TWI433116B - 背光區域控制系統中利用背光擴散之近似方法及裝置 - Google Patents

Description

背光區域控制系統中利用背光擴散之近似方法及裝置

本發明係關於背光區域控制之技術領域，尤指一種背光區域控制系統中利用背光擴散之近似方法及裝置。

現行的LCD顯示器中使用多個背光源，藉此可調控LCD顯示器的多個顯示區域，以達到省電目的。背光源區域控制(backlight local dimming)係指LCD顯示器的多個背光源會隨顯示影像亮度作調整，而非處在全亮狀態。

於先前LCD顯示器中，其背光源一般皆處在全亮狀態，當顯示暗態畫面時，乃利用降低液晶穿透率達成，故對於耗電量減低完全沒有幫助。相對的，背光源區域控制(backlight local dimming)則是隨畫面明暗而變化，故在顯示暗態畫面時，背光源亮度隨之降低，故可減少整體背光源的耗電量。

背光源區域控制除可降低耗電量，亦可改善LCD顯示器畫質表現，如可大幅提高動態對比值。再者，背光源區域控制對於LCD顯示器畫質提升不僅於此，因背光源區域控的背光源可藉由調光方式，用以提升LCD顯示器的灰階數。

在LCD顯示器整體耗電量中，以背光模組所佔比重最大，約為66%。然而在LCD顯示器採用更大尺寸後，因需更高亮度顯示畫面，其又耗電量與亮度正比，故所耗 電力更行增加。故以節能角度來看，背光區域控制是LCD顯示器可大幅降低耗電量的發展方向，再者，其所衍生的提升畫質優勢，可謂是目前所有背光源中，最佳解決方案。

習知背光區域控制先產生背光訊號，並提供背光強度分佈資料，接著將背光訊號與背光強度分佈資料進行摺積積分(convolution)運算，依據摺積運算所產生的資料產生液晶補償訊號。亦即，習知技術需建立起背光光源的光分佈函數(light spread function,LSF)，以便得到當各區域背光光源亮起時，對面板上各畫素的亮度分布情形。接下來再將此建立好的光分佈函數與各區域決定好的背光值做摺積積分運算，進而模擬真實背光的強度分布。然而，背光光源的光分佈函數的影響範圍擴及整個顯示面板，其資料量非常龐大，同時運算時需有大量儲存空間，才能完成摺積積分運算，因此習知技術的繁複運算過程將需耗費過多的硬體成本及運算時間。

為解決摺積積分運算需大量運算所產生的問題，另一習知技術使用一模糊處理方法而產生光分佈函數，而模糊處理的方法乃是利用低通濾波器去做數次模糊化及放大處理，然而，低通濾波器亦需繁複的運算過程。因此，習知背光區域控制的技術實仍有改善的空間。

本發明之目的主要係在提供一背光區域控制系統背光擴散之近似方法及裝置，以降低計算量及降低硬體電路面積，而獲得最佳的功率消耗。

依據本發明之一特色，本發明提出一種背光區域控制系統背光擴散之近似方法，其係估測一背光區域控制系統中複數個背光源背光擴散後對一影像的各像素之估測值，該複數個背光源係以矩陣形式排列，該方法包含：(A)接收各背光源的背光脈衝寬度調變訊號，並對該些背光脈衝寬度調變訊號執行等化運算，以產生對應的等化訊號；(B)依據該些等化訊號建立一背光種子影像；(C)依據一背光擴散影像之座標值，計算該背光種子影像對應的複數個x-y位置；(D)依據該些位置計算對應的該背光種子影像之座標；(E)計算該些位置與該背光種子影像之座標之距離差距；(F)依據該等距離差距及該背光種子影像之像素執行雙線性轉換，以產生該背光擴散影像。

