TW518882B - Liquid crystal display device for displaying video data - Google Patents

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TW518882B
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circuit
data
liquid crystal
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TW090106467A
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Shigeyuki Nishitani
Takeshi Maeda
Kazuyoshi Kawabe
Hiroshi Kurihara
Tetsuo Takagi
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Video & Amp Informatio
Hitachi Micro Software Systems
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Description

518882 A7 B7 五、發明説明（ 本發明之背景： 本發明之領域： 本發明係關於一種用以顯示視頻資料（包含影像資料及 文字資料）之顯不裝置，更明確地說，本發明，舉例來說， 係關於一種液晶顯示裝置、CRT(陰極射線管）顯示裝置、電 漿顯示裝置或EL(電致發光）顯示裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相關技術之說 舉例來說 用於來自視頻 其轉換裝置， 能範圍內之位 表，以便讓値 以根據自多維 地實施所想要 的顏色訊號轉 實施內插，以 色値，並且當 一等級轉換部 明： ，如 J-P-A No. 11-275375 訊號產生裝置之視頻資料 已經適於將用以加強在轉 置的修正値對晶格結點資 在用於轉換後之顏色値的 查閱表中所輸出之晶格結 的顏色轉換、當顏色轉換 輸入至位址產生部、及藉 獲得對應於所輸入之顏色 轉換後之顏色値係在可能 而將他們轉換成邊界値。 但是，雖然上述之習知技術揭示 用於轉換後之 色値設定爲多 的運算，藉以 量之基本槪念 顏色値的可能範圍之邊界 維查閱表，並且實施用於 致能顏色轉換，但沒有增 並未提及一查閱表設定 中所揭示 的顏色轉 換後之顏 料轉換成 可能範圍 點資料， 時，將顏 由一內插 訊號的轉 範圍之外 基本槪念 部分的晶 晶格結點 加多維查 機構，用 ，現存之 換方法及 色値的可 多維查閱 之外，藉 盡可能多 色轉換用 運算部來 換後之顏 時，藉由 ，就是將 格結點顏 間之部分 閱表的容 以分析輸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -4- 518882 A7 B7 五、發明説明（2 ) 入視頻資料，以實施對應於輸入視頻資料之條件的最佳顯 不 ° (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外’雖然上面的習知技術揭不欽述藉由透過查閱表 之設定的視頻資料之顏色轉換方法，及用於藉由所設定値 之晶格結點的運算方法，並未述及用以獲得另人滿意之顯 示（例如，藉由結合後照光控制之狀態）的機構。 作爲另一習知技術，已經知道藉由對應於視頻訊號之 APL(平均圖像位準）的高或低位準之r -修正電路來擴展亮 等級或暗等級，以改善液晶顯示裝置中之顯示影像的對比 。舉例來說，J-P-A No. 6-6820中所敘述之r -修正電路具 有一儲存用於白色位準擴展之r -修正資料的r -修正記憶體 ，及一儲存用於黑色位準擴展之r -修正資料的r -修正記憶 體，並根據視頻訊號之APL是否比預定値高或低來選擇其 中一個r -修正記憶體，以實施視頻訊號用的r -修正。這可 以依據視頻訊號中之APL的高或低位準來擴展亮等級或暗 等級，並且能夠改善液晶顯示裝置中之所顯示影像的對比 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 液晶顯示裝置上之所顯示的視頻影像包括電視廣播的 視頻影像，以及從VTR或DVD所再生的視頻訊號、由視頻 照像機所拍攝的視頻影像及由電腦圖像所準備的視頻影像 。此外，因爲藉由從現存的類比廣播到數位廣播（例如，衛 星廣播）之傳送，已經大量增加了廣播頻道的數目，並且視 頻訊號源已經變得愈來愈多樣化。此外，除了現存的電視 廣播之外，這樣的衛星視頻訊號也已經被引進到電腦中， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ " -5- 518882 A7 B7 _ 五、發明説明（3 ) 在電腦中，他們被顯示成電腦的顯示資料。此外，這樣的 視頻訊號將會被處理、製造及顯示於顯示裝置上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在將這樣的衛星視頻訊號顯示於液晶顯示裝置上的情 況中，對應於習知技術中之各類視頻訊號的等級特性，已 .經提供各種的r -修正記憶體，此習知技術適於依據視頻訊 號中之高或低APL來選擇先前所提供之多個r -修正記憶體 的其中一個，以實施視頻訊號用的r -修正。此外，視頻影 像情景實際上依序及現況地隨著視頻訊號的時間而改變， 但是，對各視頻影像情景最佳之許多r -修正記憶體的提供 需要大量的記憶體，而導致成本的增加，並且是不實際的 。此外，在依據視頻訊號中之apl之r -修正記憶體的選擇 中，爲不同的視頻影像情景選擇一相同的r -修正記憶體， 祇要APL是相同的。但是，舉例來說，在低APL的情況中 ，這意謂著相同的r -修正被施加，不管整個螢幕平均地顯 示暗的視頻影像情景，或者其中亮區域被局部顯現在整個 暗區域之視頻影像情景。當r -修正在這樣的兩種情況之間 應該是不同的同時，依據習知技術之視頻訊號中的apl來 選擇r -記憶體，使得無法實施視視頻影像情景而定的精微 r -修正。 此外，在目前所一般使用作顯示裝置的CRTs中，電訊 號及亮度係在η 中，但是，液晶顯示裝置具有一特性， 即如圖25所示，透射液晶之光的量與電訊號之間的關係皆 飽合於暗區域及亮區域中。然後，需要實施視頻訊號用的 r -修正，而同時考慮爲液晶顯示裝置所固有之這樣的特性 I紙張尺度適用中酬家標準（CNS )八4規格（21〇x297公釐) ' ---- -6 - 518882 A7 __ B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之槪述： 本發明意欲提供一種根據視頻資料之適當的對比，及 提供一種能夠淸楚顯示視頻影像之液晶顯示裝置。 此外，本發明意欲提供一種藉由根據視頻資料以獲得 適當之後照光之光的量，而能夠淸楚地顯示視頻影像之液 晶顯示裝置。 此外，本發明意欲提供一種液晶顯示裝置，其能夠改 善後照光之光的利用率，或者能夠藉由根據視頻資料以獲 得適當之後照光的光量，來降低用以點亮後照光之電損耗 功率。 在本發明中，相關於所輸入之訊號之等級的亮度特性 被偵測出，根據亮度特性來修正等級，並且所修正之等級 被顯不在液晶面板上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳地，等級被修正而使得，相較於其他等級的亮度 特性，比其他等級還高之產生頻率之等級的亮度特性係相 對較高。 較佳地，當較高產生頻率之等級係位在亮度特性中相 對較低位準之等級的一側上時，等級被修正以便加強黑色 〇 較佳地，當較高產生頻率之等級係位在亮度特性中相 對較高位準之等級的一側上時，等級被修正以便加強白色 〇 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' ' 518882 A7 B7 五、發明説明（5 較佳地，等級被修正而使得，包含亮度特性中之最大 売度値之等級的亮度接近液晶面板能夠顯示的最大亮度値 〇 較佳地，等級被修正而使得，包含亮度特性中之最小 冗度値之等級的売度接近液晶面板能夠顯示的最小亮度値 此外’在本發明中，相關於所輸入之訊號之等級的亮 度特性被偵測出，並且根據亮度特性來控制後照光之光的 量。 較佳地，當在一或多個圖框中的亮度相較於在其他 或多個圖框中的亮度爲較低時，後照光之光的量被相對地 減少。 較佳地，當在一或多個圖框中的亮度相較於在其他一 或多個圖框中的亮度爲較高時，後照光之光的量被相對地 增力口。 附圖之簡略說明： 當配合伴隨之附圖，從此說明書的下面敘述中，本發 明的上述及其它目的、優點及新穎特色將會變得更加明顯 ，其中： 圖1係作爲依據本發明之第一實施例之顯示裝置之系 統構成的示意圖； 圖2係作爲依據本發明之第一實施例之顯示裝置之系 統構成的詳細圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐） I ^衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8 - 518882 A7 ____B7 五、發明説明（6 ) 圖3係依據本發明之第一實施例中之亮度訊號產生部 之系統構成的詳細圖； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4係依據本發明之第一實施例中之輸入視頻影像特 性偵測部之系統構成的詳細圖； 圖5係依據本發明之第一實施例中之折線點產生部之 系統構成的詳細圖； 圖6係依據本發明之第一實施例中之折線點產生部的 輸入/輸出亮度特性圖形（第一特性例）； 圖7係依據本發明之第一實施例中之輸入影像特性反 饋控制部之系統構成的詳細圖； 圖8係依據本發明之第一實施例中之折線點產生部的 輸入/輸出亮度特性圖形（第二特性例）； 圖9係依據本發明之第一實施例中之折線點產生部的 輸入/輸出亮度特性圖形（第三特性例）； 圖1 0係依據本發明之第一實施例中之折線點產生部的 輸入/輸出亮度特性圖形（第四特性例）； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖11係依據本發明之第一實施例中之折線點產生部的 輸入/輸出亮度特性圖形（第五特性例）； 圖12係依據本發明之第一實施例中之折線點產生部的 輸入/輸出亮度特性圖形（第六特性例）； 圖1 3係依據本發明之第一實施例中之點間等級運算部 之系統構成的詳細圖； 圖1 4係用以解釋依據本發明之第一實施例中之點間等 級運算部之運算的槪念圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格〈210><297公釐） '" -9 - 518882 A7 B7 五、發明説明（7 ) 圖1 5係依據本發明之第二實施例中之顯示裝置之系統 構成的詳細圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 6係用以解釋依據本發明之第二實施例中後照光之 光量控制的槪念圖； 圖1 7係用於依據本發明之第二實施例中後照光之光量 控制的流程圖； 圖1 8係依據本發明之第三實施例中之液晶顯示裝置的 方塊圖； 圖1 9係依據本發明之第三實施例中之梯級頻佈圖偵測 電路的構成圖； 圖20係依據本發明之第三實施例中之Y値計算電路的 構成圖； 圖2 1係依據本發明之第三實施例中之等級控制點計算 電路的構成圖； 圖22係依據本發明之第三實施例中之任意曲線r -修正 電路的構成圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖23係用於輸出自依據本發明之第三實施例中之梯級 頻佈圖偵測電路之梯級頻佈圖値的圖形； 圖24係例舉依據本發明之第三實施例中任意曲線7 -修 正電路之輸入等級與輸出等級間之關係的圖形； 圖25係例舉依據本發明之第三實施例中透射液晶之光 的量與液晶顯示裝置之電訊號（電壓有效値）間之關係的圖形 j 圖26係例舉依據本發明之第三實施例中輸入顯示資料（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 518882 A7 B7 五、發明説明（8 ) 等級資料）與液晶顯示裝置之光的透射比値間之關係的圖形 j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖27A及圖27B係例舉依據本發明之第三實施例中， 相關於輸入（等級資料）與液晶顯示裝置之液晶之光的透射比 値間之關係，在各梯級頻佈圖分布中改變部之狀態的圖形 圖28係依據本發明之第四實施例中之脈波產生電路的 詳細構成圖； 圖29係依據本發明之第五實施例中之液晶顯示裝置的 方塊圖； 圖30係依據本發明之第五實施例中之低通濾波器的詳 細構成圖； 圖3 1係依據本發明之第六實施例中之液晶顯示裝置的 方塊圖； 圖32係依據本發明之第七實施例中之液晶顯示裝置的 方塊圖；以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖33係依據本發明之第八實施例中之液晶顯示裝置的 方塊圖。 