CN102103828B - 数据显示方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于在具有有源矩阵有机发光二极管AMOLED面板的显示设备中进行显示的低功率显示器和方法。确定包含将要在该AMOLED面板上显示的内容的显示窗口。了解构成该显示窗口的像素的亮度值。根据具有大于基准亮度值的亮度值的像素的分布度来确定具有待调整的亮度值的像素。将所确定的像素的亮度值改变为该基准亮度值，并在该AMOLED面板上显示具有改变的亮度值的显示窗口。

Description

数据显示方法和设备
技术领域
本发明一般涉及数据显示器，而且更具体地，涉及使用有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)的数据显示方法和设备。
背景技术
市场中对平板显示器的需求当前正在持续增长，因而已经开发了多种类型的显示设备。特别地，由于其优异的色彩表现和纤薄的实现，AMOLED已经进入便携电话机以及诸如个人数字助理(PDA)、MPEG音频层3(MP3)设备等的便携终端的市场。
有机发光二极管(OLED)是一种自发光显示器，其中，如果电流流向磷或磷光有机薄膜，则电子和空穴在有机层上结合以发光。OLED被分为无源矩阵OLED(PMOLED)和AMOLED。PMOLED采用其中整条线上的发光元件同时发光的线驱动类型，而AMOLED采用其中发光元件单独发光的单独驱动类型。
AMOLED中，发光的亮度根据电流的量而有所不同，因而，当AMOLED发光时消耗大量的电流。图1是示出根据亮度(即，亮度值)的AMOLED的功耗的曲线图。参照图1，随着亮度值变大，产生更大的功耗。由于AMOLED是自发光设备，不同于液晶显示器(LCD)，应当降低红-绿-蓝(RGB)值以降低AMOLED中消耗的功率。从而，为了调整从系统提供的显示亮度，使用由AMOLED显示器提供商提供的根据亮度设置的伽马曲线。
由于具有上述特性的AMOLED发亮光时电流消耗增加，所以有必要降低功耗用于显示设备的各种应用。这完全符合显示器市场中关于高效率使用功率以在有限功率环境下长时间使用内容的一般需求。
然而，如果集体地降低图像驱动电压以节省AMOLED消耗的功率，则图像的非期望的部分的亮度减少，使画面质量恶化。图2示出根据AMOLED伽马曲线对第一显示屏幕10的亮度等级的调整，并示出第二显示屏幕20和第三显示屏幕30。如图2中所示，如果根据AMOLED伽马曲线调整像素的亮度，则整个屏幕的亮度降低，因而用户的可见度欠佳。
发明内容
作出本发明以解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。从而，本发明的一个方面提供能够降低使用AMOLED的显示设备中的功耗的数据显示方法和设备。
本发明的另一个方面提供即便在降低使用AMOLED的显示设备中的功耗时也能够最小化画面质量的恶化的数据显示方法和设备。
本发明的另一个方面提供能够通过部分地调整使用AMOLED的显示设备中像素的亮度来减少功耗的数据显示方法和设备。
根据本发明的一个方面，提供一种具有AMOLED面板的显示设备中的低功率显示方法。确定包含将要在该AMOLED面板上显示的内容的显示窗口。了解构成该显示窗口的各个像素的亮度值。根据具有大于基准亮度值的亮度值的像素的分布度来确定具有待调整的亮度值的像素。将所确定的像素的亮度值改变为该基准亮度值。在该AMOLED面板上显示具有改变的亮度值的显示窗口。
根据本发明的另一个方面，提供一种显示设备，其包括：AMOLED面板；驱动单元，用于驱动该AMOLED；以及显示单元。该显示单元确定包含将要在该AMOLED面板上显示的内容的显示窗口，并了解构成该显示窗口的像素的亮度值。该显示单元根据具有大于基准亮度值的亮度值的像素的分布度来确定哪些像素具有待调整的亮度值。该显示单元还控制驱动单元将所确定的像素的亮度值改变为该基准亮度值并在该AMOLED面板上显示具有改变的亮度值的显示窗口。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他方面、特征和优点将变得更加显而易见，其中：