依據本發明之另一特色，本發明提出一種背光區域控制系統背光擴散之近似裝置，其係估測一背光區域控制系統中複數個背光源背光擴散後對一影像的各像素之估測值，該複數個背光源係以矩陣形式排列，該近似裝置包含一等化單元、一背光種子影像建立單元、一第一計算單元、一第二計算單元、一距離計算單元、以及一雙線性轉換單元。該等化單元接收各背光源的背光脈衝寬度調變訊號，並對該些背光脈衝寬度調變訊號執行等化運算，以產生對應的等化訊號。該背光種子影像建立單 元連接至該等化單元，依據該些等化訊號建立一背光種子影像。該第一計算單元連接至該背光種子影像建立單元，依據一背光擴散影像之座標值，以計算該背光種子影像對應的複數個位置。該第二計算單元連接至該第一計算單元，依據該些位置，以計算對應的該背光種子影像之座標。該距離計算單元連接至該第二計算單元，以計算該些位置與該背光種子影像之座標之距離差距。該雙線性轉換單元連接至該距離計算單元，依據該等距離差距及該背光種子影像之像素執行雙線性轉換，以產生該背光擴散影像。

圖1係本發明一種背光區域控制系統背光擴散之近似裝置的使用示意圖，該近似裝置300係使用於一液晶顯示器中。該液晶顯示器之液晶顯示面板130後方設置有複數個背光源140，其中，該液晶顯示面板130可視為包含複數個以矩陣形式排列之區塊131，而該等背光源140亦係係以矩陣形式排列用以一一對應該等區塊131,並分別由一背光驅動電路120所控制及驅動發光，進而提供液晶顯示面板130中各區塊131所需之光源用以顯示。

如圖1所示，一背光控制裝置110接收一顯示畫面影像10，並依據該顯示畫面影像10產生對應於該等背光源140之背光脈衝寬度調變訊號(ν_dyn)，其中，該顯示畫面 影像10較佳係RGB格式。

其中顯示畫面影像10依據該複數個背光源140分成相對應數目的影像區塊131，亦即，該液晶顯示面板130可視為包含複數個以矩陣形式排列之區塊131用以分別對應影像區塊11，進而顯示該顯示畫面影像10，並且一一對應至該該等背光源140，而該複數個背光源140係分別由一背光驅動電路120所控制及驅動發光以提供液晶顯示面板130之各區塊131顯示所需之光源。

如圖1所示，該液晶顯示面板130依據該等背光源140數目分成例如兩列(row)六行(column)的區塊131，在其他實施例中，例如對於解析度為1920×1080的液晶顯示面板130而言，其可分為8列(row)16行(column)的區塊131，亦即該等背光源140數目為16×8，每一個區塊131有120×135個像素。欲於該液晶顯示面板130顯示的影像其解析度不一定等於該液晶顯示面板130的解析度，然而由該液晶顯示面板130中的縮放器(圖未示)處理後，該顯示畫面影像10的解析度會等同於該液晶顯示面板130中的解析度。因此，該顯示畫面影像10可依據該複數個背光源140分成相對應數目的影像區塊11。

本發明背光區域控制系統中利用背光擴散之近似方法，適用於一顯示器，可用以估測該背光區域控制系統中複數個背光源140於背光擴散後相對該顯示畫面影像10產生的一背光擴散影像(圖未示)，該，其中，該顯示畫面影像10、該背光擴散影像與該顯示器具有相同的解析度。

背光驅動電路120則接收該背光脈衝寬度調變訊號(ν_dyn)，用以分別控制及驅動該等背光源140發光，進而達到背光區域控制，俾節省電源。本發明背光區域控制系統中利用背光擴散之近似裝置300係連接於該背光控制裝置110，接收各背光源140的背光脈衝寬度調變訊號(ν_dyn)，進而估測複數個背光源背光擴散後對該影像的各像素之估測值，並產生一背光擴散影像。

一影像補償裝置150依據該背光擴散影像對該輸入影像資料進行補償，而經由一面板驅動電路160對於該液晶顯示面板130上各區塊131的像素進行驅動。

圖2係本發明一實施例之一種背光區域控制系統背光擴散之近似方法的流程圖，該方法係於一液晶顯示器中估測一背光區域控制系統中複數個背光源背光擴散後對一影像的各像素之估測值。