主要元件對照表 1 視頻影像特性偵測部 2 折點產生部 3 折線近似等級修正部 4 液晶顯示面板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 518882 A7 B7 五、發明説明（H ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 77 顏色顯示資料 78 液晶模組 79 Y値計算電路 80 Y値 81 脈波產生電路 82-88 脈波訊號 89-95 計數器 96-102 計數値 103 鎖存器 104-110 鎖存的計數値 111 歸一化電路 112 修正値計算電路 113 修正強度產生電路 114 參考特性產生電路 115 加法器 116-118 折線近似電路 119，120 選擇器 121,122 控制點 123 線性近似內插電路 H1-H7 歸一化頻率 R1-R7 等級修正値 k 修正強度 B1-B7參考點 L1-L7 等級控制點 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 14· 518882 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) P1-P7 ； 控制點 130 臨界値設定暫存器 131-137 比較電路 S1-S7 臨界値 140 低通濾波器 141 等級控制點 142 數位濾波器 143-145 延遲電路 146 加法器 150 圖框記憶體 151 顏色視頻訊號 160 色差訊號 161， 162 亮度訊號 163 顏色解碼器 171 介面電路 172 液晶面板 173 資料驅動器 174 掃描驅動器 175 液晶模組 200 亮度分布偵測部 201 亮度平均値偵測部 202 亮度最大·最小値偵測部 較佳實施例之詳細說明： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 15- 518882 A7 B7 五、發明説明（13) 參照圖形來解釋本發明之第一實施例。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1係例舉使用依據本發明之技術的顯示系統之第一 實施例的構成圖。 在圖1中，其顯示一視頻影像特性偵測部1，用以測量 視頻訊號的亮度特性，例如RGB視頻訊號之亮度分布、最 大亮度、最小亮度及平均亮度；一折點產生部2，用以自 由視頻影像特性偵測部1所偵測出之視頻訊號的亮度特性 來計算等級修正用的修正控制點；一折線近似等級修正部3 ，用以藉由由折點產生部2所產生之等級修正控制點來修 正RGB視頻訊號之亮度特性；以及一液晶顯示面板4，用 以顯示被修正有等級特性之RGB視頻訊號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明適於決定視頻訊號之亮度特性，例如每一圖框 上之視頻訊號的亮度分布、最大亮度、最小亮度及平均亮 度，視頻訊號係輸入自電視廣播、個人電腦、磁帶錄像機 (VTR)及DVD，藉以決定每一圖框上之等級特性，根據所決 定之等級特性而對視頻訊號實施等級修正，並將同樣的東 西顯示在液晶顯示裝置上，藉以改善所顯示之影像品質的 顯明及淸楚效果，將參照圖2到圖14來解釋依據本發明之 第一實施例的詳細構成及操作。 在圖2中，其顯示一切換電路5，用以切換來自個人電 腦(在下文中被稱作PC)之RGB類比視頻訊號及來自磁帶錄 像機之被轉換成RGB訊號的合成訊號；一 A/D轉換器6， 用以將來自切換電路5之RGB類比輸出轉換成數位訊號； 一亮度/顏色訊號分離控制部7，用以將來自磁帶錄像機等 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 518882 A7 B7 五、發明説明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 等之合成訊號分離成亮度訊號及顏色訊號；一訊號處理控 制部8，用以將來自分離控制部7之分離成亮度訊號及顏色 訊號轉換成RGB訊號；一亮度訊號產生部9，用以從來自 A/D轉換器6之數位RGB訊號產生數位亮度資料；切換電路 .10-12，用以切換來自A/D轉換器6之RGB輸出及來自亮度 訊號產生部9之亮度訊號輸出（Y);輸入視頻資料特性偵測 部（在下文中被稱作”輸入視頻影像特性偵測部Ί13-15，用 以從來自切換電路之輸出偵測出任意周期中之輸入視頻訊 號的特性；折點產生部16-18，用以當將所輸入之整個等級 區域分割成任意區域時，產生各區域邊界之輸出等級資料 ;點間等級運算部1 9-2 1，用以決定相鄰等級區域之折線點 間的等級特性；一 sync訊號控制部22，用以使來自PC或 與輸出時序合成之輸入訊號中的水平、垂直及遮沒周期訊 號同步；一微電腦23，用於此控制裝置及顯示面板4的整 個控制，使用液晶或其同類之物作爲顯示媒體之一例，及 包含亮度訊號產生部9、切換電路1 0-1 2、輸入視頻影像特 性偵測部13-15、折點產生部16-18、點間等級運算部19-21 、sync訊號控制部22及顯示面板4之液晶模組（顯示裝置 )25。因爲折點產生部16-1 8根據輸入視頻訊號來轉換輸入 視頻訊號之等級特性，所以可以說諸電路運算作爲等級修 正係數產生部，其產生修正係數，用以根據修正係數來修 正輸入視頻訊號。點間等級運算部1 9-2 1將藉由修正係數所 修正之資料輸出至輸入視頻訊號，而修正係數係從等級修 正係數產生部所產生的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -17- 518882 A7 B7 五、發明説明（15 ) 將參照圖2來解釋依據本發明之第一實施例的整個操 作。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先，切換電路選擇例如來自PC之RGB類比視頻影像 輸入的訊號，或例如來自磁帶錄像機之被轉換成RGB類比 訊號的合成視頻影像輸入的訊號，爲了將合成視頻影像輸 入轉換成RGB類比視頻訊號，他們首先在亮度/顏色訊號分 離控制部7中被分離成亮度訊號及顏色訊號，而後，訊號 藉由訊號處理控制部8被處理成色差訊號，然後被轉換成 RGB類比訊號，並被輸出。由切換電路5，所選擇之RGB 類比視頻訊號藉由A/D轉換器6而被轉換成數位訊號，而後 被輸入至切換電路1 〇-1 2，並且也被輸入至亮度訊號產生部 9，亮度訊號產生部從所輸入之RGB數位視頻資料來決定 每一圖像元素（圖像元素係用於R、G及B —起的資料）上的 亮度値（Y)，並將結果輸出至切換電路10-12，切換電路10-12選擇來自A/D轉換器6之RGB視頻資料或者來自亮度訊 號產生部9之亮度資料（Y)，並將同樣的東西輸出至輸入視 頻影像特性偵測部，輸入視頻影像特性偵測部13-15爲用以 從RGB視頻資料或亮度資料（Y)來偵測出現在1圖框中之視 頻訊號的売度特性之電路’売度特性例如在每一*圖框上表 示各亮度之比値的亮度分布、最大•最小亮度及平均亮度 。然後，當從RGB視頻資料的偵測時，藉由爲各顏色提供 3相同電路的系統，能夠偵測出在每一顏色上的特性，並且 ，另一方面，當從來自亮度訊號產生部9之亮度資料（Y)偵 測亮度特性時，能夠藉由1電路之系統來決定每一圖框上 本紙張尺度適财關家鮮（CNS ) A4規格（21GX297公釐) ' --- -18- 518882 A7 B7 五、發明説明（16 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的特性，輸入視頻影像特性偵測部13-15從所輸入之RGB 視頻資料或在每一圖框上所輸入的亮度資料（Y)來偵測出等 級分布特性、等級最大値•最小値及等級平均値，並且將 他們輸出至微電腦控制部24。在視頻資料常常改變於例如 來自磁帶錄像機之動態影像中的情況中，偵測出在每一圖 框上之視頻訊號的亮度特性，並且在當在來自PC之視頻訊 號中，動作係相對小的情況中，能夠爲多個圖框當作一周 期而偵測出視頻訊號的亮度特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後，顯示在輸入視頻影像特性偵測部13-15中所偵測 出之視頻訊號的亮度特性之偵測資料被送到微電腦控制部 23，微電腦控制部24依據來自微電腦23的命令，而將來自 輸入視頻影像特性偵測部13-15之偵測資料輸出至微電腦23 ，微電腦23根據偵測資料而產生折線點資料，並且將他們 輸出至微電腦控制部24，稍後將會詳細說明折線點資料的 產生方法。微電腦控制部24將折線點資料輸出至折點產生 部1 6-1 8，折點產生部1 6-1 9將來自微電腦控制部24之折線 點資料輸出至點間等級運算部1 9-2 1，點間等級運算部1 9-2 1依據折線點資料以轉換來自A/D轉換器6之RGB數位視 頻資料，並且將轉換後之等級資料輸出至顯示面板4。因 爲在用於輸入視頻資料特性之偵測模式的各情況中，來自 A/D轉換器6之數位視頻資料對R、G及B來說係不同的， 亦即’在對R、G及B顏色各顏色之偵測的情況中，及在 對來自亮度訊號產生部9之亮度資料（Y)之偵測的情況中， 所以點間等級運算部1 9-2 1各包括三系統之電路。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' ' -19- 518882 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（17 ) 將解釋各部之功能的詳細情形。 圖3係第一實施例中亮度訊號產生部9之運算的解釋圖 ，在從RGB視頻資料產生亮度資料（Y)的情況中，各顏色之 間的比値舉例來說被表示成下面的等式： 亮度資料（Y) =0.299 X R(紅色）+ 0.5 87 X G(綠色）+ 0.144 X B(藍色） 計算亮度資料（Y)之等式係一 RGB視頻資料之乘積之和 的運算，各RGB視頻資料附加有一實數係數，並且鑒於電 路之比例上的增加及處理速度的下降，難以藉由硬體來正 確地處理上面的等式。然後，爲了藉由硬體而輕易達成乘 積之和的運算，運算被簡化，因爲所產生之亮度資料就其 本身而論並不是顯示資料，而是爲了獲得顯示資料的特性 ，所以其藉由位元移位及加法處理來予以達成。在圖3中 ，對上述等式之下面近似處理的致能係假設R、G及B各 爲8位元數位視頻資料，並藉由對R顏色向右移位各2位元 及5位元（向右移位1位元表示除以2，向右移位η位元表示 除以2 )，對G顏色向右移位各1位元及4位元，且對Β顏 色向右移位3位元，並藉由將所有的移位資料相加。 亮度資料（Υ) =0.281 X R(紅色）+ 0.563 X G(綠色）+ 0.125 X Β(藍色） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董) 義 ' "" I-----^——^1#------、玎------Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -20- 518882 A 7 B7_ 五、發明説明（18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因爲能夠如上述地簡化用以產生亮度資料（Y)之運算處 理，能夠輕易地藉由硬體來達成簡化，另一方面，也可以 藉由軟體來達成簡化。 然後，參照圖4來解釋圖2中之輸入視頻影像特性偵測 .部13-15的運算及詳細構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖4中，其顯示一偵測設定部26，用以設定用於一 次的偵測周期；一輸入等級分段數目設定部27，用以設定 整個輸入等級區域中的分段數目；一輸入影像資料等級區 域偵測部28，用以偵測對由輸入等級分段數目設定部27所 設定之各分段區域的輸入視頻資料之對應；一第一等級區 域計數器29，用以計算最低之等級區域中的資料；一第二 等級區域計數器3 0，用以計算相鄰於最低之等級區域中的 資料；一第η等級區域計數器3 1，用以計算最高之等級區 域中的資料；一第一分布資料保存鎖存器32，用以保存用 於一次的偵測周期中最低等級之區域中資料的總數；一第 二分布資料保存鎖存器33，用以保存第二區域中之資料的 總數；一第η分布資料保存鎖存器3 4，用以保存用於最高 等級之區域中資料的總數；一 η乘法器電路3 5，用以將第 一等級區域計數器2 9的計數値乘以m的因數；一 2 * m乘法 器電路36 ’用以將第二等級區域計數器30的計數値乘以 2*m的因數·’一 n*m乘法器電路37，用以將第n等級區域 計數器3 1的計數値乘以η * m的因數；一加法器電路3 8，用 以加進來自各乘法器之輸出資料；一* η * m除法器電路3 9， 用以將來自加法器電路3 8之輸出除以η * m的因數；一平均 本紙張尺度適财關家辟（CNS ) A4規格（21GX297公釐) 一~~ ------ -21 - 518882 A7 B7 五、發明説明（19) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 亮度資料保存鎖存器40，用以將來自除法器電路39之輸出 保存作爲一平均亮度値；一比較電路4 1，用以比較在與一 點資料鎖存器電路（說明於後）43之輸出串列發送下的視頻 資料，並選擇及輸出較大資料；一比較電路42，用以比較 .