CN1734550A - 增强的图像显示 - Google Patents

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Abstract

显示设备包括数据输入单元，配置用于将图像信号转换为彩色信号。该显示设备还包括可操作地连接到该数据输入单元的亮度控制单元，配置用于析取与该彩色信号关联的亮度等级，以细分与该彩色信号关联的亮度等级，并根据亮度等级子部分应用不同的电压以控制该彩色信号的亮度。该显示设备还包括显示单元，配置用于根据控制的亮度显示彩色信号。该亮度等级可以包括γ曲线的灰度等级。该彩色信号可以包括YUV或RGB信号之一。

Description

增强的图像显示
                            技术领域
本发明基本上涉及一种图像显示，并且特别地涉及移动终端中增强输入的图像信号的显示质量。
                            背景技术
移动终端通常包括显示设备，例如液晶显示器(LCD)。当用户想要浏览存储在移动终端中的图像或从照相机输入的图像数据时，移动终端将输入的图像数据转换为RGB(红—绿—蓝)或YUV(例如PAL系统)信号，根据亮度的灰度等级调整转换的信号，并且通过该灰度等级差分地应用对应于RGB或YUV信号的电压，借此在该LCD上显示图像数据。通常地，该YUV信号有16比特，18比特位，24比特。当转换的YUV信号有18比特时，该YUV信号的灰度等级为512。
图1是示出了灰度等级和输入电压之间关系的图形。
参考图1，当输入到LCD的具有预定的γ值的YUV信号有18比特时，通过该灰度等级输入的电压随着灰度等级的提高而增加。在典型的显示设备中，γ曲线由‘y＝xγ’表示，并且在阴极射线管(CRT)监视器的情况下，γ曲线具有‘2.2’的γ值。
通常，该γ曲线被用于在LCD上显示外部输入的图像数据，并且由该显示设备的制造商提供。另外，基于该γ值的该γ曲线被用于根据输入图像数据的亮度等级改变输入电压。
图2是示出了灰度等级和每个灰度等级中输入电压之间关系的图形。
参考图2，输入电压根据灰度等级的数值线性地增加。例如，图2示出了出自最大512灰度等级的灰度等级256和257。在灰度256输入V1的电压而在灰度257输入V2的电压。
然而，通过灰度等级输入的电压被限制而不管该图像信号的亮度值。此外，因为γ曲线的线性增加，输入电压被限制，真实图像的亮度不能完全符合γ曲线。结果，显示在LCD上的图像不同于真实图像。
                            发明内容
因此，本发明致力于实质上避免了由现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题的图像显示。
本发明的一个目的是提供一种能够通过控制图像信号的亮度值显示如同真实图像一样的图像的图像显示设备和方法。
本发明的另一个目的是通过细分图像信号的γ曲线并根据该细分的γ曲线应用不同电压来显示如同真实图像一样的图像。
本发明的另外的优点，目的和特点将在下面的说明书中被部分地阐述，而且依据下面的实验在某种程度上对本领域普通技术人员来说变得更加明显或者可以从本发明的实践中学到。本发明的目标和其他优点可以通过在所写的说明书和其权利要求书以及附图中指出的特定结构来实现和达到。
为了实现这些目的和其他优点并根据本发明的目的，如在这里一个实施例中被具体化和概括地描述的，显示设备包括数据输入单元，配置用于转换图像信号为彩色信号。该显示设备还包括可操作地连接到该数据输入单元的亮度控制单元，配置用于析取与该彩色信号关联的亮度等级，来细分与该彩色信号关联的亮度等级，并根据亮度等级子部分应用不同的电压以控制该彩色信号的亮度。该显示设备还包括显示单元，配置用于根据控制的亮度显示彩色信号。
该亮度等级可以包括γ曲线的灰度等级。该彩色信号可以包括YUV或RGB信号之一。亮度控制单元可以包括用于析取彩色信号的最大和最小亮度值的装置和利用该最大和最小亮度值细分亮度等级的装置。该亮度控制单元还可以包括用于细分与亮度等级子部分关联的电压部分的装置和用于将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分的装置。该亮度控制单元还包括用于计算最大和最小亮度值之间的差值的装置。用于映射亮度值的装置可以通过一对一地映射亮度值得到亮度分布映象。电压部分可以通过该亮度分布映象来设置。亮度可以通过应用由电压部分设置的电压来控制。若干电压部分可以等于若干亮度分布映象。若干电压部分也可以等于若干高分布映象。