首先於步驟(A)，用以接收各背光源140的背光脈衝寬度調變訊號(ν_dyn)，並對該些背光脈衝寬度調變訊號執行等化運算，以產生對應的等化訊號。等化運算係以下列公式表示： 當中，ν_mod為該等化訊號，ν_dyn為背光脈衝寬度調變訊號，A為一調整參數，當該顯示畫面影像10較佳係RGB格式，且RGB均為8位元時，A較佳為255，γ較佳為2.2，於其他實施例中，γ為可調整。背光脈衝寬度調變 訊號係用於調整液晶顯示器各區塊131之背光源140的亮度，故其值為0~100，該等化訊號之值為0~255。當該背光脈衝寬度調變訊號太小時，容易造成補償過度的情形，所以對該背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn進行Gamma修正。

於步驟(B)中，依據該些等化訊號建立一背光種子影像(backlight seed image)，該背光種子影像之像素係以下列公式表示：pixel(l,k)=ν_mod(l,k)，當中，01W_{ref_img}-1，0kH_{ref_img}-1，W_{ref_img}為該背光種子影像之寬度，H_{ref_img}為該背光種子影像之高度，亦即pixel(l,k)為該背光種子影像中座標(l,k)像素的灰階值。例如，當該該液晶顯示器具有12個背光源時，且以6行2列矩陣形式排列時，亦即該背光種子影像則為6×2，亦即該背光種子影像之寬度W_{ref_img}為6，該背光種子影像之高度H_{ref_img}為2。該複數個背光源係以矩陣形式排列，該背光種子影像的解析度與該排列矩陣的維度(dimension)相同，亦即，該背光種子影像之寬度W_{ref_img}為該排列矩陣寬度，該背光種子影像之高度H_{ref_img}為該排列矩陣高度。

於步驟(C)中，依據一背光擴散影像(backlight spread image)之座標值，計算該背光種子影像對應的複數個位置。該複數個位置之一位置(x,y)係以下列公式表示： 當中，p、q為該背光擴散影像之座標值，0pW_{des_img}-1，0qH_{des_img}-1，W_{des_img}為該背光擴散影像之寬度，H_{des_img}為該背光擴散影像之高度。例如，當該液晶顯示器具有1920×1080像素時，亦即該背光擴散影像之寬度W_{des_img}為0920，該背光擴散影像之高度H_{des_img}為1080。該背光擴散影像之寬度W_{des_img}為該液晶顯示器具的寬度，該背光擴散影像之高度H_{des_img}為該液晶顯示器具的高度。

於步驟(D)中，依據該些x-y位置計算對應的該背光種子影像之座標。步驟(D)中的該背光種子影像之座標係以下列公式表示： 當中，為地板函數(floor function)。

於步驟(E)中，計算該些x-y位置與該背光種子影像之座標之距離差距(dx,dy)。步驟(E)中的該座標之距離差 距(dx,dy)係以下列公式表示：

於步驟(F)中，依據該等距離差距(dx,dy)及該背光種子影像之像素執行雙線性轉換，以產生該背光擴散影像。步驟(F)中的該背光擴散影像之一像素係以下列公式表示：ν_BL=Pix(p,q)=c1×(1-dy)(1-dx)+c2×(1-dy)×dx+c3×dy×(1-dx)+c4×dy×dx，當中，當W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(1+l,k+1)、c₂=pixel(l,k+1)、c₃=pixel(1+l,k)、c₄=pixel(l,k)，當W_{ref_img}且<H_{ref_img}時，c₁=pixel(1+l,k)、c₂=pixel(l,k)、c₃=pixel(1+l,k+1)、c₄=pixel(l,k+1)，當<W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k+1)、c₂=pixel(1+l,k+1)、c₃=pixel(l,k)、c₄=pixel(1+l,k)，當<W_{ref_img}且<H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k)、c₂=pixel(1+l,k)、c₃=pixel(l,k+1)、c₄=pixel(1+l,k+1)，ν_BL及Pix(p,q)為該背光擴散影像中座標(p,q)像素的灰階值。

