CN1959802B

CN1959802B - 图像显示装置及其驱动方法

Info

Publication number: CN1959802B
Application number: CN2006100911058A
Authority: CN
Inventors: 孔南容
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: KR20070047656A; US20070097153A1; US7804496B2; KR101152064B1; CN1959802A

Abstract

本发明公开了一种图像显示装置，其包括：图像数据处理器，用于从由外部输入的第一图像数据检测要在其上显示一定图像的第一区域，并且用于产生通过调节第一区域的亮度而得到的第二图像数据；以及显示器件，用于基于从所述图像处理器提供的第二图像数据而比其它区域更加强调地显示第一区域。

Description

图像显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种用于在图像显示装置上显示图像的技术，尤其涉及一种能够通过自分析图像数据而向固定区域施加聚光照射(spotlight)的图像显示装置及其驱动方法。

背景技术

在近来的信息社会，已经比以前更加关注用于显示各种数据或照片的图像显示器件。阴极射线管(CRT)已经广泛用于现有技术的显示器件。然而，液晶显示器件(LCD)、有机发光二极管显示器件等很快地代替CRT的需求。

通常，显示器件是指自身不产生图像数据但是显示从外部发送的图像数据，从而通过连接到提供图像数据的外部器件而使用。计算机用作典型的外部器件。

图1示出了根据现有技术的图像显示装置。如图1所示，现有技术的图像显示装置包括：用于输出要在显示器件30上显示的图像数据DATA10[R，G，B]以及显示器件30内子屏幕区域32的坐标数据DATA[X，Y]的计算机10；图像数据控制器20，用于调节图像数据DATA10[R，G，B]中在子屏幕区域32内的图像数据的亮度并且从而输出调节亮度后的图像数据DATA20[R，G，B]以聚光照射子屏幕区域32；以及显示器件30，用于当显示从图像数据控制器20提供的图像数据DATA20[R，G，B]时允许聚光照射子屏幕区域32内的图像。

典型地，根据显示器件30上的显示信息，当需要分别显示与主屏幕信息不同的信息时，使用子屏幕功能。这里，可以应用聚光照射功能从而与主屏幕区域31相比可以增加子屏幕区域32的亮度。

为了实施聚光照射功能，必须提供关于子屏幕区域32的坐标信息。为此，用户通过计算机10直接提供关于子屏幕区域32的坐标信息，或者使用图像数据控制器20以提供关于子屏幕区域32的坐标信息。

关于图像数据控制器20，接口集成电路(IC)21接收来自计算机10的坐标数据DATA[X，Y]以将其传输给图像数据调节IC 22。然后在计算机10输入的图像数据DATA10[R，G，B]中，图像数据调节IC 22以已经调节的格式输出图像数据DATA20[R，G，B]以允许子屏幕区域32具有增加的亮度。

因此，在显示器件30的子屏幕区域32中的图像可以显示为与主屏幕区域31相比具有相对较高的亮度。

从而，现有技术的显示器件应该在计算机内安装独立的程序以提供具有子屏幕区域的坐标数据的显示器件，并且还应该提供有独立的通信接口IC以在图像数据调节电路中接收关于子屏幕区域的坐标数据，从而需要额外的成本。

另外，当执行聚光照射功能时，要消耗能量以接收来自计算机的坐标数据。

发明内容

由此，本发明的一个目的是提供一种能够通过从图像数据自检测子屏幕区域而不使用独立的接口IC来执行聚光照射功能的图像显示装置。

本发明的另一目的是提供一种能够通过多图像数据自检测子屏幕区域而不使用独立的接口IC来执行聚光功能的图像显示装置的驱动方法。

为了实现本发明的这些和其它优点，如这里所具体和广义描述的，本发明提供了一种图像显示装置，包括：图像数据处理器，用于从由外部输入的第一图像数据检测要在其上显示一定图像的第一区域，以及用于产生通过调节第一区域的亮度而得到的第二图像数据；以及显示器件，用于基于从所述图像处理器提供的第二图像数据而比其它区域更加强调地显示第一区域。

为了实现上面的目的，本发明还提供了一种用于驱动图像数据处理装置的方法，包括：将从外部输入的RGB格式的图像数据转换成YUV格式的图像数据；通过分析YUV格式的图像数据而检测包括一定图像的第二区域；从所述第二区域中检测仅用于所述一定图像的第一区域；调节YUV格式的图像数据中第一区域的亮度；将YUV格式的亮度调节后的图像数据转换成RGB格式并且输出该RGB格式的图像数据；以及根据该RGB格式的图像数据显示图像。

从下面结合附图的对本发明的具体的描述中，本发明前面的和其它的目的、特征、方面和优点将变得更显而易见。

附图说明

附图提供了对本发明进一步的理解，其与该说明书结合并且构成其一部分，图示了本发明的实施例，连同说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1所示为现有技术图像显示装置的框图，其中计算机连接到显示器件；