在另一个实施例中，显示方法包括转换图像信号为彩色信号并析取与该彩色信号关联的亮度等级。该显示方法也包括通过细分该亮度等级并根据亮度等级子部分应用不同的电压来控制彩色信号的亮度。该显示方法还包括根据控制的亮度显示彩色信号。
控制该彩色信号的亮度的步骤可以包括析取彩色信号的最大和最小亮度值以及利用该最大和最小亮度值细分亮度等级。控制该彩色信号的亮度的步骤还可以包括细分与亮度等级子部分关联的电压部分以及将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分。控制该彩色信号的亮度的步骤还可以包括计算最大和最小亮度值之间的差值。将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分的步骤还可以包括通过一对一地映射亮度值得到亮度分布映象。
在另一个实施例中，配置用于显示图像的移动终端包括配置用于发射和接收信号的收发信机和可操作地连接到该收发信机的显示设备。该显示设备包括数据输入单元，配置用于转换图像信号为彩色信号。该显示设备还包括可操作地连接到该数据输入单元的亮度控制单元，配置用于析取与该彩色信号关联的亮度等级，来细分与该彩色信号关联的亮度等级，并根据亮度等级子部分应用不同的电压以控制该彩色信号的亮度。该显示设备还包括显示单元，配置用于根据控制的亮度显示彩色信号。
图像信号可以由该收发信机提供给数据输入单元。该移动终端还可以包括可操作地连接到该显示设备的照相机，配置用于提供图像信号给数据输入单元。该移动终端还可以包括可操作地连接到该显示设备和照相机的存储器，配置用于存储与由照相机提供的图像信号关联的图像数据，图像数据用于提供图像信号到数据输入单元。
结合附图，本发明上述的和其他的目的，特点，方面和优点将从下面本发明的详细说明变得更加清楚。应当理解本发明的前面的概要说明和下面的详细说明都是典型的和说明性的，并且意图提供本发明进一步说明作为权利要求。
                            附图说明
附图被包含并被引入在其内，用于提供发明的进一步理解，并构成本申请的一部分，说明了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示出了灰度等级和输入电压之间关系的图形。
图2是示出了灰度等级和每个灰度等级中输入电压之间关系的图形。
图3是说明了根据本发明的实施例的LCD设备的图像显示设备的框图。
图4是示出了根据本发明的实施例的灰度等级和输入电压之间关系的图形。
图5是说明了根据本发明的实施例的LCD设备的图像显示方法的流程图。
                            具体实施方式
现在详细参考本发明的优选实施例，其例子结合附图被说明。如果可能，在整个附图中使用相同的参考数字表示相同或类似的部分。
在一个实施例中，通过根据RGB(红—绿—蓝)或YUV(例如，PAL系统)信号的亮度值应用可变的γ曲线显示如同真实图像一样的图像。本发明可以优选地被使用在移动终端中。
图3是说明了根据本发明的实施例的LCD设备的图像显示设备的框图。
参考图3，该图像显示设备包括数据输入单元10，控制单元20，LCD模块30，LCD 40和亮度控制单元50。LCD 40可以是内置LCD。
在下面根据本发明的图像显示设备被详细描述。当用户试图利用LCD 40浏览从照相机输入的图像或存储在移动终端的存贮设备中的图像时，数据输入单元10转换来自照相机或存贮设备的图像信号为RGB或YUV信号，并发送转换的信号到亮度控制单元50。亮度控制单元50从该信号中析取最大和最小亮度值以及通过亮度级别在每个灰度等级应用的电压。亮度控制单元50通过利用析取的最小亮度值和最大和最小亮度值之间的差值细分应用到每个灰度等级的γ曲线，并通过该细分的γ曲线设置电压部分。另外，该亮度控制单元50通过设置电压部分应用不同的电压控制亮度，并发送控制亮度的RGB或YUV信号到LCD模块30。LCD模块30发送控制亮度的RGB或YUV信号到LCD 40，这样该用户可以浏览该控制亮度的图像。在一个实施例中，通过该YUV信号的比特数确定灰度等级数值。例如，当转换的YUV信号为18比特时，灰度等级数是512。
图4是示出了根据本发明的实施例的灰度等级和输入电压之间关系的图形。
参考图4，灰度等级通过亮度被细分，通过细分的灰度等级控制γ曲线，由控制的γ曲线输入不同的输入电压。例如，参考图4，256和257之间的灰度等级通过利用该最大和最小亮度值被细分为B250，B251等。接着通过这些细分的灰度等级控制γ曲线。此外，输入电压通过控制的γ曲线被细分为X250，X251等。
图5是举例说明根据本发明的实施例的LCD设备的图像显示方法的流程图。
