TWI649600B - 訊號處理方法及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種訊號處理方法及顯示裝置，包含依據顯示區域的分區分類資訊調整初始背光值以產生第一背光值；依據顯示區域的白色像素比例產生背光調整值；依據背光調整值調整第一背光值以產生第二背光值；以及依據第二背光值產生複數個最終灰階值；其中第二背光值用以控制顯示裝置的背光模組，最終灰階值用以控制顯示裝置的液晶單元。

Description

訊號處理方法及顯示裝置
本案是有關於一種訊號處理方法及顯示裝置，且特別是有關於一種將紅綠藍灰階值轉換為紅綠藍白灰階值的方法以及利用其方法的顯示裝置。
隨著顯示技術的快速發展，人們在任何場合任何時間都會使用大大小小的液晶顯示器，例如：電視、智慧型手機、平板、電腦等。由於RGBW(紅綠藍白)液晶顯示器加入了白色子像素，相較於RGB(紅綠藍)液晶顯示器有較高的穿透率，因此具有耗電量較低以及提高面板亮度的優點。
但RGBW液晶顯示器在顯示單一顏色時會有亮度較暗，而單獨顯示白色時亮度會過高的問題，並且在顯示暗態畫面時，因為白色子畫素穿透率高，會比同規格的RGB液晶顯示器有較多的漏光，造成對比度下降影響影像顯示品質。因此，如何提高影像的對比度，並且不額外增加液晶顯示器的耗電量，為本領域待改進的問題之一。
本發明之主要目的係在提供一種訊號處理方法及顯示裝置，其主要係改進以往的RGBW演算法，解決RGBW液晶顯示器會有的暗態漏光問題，並利用增強白色子畫素訊號以及搭配動態調低背光亮度，可達到提升影像細節顯示以及增進省電效能的功效。
為達成上述目的，本案之第一態樣是在提供一種訊號處理方法，此方法包含以下步驟：依據顯示區域的分區分類資訊調整初始背光值以產生第一背光值；依據顯示區域的白色像素比例產生背光調整值；依據背光調整值調整第一背光值以產生第二背光值；以及依據第二背光值產生複數個最終灰階值；其中第二背光值用以控制顯示裝置的背光模組，最終灰階值用以控制顯示裝置的液晶單元。
本案之第二態樣是在提供一種訊號處理方法，此方法包含以下步驟：接收輸入影像，輸入影像包含至少一顯示區域，其中至少一顯示區域包含N個像素，N為正整數，N個像素中有M個像素對應於白色，M為正整數且小於N；以及依據M/N選擇性的調整至少一顯示區域的第一背光值以產生第二背光值，其中當M/N大於臨界值時，第二背光值被調整成小於第一背光值，當M/N等於或小於臨界值時，第二背光值實質上等於第一背光值；其中第二背光值用以控制顯示裝置的背光模組。
本案之第三態樣是在提供一種顯示裝置，其包含：背光模組、液晶單元以及處理器。處理器耦接背光模組以及液晶單元，處理器用以接收輸入影像以依據輸入影像控 制背光模組以及液晶單元；其中輸入影像包含至少一顯示區域，至少一顯示區域包含N個像素，N為正整數，N個像素中有M個像素對應於白色，M為正整數且小於N；其中當M/N大於臨界值時，處理器調降至少一顯示區域的第一背光值以產生第二背光值；其中第二背光值用以控制背光模組。
本案之第四態樣是在提供一種顯示裝置，其包含：背光模組、液晶單元以及處理器。液晶單元，用以顯示輸出影像；以及處理器，耦接背光模組以及液晶單元，處理器用以接收輸入影像以依據輸入影像控制背光模組以及液晶單元；其中輸入影像與輸出影像分別定義有複數個分區影像，且分區影像分別具有A個像素；當輸入影像的第一分區影像的A個像素的三色灰階值為(255,255,255)時，輸出影像的第一分區影像的A個像素具有四色灰階值(255,255,255,255)；該輸入影像的第二分區影像的B個像素的三色灰階值為(245,10,3)，輸入影像的第二分區影像的(A-B)個像素的三色灰階值為(255,255,255)，且B與A的一百分比值大於15%時，輸出影像的第二分區影像的B個像素的四色灰階值為(245,10,2,2)且輸出影像的第二分區影像的(A-B)個像素的四色灰階值為(186,186,186,186)；當輸入影像的第三分區影像的C個像素的三色灰階值為(245,10,3)，輸入影像的第三分區影像的(A-C)個像素的三色灰階值為(255,255,255)，且C與A的一百分比值小於15%時，輸出影像第三分區影像的C個像素的四色灰階值為(255,2,0,0)且輸出影像的第三分區影像的(A-C)個像素的 四色灰階值為(208,208,208,235)；以及當輸入影像的第四分區影像的A個像素的三色灰階值為(0,0,0)，輸出影像的第四分區影像的A個像素的四色灰階值為(0,0,0,0)。
本發明之訊號處理方法及顯示裝置可在處理過程中搭配多區動態背光調整功能，改進RGBW液晶顯示器會有的暗態漏光問題，並利用增強白色子畫素訊號搭配動態調低背光亮度，達到提升影像細節顯示以及增進省電效能的功效。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧背光模組
120‧‧‧液晶單元
130‧‧‧處理器
140‧‧‧暫存器
201‧‧‧動態背光區
300、1300‧‧‧訊號處理方法
V‧‧‧亮度值
S‧‧‧飽和度
Vbd‧‧‧亮度邊界值
LUT‧‧‧查找表
A、B、C、D‧‧‧區域
1101‧‧‧第一區域
S310~S350、S311~S314、S321~S326、S331~S333、S341~S343、S351~S354、S1310~S1330‧‧‧步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種顯示裝置的示意圖；第2圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種背光模組的示意圖；第3圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種訊號處理方法的流程圖；第4圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S301的流程圖；第5圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S320的流程圖；第6圖係根據本案之一些實施例所繪示之RGBW的色域範圍關係圖； 