在與一點資料鎖存器電路（說明於後）43之輸出串列發送下 的視頻資料，並選擇及輸出較小資料；一點資料鎖存器電 路43，用以鎖存來自比較電路4 1之輸出；一點資料鎖存器 電路44，用以鎖存來自比較電路42之輸出；一最大亮度資 料保存鎖存器45，用以在由偵測設定部26所設定之任意周 期中，將最大亮度資料保存作爲來自點資料鎖存器電路43 之輸出資料；以及一最小亮度資料保存鎖存器46，用以在 由偵測設定部26所設定之任意周期中，將最小亮度資料保 存作爲來自點資料鎖存器電路44之輸出資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，一用以偵測輸入影像資料之亮度分布的亮度分 布偵測部200包括輸入影像資料等級區域偵測部28、第一 等級區域計數器29、第二等級區域計數器30、第η等級區 域計數器3 1、第一分布資料保存鎖存器32、第二分布資料 保存鎖存器3 3、及第η分布資料保存鎖存器34，一用以偵 測輸入影像資料之平均亮度的亮度平均値偵測部20 1包括m 乘法器電路25、2*m乘法器電路36、n*m乘法器電路37 、加法器電路38、n*m除法器電路39、及平均亮度資料保 存鎖存器40，一用以偵測用於輸入影像資料之亮度的最大 値及/或最小値之亮度最大•最小値偵測部202包括比較電 路41，42、點資料鎖存器電路43, 44、最大亮度資料保存 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐） 〜 -22- 518882 A7 B7 _ 五、發明説明（20 ) 鎖存器45、及最小亮度資料保存鎖存器46。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先，用於一次的偵測周期被設定爲在微電腦控制部 24之控制下的偵測設定部26，在此實施例中，因爲顯示之 內容改變於每一圖框上，如同在視頻訊號中，所以針對用 .於一次的偵測周期被設定爲一圖框之情況來做成解釋’在 顯示之內容改變幾乎不像在個人電腦中的情況中’用於一 次的偵測周期被設定爲多個圖框，來自偵測設定部26之輸 出形成用於各偵測功能部（稍後做說明）中之最後階段（級）資 料保存鎖存器的鎖存時鐘，另一方面，藉由在微電腦控制 部24之控制下的輸入等級分段數目設定部27來設定用以驅 動輸入影像資料之亮度的數値大小（例如’亮度資料（Y))之 數目。舉例來說，整個輸入區域被定義作256等級（8位元） ，並且分段數目被設定爲8，來自輸入等級分段數目設定 部27之輸出被輸入至輸入影像資料等級區域偵測部28 ’其 判斷對來自輸入等級分段數目設定部27之各分段區域的輸 入視頻資料之等級値的對應，且輸出對應於該區域之區域 計數器用的時鐘。在此例中，因爲整個輸入區域包含25 6 等級，且分段數目爲8，各區域中的等級範圍係在每32等 級上的範圍，因此，藉由使各分段區域中之分段數目較大 及等級數目較小，能夠改善用於輸入視頻資料的特性偵測 準確性，但是，因爲準確性的改善也可能導致電路的增加 ，所以準確性可以視應用的狀況而被改變。藉由透過來自 輸入影像資料等級區域偵測部28之時鐘，以計算第一等級 區域計數器29、第二等級區域計數器30及第η等級區域計 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) Α4規格（210X 297公釐）~一 -23- 518882 A7 B7 五、發明説明（22) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 料鎖存器電路43之輸出與視頻資料在比較電路4 1中做比較 ，且較大的資料總是被選擇，並輸出至點資料鎖存器電路 43，並且用於1圖框之所有的視頻資料被比較，以獲得每 一圖框上的最大亮度資料。此外，也可以按照相同的方式 .，藉由比較電路42及點資料鎖存器電路44來獲得最小亮度 資料。輸出資料分別被鎖存在點資料鎖存器電路43及點資 料鎖存器電路44中，並且在由偵測設定部26所設定之周期 期間，所輸出之最大及最小亮度資料藉由最大亮度資料保 存鎖存器45及最小亮度資料保存鎖存器46而被保存1圖框 ，以偵測出每一圖框上之最大亮度及最小亮度。 然後，參照圖5來解釋圖1或圖2中所示之折點產生部 1 6 -1 8的詳細內容。 圖5係折點產生部1 6-1 8之內部的構成圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖5中，其顯示有一輸入影像特性反饋控制部47， 用以反映當設定折線點時，經由微電腦控制部24，藉由輸 入視頻影像特性偵測部13-15所偵測出之輸入特性；一暫存 器寫入時鐘產生部48，用於折線點設定暫存器；及折線點 設定暫存器49-57，用以分別保存折線點。當各折點產生部 1 6-1 8包含圖2的三個系統時，因爲所有的系統具有相同的 構成.，所以僅解釋圖5中之1系統。 此外，在對圖5的說明中，就像在對輸入視頻影像特 性偵測部13-15的解釋中，即將解釋將輸入等級之數目設定 爲256等級並將整個輸入等級區域分割成8的例子。首先解 釋沒有反映藉由輸入視頻影像特性偵測部13-15之偵測結果 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 25- 518882 A7 B7 _ 五、發明説明（23 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的第一特性例，第一特性例係設定等於輸入與輸出之間的 特性之例，不管來自輸入視頻影像特性偵測部13-15之特性 偵測的結果。輸入影像特性反饋控制部47直接設定來自微 電腦控制部24之各折線點主要資料，因此，在第一特性例 .中，直接從微電腦控制部24設定線性特性資料。圖6顯示 藉由此設定之輸入/輸出等級特性，在圖6中，藉由使等級 的數目在各分段區域之間（1分段區域之等級的數目=256/8 ==32，）來獲得輸入/輸出相等（線性）特性，特別參照圖7來 解釋用以設定線性特性之輸入影像特性反饋控制部47之運 算的詳細內容。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖7爲輸入影像特性反饋控制部47的構成圖。在圖7 中，其顯示有一切換電路5 8，用以切換折線點修正資料及 來自微電腦控制部24之折線點主要資料；一折線點修正資 料保存暫存器59 ; —折線點修正資料產生部60，用以從折 線點修正資料及折線點主要資料來產生資料；及一切換電 路61，用以選擇分別來自切換電路58或折線點修正資料產 生邰6 0之輸出。首先’針對用以設定圖6所示之線性特性 的第一特性例來說，切換電路5 8總是選擇（1 )，且切換電路 6 1總是選擇（1)。因此，不管折線點修正資料保存暫存器59 及折線點修正資料產生部60之運算，來自微電腦控制部24 之折點主要資料被直接輸出作爲折線點暫存器用的設定資 料’並被設定給折線點設定暫存器49-57。折線點設定暫存 器4 9輸出折線點0 ’折線點設定暫存器5 〇輸出折線點丄， 折線點設定暫存器5 1輸出折線點2，折線點設定暫存器52 本ϋ尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羡1'~~—-- -26- 518882 A7 B7 五、發明説明（24 輸出折線點3，折線點設定暫存器53輸出折線點4，折線 點設定暫存器54輸出折線點5，折線點設定暫存器μ輸出 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 折線點6，折線點設定暫存器5 6輸出折線點7，折線點設 定暫存器57輸出折線點8。 線性輸入/輸出特性之第一特性例已被解釋於上，而下 面將連續參照附圖來解釋輸入/輸出特性的其他例。 首先，作爲第二特性例，即將解釋設定折線點而同時 反映來自輸入視頻影像特性偵測部n_15之亮度分布特性的 例子’第一特性例係藉由增加相關於所偵測出之亮度分布 特性中最高產生頻率的輸入等級區域之輸出亮度來加重高 產生頻率的等級區域之例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖8顯示藉由第二特性例所設定之輸入/輸出等級特性 的例子，在此例中，輸入視頻影像特性偵測部丨3 -1 5決定輸 入等級資料之產生頻率對分段區域5來說係最高的，以加 重此區域中之亮度特性，亦即，微電腦23根據由參照圖4 所敘述之亮度分布偵測部所偵測出之等級資料產生頻率來 判定最高產生頻率的等級區域。結果，當對區域5來說該 頻率係最高時，一等級値（a)被設定給圖7所示之輸入影像 特性反饋控制部47的折線點修正暫存器59，並且藉由將在 折線點5處之主要資料與折線點修正暫存器5 9用的設定値 相加所得到之等級資料，藉由來自微電腦23之控制而被設 定給折線點修正資料產生部60中的折線點5設定暫存器54 。因爲這致使區域5中之亮度特性進一步突然增加等級區 域中的對比度，視頻影像能夠被進一步加重。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -27- 518882 A7 B7 五、發明説明（25 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，作爲第三特性例，對也藉由反映來自輸入視頻 影像特性偵測部13-15之亮度分布特性以設定折線點的例子 做成解釋，在此例中，輸入等級區域被分割成較低區域（區 域1-區域4)及較高區域（區域5-區域8)兩群，並且被控制而 使得黑顏色被加重於包含來自輸入視頻影像特性偵測部1 3-1 5之最大亮度分布的區域係在較低區域中之處，且相反地 ，白顏色被加重於這樣的區域係在較高區域中之處。在此 情況中，包含最大亮度分布之區域係在區域5-區域8之處 的運算與圖8所示之第二特性例的運算相同，其解釋將予 以省略。另一方面，包含最大亮度分布之區域係在區域1-區域4之處的運算將參照圖9來做解釋。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖9顯示藉由第三特性例所設定之輸入/輸出等級特性 的例子，在此例中，輸入視頻影像特性偵測部1 3-1 5決定輸 入等級資料之產生頻率對分段區域4來說係最高的，亦即 ，按照和第二特性例之運算相同的方式，藉由微電腦23之 控制來判斷最高產生頻率的區域。因爲在此例中，這是區 域4，所以微電腦23將修正等級値（b)設定給圖7所示之輸 入影像特性反饋控制部47的折線點修正暫存器59，並且將 藉由從折線點3之主要資料減去折線點修正暫存器59處的 設定値所得到之等級資料設定給折線點3設定暫存器52。 在此情況中，折線點修正資料產生部60構成一減法電路， 因爲這致使區域4中之亮度特性進一步突然增加區域4中的 對比度，所以視頻影像能夠被加重。 接著，作爲第四特性例，將解釋結合第二及第三特性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -28- 518882 A7 B7 五、發明説明（26 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例的例子，在此例中，也藉由反映來自輸入視頻影像特性 偵測部1 3 -1 5之亮度分布特性來設定折線點，輸入視頻影像 特性偵測部1 3 -1 5控制包含最大分布及次於最大分布之分段 等級區域，以便加重視頻資料之特色。 圖1 0顯示藉由第四特性例所設定之輸入/輸出等級特性 的例子，在此例中，輸入等級資料之產生頻率對分段區域6 來說係最高的，並且其緊接於輸入視頻影像特性偵測部1 3 -1 5中對分段區域4來說係最高的，亦即，其被控制而使得 包含最大分布及次於最大分布之分段等級區域的特色被加 重，藉由將折線點修正暫存器59用的第一修正値（a)與由用 於分段區域6之折線點資料產生部60產生之折線點6的主 要資料相加，因爲這是高輸入等級區域群，而同時藉由從 由折線點資料產生部60產生之折線點6的主要資料減去折 線點修正暫存器59用的第二修正値（b)，因爲這是低輸入等 級區域群，在此情況中，折線點資料產生部60構成加法電 路及減法電路二者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，作爲第五特性例，顯示一藉由反映來自輸入視 頻影像特性偵測部13-15之最大亮度値及最小亮度値的偵測 結果來設定折線點的例子。 圖11顯示反映最大亮度偵測結果之輸入/輸出等級特性 的例子，在此例中，當最大亮度被包含在分段區域7的區 域中，且未出現於分段區域8中時，使區域1 -7的動態範圍 最大，爲此目的，對於折線點0-7來說，藉由圖5中之輸入 影像特性反饋控制部47，使用於折線點7之設定値等於用 本 尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公餐) ~~ -29- 518882 A7 B7 五、發明説明（27 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於折線點8之設定値，並且在各訊號區域之邊界與一連接 折線點0和折線點7之線間的交叉點被定義爲從折線點1到 折線點6的各設定値，藉由極度地使用顯示裝置的對比度 ’這能夠提供使整個亮度特性均一並擴展高亮度面積的顯 示特性。 同樣地’圖12顯示反映最小亮度偵測結果之輸入/輸出 等級特性的例子，在此例中，當最小亮度被包含在分段區 域1的區域中，且未包含在分段區域〇中時，使動態範圍最 大’亦即，使用於折線點1之設定値等於用於折線點〇之設 定値，並且在各分段區域之邊界與一連接折線點1和折線 點8之線間的交叉點被定義爲從折線點2到折線點7的各設 定値，藉由極度地使用顯示裝置的對比度，這能夠提供使 整個亮度特性均一並擴展低亮度面積的顯示特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述，藉由將來自輸入視頻影像特性偵測部1 3-1 5 之偵測結果反映至用於提供給視頻資料之亮度特性的折點 產生部16-18，能夠獲得另人滿意的顯示，並且能夠獲得各 種的輸入/輸出等級特性。