圖3係本發明一實施例之一種背光區域控制系統中背光擴散之近似裝置300的方塊圖。該近似裝置300係用以估測一背光區域控制系統中複數個背光源背光擴散後對 一影像的各像素之估測值，該複數個背光源係以矩陣形式排列，該近似裝置包含一等化單元310、一背光種子影像建立單元320、一第一計算單元330、一第二計算單元340、一距離計算單元350、及一雙線性轉換單元360。

併請參照圖1及圖3，該等化單元310接收各背光源140的背光脈衝寬度調變訊號(ν_dyn)，並對該些背光脈衝寬度調變訊號執行等化運算，用以產生對應的等化訊號，其中，等化運算係以下列公式表示： 當中，ν_mod為該等化訊號，ν_dyn為背光脈衝寬度調變訊號，γ=2.2，於其他實施例中，γ係可調整。背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn其用於調整液晶顯示器各區塊131之背光源140的亮度，故其值為0~100，該等化訊號ν_mod其值為0~255。當該背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn太小時，容易造成補償過度的情形，所以對該背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn做Gamma修正。

該背光種子影像建立單元320連接至該等化單元310，依據該些等化訊號建立一背光種子影像，該背光種子影像之像素係以下列公式表示：pixel(l,k)=ν_mod(l,k)，當中，01W_{ref_img}-1，0kH_{ref_img}-1，W_{ref_img}為該背光種子影像之寬度，H_{ref_img}為該背光種子影像之高 度，亦即Pix(l,k)為該背光種子影像中座標(l,k)像素的灰階值。例如，當該該液晶顯示器具有12個背光源140時，且以6行2列之矩陣形式排列時，該背光種子影像則為6×2，亦即該背光種子影像之寬度W_{ref_img}為6，該背光種子影像之高度H_{ref_img}為2。

該第一計算單元330連接至該背光種子影像建立單元320，依據一背光擴散影像之座標值，用以計算該背光種子影像對應的複數個位置。該複數個位置之一位置(x,y)係以下列公式表示： 當中，p、q為該背光擴散影像之座標值，0pW_{des_img}-1，0qH_{des_img}-1，W_{des_img}為該背光擴散影像之寬度，H_{des_img}為該背光擴散影像之高度。例如，當該液晶顯示器具有1920×1080像素時，該背光擴散影像之寬度W_{des_img}為1920，該背光擴散影像之高度H_{des_img}為1080。

該第二計算單元340連接至該第一計算單元330，依據該些x-y位置，以計算對應的該背光種子影像之座標。該背光種子影像之座標係以下列公式表示： 當中，與為地板函數(floor function)。

該距離計算單元350連接至該第二計算單元340及該第一計算單元330，以計算該些x-y位置與該背光種子影像之座標之距離差距(dx,dy)。該座標之距離差距(dx,dy)係以下列公式表示：

該雙線性轉換單元360連接至該距離計算單元350，依據該等距離差距(dx,dy)及該背光種子影像之像素執行雙線性轉換，以產生該背光擴散影像。該背光擴散影像之一像素係以下列公式表示：ν_BL=Pix(p,q)=c1×(1-dy)(1-dx)+c2×(1-dy)×dx+c3×dy×(1-dx)+c4×dy×dx，當中，當W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(1+l,k+1)、c₂=pixel(l,k+1)、c₃=pixel(1+l,k)、c₄=pixel(l,k)，當W_{ref_img}且<H_{ref_img}時， c₁=pixel(1+l,k)、c₂=pixel(l,k)、c₃=pixel(1+l,k+1)、c₄=pixel(l,k+1)，當<W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k+1)、c₂=pixel(1+l,k+1)、c₃=pixel(l,k)、c₄=pixel(1+l,k)，當<W_{ref_img}且<H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k)、c₂=pixel(1+l,k)、c₃=pixel(l,k+1)、c₄=pixel(1+l,k+1)，ν_BL及Pix(p,q)為該背光擴散影像中座標(p,q)像素的灰階值。