现在将参考图3和5详细描述用于LCD设备的图像显示方法。在下面描述的实例中，假设图像输入显示设备具有512灰度等级并且输入到该LCD 40的最大电压是V。
当用户想要利用LCD 40浏览从照相机输入的图像或存储在移动终端的存贮设备中的图像时，移动终端从输入到数据输入单元10的该图像信号中析取最大亮度值Bmax，和最小亮度值Bmin。该移动终端也通过使用所析取的最大和最小亮度值Bmax和Bmin计算最大亮度值Bmax和最小亮度值Bmin之间的差值(Bdiff＝Bmax-Bmin)(S100和S110)。通过灰度等级数(例如512)除该LCD最大驱动电压V来计算在每个灰度等级输入的电压(S120)。通过利用计算的差值Bdiff，和最小亮度值Bmin以最大灰度等级数(即512)划分一个灰度等级。细分的Bmin的亮度值Bmin+Bdiff/512，Bmin+2*Bdiff/512，Bmin+3*Bdiff/512，....Bmin+512*Bdiff/512被映射在由通过最大灰度等级数划分灰度等级得到的细分的部分中(S130)。通过由映射细分的亮度值得到的亮度分布映象应用γ曲线。然后电压部分通过应用的γ曲线被设置。此外，对应于设置的电压部分的电压被发送(S150)。例如，参考图4，当256和257之间的灰度等级中的亮度值被细分为B250，B251等时，对应于B250，B251等的γ曲线被细分，并且输入电压X250，X251等通过该细分的γ曲线被输入。具有细分的亮度等级的图像信号通过这些应用的电压被发送到LCD模块30。LCD模块30将控制亮度的RGB或YUV信号发送到LCD40，这样用户可以浏览该控制亮度的图像(S150)。
在一个实施例中，显示设备包括数据输入单元，配置用于将图像信号转换为彩色信号。该显示设备还包括可操作地连接到该数据输入单元的亮度控制单元，配置用于析取与该彩色信号关联的亮度等级，以细分与该彩色信号关联的亮度等级，并根据亮度等级子部分应用不同的电压以控制该彩色信号的亮度。该显示设备还包括显示单元，配置用于根据控制的亮度显示彩色信号。
该亮度等级可以包括γ曲线的灰度等级。彩色信号可以包括YUV或RGB信号之一。亮度控制单元可以包括用于析取彩色信号的最大和最小亮度值的装置和利用该最大和最小亮度值细分亮度等级的装置。该亮度控制单元还可以包括用于细分与亮度等级子部分关联的电压部分的装置和用于将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分的装置。该亮度控制单元还包括用于计算最大和最小亮度值之间的差值的装置。用于映射亮度值的装置可以通过一对一的映射亮度值得到亮度分布映象。电压部分可以通过该亮度分布映象被设置。亮度可以通过应用由电压部分设置的电压被控制。电压部分的数量可以等于亮度分布映象的数量。电压部分的数量也可以等于高分布映象的数量。
在另一个实施例中，显示方法包括转换图像信号为彩色信号并析取与该彩色信号关联的亮度等级。该显示方法也包括通过细分该亮度等级并根据亮度等级子部分应用不同的电压控制彩色信号的亮度。该显示方法还包括根据控制的亮度显示彩色信号。
控制该彩色信号的亮度的步骤可以包括析取彩色信号的最大和最小亮度值和利用该最大和最小亮度值细分亮度等级。控制该彩色信号的亮度的步骤还可以包括细分与亮度等级子部分关联的电压部分和将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分。控制该彩色信号的亮度的步骤还可以包括计算最大和最小亮度值之间的差值。将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分的步骤还可以包括通过一对一的映射亮度值得到亮度分布映象。
在另一个实施例中，配置用于显示图像的移动终端包括配置用于发射和接收信号的收发信机和可操作地连接到该收发信机的显示设备。该显示设备包括数据输入单元，配置用于将图像信号转换为彩色信号。该显示设备还包括可操作地连接到该数据输入单元的亮度控制单元，配置用于析取与该彩色信号关联的亮度等级，以细分与该彩色信号关联的亮度等级，并根据亮度等级子部分应用不同的电压以控制该彩色信号的亮度。该显示设备还包括显示单元，配置用于根据控制的亮度显示彩色信号。
图像信号可以通过该收发信机被提供给数据输入单元。该移动终端还可以包括可操作地连接到该显示设备的照相机，配置用于提供图像信号给该数据输入单元。该移动终端还可以包括可操作地连接到该显示设备和照相机的存储器，配置用于存储与由照相机提供的图像信号关联地图像数据，提供图像信号到数据输入单元的图像数据。
根据本发明，对应于输入图像信号的亮度等级的γ曲线被细分为可以被显示的最大灰度等级，并且通过这些细分的γ曲线应用驱动电压到每个单元。因此，LCD模块的γ曲线的特性能够被改进，并且图像可以类似于真实图像被显示。