輸入等級特性能夠被改變，但不 用藉由輸入視頻影像特性偵測部13-15來反映偵測的結果將 會是明顯的。 接著，將參照圖1 3來解釋圖2中之點間等級運算部丄9_ 21，點間等級運算部19-21被用來根據由折點產生部16_18 所設定之折線點，將輸入等級資料轉換成點間輸出等級資 料。 圖13顯示點間等級運算部19-21的構成圖，根據對輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚) -30- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518882 A7 _B7 _ 五、發明説明（28 ) 入視頻影像特性偵測部13-15之輸入型式，當資料係以RGB 型式被輸入時，各點間等級運算部19-21具有三系統，或者 當資料係以藉由來自亮度訊號產生部9之輸出的亮度資料 (Y)之型式被輸入時，各點間等級運算部19-21具有1系統 ，因爲對R，G及B來說，所實施之處理係相同的。在圖1 3 中，其顯示有一選擇器電路62，用以選擇除了在來自折點 產生部15-18之折線點設定値中最高等級以外的8個設定値 的其中一個値；一選擇器電路63，用以選擇除了在折線點 設定値中最低等級以外的8個設定値的其中一個値；及一 等級運算控制部64，用以判定來自由選擇器電路62及選擇 器電路63所選擇之折線點設定値的點間等級資料。在所例 舉之此例中，如上所述同樣地，整個輸入等級區域被分割 成8個部分，且輸入影像資料包含256等級（8位元）。此外 ，因爲輸入視頻資料係以8位元爲基礎，所以這被表示成 IND [7:0]，此外，折點0 8分別被表示成P〇SO - P0S8。 首先，透過輸入視頻資料IND [7:0]中之較高3位元IND [7:5]，藉由選擇器電路62及選擇器電路63來選擇折線點設 定値，POS値從底部依照暫存器POSO到POS7的順序被輸 入至選擇器電路62，而從底部依照暫存器POSO到POS8的 順序被輸入至選擇器電路6 3。因此，當輸入影像寳料之較 高3位元IND [7:5]爲”000”時，選擇器電路62選擇POSO， 而選擇器電路63選擇P0S1。同樣地，當IND [7:5]爲”001” 時，選擇器電路62選擇P0S1，而選擇器電路63選擇P0S2 。之後，同樣地，依據IND [7:5]之値來選擇POSO - P0S8 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) " ' I----^----0------1T------辱 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -31 - 518882 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7_ __ 五、發明説明（29 ) ’由各選擇器所選擇之設定値被輸入至等級運算控制部64 ’其實施運算處理以獲得輸出視頻影像的等級資料，等級 運算控制部64，舉例來說，根據下面的等式來實施運算 OUTD [7:0]- SEL1 + (SEL2 - SEL1)X IND [4:0]/32 ◦ UTD [7:0]係輸出自等級運算控制部64之運算後的等 級資料，SEL1表示一由選擇器電路62所選擇之折線點，且 SEL2表示一由選擇器電路63所選擇之折線點。圖14顯示 用以解釋上述之等式的等級特性圖表，注意其中一分段區 域。此外，這顯示了 一種當輸入視頻資料IND [7:0]之較高 3位元IND [7: 5]爲”100”時的情況。 能夠看到根據點間等級運算部19-21的運算，選擇器電 路62選擇POS4，而選擇器電路63選擇POS5，且輸入視頻 資料IND [7:0]爲區域5中之資料。接著，等級運算控制部 64根據上述之藉由一線性直線來連接POS4及POS5的公式 ，計算用於視頻資料之較低5位元IND [4:0]的輸出等級 OUTD [7:0]，並且將他們輸出。根據如圖6及圖8到圖12所 示之特性，藉由輸入視頻資料IND [7:0]的轉換來得到所輸 出之OUTD [7:0]，且OUTD [7:0]被輸出至顯示面板4，並被 顯示爲圖形影像。 如上所述，根據本發明之第一實施例，亮度特性能夠 依據每一圖框周期上之輸入視頻資料的等級分布特性及最 大亮度和最小亮度而被設定，並且視頻影像能夠被淸楚地 本紙張尺度適用中國國家標準（CNsTa4規格（210X297公釐）~ ~ I-------10------、玎------AWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -32- 518882 A 7 _ B7_ _ 五、發明説明（33 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 分布區域中的對比度，視頻影像能夠被淸楚地顯示，此外 ，有可能依據最大亮度和最小亮度來實施顯示，而同時極 度地使用顯示裝置的對比特性。 此外，藉由將此實施例之電路倂入一液晶模組中，能 夠獲得依據輸入視頻訊號而自動地最佳設定等級特性的液 晶模組。 此外，藉由依據視頻訊號的平均亮度來控制後照光之 光的量，能夠增加有效利甩發射自後照光之光的有效性， 並且能夠減少用以發射後照光之電力耗損。 接著，根據本發明之第三實施例將參照圖1 8到圖24來 予以解釋，第三實施例係一液晶顯示裝置的例子，該液晶 顯示裝置依據爲第一實施例所敘述之視頻影像特性來實施 等級修正，具有偵測亮度分布且依據亮度分布來實施等級 修正，並且實施等級修正，但沒有使用微電腦控制部24的 更具體構成。 首先，略述用來解釋第三實施例之各圖形，並解釋各 圖形中所描述的參考數字。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 8係應用本發明之第三實施例液晶顯示裝置的方塊 圖，其中顯示有一顏色視頻訊號7 1，發送自一訊號源，例 如個人電腦或TV調頻器；一梯級頻佈圖偵測電路72，用 以偵測顏色視頻訊號7 1之1圖框中亮度的分布；一梯級頻 佈圖値73，輸出自梯級頻佈圖偵測電路72 ; —等級控制點 計算電路74，用以從梯級頻佈圖値73計算出r -修正用的 等級控制點；一等級控制點75，由等級控制點計算電路74 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） ~ * ' -36- 518882 A7 B7 五、發明説明（34 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 所計算出；一任意曲線T -修正電路76，用以藉由來自等級 控制點75之任意曲線來修正顏色視頻訊號7 1的等級；一顏 色顯示資料77，藉由任意曲線r -修正電路76來實行等級 修正；及一液晶模組78，用於顏色與顏色顯示資料顯示。 此外，圖1 9係例舉圖1 8中梯級頻佈圖偵測電路7 2之 構成的圖形，其中顯示有一 Y値計算電路79，用以從顏色 視頻訊號7 1計算出表示亮度之Y値；一 Y値80，由Y値計 算電路79所計算出。顯示有一脈波產生電路8 1及脈波訊號 82, 83, 84, 85, 86, 87及88，脈波產生電路81依據Y値來產 生多個脈波訊號82, 83, 84, 85, 86, 87及88的其中一個，計 數器89, 90, 9 1，92, 93, 94及95分別結算多個脈波訊號，並 且每1圖框上各外面的被淸除，每一圖框上脈波的數目能 夠被結算，96, 97, 98, 99, 1 00, 1 0 1及102各表示由計數器 所結算之計數値，且103表示一鎖存器，其鎖存每1圖框上 的各計數値，並且暫時保存他們，104，105，106, 107，108, 1 09及1 1 0各表示一鎖存的計數値，其係上述之梯級頻佈圖 値73。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，圖20係例舉圖19中用於Y値計算電路79之電 路的圖形，當R視頻訊號向右移位2位元時，0.25 R訊號 被輸出，當R視頻訊號向右移位4位元時，0.0625 R訊號被 輸出，當0.25 R訊號與0.625 R訊號被相加時，0.3125 R訊 號被輸出。當G視頻訊號向右移位1位元時，0.5 G訊號被 輸出，當G視頻訊號向右移位4位元時，0.0625 G訊號被 輸出，當0.5 G訊號與0.0625 G訊號被相加時，0.5625 G訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37- 518882 A7 _ B7 五、發明説明（35 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 號被輸出。當B視頻訊號向右移位3位元時，0.1 25 B訊號 被輸出，然後，當0.3125 R訊號、0.5625 G訊號與0.125 B 訊號被相加時，得到亮度資料（Y)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，圖2 1係例舉圖1 8中等級控制點計算電路74之 .構成的圖形，其中顯示有一歸一化電路111，用以將用於 由梯級頻佈圖偵測電路7 2所偵測之1圖框中之顏色視頻訊 號的亮度之梯級頻佈圖値73歸一化爲一固定平均値；一修 正値計算電路11 2，用以從歸一化的梯級頻佈圖値計算出 修正値；一修正強度產生電路11 3，用以產生表示修正之 強度的修正強度k ; 一參考特性產生電路1 1 4，用以產生等 級修正特性作爲一參考；及一加法器1 1 5，其中加法器11 5 的輸出形成等級控制點75。此外，圖22係例舉圖1 8中任 意曲線r -修正電路76之構成的圖形，其中各折線近似電路 1 16, 1 17及1 18實施以RGB所構成之顏色顯示資料71的等 級轉換，其實施等級轉換，而後輸出以RGB所構成之顏色 顯示資料77。此外，圖22顯示僅用於以RGB所構成之顏色 視頻訊號7 1中R顏色之電路的詳細內容，因爲能夠以相同 的方式建構用於G顏色及B顏色之電路，所以他們不被例 舉。亦顯示有選擇器119, 120，由R顏色視頻訊號之較高3 位元所控制，用以選擇修正係數5 ;控制點1 2 1，1 2 2各自由 選擇器119, 120所選擇的；及一線性近似內插電路123，其 藉由R顏色視頻訊號之較低5位元及控制點1 2 1, 1 22來實施 計算。 此外，圖23係用於輸出自圖1 8中梯級頻佈圖偵測電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38- 518882 A7 _________B7 五、發明説明（36 ) 7 2之梯級頻佈圖値7 3的圖表。 此外’圖24係用於圖1 8中任意曲線r -修正電路76之 輸入等級與輸出等級間之關係的圖表。 接著，即將說明第三實施例之運算，在圖1 8中，顏色 .視頻訊號71係表示RGB之顏色日期，其係包含輸出自個人 電腦之視頻訊號及電視廣播之視頻訊號，以及再生自VTR 及DVD之視頻訊號、由視頻照像機所拍攝之視頻影像及由 電腦圖像所準備之視頻影像的顏色顯示日期。顏色視頻訊 號7 1被輸入至梯級頻佈圖偵測電路72及任意曲線r -修正 電路76兩者，梯級頻佈圖偵測電路72檢驗1圖框中顏色視 頻訊號7 1之亮度的頻率分布，並將結果當做梯級頻佈圖値 73而輸出至等級控制點計算電路74，等級控制點計算電路 74根據梯級頻佈圖値73來計算等級控制點75，用以修正給 予任意曲線r -修正電路76之等級特性，並將同樣的東西輸 出至任意曲線T -修正電路76，任意曲線r -修正電路76對 顏色視頻訊號7 1實施等級修正，使得輸入等級與輸出等級 之間的關係形成由等級控制點75所判定的特性，並將結果 當做顏色顯示資料77而輸出至液晶模組78。 此外，參照圖19、圖20及圖23來解釋梯級頻佈圖偵 測電路72之運算的詳細內容。圖19係梯級頻佈圖偵測電路 72的詳細構成圖，被輸入至梯級頻佈圖偵測電路72之顏色 視頻訊號7 1用來計算Y値，其顯示Y値計算電路中之顏色 視頻訊號7 1的亮度。在此實施例中，顏色視頻訊號7 1係， RGB顏色訊號，且各RGB包括數位8位元資料（256等級）。 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐）^ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -39- 518882 A7 B7 五、發明説明（37 ) 接著，Y値被定義爲： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B, 並且根據上述等式而從RGB訊號計算出Y値，Y値具 有8位元數位値。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 順便一提，參照用於上述等式之實際計算，如圖20所 示，一近似計算電路可以被甩於加到各RGB値之實數常數 之乘法的近似。通常，乘法器之電路縮放比例係大的，特 別是，因爲這是實數乘法器，所以縮放比例被急劇地增加 。接著，能夠藉由Y値之計算的近似來減少電路的縮放比 例，亦即，藉由位元移位及加法之近似，而不是乘法，而 同時利用各RGB具有8位元數位値。在圖20之近似計算電 路中，R顏色被計算出，藉由將向右移位2位元及向右移位 4位元之結果相加，以準備0.3125 R顏色訊號。同樣地，如 圖20所示，藉由位元移位及加法以準備0.5625G顏色及 0.1 25B顏色，和最終將他們全部相加以決定Y値80，這樣 所得到之Y値80然後被輸入至脈波產生電路8 1。 