同時，習知雙線性轉換時，其所模擬背光源並非位於各區塊的中心位置，然而由本發明所提出的公式可知，本發明在產生該背光擴散影像時，其係模擬背光源位於各區塊的中心位置且佔有各區塊的一區域，且背光由各區域中心擴散，因此所產生的該背光擴散影像符合真實情況。

該等化單元310、背光種子影像建立單元320、第一計算單元330、第二計算單元340、距離計算單元350、及雙線性轉換單元360的功能可由一數位訊號處理器(digital signal processor,DSP)執行，亦可經由一特定積體電路(ASIC)完成。

例如該等化單元310可經由一查表裝置完成。圖4係本發明之等化單元310的示意圖。其先將對應於該背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn之該等化訊號ν_mod算出，並儲存一非揮發性記憶體中，再依據該背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn作為位址線，即可求出對應的等化訊號ν_mod。當該背光脈 衝寬度調變訊號ν_dyn為100時，對應的等化訊號ν_mod則為166.63，經取整數值後，等化訊號ν_mod則為166。100對應的二進位值為「1100100」，再將數值166儲存於非揮發性記憶體位址為「1100100」處。之後，則使用該背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn作為位址線，即可由非揮發性記憶體中求出對應的等化訊號ν_mod。該背光脈衝寬度調變訊號ν_dyn的值為0~100，等化訊號ν_mod的值為0~255，因此非揮發性記憶體的位址線為七位元，其資料儲存則為八位元。

由前述說明可知，本發明係將液晶顯示器的複數個背光源視為一背光種子影像，且該背光種子影像的像素位置係對應於以矩陣形式排列的該複數個背光源，該背光種子影像的像素值則為該等化訊號ν_mod，再利用該等化訊號ν_mod作為種子以產生該背光擴散影像(backlight spread image)。因此，習知技術需對光分佈函數與各區域決定好的背光值進行摺積積分運算，本發明可避免習知技術的繁複運算過程及需耗費過多的硬體成本及運算時間。同時，由於使用雙線性轉換，在顯示器於各區塊之間所產生的區塊效應(blocking effect)亦可有效地消除。

依據前述所獲得的該背光擴散影像(backlight spread image)，當其依據該複數個背光源形成相對應數目之區塊時，該背光擴散影像的每一區塊影像係呈現對應的背光源係位於該區塊影像中心的效果。

由上述可知，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

110‧‧‧背光控制裝置

120‧‧‧背光驅動電路

130‧‧‧供液晶顯示面板

131‧‧‧區塊

140‧‧‧背光源

150‧‧‧影像補償裝置

160‧‧‧面板驅動電路

300‧‧‧背光區域控制系統背光擴散之近似裝置

310‧‧‧等化單元

320‧‧‧背光種子影像建立單元

330‧‧‧第一計算單元

340‧‧‧第二計算單元

350‧‧‧距離計算單元

360‧‧‧雙線性轉換單元

圖1係本發明一種背光區域控制系統背光擴散之近似裝置的使用示意圖。

圖2係本發明背光區域控制系統背光擴散之近似方法的流程圖。

圖3係本發明背光區域控制系統背光擴散之近似裝置300的方塊圖。

圖4係本發明之等化單元的示意圖。

300‧‧‧背光區域控制系統背光擴散之近似裝置

310‧‧‧等化單元

320‧‧‧背光種子影像建立單元

330‧‧‧第一計算單元

340‧‧‧第二計算單元

350‧‧‧距離計算單元

360‧‧‧雙線性轉換單元

Claims (21)