当通过输入图像信号的亮度分布映象执行了该细分处理时，高分布区域被细分的多于低分布区域以便改进LCD模块的γ曲线的性能。用于决定这些分布映象的等级的参考值或百分比可以被设置以便利用这些分布映象执行细分处理。
虽然已经参考移动终端的图像输入显示设备描述了本发明，这种图像输入显示设备也可以被使用在其它应用中，例如笔记本电脑屏幕。
本领域技术人员应当明白在本发明中可以进行各种修改和变化而不脱离本发明的精神和范围。本发明覆盖落在附加的权利要求的和其等价物的范围内提供的这个发明的改变和修改是想要的。

Claims (26)

1、一种显示设备，包括：
数据输入单元，配置用于将图像信号转换为彩色信号；
可操作地连接到该数据输入单元的亮度控制单元，配置用于析取与该彩色信号关联的亮度等级，细分与该彩色信号关联的亮度等级，并根据亮度等级子部分应用不同的电压以控制该彩色信号的亮度；和
显示单元，配置用于根据控制的亮度显示彩色信号。
2、权利要求1的显示设备，其中亮度等级包括γ曲线的灰度等级。
3、权利要求1的显示设备，其中彩色信号包括YUV或RGB信号之一。
4、权利要求1的显示设备，其中亮度控制单元包括：
用于析取彩色信号的最大和最小亮度值的装置；
用于利用该最大和最小亮度值细分亮度等级的装置；
用于细分与亮度等级子部分关联的电压部分的装置；
用于将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分的装置。
5、权利要求4的显示设备，其中亮度控制单元还包括于计算最大和最小亮度值之间的差值的装置。
6、权利要求4的显示设备，其中映射亮度值的装置通过一对一的映射亮度值得到亮度分布映象。
7、权利要求6的显示设备，其中通过这些亮度分布映象设置电压部分。
8、权利要求7的显示设备，其中通过应用由电压部分设置的电压控制亮度。
9、权利要求7的显示设备，其中电压部分的数量等于亮度分布映象的数量。
10、权利要求7的显示设备，其中电压部分的数量等于高分布映象的数量。
11、一种显示方法，包括：
将图像信号转换为彩色信号；
析取与该彩色信号关联的亮度等级；
通过细分该亮度等级并根据亮度等级子部分应用不同的电压来控制彩色信号的亮度；并且
根据控制的亮度显示彩色信号。
12、权利要求11的显示方法，其中亮度等级包括γ曲线的灰度等级。
13、权利要求11的显示方法，其中彩色信号包括YUV或RGB信号之一。
14、权利要求11的显示方法，其中控制该彩色信号的亮度的步骤还包括：
析取彩色信号的最大和最小亮度值；
利用该最大和最小亮度值细分亮度等级；
细分与亮度等级子部分关联的电压部分；和
将与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分。
15、权利要求11的显示方法，其中控制该彩色信号的亮度的步骤还包括计算最大和最小亮度值之间的差值。
16、权利要求14的显示方法，其中与亮度等级子部分关联的亮度值映射到电压部分的步骤还包括通过一对一的映射亮度值得到亮度分布映象。
17、权利要求16的显示方法，其中通过该亮度分布映象设置电压部分。
18、权利要求17的显示方法，其中通过应用根据设置的电压部分的电压控制亮度。
19、权利要求18的显示方法，其中电压部分的数量等于亮度分布映象的数量。
20、权利要求18的显示方法，其中电压部分的数量等于高分布映象的数量。
21、一种配置用于显示图像的移动终端，该移动终端包括：
收发信机，配置用于发射和接收信号；和
可操作地连接到该收发信机的显示设备，该显示设备包括：
数据输入单元，配置用于将图像信号转换为彩色信号；
可操作地连接到该数据输入单元的亮度控制单元，配置用于析取与该彩色信号关联的亮度等级，以细分与该彩色信号关联的亮度等级，并根据亮度等级子部分应用不同的电压以控制该彩色信号的亮度；和
显示单元，配置用于根据控制的亮度显示彩色信号。
22、权利要求21的移动终端，其中亮度等级包括γ曲线的灰度等级。
23、权利要求21的移动终端，其中彩色信号包括YUV或RGB信号之一。
24、权利要求21的移动终端，其中通过收发信机提供图像信号到数据输入单元。
25、权利要求21的移动终端，还包括：
可操作地连接到该显示设备的照相机，配置用于提供图像信号到该数据输入单元。
26、权利要求25的移动终端，还包括：
可操作地连接到该显示设备和照相机的存储器，配置用于存储与由照相机提供的图像信号关联地图像数据，要提供图像信号到数据输入单元的图像数据。
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