脈波產生電路8 1適於根據Y値80而將脈波訊號82到 88的其中一個脈波訊號輸出，且運算的詳細內容被顯示於 表1中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -40- 518882 Α7 Β7 五、發明説明（38 ) 表 分段 Υ値80 0〜3 2〜6 脈波輸出 脈波訊源8 2 脈波訊源8 2. 4 4 5 脈波訊源8 4 脈波訊源8 5 1 2 8 〜1 6 9 6 0 9 2 〜2 2 3 脈波訊源8 6 脈波訊源8 7 脈波訊源8 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如表1所示，當γ値80爲0 · 32時’脈波訊號82被輸 出，當Υ値8 0爲3 3 - 6 4時’脈波訊號8 3被輸出’且同樣 地，脈波訊號對應於Υ値80而被輸出。如上所述’因爲Υ 値8 0具有8位元數位値，所以其可能範圍係從0到2 5 5 ’如 同在此實施例中稍後將做說明的’ Υ値之値的範圍根據控 制點的數目而被均等地分割成8等分，用以實施折線近似 的等級修正，並且該値按照每3 2級來做分割’且脈波根據 Υ値80而被輸出。在表1中，沒有爲對應於分段8之部分做 說明，而在分段8中，Υ値80顯示244與255之間的諸値。 因爲當分段1 -分段7被正確決定時，分段8本身自己就被 決定了 ’所以未例舉其電路，也就是說，舉例來講，當顯 示解析度爲640 X 480圖像元素時，因爲圖像元素的總數爲 307,200 ’所以如果來自分段1到分段7之脈波的總數係已 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -41 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518882 A7 B7 五、發明説明（39 ) 知的，則分段8能夠根據圖像元素的總數而被決定。如同 稍後將做說明的，因爲對此實施例之運算沒有影響（如同稍 後將做說明的），所以對應於分段8之電路予以省略。 如上所述，脈波產生電路8 1根據Y値80而將脈波訊號 .82 - 88分別輸出至計數器89 - 95 ’各計數器89 - 95結算對 應於Y値80之分段1 -分段7的脈波數，用於所結算之脈 波數目的値按照每1圖框而暫時被鎖存器1 03所保存，其被 輸出作爲梯級頻佈圖値73。圖23顯示梯級頻佈圖値73之 例作爲圖表，如圖23所示，按照每1分段來結算Y値80之 等級頻率，以獲得用於1圖框中顏色視頻訊號之亮度的頻 率分布。 此外，參照圖23中之梯級頻佈圖，高頻部分H4、H5 及H6之等級獲取相關圖框之顏色視頻訊號7 1中的大部分， 並且當顏色視頻訊號7 1被顯示時，獲取顯示螢幕的大面積 。另一方面，低頻部分H1及H2之等級在顯示螢幕上具有 較少的比値。因此，藉由採取大顯示面積來加重顯示資料 的對比度，並且抑制在顯示面積中具有較少比値之等級分 段中顯示資料的對比度，能夠使顯示顯明。接著，可以直 接從梯級頻佈圖的頻率分布來決定等級特性，以轉換顯示 資料的等級特性。 接著，參照圖21來解釋用以從梯級頻佈圖値73計算出 等級控制點7 5之電路的運算。圖2 1係等級控制點計算電路 7 4的構成圖，如上述所獲得之梯級頻佈圖値7 3被輸入至歸 一化電路1 11，對各梯級頻佈圖値7 3之頻率的和與顯示解 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~" ---------J——------、玎------峰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -42- 518882 A7 ___ B7_ 五、發明説明（40 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 析度相等，並且在640 X 480點之解析度的情況中，頻率的 和爲307,200。因爲梯級頻佈圖値73藉由均等地分割〇 -255而被獲得作各頻率，Y値80分割成8等分，所以在各分 段中頻率的簡單平均爲38,400，亦即，頻率之和的1/8。歸 一化電路111係一用以使簡單平均之値38,400歸一化成32 的電路，如圖2 1所示，歸一化之梯級頻佈圖之各分段的頻 率被表示成歸一化頻率ΗΓ- H7。此外，歸一化後之頻率的 簡單平均値爲32，其被表示成δ。 接著，歸一化頻率Η 1 - H7連同來自修正強度產生電路 1 1 3之修正強度k 一起被輸入至修正値計算電路1 1 2中，並 且用於等級轉換之等級修正値R1 -R7被計算出，修正値計 算電路1 1 2被建構有第一到第七修正値計算電路，且各計 算電路根據下面的等式來實施計算。 R 1 = K ( Η 1 - 5 ) R2 — K (H2— (5) + R 1 R3 = K (H3— (5) + R3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R 4 = K (H4— (5) + R 4 R 9 = K ( H 6 - δ ) + R 6
Ry = K (Ht-5) + R6 在上述的等式中，他們的每一個中之變量係如圖2 1所 述，並且等式意謂相關於頻率之平均平均値5的歸一化頻 率HI - H7之差形成等級修正値R1 -R7。因此，當用於歸一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -43- 518882 A7 _______ B7 ____ 五、發明説明（41 ) 化頻率HI - H7之値大於平均値5時，等級修正値R1 -R7爲 正，而當用於歸一化頻率Η 1 - H7之値小於平均値（5時’等 級修正値R 1 -R7爲負。此外，因爲修正強度k被當作係數 而加到各等式中，所以能夠藉由增加或減少修正強度k之 .値來改變等級修正値R 1 -R7的大小。有了這樣的計算，等 級修正値R1 -R7被計算出，並且被輸入至各加法器115。 加法器1 1 5係一加法計算器，用以修正等級特性之參 考點Bl - B7，當作從參考特性產生電路114所形成之s參 考，連同由修正値計算電路1 1 2所計算出之等級修正値R 1 -R7及加法後之値形成等級控制點LI - L7，用於等級特性之 參考點B 1 - B7顯示當作用於顏色視頻訊號7 1之等級修正 參考的等級特性，並且一等級特性根據亮度的梯級頻佈圖 而被設定作參考。 藉由表2中具體的數字値來顯示如上所述之等級控制 點計算電路74的運算。 訂 AWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（2⑴X297公釐） -44- 518882 五 A7 〜______ B7 發明説明（42 ) 2 控制點 歸一化頻 率Η η 修正強度 Κ 等級修正 値R η 參考點‘ Bn 等級控制 L η ^ 1 15 0 · 5 —8 3 2 2 4 Ρ 2 3 2 一 8 6 4 5 6 ^Ρ 3 4〇 -4 9 6 9 2 _Ρ 4 4 8 4 12 8 13 2 __Ρ 5 4 9 12 16 0 17 2 _Ρ 6 3 8 15 19 2 2 0 7 __ 18 8 2 2 4 2 3 2 16 歸一化頻率之平均値：（5 = 32 (固定） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表2顯示等級控制點計算電路74之運算，用以從顏色 視頻訊號7 1數値的1圖框中所偵測出之梯級頻佈圖來計算 出等級，用於歸一化梯級頻佈圖之頻率Η 1 - Η 8之値的實例 係如表2所示的，用於頻率HI - Η8之平均値δ爲32。修正 値計算電路1 1 2根據等式2來實施歸一化頻率Η 1 - Η8中Η 1 • Η7的計算，亦即，當修正強度k爲0.5時，如表2所示從 各歸一化頻率Η 1 - H7計算出等級修正値R 1 -R7。另一方面 ，參考點Β 1 - Β7顯示當作用於顏色視頻訊號7 1之等級轉 換參考的特性，並且等級特性被修正到參考特性，表2中 之參考點Β 1 - Β7具有這樣的値，以致於參考特性採用線性 特性，等級修正値R1 -R7分別被加到參考點Β 1 - Β7，以計 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -45- 518882 A7 B7 五、發明説明（44 ) 表 視頻影像訊號，較高 3位元 選擇器119輸出 選擇器120輸出 0 0 0 固定値'' 0 〃 L 1 0 0 1 L 1 L 2 010 L 2 L 3 0 11 L 3 L 4 10 0 L 4 L 5 10 1 L 5 L 6 110 L 6 L 7 111 L 7 固定値'' 2 5 5 〃 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所選擇之訊號作爲控制點1 2 1及1 22而被分別輸入至線 性近似內插電路123，控制點1 2 1被表示成符號a ’而控制 點1 22被表示成符號b。根據如此所選擇之控制點a及b和 較低5位元用的資料c，線性近似內插電路1 23輸出在等級 修正後之R顏色等級資料，其藉由下面之等式所計算出： y = a + (b — a) · c/32 所輸入之顏色視頻訊號7 1藉由由上述之等式所定義之 線性近似內插電路1 23而被等級轉換，並且當作顏色顯示 資料77而被輸出至液晶模組78，而且影像被顯示。如上所 述，圖22所示之任意曲線r -修正電路76藉由等級控制點 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） " -47- 518882 A7 B7 五、發明説明（45 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 75之輸入而將顏色視頻訊號7 1轉換成任意的等級特性，並 且將同樣的東西輸出作顏色顯示資料77，如圖22所示。此 外，參照圖24來解釋等級轉換特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖24顯示當根據本發明之等級轉換電路被應用於線性 .特性的參考特性時之T -修正特性的例子，亦參照表2來予 以說明，因爲參考特性爲線性，所以，各參考點B 1 - B7採 用如表2所示之値，並且其被設定，使得輸出等級（參考點 B1)對於輸入等級”32”來說爲”32”，且輸出等級（參考點B2) 對於輸入等級”64”來說爲”64”等等。根據本發明之實施例， 折線近似之T修正特性被控制點P 1 - P7所控制，根據與參 考點Bl - B7相關之等級控制點LI - L7，藉由增加或減少 控制點P1 - P7所得到之折線近似r -特性構成等級轉換特性 。在表2中，藉由修正參考點B 1 - B7以計算出等級控制.點 LI - L7，連同等級修正値R1 -R7及藉由等級控制點LI - L7 所得到之等級特性形成圖24中的控制點P 1 - P7。在將這樣 的等級特性應用到所輸入之顏色視頻訊號7 1以實施等級轉 換之後，他們被當作顏色顯示資料77而被輸出至液晶模組 78 〇 如上所述，根據第三實施例，藉由根據所輸入之顏色 視頻訊號7 1的亮度梯級頻佈圖，加重用於梯級頻佈圖上較 高頻率分段之等級的對比度，並且抑制用於較低頻率分段 之等級的對比度，能夠使顯示顯明。除此之外，因爲對應 於爵色視頻訊號來實施對比度控制，所以他也能夠應付各 種的視頻訊號，特別是，在例如用於視頻情景依序改變之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~ -48- 518882 A7 B7 五、發明説明（46 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 動態影像的視頻訊號中，因爲總是能夠實施最佳的對比度 控制，所以能夠以最佳的影像品質來實施顯示，而同時考 慮顯示裝置的顯示特性及對比度。 接著，參照圖18、圖19、圖25到圖28來解釋根據本 發明之第四實施例。槪括地說，第四實施例具有能夠藉由 改變第三實施例中之梯級頻佈圖偵測電路72的特性以實施 等級修正，而同時也考慮爲液晶所固有之等級特性的特色 ，首先，對各圖形及其參考數字來做解釋，已經對圖18及 圖1 9所做過之參考數字的解釋乃予以省略。 圖25係例舉透射液晶顯示裝置之液晶之光的量與電氣 訊號（有效電壓値）間之關係的圖表。 圖26係例舉對液晶顯示裝置之輸入顯示資料（等級資料 )與液晶中之光透射度間之關係的圖表。 圖27A及圖27B係顯示對和液晶顯示裝置之輸入（等級 資料）與液晶中之光透射度間之關係有關的各梯級頻佈圖分 布，改變分段之狀態的圖表。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖28係顯示用以構成第二實施例之圖1 9中脈波產生電 路8 1之詳細構成的圖表，其中顯示有一臨界値設定電阻器 130，係一產生臨界値SI - S7當作與Y値80比較之參考値 的電路；及一比較電路1 3 1 - 1 37，用以比較Y値80與臨界 値SI - S7，以輸出對應於臨界値SI - S7中所決定之値的脈 波。 接著，解釋根據本發明之第四實施例的運算。 圖25顯示透射平常液晶之光的量與施加於液晶之電壓（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -49- 518882 A7 B7 五、發明説明（47 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有效電壓値）間的關係，其中液晶之透射度具有反向的S形 特性，其飽合於較高及較低透射度區域兩者。如上所述， 液晶具有改變光之透射度的本質，並且在一液晶顯示裝置 中，一光源（後照光）藉由利用此特性而被配置在液晶的背後 .，來自後照光之光通過液晶，且藉由控制晶體中之光的透 射度來改變亮度。因此，用於液晶顯示裝置之亮度的特性 實際上等於圖25中所示的特性，假設縱坐標上之液晶的透 射度被當做是特性圖表中液晶顯不裝置的壳度。液晶顯不 裝置之顯示用的顯示資訊被給做顯示資料（等級資料），大部 分的顯示資料爲具有能夠表示多重等級之位元寬度的顯示 資料，例如6位元（64等級）或8位元（256等級）。因此，爲 了根據顯示資料來實施顯示，液晶顯示裝置將用以轉換顯 示資料之驅動器電路倂入液晶應用電壓，驅動器電路給予 顯示資料（等級資料）與液晶之透射度間的關係，如圖26所 示。在大部分的液晶裝置中，藉由驅動器電路來調整反向 的S形液晶透射度特性，使得顯示資料與液晶之透射度間 的關係實際爲線性。但是，直線有時候包含曲線部分，由 於液晶之透射度特性的散射，如圖26所示。接著，爲了進 一步修正液晶的透射度特性，圖1 8中之梯級頻佈圖偵測電 路72具有如圖28所示之構成。 在圖28中，臨界値設定暫存器130將多個臨界値S1 -S7輸出至比較電路131 - 137，用以與Y値80做比較。此外 ，用於各臨界値SI - S7之値被自由地設定，比較電路131-1 3 7比較Y値8 0與臨界値S 1 - S 7 ’並根據比較的結果而輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -50- 518882