图1是示出根据亮度值的AMOLED的功耗的曲线图；
图2是示出根据AMOLED伽马曲线调整其像素的亮度的显示屏幕的图；
图3是示出根据本发明的实施例的显示屏幕的图；
图4是示出根据本发明的实施例的显示设备的配置的图；
图5和图6是示出根据本发明的实施例的显示设备的操作过程的图；
图7A至图7E是示出根据本发明的实施例的根据显示过程的数据处理规程的图；
图8是示出根据本发明的实施例的亮度值过滤过程的图；以及
图9是示出根据本发明的实施例的应用获得的效果的图。
具体实施方式
参照附图详细描述本发明的实施例。相同或类似的引用数字将用于指定相同或类似的组件，尽管它们在不同的附图中示出。将略去本领域已知的构造或过程的详细描述，以避免使本发明的主题模糊。
根据本发明的实施例，当使用AMOLED的显示设备显示数据时，降低显示数据当中消耗最多功率的白色区域的亮度以减少功耗。并不是集体地降低与白色对应的全部像素的亮度，而是在白色的对应像素在预定时段中连续存在的情况下降低像素的亮度。于是，可以将显示的数据中包含的图像的画面质量以及信息的可见度维持为最大程度地类似于原始。
例如，如图3中所示，原始显示数据100被划分为上/下文本区域101和中间图像区域102，而且文本区域101由白色背景上的黑色文字组成。通过应用本发明的实施例，显示数据变得与图3的低功率驱动结果110等同。具体地，根据本发明的实施例，将文本区域101中白色背景的亮度降低为预定基准值，并维持图像区域102的亮度值。通过实现根据上述低功率驱动结果110的屏幕，在保持图像区域102的画面质量的同时减少文本区域101中消耗的功率。虽然文本区域101的背景变暗，但是文本信息的可见度得到维持。
图4中示出应用本发明的实施例的显示设备的配置。参照图4，该显示设备包括控制单元210、AMOLED驱动单元220、AMOLED面板230、和存储单元240。
AMOLED驱动单元220在控制单元210的控制下通过驱动AMOLED面板230来显示各种数据。
存储单元240存储用于控制单元210的处理和控制的程序、基准数据、以及各种可更新数据。存储单元240还向控制单元210的工作存储器提供这样的数据。根据本发明的实施例，存储单元240存储基准亮度值。基准亮度值是用于检测显示数据的像素当中其亮度值待调整的像素的基准值，而且还是新调整的像素具有的亮度值。具体地，根据本发明的实施例，根据具有大于基准亮度值的亮度值的像素的分布度来确定具有待调整的亮度值的像素。将所确定的像素的亮度值改变为基准值。
参照图5至图8详细描述根据本发明的实施例的显示设备的操作过程。图5和图6是示出根据本发明的实施例的显示设备的操作过程的图。图7A至图7E是示出根据本发明的实施例的根据显示过程的数据处理规程的图。图8是示出根据本发明的实施例的亮度值过滤过程的图。
参照图5，控制单元210在步骤310构建用于将要显示的内容的显示窗口。该显示窗口可以包括表达该内容的各种图像或文本，而且可以为RGB型。而且，该内容可以是从外部接收的数据或存储在存储单元240中的数据。显示窗口例如可以是网页、短消息、地址簿等。本发明的实施例中，图7中示出混合有文本和图像的因特网网页。
如果确定了与将要显示的内容对应的显示窗口，则控制单元210进入步骤320，并提取构成该显示窗口的各个像素的亮度值。如果该显示窗口为RGB型数据，则还提取各个像素的颜色坐标。