1. 一種背光區域控制系統中利用背光擴散之近似方法，適用於一顯示器，用以估測該背光區域控制系統中複數個背光源於背光擴散後相對一顯示畫面影像所產生的一背光擴散影像，該顯示畫面影像、該背光擴散影像與該顯示器具有相同的解析度，複數個背光源係以矩陣形式排列，該方法包含：(A)接收該複數個背光源的背光脈衝寬度調變訊號，並對該複數個背光脈衝寬度調變訊號執行等化運算，進而產生對應的等化訊號；(B)依據該複數個等化訊號，用以建立一背光種子影像；(C)依據該背光擴散影像之座標，用以計算該背光種子影像相對應在該背光擴散影像上的複數個位置；(D)依據該些位置計算對應在該背光種子影像上之座標；(E)計算該些位置與該背光種子影像之座標的距離差距；以及(F)依據該些距離差距及該背光種子影像執行雙線性轉換，進而產生該背光擴散影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之近似方法，其中，步驟(A)中的等化運算係以下列公式表示： 當中，ν_mod為該等化訊號，ν_dyn為該背光脈衝寬度調變訊號，A為一調整參數，γ為可調整數值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之近似方法，其中，當該顯示畫面影像為RGB格式，其中該RGB格式為8位元時，A為255，γ為2.2。
4. 如申請專利範圍第2項所述之近似方法，其中，當該背光脈衝寬度調變訊號太小時，依據上述公式對該背光脈衝寬度調變訊號進行Gamma修正，進而減低補償過度的情形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之近似方法，其中，該複數個背光源係以矩陣形式排列，該背光種子影像的解析度與該複數個背光源的排列矩陣之維度相同。
6. 如申請專利範圍第5項所述之近似方法，其中，步驟(B)中的該背光種子影像之像素係以下列公式表示：pixel(l,k)=ν_mod(l,k)，當中，01W_{ref_img}-1，0kH_{ref_img}-1，W_{ref_img}為該背光種子影像之寬度，H_{ref_img}為該背光種子影像之高度，pixel(l,k)為該背光種子影像中於座標(l,k)之像素的灰階值，l與k為該背光種子影像上之座標值，該背光種子影像之寬度為該排列矩陣之寬度，該背光種子影像之高度為該排列矩陣之高度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之近似方法，其中，步驟(C)中的該些位置之一位置(x,y)係以下列公式表示： 當中，p、q為該背光擴散影像之座標值，0pW_{des_img}-1，0qH_{des_img}-1，W_{des_img}為該背光擴散影像之寬度，H_des-img為該背光擴散影像之高度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之近似方法，其中，步驟(D)中的該背光種子影像之座標係以下列公式表示： 當中，與為地板函數。
9. 如申請專利範圍第8項所述之近似方法，其中，步驟(E)中的該座標之距離差距為(dx,dy)，其係以下列公式表示：
10. 如申請專利範圍第9項所述之近似方法，其中，步驟(F)中的該背光擴散影像之像素係以下列公式表示：ν_BL=Pix(p,q)=c1×(1-dy)(1-dx)+c2×(1-dy)×dx+ c3×dy×(1-dx)+c4×dy×dx，當中，當W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(1+l,k+1)、c₂=pixel(l,k+1)、c₃=pixel(1+l,k)、c₄=pixel(l,k)，當W_{ref_img}且<H_{ref_img}時，c₁=pixel(1+l,k)、c₂=pixel(l,k)、c₃=pixel(1+l,k+1)、c₄=pixel(l,k+1)，當<W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k+1)、c₂=pixel(1+l,k+1)、c₃=pixel(l,k)、c₄=pixel(1+l,k)，以及當<W_{ref_img}且<H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k)、c₂=pixel(1+l,k)、c₃=pixel(l,k+1)、c₄=pixel(1+l,k+1)，其中，ν_BL及Pix(p,q)為該背光擴散影像中位於座標(p,q)之像素的灰階值。