图2所示为根据本发明的图像显示装置的框图；

图3所示为图2中图像数据处理器的内部配置框图；

图4A所示为图3的运动图像获取法的示意图；

图4B所示为通过运动图像获取法检测到的窗口的示意图；以及

图5A至图5E所示为根据本发明的锐化(sharpness)处理过程中信号的波形图。

具体实施方式

现在将参照附图描述根据本发明的液晶显示器件。

图2所示为根据本发明的图像显示装置的框图。根据本发明的图像显示装置包括：计算机110，用于输出主屏幕的第一图像数据DATA100[R，G，B]，该第一图像数据包括子屏幕的图像数据；图像数据处理器120，用于从计算机110提供的第一图像数据DATA100[R，G，B]检测子屏幕区域132并且从而输出通过增加子屏幕区域132的亮度得到的第二图像数据DATA200[R，G，B]；以及显示器件130，用于基于由图像数据处理器120提供的第二图像数据DATA200[R，G，B]显示具有比其它区域相对增加的亮度的子屏幕区域132的显示器件130。

图2所示的计算机110示例性地用作向显示器件130提供信息的器件之一。

与现有技术不同，计算机110不向图像数据处理器120提供子屏幕区域132的坐标数据而是仅提供第一图像数据DATA100[R，G，B]。

图像数据处理器120分析第一图像数据DATA100[R，G，B]，从而自检测子屏幕区域132。图像数据处理器120还通过调节要在子屏幕区域132显示的图像信息而输出具有增加亮度的图像数据DATA200[R，G，B]，从而聚光照射子屏幕区域132。可以有各种方法聚光照射子屏幕区域132，这些方法包括仅增亮子屏幕区域132的方法，以及增亮子屏幕区域132并且使其它区域相对变暗的方法等。

因此，显示器件130通过使用从图像数据处理器120接收到的第二图像数据DATA200[R，G，B]而提供聚光照射功能。

近来，已经增加关于显示器件的技术开发，通过使用诸如监视器等的显示器件而观看各种运动图像。运动图像可以显示在显示器件130的整个屏幕上。另外，在许多情况下，运动图像显示在子屏幕区域132上，同时在显示器件130的主屏幕区域131上显示静止图像。

此外，仅有一个子屏幕可以显示在显示器件130，或者也可以显示几个子屏幕。然而，本发明解释了在子屏幕上显示运动图像的实施例。

图像数据处理器120分析第一图像数据DATA100[R，G，B]的亮度分量，以检测要显示运动图像的子屏幕区域132，并且从而调节第一图像数据DATA100[R，G，B]的亮度分量以聚光照射子屏幕区域132。

图3所示为图2中图像数据处理器120的内部配置框图。如图3所示，图像数据处理器120的内部配置包括：第一转换器121，用于将RGB格式的第一图像数据DATA100[R，G，B]转化成YUV格式的图像数据，其中RGB格式配置有红(R)、绿(G)、蓝(B)的灰度分量，而YUV格式配置有亮度Y和色差分量U和V；运动图像确定器122，用于根据亮度分量Y的变化确定运动图像的存在及位置；子屏幕检测器123，用于从由运动图像确定器122施加的运动图像检测子屏幕区域132；数据控制器124，用于调节由子屏幕检测器123施加的子屏幕区域132的亮度分量以聚光照射子屏幕区域132；以及第二转换器125，用于将包括已经在数据控制器124中调节后的亮度分量Y的YUV格式的图像数据转换回用于输出的RGB格式的第二图像数据DATA200[R，G，B]。

运动图像确定器122根据YUV格式的图像数据的亮度分量Y确定是否提供有运动图像。对于运动数据，在相同位置显示的图像亮度每帧改变，并且因此通过比较两连续帧之间的亮度分量Y能够确定是否已经提供了运动图像。对于静止图像，两连续帧的亮度保持相等。

从而，运动图像确定器122根据图像数据的亮度分量Y确定是否已经提供有运动图像。因此，应该通过第一转换器121将最初输入的RGB格式的第一图像数据DATA100[R，G，B]转换成YUV格式的图像数据。

当运动图像确定器122比较两连续帧的各图像数据的亮度分量Y并且从而找到在屏幕确定位置处的运动图像时，运动图像确定器122确定包括运动图像的窗口。

子屏幕检测器123从运动图像确定器122接收关于包括子屏幕区域132的图像数据。然后子屏幕检测器123从窗口检测边缘并且根据检测到的边缘确定要在其上显示运动图像的实际子屏幕区域123。通常，窗口可以等于实际子屏幕区域132，但是窗口可以比要实际显示运动图像的子屏幕区域132具有更大的区域。