如果显示窗口为RGB型，则为了提取各个像素的亮度值以及颜色坐标，将显示窗口的坐标系统从RGB坐标系统改变为YCbCr坐标系统。图7A示出将数据的坐标系统从RGB坐标系统改变为YCbCr坐标系统时的网页屏幕。而且，提取各个像素的亮度值以及颜色坐标。如果显示窗口为灰度，则仅能够提取各个像素的亮度值而无需任何单独的转换过程。
控制单元210执行能够分离亮度值调整区域的过滤，以便当在图像部分或具有低亮度值的背景上显示具有高亮度值的有效信息时保护对应的部分的亮度。从而，控制单元210在步骤330通过了解对应的像素的亮度值a、以及与该对应的像素相邻的邻近像素的亮度值当中的代表性亮度值b来执行过滤。优先的是将代表性亮度值b确定为邻近像素的亮度值当中存在最频繁的亮度值。如果邻近像素的全部亮度值彼此不同，则将最低的亮度值确定为代表性值。如果有多个亮度值具有相同的存在频率或普遍度，则尽管它们的亮度值不同，也将它们当中最低的亮度值确定为代表性亮度值。
本发明的实施例中，将上述过滤称为maxbin过滤。maxbin过滤可以由控制单元210执行，或者可以通过单独的过滤器执行。
参照图6至图8描述maxbin过滤过程。参照图6，控制单元210在步骤331了解各个像素的亮度值。在步骤332，控制单元210量化各个像素的亮度值以最小化像素值的信息量。在步骤333，控制单元210选择第n像素。而且，为了了解所选择的第n像素附近的亮度值分布的度，控制单元210确定包含所选择的第n像素的邻近像素的窗口。图8的实施例中，410中示出3×3窗口。420表示通过以16个等级量化410的3×3窗口中包含的各个像素获得的值。
再次参照图6，控制单元210在步骤334了解邻近像素的亮度值当中具有最大存在频率的亮度值。例如，如图8的430中所示，将具有最高存在频率的像素值确定为Maxbin1值，并将与Maxbin1对应的像素值的频率确定为Maxcnt1值。从而，第一列中的Maxbin1成为192，而Maxcnt1成为2。以相同的方式，在440和450中，在第二列和第三列中确定Maxbinn值和Maxcntn值。从而，Maxbin2成为64，而Maxcnt2成为2，Maxbin3成为224，而Maxcnt3成为3。接着，借助通过Maxcntn值的比较来了解具有最高的Maxcntn值的Maxbinn，导出代表性n值。图8中，224成为代表性亮度值b。在步骤335和步骤336从显示窗口中的第一个像素到最后一个像素重复地执行这些过程。
根据通过Maxbin过滤过程确定的代表性亮度值，如图7B中所示显示图7A的已经被转换为YCbCr坐标系统的网页。
回来参照图5，在检测与各个像素相关的代表性亮度值之后，控制单元210在步骤340将亮度值a和代表性亮度值b与基准亮度值相比较。如果两个亮度值均大于基准亮度值，则控制单元将亮度值a改变为基准亮度值以控制亮度。此时，即便亮度值a和代表性亮度值b中的任何一个低于基准亮度值，也将对应的像素的亮度值维持原样。于是，可以保护图像区域的亮度值。图7C示出相对于已经被转换为YCbCr坐标系统的网页的作为在步骤330和340调整亮度值的结果的网页。参照图7C，虽然其中包含文本的区域的白色背景变暗，但是可以保证信息的可见度，而且维持图像的质量。
控制单元210在步骤350将原始的颜色坐标应用于各个像素。从而，可以将图7C的亮度值调整网页改变为如图7D中所示。然而，根据亮度值调整，图像颜色值的饱和度可能因周围降低的亮度值而看起来像是降低了。为了对此进行补救，控制单元210在步骤360调整饱和度值以便改善锐度
R ( N ) G ( N ) B ( N ) = 0.299 + 0.701 k 0.299 ( 1 - k ) 0.299 ( 1 - k ) 0.587 ( 1 - k ) 0.587 + 0.413 k 0.587 ( 1 - k ) 0.114 ( 1 - k ) 0.114 ( 1 - k ) 0.114 + 0.885 k R ( k ) G ( k ) B ( k ) . . . . . . ( 1 )