11. 一種背光區域控制系統中利用背光擴散之近似裝置，適用於一顯示器，其係估測該背光區域控制系統中複數個背光源於背光擴散後對一顯示畫面影像所產生的一背光擴散影像，其中，該背光擴散影像、該顯示畫面影像與該顯示器具有相同的解析度，該複數個背光源係以矩陣形式排列，該近似裝置包含：一等化單元，用以接收各背光源的背光脈衝寬度調變訊號，並執行等化運算，進而產生對應的等化訊號；一背光種子影像建立單元，連接至該等化單元，依據該些等化訊號建立一背光種子影像；一第一計算單元，連接至該背光種子影像建立單元，依據一背光擴散影像之座標，用以計算該背光種子影像 對應在該背光擴散影像上的複數個位置；一第二計算單元，連接至該第一計算單元，依據該些位置，以計算對應在該背光種子影像上之座標；一距離計算單元，連接至該第二計算單元，以計算該些位置與該背光種子影像之座標的距離差距；以及一雙線性轉換單元，連接至該距離計算單元，依據該些距離差距及該背光種子影像執行雙線性轉換，進而產生該背光擴散影像。
12. 如申請專利範圍第11項所述之近似裝置，其中，該等化單元所執行的等化運算係以下列公式表示： 當中，ν_mod為該等化訊號，ν_dyn為該背光脈衝寬度調變訊號，A為一調整參數，γ為可調整數值。
13. 如申請專利範圍第12項所述之近似裝置，其中，當該顯示畫面影像為RGB格式，其中，當該RGB格式為8位元時，A為255，γ為2.2。
14. 如申請專利範圍第13項所述之近似裝置，其中，當該背光脈衝寬度調變訊號太小時，故依據上述公式對該背光脈衝寬度調變訊號進行Gamma修正，用以減低補償過度的情形。
15. 如申請專利範圍第12項所述之近似裝置，其中，該等化訊號是儲存一非揮發性記憶體中，再依據該背光脈衝寬度調變訊號作為位址線，以求出對應的該等化訊號。
16. 如申請專利範圍第11項所述之近似裝置，其中，該複數個背光源係以矩陣形式排列，該背光種子影像的解析度與該複數個背光源的排列矩陣之維度相同。
17. 如申請專利範圍第16項所述之近似裝置，其中，該背光種子影像建立單元所建立的該背光種子影像之像素Pixel(l,k)係以下列公式表示：pixel(l,k)=ν_mod(l,k)，當中，01W_{ref_img}-1，0kH_{ref_img}-1，W_{ref_img}為該背光種子影像之寬度，H_{ref_img}為該背光種子影像之高度，pixel(l,k)為該背光種子影像中位於座標(l,k)之像素的灰階值，l與k為該背光種子影像上之座標值，該背光種子影像之寬度為該排列矩陣之寬度，該背光種子影像之高度為該排列矩陣之高度。
18. 如申請專利範圍第17項所述之近似裝置，其中，該第一計算單元所計算的該複數個位置之一位置(x,y)係以下列公式表示： 當中，p、q為該背光擴散影像之座標值，0pW_{des_img}-1，0qH_{des_img}-1，W_{des_img}為該背光擴散影像之寬度，H_{des_img}為該背光擴散影像之高度。
19. 如申請專利範圍第18項所述之近似裝置，其中，該第二計算單元所計算的該背光種子影像之座標係以下列公式表示： 當中，與為地板函數。
20. 如申請專利範圍第19項所述之近似裝置，其中，該距離計算單元所計算的該座標之距離差距為(dx、dy)，其係以下列公式表示：
21. 如申請專利範圍第20項所述之近似裝置，其中，該雙線性轉換單元所產生的該背光擴散影像之一像素係以下列公式表示：ν_BL=Pix(p,q)=c1×(1-dy)(1-dx)+c2×(1-dy)×dx+c3×dy×(1-dx)+c4×dy×dx，當中，當W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(1+l,k+1)、c₂=pixel(l,k+1)、c₃=pixel(1+l,k)、c₄=pixel(l,k)，當W_{ref_img}且<H_{ref_img}時， c₁=pixel(1+l,k)、c₂=pixel(l,k)、c₃=pixel(1+l,k+1)、c₄=pixel(l,k+1)，當<W_{ref_img}且H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k+1)、c₂=pixel(1+l,k+1)、c₃=pixel(l,k)、c₄=pixel(1+l,k)，以及當<W_{ref_img}且<H_{ref_img}時，c₁=pixel(l,k)、c₂=pixel(1+l,k)、c₃=pixel(l,k+1)、c₄=pixel(1+l,k+1)，其中，ν_BL及Pix(p,q)為該背光擴散影像中座標位於(p,q)之像素的灰階值。