子屏幕检测器123使用边缘检测法以检测子屏幕区域132。

关于通过子屏幕检测器123检测到的子屏幕区域132的图像数据施加给数据控制器124。数据控制器124调节对应于子屏幕区域132的图像数据的亮度分量Y以使得子屏幕区域132具有比之前相对更高的亮度。因此，聚光照射子屏幕区域132。即，在YUV格式的整个图像数据中，数据控制器132仅调节子屏幕区域132的亮度分量Y。为了实施更强的聚光照射效果，还可以调节主屏幕区域131中除子屏幕区域132之外的全部亮度分量Y，从而使得主屏幕区域131具有比之前相对较低的亮度。

运动图像检测器122、子屏幕检测器123和数据控制器124使用YUV格式的图像数据进行亮度调节。然而，为了实际上通过显示器件130显示图像，YUV格式的图像数据还必须转换回RGB格式。因此，通过数据控制器124已经调节其亮度分量Y的YUV格式的图像数据通过第二转换器125转换回RGB格式的图像数据，从而输出第二图像数据DATA200[R，G，B]。

显示器件130接收输入的第二图像数据DATA200[R，G，B]，并且显示图像，从而子屏幕区域132能够具有比主屏幕区域131相比更高的亮度。

下面，将参照附图详细说明在运动图像确定器122中使用的运动图像检测法和在子屏幕检测器123中使用的边缘检测法。

图4A所示为图3中运动图像确定器122的运动图像检测法的示意图；而图4B所示为通过图4A的操作检测到的子屏幕区域132的示意图.

运动图像检测器122为了便于检测运动图像，将屏幕划分为多个区块B1~B9。

图4A示出了将屏幕划分为B1~B9九个区块的实施例。在这种情况下，运动图像确定器122基于各区块单元B1~B9分析输入的YUV格式的图像数据的亮度分量Y从而检测在各区块B1~B9中是否存在运动图像。即，运动图像确定器122比较在各区块B1~B9中显示的两连续帧的亮度分量Y，从而检测运动图像的存在以及其位置。

图4A示出了根据运动图像确定器122检测区块B1~B9的结果在第一区块B1、第二区块B2、第四区块B4以及第五区块B5上存在运动图像区域141(即，子屏幕)的情况。

这里，包括第一区块B1、第二区块B2、第四区块B4和第五区块B5的区域对应于窗口142。如果通过将主屏幕区域131划分为更多的区块而检测到运动图像，则窗口142可以更接近实际要在其上实际显示运动图像的运动图像区域141。

用于窗口142的数据从运动图像确定器122传输到子屏幕检测器123。由于亮度而在屏幕上改变的边缘对应于图像亮度急剧变化的部分。因此，通过检测边缘可以检测某些区域的形状、位置及尺寸等。因此，子屏幕检测器123检测在窗口142的区域内存在的边缘，从而能够检测在其上实际显示运动图像的运动图像区域141。

即，根据从窗口142的左上端开始执行边缘检测，子屏幕检测器123能够初步检测在第一区块B1的位置(即，X1，Y1)处的边缘。之后，随着沿水平方向运动，连续执行单位区域上的边缘检测。根据检测到的单位区域计算运动图像区域141的宽度。通过连续执行边缘检测，最终在第二区块B2的位置(即，Xn，Y1)处检测到边缘。从而，获得确定运动图像区域141的两顶点的坐标值(X1，Y1)和(Xn，Y1)。

之后，增加水平行数以重复执行边缘检测。然后，基于水平线数计算运动图像区域141的高度。通过重复执行边缘检测，在第四区块B4的位置(即，X1，Xn)处得到运动图像区域141的第三顶点。之后，在第五区块B5的位置(即，Xn，Xn)处得到运动图像区域141第四顶点。

因此，通过该过程检测到的运动图像区域141与子屏幕区域132相匹配。

子屏幕检测器123使用的边缘检测法包括使用同质算子的边缘检测法、通过差值计算(difference operation)的边缘检测法、通过微分的边缘检测法等。本发明的实施方式采用通过微分的边缘检测法。下面参照图5说明其处理过程。

在窗口142的区域内在运动图像区域141的边缘部分亮度急剧变化。当边缘部分的亮度信号为图5A所示时，通过对图5A中的信号进行积分而得到图5B的信号。然后，对图5B中的信号进行一阶求导，可以得到图5C的信号。对图5C中的信号再次进行微分，得到图5D中的信号。

这里，根据诸如图5D所示的二阶微分信号，子屏幕检测器123执行关于子屏幕区域132的边缘检测，并且然后通过图4所示的处理程序基于边缘检测而确定子屏幕区域132。

同时，数据控制器124执行用于子屏幕区域132的聚光照射功能并且还执行功能以使得在子屏幕区域132显示的图像轮廓更加生动。参照图5更详细地说明锐化处理过程。

当在子屏幕区域132内显示的图像的亮度信号为图5A时，对图5A中的亮度信号进行积分得到图5B的信号。然后，对图5B中的信号进行一阶求导，从而得到图5C的信号。再次对图5C的信号进行微分得到图5D的信号。诸如图5A的亮度信号与诸如图5D中信号的二阶微分信号相加得到诸如图5E所示信号的具有补偿轮廓的亮度信号。

