接于数据转换单元624，用来对亮度分布曲线S_CUV进行积分运算，最后产生亮度统计结果S_FBR。比较单元630耦接于运算单元626，用来比较亮度统计结果S_FBR与门坎值S_TH，以产生比较结果S_R。调整单元640耦接于比较单元630，用来根据比较结果S_R，调整色彩饱和度数据S_FS。

首先，当接收到图框的图像数据S_F后，接收单元610将图像数据S_F分离成亮度数据S_FB及色彩饱和度数据S_FS，并分别送至统计单元620与调整单元640。于统计单元620接收到亮度数据S_FB时，内部的数据处理单元622即分析亮度数据S_FB，以得到亮度分布结果S_DIS，其数据通常与亮度及像素相关，如前述例子的亮度分析图或亮度-像素的记录表。数据转换单元624将亮度分布结果S_DIS转换成亮度分布曲线S_CUV，较佳地是通过累加亮度分布结果S_DIS而得，其数据亦与亮度及像素相关。接着，运算单元626对亮度分布曲线S_CUV进行积分运算，以产生亮度统计结果S_FBR，其中亮度统计结果S_FBR可为依亮度值渐增的方向进行像素数目的积分结果。统计操作完成后，统计单元620将亮度统计结果S_FBR送至比较单元630进行比较。比较单元630比较亮度统计结果S_FBR与门坎值S_TH的大小，并把比较结果S_R传送至调整单元640。调整单元640根据比较结果S_R来调整色彩饱和度数据S_FS。比较结果S_R具有三种情况：(1)亮度统计结果S_FBR＞门坎值S_TH，则调整单元640调整色彩饱和度数据S_FS，以使图框图像的色彩饱和度上升；(2)亮度统计结果_SFBR＜门坎值S_TH，此时调整单元640调整色彩饱和度数据S_FS，以使图框图像的色彩饱和度下降；(3)亮度统计结果S_FBR＝门坎值S_TH，此时调整单元640将维持色彩饱和度数据S_FS。因此，本发明是先将图框的亮度数据进行统计与比较，以决定补偿图框的色彩饱和度的方式。

因此，本发明是先统计图框的亮度数据，并根据统计结果与门坎值的关系，来决定调整图框的色彩饱和度数据的方式，以补偿画面的色彩饱和度。如此一来，本发明通过补偿画面的色彩饱和度，可使色彩饱和度随亮度的变化而相对应变，避免色彩失真。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种用于显示器补偿色彩饱和度的方法，包含有：

(a)接收图框的图像数据，该图像数据包含亮度数据及色彩饱和度数据；

(b)根据该亮度数据，产生亮度统计结果；

(c)比较该亮度统计结果与门坎值，以产生比较结果；以及

(d)根据该比较结果，调整该图框的该色彩饱和度数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包含有：

(b1)根据该亮度数据，取得该图框的亮度分布结果；

(b2)根据该亮度分布结果，产生亮度分布曲线；以及

(b3)对该亮度分布曲线进行第一运算，以产生该亮度统计结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其中该亮度分布曲线是通过累加该亮度分布结果而产生。

4.根据权利要求2所述的方法，其中该第一运算是积分运算。

5.根据权利要求1所述的方法，其中该门坎值是预设亮度分布曲线的积分结果。

6.根据权利要求1所述的方法，还包含：

当该比较结果为该亮度统计结果大于该门坎值，则增加该图框的该色彩饱和度数据。

7.根据权利要求1所述的方法，还包含：

当该比较结果为该亮度统计结果小于该门坎值，则减少该图框的该色彩饱和度数据。

8.根据权利要求1所述的方法，还包含：

当该比较结果为该亮度统计结果等于该门坎值，则维持该图框的该色彩饱和度数据。

9.一种用于显示器补偿色彩饱和度的图像处理装置，包含有：

接收单元，用来接收图框的图像数据，该图像数据包含亮度数据及色彩饱和度数据；

统计单元，耦接于该接收单元，用来根据该亮度数据，产生亮度统计结果；

比较单元，耦接于该统计单元，用来比较该亮度统计结果与门坎值，以产生比较结果；以及

调整单元，耦接于该比较单元，用来根据该比较结果，调整该图框的该色彩饱和度数据。

10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中该统计单元包含：

数据处理单元，用来根据该亮度数据，取得该图框的亮度分布结果；

数据转换单元，耦接于该数据处理单元，用来根据该亮度分布结果，产生亮度分布曲线；以及

运算单元，耦接于该数据转换单元，用来对该亮度分布曲线进行第一运算，以产生该亮度统计结果。

11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中该亮度分布曲线是通过累加该亮度分布结果而产生。

12.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中该第一运算是积分运算。

13.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中该门坎值是预设亮度分布曲线的积分结果。

14.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中该调整单元是于该亮度统计结果大于该门坎值时，调高该图框的该色彩饱和度数据。

15.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中该调整单元是于该亮度统计结果小于该门坎值时，调低该图框的该色彩饱和度数据。

16.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中该调整单元是于该亮度统计结果等于该门坎值时，维持该图框的该色彩饱和度数据。