借助通过上述过程调整显示窗口的亮度值，可以减少功耗，最小化画面质量恶化，而且在降低数据显示期间的功耗时，可以维持信息的可见度。
图9是示出测量在应用根据本发明的实施例的AMOLED的低功率驱动之后实际的AMOLED显示器上消耗的电流的程度的结果的图。根据240、230、和220的强度，示出10％、20％、和26％的电流消耗减少比率。于是，根据本发明的实施例，可以在维持显示窗口的图像质量时降低显示功耗。
虽然已经参照其某些实施例展示和描述了本发明，但是本领域技术人员不难理解，其中可以在形式和细节上进行各种各样的改变而不背离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种具有有源矩阵有机发光二极管AMOLED面板的显示设备中的低功率显示方法，包括步骤：
确定具有将要在该AMOLED面板上显示的内容的显示窗口；
了解构成该显示窗口的像素的亮度值；
根据具有大于基准亮度值的亮度值的像素的分布度来确定哪些像素具有待调整的亮度值，其中所述确定步骤包括：
确定对应的像素的亮度值、以及与该对应的像素相邻的邻近像素的亮度值当中的代表性亮度值；以及
当该对应的像素的亮度值和该代表性亮度值二者均大于基准亮度值时，将该对应的像素确定为具有待调整的亮度值的像素中的一个，
将所确定的像素的亮度值改变为该基准亮度值；以及
在该AMOLED面板上显示具有改变后的像素的亮度值的显示窗口。
2.如权利要求1所述的低功率显示方法，其中将邻近像素的亮度值当中最普遍的亮度值确定为代表性亮度值。
3.如权利要求2所述的低功率显示方法，其中，当邻近像素的全部亮度值彼此不同时，将邻近像素的最小亮度值确定为代表性亮度值。
4.如权利要求3所述的低功率显示方法，其中，当有多个亮度值具有相同的普遍度时，将所述多个亮度值当中的最小亮度值确定为代表性亮度值。
5.如权利要求1所述的低功率显示方法，其中，当对应的像素的亮度值和代表性亮度值中的至少一个低于基准亮度值时，维持该对应的像素的亮度值。
6.如权利要求1所述的低功率显示方法，其中所述改变步骤包括在将所确定的像素的亮度值改变为基准亮度值之后调整显示窗口中包含的像素的饱和度。
7.一种显示设备，包括：
有源矩阵有机发光二极管AMOLED面板；
驱动单元，用于驱动该AMOLED；以及
控制单元，被配置为确定具有将要在该AMOLED面板上显示的内容的显示窗口，了解构成该显示窗口的像素的亮度值，根据具有大于基准亮度值的亮度值的像素的分布度来确定哪些像素具有待调整的亮度值，而且控制该驱动单元将所确定的像素的亮度值改变为该基准亮度值并在该AMOLED面板上显示具有改变后的像素的亮度值的显示窗口，
其中该控制单元确定对应的像素的亮度值、以及与该对应的像素相邻的邻近像素的亮度值当中的代表性亮度值，而且当该对应的像素的亮度值和该代表性亮度值二者均大于该基准亮度值时，该控制单元将该对应的像素确定为具有待调整的亮度值的像素中的一个。
8.如权利要求7所述的显示设备，其中将邻近像素的亮度值当中最普遍的亮度值确定为代表性亮度值。
9.如权利要求8所述的显示设备，其中，当邻近像素的全部亮度值彼此不同时，将邻近像素的最小亮度值确定为代表性亮度值。
10.如权利要求9所述的显示设备，其中，当有多个亮度值具有相同的普遍度时，将所述多个亮度值当中的最小亮度值确定为代表性亮度值。
11.如权利要求7所述的显示设备，其中，当对应的像素的亮度值和代表性亮度值中的至少一个低于基准亮度值时，维持该对应的像素的亮度值。
12.如权利要求7所述的显示设备，其中该控制单元在所确定的像素的亮度值被改变为基准亮度值之后调整显示窗口中包含的像素的饱和度。
13.如权利要求7所述的显示设备，其中所述邻近像素是该对应的像素周围的八个像素。
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