因此，诸如图5E的锐化处理后的亮度信号可以用作对原始图像的锐化处理的遮蔽(mask)类型，从而在子屏幕区域132内显示的图像轮廓比原始图像轮廓更加生动。

如上所述，在本发明中，图像处理器通过从图像数据自检测子屏幕区域而执行聚光照射，从而不再需要用于从外部接收子屏幕区域的坐标数据的单独设备，从而有效降低了生产成本。

另外，图像处理器内的数据控制器针对要在子屏幕区域显示的图像执行锐化补偿功能，从而有效地提供更清晰的子屏幕。

在不背离本发明的精神或者基本特性的前提下，本发明可以以若干形式来具体实施，还应该理解，上述实施例不限于前面描述的任何细节，除非另有指出，相反，应该认为广泛地位于如所附权利要求书所限定的精神和范围内，因此落在这些权利要求书的界限内或者该边界和界限的等效范围内的所有的改变和修改都包括在所附权利要求书内。

Claims

1.一种图像显示装置，包括：

图像数据处理器，其包括运动图像确定器、子屏幕检测器和数据控制器，

其中所述运动图像确定器在每个单元帧将包含来自外部的第一图像数据的屏幕分为多个区块之后，通过比较两个连续单元帧中的每个相应区块之间的亮度来检测包括运动图像的第二区域，

所述子屏幕检测器通过由通过微分的边缘检测产生的窗口坐标来检测第一区域，以找出存在于所述第二区域内的边缘，以及

所述数据控制器根据所述第一区域的窗口坐标来增加第一区域数据的亮度；以及

显示器件，用于基于从所述图像数据处理器提供的第二图像数据比其它区域更加强调地显示所述第一区域。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一图像数据和第二图像数据分别为RGB格式。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像数据处理器还包括第一转换器以及第二转换器，其中，

所述第一转换器用于将RGB格式的第一图像数据转换成YUV格式的图像数据；

所述数据控制器用于在YUV格式的图像数据中调节第一区域的亮度；以及

所述第二转换器用于将包括已在所述数据控制器中被调节过的亮度分量的YUV格式的图像数据转换回RGB格式的第二图像数据并且输出该第二图像数据。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二区域等于所述第一区域或者大于所述第一区域。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据控制器在YUV格式的图像数据中增加第一区域的亮度。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据控制器在YUV格式的图像数据中增加第一区域的亮度并且降低除第一区域之外的区域的亮度。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述子屏幕检测器对所述第二区域的亮度信号执行积分、对执行积分后的信号进行一阶求导、和然后对执行一阶求导后的信号进行微分，并且基于所述微分的结果检测作为子屏幕区域的第一区域的边缘。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据控制器对于第一区域内的图像执行锐化功能。

9.一种驱动图像显示装置的方法，包括：

在每个单元帧将包含从外部输入的图像数据的屏幕分为多个区块之后，通过比较两个连续单元帧中的每个相应区块之间的亮度来感测运动图像；

通过由通过微分的边缘检测产生的窗口坐标来检测所述运动图像的区域；

输出通过调节检测到的运动图像的区域的亮度而获得的图像数据；以及

显示经过亮度调节后的图像数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述检测到的运动图像的区域等于所述运动图像的区域或者大于所述运动图像的区域。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过转换所述从外部输入的图像数据得到的YUV格式的图像数据而感测所述运动图像。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过分析YUV格式的图像数据中的亮度而感测所述运动图像。

13.一种用于驱动图像显示装置的方法，包括：

将从外部输入的RGB格式的图像数据转换成YUV格式的图像数据；

将包含所述YUV格式的图像数据的屏幕分为多个区块；

通过比较两个连续单元帧中的转换成YUV格式的每个相应区块的亮度来检测包括运动图像的第二区域；

从所述第二区域中通过由通过微分的边缘检测产生的窗口坐标来检测仅用于所述运动图像的第一区域；

调节YUV格式的图像数据中第一区域的亮度；

将YUV格式的亮度调节后的图像数据转换成RGB格式的图像数据并且然后输出该RGB格式的图像数据；以及

根据所输出的RGB格式的图像数据显示图像。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：

当执行调节第一区域的亮度时调节第二区域的亮度。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在将所述屏幕分为多个区块并且顺序检测所述多个区块以找到所述运动图像的过程中检测所述第二区域。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二区域是包括设置有所述运动图像的各区块的区域。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，以在所述第二区域中检测所述运动图像边缘的方式检测所述第一区域。