A B 五、發明説明（48 ) 出脈波訊號8 2 - 8 8。比較電路131 - 137之運算被顯示於表 4中。 表 4 分段 Y値80 脈波輸出 1 0 S 値 < S 1 0〜39 脈波訊號82 2 S 1 S 値 < S 2 40 〜72 脈波訊號83 3 S2 S 値〈S3 73〜101 脈波訊號84 4 S3 S 値 < S4 102〜128 脈波訊號85 5 S4 S 値 < S5 129〜155 脈波訊號86 6 S5 S 値 < S6 156〜184 脈波訊號87 7 S6 € 値 < S7 185〜218 脈波訊號88 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如表4所示，當Y値80大於等於0或小於S 1時，比較 電路1 3 1輸出脈波訊號82，當Y値80大於等於S 1或小於 S2時，比較電路Π2輸出脈波訊號83，當Y値80大於等於 S2或小於S3時，比較電路133輸出脈波訊號84，同樣地， 各比較電路根據各臨界値而輸出一脈波訊號。因此，臨界 値S 1 - S7係邊界値，其界定各分段。此外，表4亦說明用 於臨界値S 1 - S7之設定値的例子，如同由表4之設定値的 例子所示，用以將Y値80分割成8個分段之臨界値S 1 · S7 各自被配置於不平均的區間，也就是說，爲了修正液晶本 身的等級特性，其中在高及低透射度區域處對等級資料的 斜率係小的，並且在中間透射度區域處對等級資料的斜率 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -51 - 518882 A7 B7 五、發明説明（49 ) 係大的，如圖26所示。因此，必需提供如圖27A所示之等 級特性，其中，臨界値S 1 - S7被設定，使得對具有較小Y 値80的分段來說，用於其臨界値的寬度較寬’而對具有中 間的Y値80之分段來說，用於其臨界値的寬度較窄。因此 ，在具有較小及較大Y値8 0的分段相對於具有中間的Y値 80之分段來說，頻率係相對較高的。本發明之T -修正電路 用來根據在梯級頻佈圖之各分段中的頻率以決定等級特性 ，並且當頻率係較高時，加重分段之對比度，如同已爲第 三實施例所做的說明。因此’ r -修正電路操作，以便修正 等級修正本身至具有圖26中所示之等級特性的液晶’而結 果，能夠爲液晶顯示裝置提供線性的等級特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，不僅爲了使臨界値S 1 - S7調整至液晶的等級特 性，而且也爲了（舉例來說）使整個等級較亮，如圖27B所示 ，其被設定至這樣的特性，以致於整個等級特性相對於線 性特性係較亮的，爲此目的，臨界値S 1 - S7被設定，使得 在具有較小之γ値80的分段中，臨界値的寬度較寬，並且 ，臨界値的寬度朝向較大Y値80的分段而逐漸變窄。在這 樣的配置中，在具有較小Y値80的分段相對於具有較大Y 値80之分段來說，頻率係相對較高的，並且這作用在具有 較小Y値80之等級（亦即暗等級）中更加重對比度。因此， 等級特性被設定，使得整個等級較亮，以獲得亮顯示之液 晶顯示裝置。 .如上所述，根據本發明之第四實施例，因爲等級修正 能夠被應用，而同時也考慮爲液晶顯示裝置所固有之等級 本紙張尺度適财關家辟（CNS ) A4規格（21GX297公釐)~ ~ * 52- 518882 A7 _ B7 五、發明説明（50 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 特性，藉由改變用於梯級頻佈圖偵測電路72之臨界値S 1 -S7的設定，有可能提供線性等級特性的顯示作爲液晶顯示 裝置。此外，有可能獲得能夠隨意地設定液晶顯示裝置之 亮度的等級特性。 接著，參照圖29及圖30來解釋根據本發明之第五實施 例。第五實施例係用以減輕任意曲線r -修正電路76之等級 修正特性的突然改變，其係由於動態影像顯示中之視頻影 像情景的改變所造成的，其中，視頻影像情景目前改變。 首先，略述各圖形，並解釋各圖形中所描述的參考數 字，那些載述與第三及第四實施例之相同參考數字的部分 已經做了解釋，因此，重複的解釋乃予以省略。 圖29係應用第五實施例之液晶顯示裝置的方塊圖，其 中顯示有一低通濾波器1 40，用以減緩到一等級控制點75 之値的變化，以及一爲了減緩變化之等級控制點1 4 1，其 中等級控制點141爲了等級修正而被輸入至任意曲線r -修 正電路76(也已經爲第三及第四實施例做過解釋）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖30係低通濾波器140之詳細構成圖，其中顯示有一 數位濾波器142 ;延遲電路143, 144及145，用以分別藉由 一圖框來延遲周期；以及一加權下之加法器146。在圖30 中，敘述一數位濾波器到等級控制點L1，因爲對其他的等 級控制點L2 - L7來說，數位濾波器的構成是相同的，所以 他們的重複解釋乃予以省略。 接著，解釋第五實施例的運算。 在圖30中，一輸入至數位濾波器1 42之原始等級控制 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -53- 518882 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（52 ) 表5顯示每一圖框上之原始等級控制點L1及各延遲之 等級控制點和用於來自加法器1 46之輸出的値’假設等級 控制點L1到達第一及第二圖框之値”15”被突然改變至第三 圖框及第三圖框以後的値”50” ，如同可以在表5中看到， 來自各延遲電路143，144及145之輸出各自被延遲一圖框。 接著，延遲之等級控制點各自在加權下被相加於加法器1 46 中，並且來自加法器1 4 6之輸出採用如表5所示之値，結果 ，在第二圖框與第三圖框間之原始等級控制點之値從”15”到 ”50” 的突然改變從第二圖框到第六圖框被減緩爲” 1 5 ”， ”31”， ”41”， ”45”， ”50”，所減緩之等級控制點的値當作 新的等級控制點而被輸出至任意曲線T -修正電路76。 如上所述，等級修正曲線的突然改變’連同視頻影像 情景的改變，能夠藉由低通濾波器1 40之使用而被減緩， 特別是，因爲等級修正曲線也將特性逐漸改變至目前改變 的視頻影像（例如動態影像），所以能夠顯示平滑的視頻影像 〇 接著，參照圖3 1來解釋本發明之第六實施例’第六實 施例係在將顏色視頻訊號儲存在圖框記憶體中一次之後， 用以實施等級修正及以1圖框予以顯示之例。 圖3 1係應用根據本發明之第六實施例之液晶顯示裝置 的方塊圖，其中顯示有一圖框記憶體15 〇，用以使顏色視 頻訊號7 1延遲1圖框周期，以及使顏色視頻訊號1 5 1延遲1 圖框，因爲其他部分和已經爲第三及第四實施例做過解釋 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -55- 518882 A7 __ B7 五、發明説明（53 ) 的部分相同，所以，重複的解釋乃予以省略。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著’解釋第六實施例的運算。在圖3 1中，所輸入之 顏色視頻訊號7 1被輸入至梯級頻佈圖偵測電路72及圖框記 憶體1 50 ’梯級頻佈圖偵測電路72偵測出顯示顏色視頻訊 號7 1之亮度的頻率之梯級頻佈圖，以輸出梯級頻佈圖値73 ’如同爲第一及第二實施例所做的說明。接著，根據梯級 頻佈圖値73，藉由等級控制點計算電路74來計算等級控制 點75，以決定任意曲線r -修正電路76之等級修正特性， 梯級頻佈圖偵測電路72連續偵測出圖框之顏色視頻訊號7 1 的梯級頻佈圖，並且在已經爲1圖框輸入圖框之所有的顏 色視頻訊號71之後，所偵測出之梯級頻佈圖値73被鎖存及 輸出。因此，當梯級頻佈圖値73被輸出時，因爲緊接於有 關圖框之圖框的顏色視頻訊號7 1被輸入，所以鑒於與顏色 視頻訊號7 1有關的時間，梯級頻佈圖値73被延遲1圖框。 因此，輸出自等級控制點計算電路74之等級控制點也被延 遲1圖框，並且對任意曲線r -修正電路76之等級修正特性 的決定也被延遲1圖框。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 鑒於以上，藉由使用圖框記憶體1 50來儲存顏色視頻 訊號7 1，而後在對任意曲線r -修正電路76延遲1圖框周 期之後，顏色視頻訊號151被輸入，輸入至任意曲線r -修 正電路76之顏色視頻訊號1 5 1及等級控制點75二者皆被延 遲1圖框。因爲根據延遲1圖框之顏色視頻訊號1 5 1來計算 等級控制點75，所以鑒於時間，有關圖框之顏色視頻訊號 1 5 1的等級特性照原樣被對齊，並且反射至等級控制點75 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -56- 518882 Α7 Β7 五、發明説明（54 ) 上，其構成任意曲線r -修正電路76之等級修正特性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述，在第六實施例中，因爲用以延遲顏色視頻 訊號1圖框之圖框記憶體被提供，所以根據有關圖框之顏 色視頻訊號的等級特性來決定等級修正特性，使得能夠應 .用較高正確性之等級修正，以獲得高影像品質之液晶顯示 裝置。 接著，參照圖32來解釋根據本發明之第七實施例，第 七實施例係不是應用其中顏色視頻訊號71代表RGB之顏色 視頻訊號，而是應用其中以Y/C訊號（Y:亮度，C:色差）來代 表顏色視頻訊號之顏色視頻訊號的例子。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3 2係應用根據本發明之第七實施例之液晶顯示裝置 的方塊圖，且其中顯币有一色差5只5虎160及一^売度號161 ，並且顏色視頻訊號7 1包括色差訊號1 60及亮度訊號1 6 1 ，162表示經歷修正之亮度訊號，且163表示一顏色解碼器 ，用以將色差訊號160及亮度訊號162轉換成RGB顏色訊號 ，顏色解碼器1 63與一般被結合入電視接收器中，用以將 Y/C訊號轉換成RGB訊號之所謂的RGB矩陣電路係相同的 〇 接著，解釋第七實施例的操作。顏色視頻訊號7 1之色 差訊號160被輸入至顏色解碼器163，另一方面，亮度訊號 1 6 1被輸入至梯級頻佈圖偵測電路7 2及任意曲線T -修正電 路7 6，梯級頻佈圖偵測電路7 2在用於第三實施例之相同型 式方面和圖1 9中所示之電路相同’但是因爲所輸入之訊號 已經是亮度訊號1 6 1，所以不需要圖1 9中之Y値計算電路 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇><297公董） -57- 518882 A7 B7 五、發明説明（55 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 79。因此，輸入至梯級頻佈圖偵測電路72之亮度訊號1 6 1 被直接輸入至脈波產生電路8 1，梯級頻佈圖偵測電路72偵 測出顯示顏色視頻訊號7 1之亮度的頻率之梯級頻佈圖，並 輸出梯級頻佈圖値73，如同已爲用於第三及第四實施例之 .圖3所做的說明。接著，根據梯級頻佈圖値73，藉由等級 控制點計算電路74來計算等級控制點75，以決定任意曲線 r -修正電路76之等級修正特性，接著，藉由任意曲線7 -修正電路76來爲等級特性修正亮度訊號1 6 1。接著，任意 曲線T -修正電路76將和亮度訊號1 62相同的訊號新近地輸 出至顏色解碼器163，任意曲線r -修正電路76就像用於第 三實施例之任意曲線r -修正電路一樣，和圖22所示之任意 曲線r -修正電路相同，因爲所輸入之訊號已經僅包含亮度 訊號1 6 1，所以對折線近似電路來說，僅一系統就足夠了 。顏色解碼器163在如上所述之等級修正下，將亮度訊號 162及色差訊號160轉換成顏色顯示資料77，接著，顏色顯 示資料77被輸入至液晶模組78以顯示影像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述，根據本發明之第七實施例，依據與亮度訊 號有關之相關圖框之亮度的梯級頻佈圖値來實施等級修正 ，並且對色差訊號一點也不實施修正，使得不會發生由於 等級修正所造成之色調或顏色擴散的改變，而且能夠以高 準確度僅對亮度成分實施等級修正，以獲得高影像品質的 液晶顯示裝置。 接著，參照圖33來解釋根據本發明之第八實施例，第 八實施例係將梯級頻佈圖偵測電路72、等級控制點計算電 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~' -58- 518882 A7 B7___ 五、發明説明（56 ) 路74及任意曲線r -修正電路76倂入液晶模組中之構成的 例子。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，槪述圖33並解釋其中之參考數字，圖33係應用 根據本發明之第八實施例的液晶顯示裝置之方塊圖，且其 中顯示有一介面電路Π 1，其包括梯級頻佈圖偵測電路72 、等級控制點計算電路74及任意曲線r -修正電路76 ; — 液晶面板1 72，其中圖像元素被排列成矩陣；一資料驅動 器173，用以輸出對應於顏色顯示資料77之液晶面板172 的顯示用之等級驅動電壓；一掃描驅動器1 74，用以輸出 液晶面板172之顯示用的掃描電壓；及一液晶模組175，其 包括介面電路171、液晶面板172、資料驅動器17 3及掃描 驅動器1 74。因爲其他部分和已經爲第三實施例做解釋之 部分相同，所以，重複的解釋乃予以省略。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，解釋第八實施例的操作。在圖3 3中，介面電路 171實施將顏色視頻訊號7 1轉換成顏色顯示資料77的等級 轉換，並將同樣的東西輸出至資料驅動器173，輸入至介 面電路1 7 1之顏色視頻訊號7 1被輸入至梯級頻佈圖偵測電 路72，也被輸入至任意曲線r -修正電路76，輸入至梯級 頻佈圖偵測電路72之顏色視頻訊號7 1，其檢驗1圖框中之 顏色視頻訊號7 1亮度的頻率分布，並將結果當作梯級頻佈 圖値73而輸出至等級控制點計算電路74，等級控制點計算 電路74根據梯級頻佈圖値73而計算出被提供給任意曲線r -修正電路76之等級修正特性用的等級控制點75，並將同 樣的東西輸出至任意曲線r -修正電路76。任意曲線r -修 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） " -59- 518882 A7 B7 五、發明説明（57 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 正電路76將等級修正施加至顏色視頻訊號7 1，使得輸入等 級與輸出等級之間的關係形成由等級控制點75所決定之特 性，並將和顏色顯示資料77相同的東西輸出至資料驅動器 173，資料驅動器173係一種電路，用以將所輸入之顏色顯 .示資料77轉換成液晶驅動電壓，並將同樣的東西輸出至液 晶面板102以便顯示。另一方面，掃描驅動器174選擇及掃 描每一列上排列於矩陣中之圖像元素，並且將輸出自資料 驅動器1 7 3之液晶驅動電壓施加於出現在由掃描驅動器1 74 所選擇之列中的各圖像元素，以實施顯示於液晶面板1 02 上。因爲介面電路1 7 1的操作和第一實施例之梯級頻佈圖 偵測電路72、等級控制點計算電路74及任意曲線r -修正 電路76的操作相同，所以，重複的詳細解釋乃予以省略。 藉由加重在較高頻率之分段中等級的對比度，並且依據梯 級頻佈圖（其對應於輸入自介面電路1 7 1之顏色視頻訊號7 1 的梯級頻佈圖）來抑制在較低頻率之分段中等級的對比度， 能夠使液晶面板1 72上之顯示顯明，除此之外，因爲對應 於顏色視頻訊號而實施對比度控制，所以也能夠應付各種 的視頻訊號。特別是，因爲也對例如用於視頻情景依序改 ’變之動態影像的視頻訊號，總是能夠實施最佳的對比度控 制，所以能夠以最佳的影像品質來實施顯示，而同時考慮 顯示裝置的顯示特性及對比度。除此之外，因爲在液晶模 組175中，介面電路171與液晶面板172、資料驅動器173 及掃描驅動器1 74被結合在一起，所以能夠以小型化之方 式構成液晶模組，特別是對動態影像之顯示係最佳的液晶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -60 - 518882 A7 B7 五、發明説明（58 ) 模組。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上面所述之第一到第八實施例也能夠各自組合來予以 實施。 舉例來說，在圖3 1所示之電路中’藉由將圖29之低通 .濾波器1 40插在等級控制點計算電路74與任意曲線r -修正 電路76之間，能夠組合第五及第六實施例。在此實施例中 ，因爲將顏色視頻訊號延遲1圖框之圖框記憶體被配置’ 所以根據此圖框中之顏色視頻訊號的等級特性來決定等級 修正特性，使得能夠以較高準確度來實施等級修正，以及 低通濾波器的提供能夠減緩等級修正曲線的突然增加’連 同視頻影像情景的改變，特別是’因爲等級修正曲線也逐 漸相對於依序改變之視頻影像（例如動態影像）來改變特性’ 所以能夠顯示平滑的視頻影像，並且能夠得到高圖像品質 的液晶顯示裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，在第七實施例中，所輸入之顏色視頻訊號7 1爲 Y/C訊號。做爲修正過的實施例，所輸入之顏色視頻訊號 71可以是RGB訊號，並且一用以將所輸入之RGB訊號轉換 一次成Y/C訊號之顏色編碼器可以被配置，而且輸出自顏 色編碼器之Y/C訊號可以被形成作爲圖32中之顏色視頻訊 號7 1。在第七實施例之此修正例中，因爲依據此圖框中之 亮度梯級頻佈圖而對亮度訊號實施等級修正，並且不對色 差訊號實施修正，所以不會發生色調或顏色擴散的改變， 而且能夠以高準確度僅對亮度成分實施等級修正，以獲得 高影像品質的液晶顯示裝置。 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 ' 61 -

Claims (1)

  1. 518882 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1、 一種用以顯示視頻資料之液晶顯示裝置，其包括 一輸入視頻資料特性偵測部，用以偵測對所輸入之視 頻資料的等級之亮度特性； 一等級修正部，用以根據亮度特性來修正等級；以及 一液晶面板，用以顯示所修正之等級。 2、 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該等 級修正部修正等級，使得在亮度特性方面，用於比其他等 級還高之產生頻率之等級的亮度相較於其他等級的亮度係 相對較高的。 3、 如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中該等 級修正部增加高產生頻率之等級的亮度。 4、 如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中該等 級修正部減少與高產生頻率之等級相鄰之等級的亮度。 5、 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中當高 產生頻率之等級係位在亮度特性中相對較低位準之等級側 上時，該等級修正部修正等級，以便加重黑顏色。 6、 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中當高 產生頻率之等級係位在亮度特性中相對較高位準之等級側 上時，該等級修正部修正等級，以便加重白顏色。 7、 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該等 級修正部修正等級，使得用於包含亮度特性中之最大亮度 値之等級的亮度接近液晶面板能夠顯示之最大亮度値。 8、 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該等 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -63- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518882 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 級修正部修正等級，使得用於包含亮度特性中之最小亮度 値之等級的亮度接近液晶面板能夠顯示之最小亮度値。 9、如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該$俞 入視頻資料特性偵測部偵測出所輸入之視頻資料的每一或 多個圖框上的亮度特性。 1 〇、如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中亮 度特性包含一或多個圖框中之亮度分布、最大亮度値、最 小亮度値及平均亮度値的至少其中一者。 11、如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中 該裝置另包括一亮度訊號產生部，用以產生所輸入之 視頻資料的亮度資料，及 一輸入視頻影像特性偵測部，根據亮度資料來偵測等 級特性。 1 2、如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該 輸入視頻資料特性偵測部包括： 一偵測設定部，用以設定偵測周期； 一^分段數目設定部’用以設定分割所輸入之視頻貧料 的等級之分段數目； 一亮度分布偵測部，用以在由偵測設定部所設定之偵 測周期期間，累加在由分段數目設定部所設定之分段數目 所分割之區域中等級的產生頻率； 一最大/最小亮度偵測部分，用以在由偵測設定部所設 定之偵測周期期間，偵測出由在分段數目設定部中所設定 之分段數目所分割之各區域中的最大売度及最小売度’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
    -64- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518882 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一平均亮度偵測部分，用以在由偵測設定部所設定之 偵測周期期間，偵測出由在分段數目設定部中所設定之分 段數目所分割之各區域中的平均亮度。 1 3、如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該 裝置另包括一等級修正係數產生部，用以根據由輸入視頻 資料特性偵測部所偵測出之等級的產生頻率來計算各等級 中之修正係數。 1 4、如申請專利範圍第1 3項之液晶顯示裝置，其中亮 度特性被計算作爲一線性線、一折線或一連接各修正等級 用的相鄰設定値之曲線。 1 5、一種用以顯示視頻資料之液晶顯示裝置，其包括 一液晶面板； 一後照光，用以照射該液晶面板； 一輸入視頻資料特性偵測部，用以偵測對所輸入之視 頻資料的等級之亮度特性； 一後照光控制部，用以根據亮度特性來控制後照光之 光的量。 1 6、如申請專利範圍第1 5項之液晶顯示裝置，其中亮 度特性包含一或多個圖框中之平均亮度。 1 7、如申請專利範圍第1 5項之液晶顯示裝置，其中當 一或多個圖框中之亮度相較於其他一或多個圖框中之亮度 係較低時，該後照光控制部相對地減少後照光之光的量。 1 8、如申請專利範圍第1 5項之液晶顯示裝置，其中當 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
    -65- 518882 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一或多個圖框中之亮度相較於其他一或多個圖框中之亮度 係較高時，該後照光控制部相對地增加後照光之光的量。 1 9、如申請專利範圍第1 5項之液晶顯示裝置，其中當 所輸入之視頻資料的亮度減少時，該後照光控制部減少後 照光之光的量。 20、如申請專利範圍第1 5項之液晶顯示裝置，其中當 所輸入之視頻資料的亮度增加時，該後照光控制部增加後 照光之光的量。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -66 -
    A7 B7 518882 第90106467號專利申請案 中文說明書修正頁民國91年10月4日修正 五、發明説明（9 ) 5、101 切換電路 6 ^ 102 A/D轉換器 7、103 亮度/顏色訊號分離控制部 8、104 訊號處理控制部 9、105 亮度訊號產生部 10-12、1 06- 1 08 切換電路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 13-15 ' 109-111 輸入視頻資料（影像）特性偵測部 16-18、112-114 折點產生部 19-21、115-117 點間等級運算部 22、 118 訊號控制部 23、 119 微電腦 24、 120 微電腦控制部 25、 121 液晶模組（顯示裝置） 26 偵測設定部 27 輸入等級分段數目設定部 28 . 輸入影像資料等級區域偵測部 29 第一等級區域計數器 經濟部智慧財產^7a(工消費合作社印製 30 第二等級區域計數器 31 第η等級區域計數器 32 第一分布資料保存鎖存器 33 第二分布資料保存鎖存器 34 第η分布資料保存鎖存器 3 5 m乘法_器電路 36 2*m乘法器電路 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
    經濟部智慧財產苟貨工消費合作社印製 518882 A7 B7 五、發明説明（1(3) 3 7 n*m乘法器電路 38 加法器電路 3 9 n*m除法器電路 40 平均亮度資料保存鎖存器 41, 42 比較電路 43, 44 點資料鎖存器電路 45 最大亮度資料保存鎖存器 46 最小亮度資料保存鎖存器 47 輸入影像特性反饋控制部 48 暫存器寫入時鐘產生部 49-57 折線點設定暫存器 58 切換電路 59 折線點修正資料保存暫存器 60 折線點修正資料產生部 61 切換電路 62, 63 選擇器電路 64 等級運算控制部 2323 後照光控制部 71 顏色視頻訊號 72 梯級頻佈圖偵測電路 7 3 梯級頻佈圖値 74 等級控制點計算電路 75 等級控淛點 76 任意曲線7 -修正電路 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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    五、發明説明（21 ) 數器3 1中每一等級區域上之資料的數目來偵測出亮度分 布’並且在由偵測設定部26所設定之周期期間，藉由第 一分布資料保存鎖存器32、第二分布資料保存鎖存器33 及第η分布資料保存鎖存器34來保存和亮度分布資料相 同的資料。 對於平均亮度値的偵測來說，每一圖框上之平均亮度 的偵測係藉由將來自第一等級區域計數器29、第二等級 區域計數器30及第η等級區域計數器3 1中的各輸出分別 乘以m·乘法器電路35, 2*m·乘法器電路36及n*m乘法 器電路37，藉由加法器電路38來加總各輸出，藉由n*m 除法器電路39來除該輸出，並且保存該輸出持續由偵測 設定部29所設定之周期（在此實施例中爲1圖框期間）， 作爲藉由平均亮度資料保存鎖存器40之平均亮度資料（m 意謂各分段區域中之等級的數目）。如上所述，因爲輸入 被設定爲256等級，且分段的數目被設定爲8，所以在此 實施例中m爲3 2。因此，如果以1 6位元來組構各乘法器 電路3 5 - 37及加法器電路38，除法器電路39實施除以 n*m二8*32=256，其能夠藉由向右移位8位元之簡單邏輯 來予以獲得（選擇較高8位元）。 對於最大•最小値的偵測來說，輸入視頻資料及來自 點資料鎖存器電路43及點資料鎖存器電路44之各被延遲 1時鐘的輸出被輸入至比較電路41及比較電路42,而比較 電路4 1及比較電路4 2,各自判斷較大和較小的資料，並且 輸出相同的資料，亦即，因爲視頻資料被序列送出，來自點資 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慈財產局g(工消費合作社印製 -24- 518882 Α7 Β7
    經濟部智慧財/i^7H工消費合作社印製 s、發明説明（3C)) 顯示，特別是，藉由加重在最高等級頻率之等級分布區域中 的對比度，此外，有可能依據最大亮度和最小亮度來獲得顯 示，而同時極度地使用顯示裝置的對比度。 在第一實施例中，微電腦23實施處理，以便透過使用 微電腦23及微電腦控制部24，根據藉由輸入視頻影像特性 偵測部1 3-1 5所偵測之輸入視頻訊號的特性來獲得所想要的 等級特性，並且控制折點產生部16-18及點間等級運算部 19-21，以轉換輸入視頻訊號的等級特性，並將同樣的東西 輸出至顯示面板。接著，爲了使電路結構較爲簡單，由輸入 視頻影像特性偵測部13-15所偵測之輸入視頻訊號的特性可 以被直接輸入至控制折點產生部1 6-1 8，而沒有使用微電腦 23及微電腦控制部24。在此情況中’不再使用透過微電腦 23之軟體的彈性控制，並且藉由電路來固定控制運算，但 是能夠節省與微電腦23有關之構件的數目。因此，此實施 例之電路能夠被倂入液晶模組中，並且有可能根據視頻訊號 而獲得能夠自動地最佳設定等級特性的液晶模組。 圖1 5係例舉使用根據本發明之技術的第二實施例之構 成圖。 除了第一實施例以外，此實施例額外包括一後照光控制 部23 23，用以控制後照光之光的量，因爲其他部分與爲第一 實施例所做的說明相同，所以詳細之說明予以省略。 圖1 6顯示後照光之光量的槪念控制’藉由透過輸入視 頻影像特性偵測部1 3-1 5之平均亮度的偵測結果來控制後照 光之光的量，藉由從所輸入之視頻資料來計算亮度値γ並判 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） -33- 518882 A7 B7
    經濟部智慧財產笱a(工消費合作社印製 五、發明説明（31) 定1圖框之亮度値Y的平均數而獲得到平均亮度。在第二實 施例中，當平均亮度高時，後照光之光量增加，而當平均亮 度低時，後照光之光量減少。接著，除了第一實施例之構成 以外，而第一實施例藉由根據平均亮度來控制後照光的量， 透過液晶顯示器上之等級轉換以顯示輸入視頻資料，如圖 1 6所示，明顯亮度能夠被進一步增加或減少，這提供一種 使視頻影像顯示之亮度/暗度顯明以顯示動態視頻影像的特 色。 圖1 7顯示依據此實施例之後照光控制操作的流程圖例 ，首先，藉由微電腦23及微電腦控制部24將折線點設定値 設定給控制折點產生部1 6-1 8，此情況中之折線點設定値係 如同爲第一實施例所做的解釋。此外’问時藉由輸入視頻影 像特性偵測部1 3 -1 5來判定對輸入視頻影像之亮度用的平均 値，微電腦23依據亮度用的平均値沿圖17中所示之流程圖 來實施處理，首先，微電腦23確認平均亮度値是否高於區 域3中的等級，如果不高於區域3，則判斷輸入影像資料係 較暗的，並藉由後照光控制部2323來減少後照光的量。對 於減少光量的範圍來講，舉例來說’假設所判定之平均亮度 的準確度爲256等級（8位元），並且後照光的光控制範圍也 是256步階（8位元），而且用於後照光之控制値與平均亮度 値一致之點被定義爲另人滿意的顯示狀態。因爲輸入視頻影 像特性偵測部1 3-1 5藉由由偵測設定部26所判定之區間來 更新偵測資料’所以後照光再次依據此偵測資料而被控制。 在此情況中，資料偵測區間被定義爲1圖框’如果所偵測 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34- 518882 五、 發明説明（ 327 A7 B7
    請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 再 填 馬 本 頁 之亮度用的平均値高於區域3的平均値，則確認該値是否低 於區域6的値，如果低於區域6的値，則所偵測之平均亮度 終究高於區域3及低於區域6，使得後照光之光量不被後照 光控制部2323所控制。相反地，如果判斷不低於區域6 ’則 輸入視頻資料被判斷爲較亮的視頻影像，並且藉由和在較暗 的視頻影像中相同的演算法來增加後照光的量。也就是說， 因爲依據視頻資料能夠獲得後照光的適當量，所以能夠淸楚 地顯示視頻影像。 訂 線 經濟部智慧財/i^7M工消費合作社印製 如上所述，依據視頻訊號之平均亮度來控制後照光之光 量的第二實施例具有能夠有效利用發射自後照光之光的效果 ，因爲液晶不會自動發射光，而是依據顯示資料來控制透射 液晶之光的量，所以對於顯示來說，必需要有後照光。但是 ，因爲後照光在顯示期間必須一直發射光，特別是，如果顯 示內容是暗的視頻影像情景，大部分來自後照光的光被液晶 所屏蔽，並且鑒於利用光的有效性，這不是較佳的。但是， 根據本發明的第二實施例，因爲依據平均亮度來增加或減少 後照光之光的量，所以對較暗的視頻影像來說，後照光之光 的量被減少，而對較亮的視頻影像來說，後照光之光的量被 增加。因此，利用後照光之附近光的有效性也能夠被改善， 或者用以發射後照光之電力耗損也能夠被減少。 如上所述，根據本發明，亮度特性能夠依據每一圖框 周期上之輸入視頻資料的等級分布特性及最大亮度和最小 亮度而被設定，特別是，藉由加重在最高等級頻率之等級 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35- 518882 A7 B7
    經濟部智慧財產苟’肖工消費合作社印製 五、發明説明（43 ) 算等級控制點L 1 - L7，如此所計算出之等級控制點L 1 -L7被輸出至任意曲線r -修正電路76。 接著，參照圖22來解釋藉由使用所計算出之等級控 制點L 1 - L7來等級修正所輸入之顏色視頻訊號7 1之任 意曲線r -修正電路76的運算。任意曲線r -修正電路76 包括三個折線近似電路11 6，11 7及11 8，各折線近似電路 爲各RGB顏色實施顏色視頻訊號的等級轉換，在各折線 近似電路中，在此僅對R顏色電路解釋其運算，因爲用 於C顏色及B顏色之電路實施相同的運算，所以其解釋 乃予以省略。在圖22中，R顏色視頻訊號爲8位元（256 等級）視頻訊號，其中較高的3位元被輸入作爲選擇器 1 1 9及1 20用的選擇控制訊號。另一方面，R顏色視頻訊 號之較低的5位元被輸入至線性近似內插電路1 23。R顏 色視頻訊號之較低5位元用的資料被表示成符號c，被輸 入至選擇器119，120之較高3位元的R顏色視頻訊號根 據表3中之真値表來選擇等級控制點L 1 - L7及一固定値 ”0” FO 或一固定値 ” 255” F25 5。 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -46- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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    51 ) 五、發明説明 點L1被輸入至延遲電路143，接著，對於原始等級控制 點L1來說，延遲電路143將延遲1圖框之等級控制點L1 輸出至加法器146，並且也輸出至延遲電路144。此外， 延遲電路144將相對於原始等級控制點L1延遲2圖框之 等級控制點L 1輸出至加法器1 46，並且也輸出至延遲電 路145。此外，延遲電路145將相對於原始等級控制點L1 延遲3圖框之等級控制點L1輸出至加法器146，接著， 加法器1 46在對各延遲的等級控制點L 1之加權下實施加 法，也就是說，他們通通被相加，而同時對原始等級控制 點L1施以加權1/2、對延遲1圖框之等級控制點L1施以 加權1 /4、及對延遲2圖框之等級控制點L1和延遲3圖 框之等級控制點L 1分別施以加權1/8。參照表5來解釋 數字値的具體例。 請 先 閲 讀 背 意 事 項 再 f 經 濟 部 智 慧 財 產 X 消 費 合 5 社 印 製 表 5 圖框 原始等級點 延遲電路 143的輸出 延遲電路 144的輸出 延遲電路 145的輸出 加法器電路 146的輸出 : ： ： ： ： ： 1 15 15 15 15 15 2 15 15 15 15 15 3 50 15 15 15 31 4 50 50 15 15 41 5 50 50 50 15 45 6 50 50 50 . 50 50 7 50 50 50 50 50 ： ： ： ： ： 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -54- 518882 A7 B7
    五、發明説明（59 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，可以用根據第四到第七實施例之電路來代替第 八實施例的介面電路1 7 1，除了爲第三實施例以圖1 8中 所示之電路構成同樣的東西以外。在此情況中，因爲在液 晶模組中，介面電路1 7 1與液晶面板、資料驅動器及掃描 驅動器被結合在一起，所以能夠以小型化之方式構成液晶 模組，特別是對動態影像之顯示係最佳的液晶模組。 如上所述，鑒於對應於所輸入之顏色視頻訊號之亮度 梯級頻佈圖的梯級頻佈圖，根據本發明之實施例操作，以 便加重在高頻率之分段中等級的對比度，並且抑制在低頻 率之分段中等級的對比度，能夠使顯示顯明，而且因爲對 應於顏色視頻訊號而實施對比度控制，所以能夠應付各種 的視頻訊號。特別是，因爲也對例如用於視頻情景依序改 變之動態影像的視頻訊號，總是能夠實施最佳的對比度控 制，所以鑒於液晶顯示裝置的顯示特性及對比度’能夠以 最佳的影像品質來實施顯示，並且能夠獲得高影像品質的 液晶顯示裝置。 經濟部智慧財/t^a (工消費合作社印製 除此之外，因爲也鑒於爲液晶所固有之等級特性’藉 由使對梯級頻佈圖偵測電路之臨界値的設定爲可變的’能 夠實施等級修正，所以有可能提供液晶顯示裝置之線性等 級特性的顯示。此外，有可能獲得藉由臨界値的設定而能 夠自由地設定液晶顯示裝置之亮度的等級特性。 本發明並非限定於上面的實施例，並且可以在本發明 的精神及範疇之內做成各種的改變及修正，因此’爲了對 大眾評定本發明之範圍，下面的申請專利範圍被做成。 -62- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
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