第7圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S330的流程圖；第8A圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種輸入影像的示意圖；第8B圖係根據第8A圖所繪示之一種輸入影像的背光值的示意圖；第9A圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種輸入影像的示意圖；第9B圖係根據第9A圖所繪示之另一種輸入影像的背光值的示意圖；第10圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S340的流程圖；第11圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種背光模組的示意圖；第12圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S350的流程圖；第13圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種訊號處理方法的流程圖；第14A圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種輸入影像的示意圖；以及第14B圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種輸入影像的示意圖。
以下揭示提供許多不同實施例或例證用以實施本發明的不同特徵。特殊例證中的元件及配置在以下討論中被用來簡化本揭示。所討論的任何例證只用來作解說的用途，並不會以任何方式限制本發明或其例證之範圍和意義。此外，本揭示在不同例證中可能重複引用數字符號且/或字母，這些重複皆為了簡化及闡述，其本身並未指定以下討論中不同實施例且/或配置之間的關係。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『耦接』或『連接』還可指二或多個元件相互操作或動作。
在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。如本文所用，詞彙『與/或』包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任 何組合。本案文件中提到的「及/或」是指表列元件的任一者、全部或至少一者的任意組合。
請參閱第1圖及第2圖。第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種顯示裝置100的示意圖，第2圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種背光模組110的示意圖。如第1圖所繪示，顯示裝置100包含背光模組110、液晶單元120、處理器130以及暫存器140。液晶單元120用以顯示輸出影像，處理器130耦接背光模組110、液晶單元120以及暫存器140，處理器130用以接收輸入影像以依據輸入影像控制背光模組110以及液晶單元120，暫存器140係儲存多個查找表(Look Up Table,LUT)以提供給處理器130使用。如第2圖所繪示，背光模組110具有16欄8列共128個動態背光區201，每一動態背光區201具有n個像素，舉例而言，若顯示裝置100的解析度為1920*1080則n=(1920*1080)/(16*8)=16200，在本發明的實施例中以n為25為例。每一像素具有4個子像素，分別為紅色、綠色、藍色及白色子像素。但本發明訊號處理方法及顯示裝置不限於此，任何分區數目、像素數目及子像素的排列方式皆可適用於本發明。
請一併參閱第1圖至第3圖。第3圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種訊號處理方法300的流程圖。本發明的第一實施例之訊號處理方法300係將RGB訊號轉換為RGBW訊號，並搭配動態調整背光亮度產生較佳的顯示效果。以下的灰階值介於0~255之間，背光工作週期介於 0%~100%之間(即為背光值)，背光亮度正比於背光工作週期。於一實施例中，第3圖所示之訊號處理方法300可以應用於第1圖及第2圖所示的顯示裝置100上，處理器130用以根據下列訊號處理方法300所描述之步驟，而對背光模組110及液晶單元120所採用的背光值以及RGB訊號進行調整。如第3圖所示，訊號處理方法300包含以下步驟：步驟S310：將輸入影像分類並根據輸入影像對應的類別調整整張影像的第一灰階值；步驟S320：針對輸入影像的各動態背光區分類，並根據各動態背光區對應的類別調整各動態背光區的背光亮度，產生第一背光值；步驟S330：計算各動態背光區中白色子像素訊號比例，依據白色子像素訊號比例調整第一背光值，產生第二背光值；步驟S340：利用第二背光值進行背光擴散分析得到反推映射比例值α’；以及步驟S350：根據反推映射比例值α’以及RGB第一亮度值計算每一像素的最終灰階值。
為使本案第一實施例之訊號處理方法300易於理解，請一併參閱第1圖~第12圖。
於步驟S310中，將輸入影像分類並根據輸入影像對應的類別調整整張影像的第一灰階值。請參閱第4圖，第4圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S310的流程圖。如第4圖所示，步驟S310包含以下步驟： 步驟S311：針對輸入影像的每一像素的紅色、綠色及藍色子像素的各別初始灰階值進行伽瑪(gamma)轉換，以產生紅色、綠色及藍色子像素的各別RGB初始亮度值；步驟S312：分別依據每一個像素對應的各別RGB子像素的各別RGB初始亮度值的最大值與最小值的差值以及最大值產生每一個像素的飽和度；步驟S313：依據每一個像素對應的各別RGB子像素的各別RGB初始亮度值以及每一個像素的飽和度決定輸入影像對應的類別；以及步驟S314：依據輸入影像對應的類別以及類別對應的查找表將每一個像素對應的各別RGB子像素的各別初始灰階值調整為各別第一灰階值。
舉例而言，輸入影像中的像素P1的紅色、綠色及藍色子像素的初始灰階值為(R,G,B)=(255,0,0)，像素P2的紅色、綠色及藍色子像素的初始灰階值(R,G,B)=(255,255,255)。首先在步驟S311，像素P1及P2會依照《公式1》進行伽瑪轉換，將灰階值由訊號域轉換為亮度域，使灰階值的訊號可以與背光亮度搭配。轉換後會得到介於0~1之間的像素P1及P2的各別RGB初始亮度值，以本例來說，像素P1的RGB初始亮度值為[R,G,B]=[1,0,0]，而像素P2的RGB初始亮度值為[R,G,B]=[1,1,1]。輸入影像的其他像素均比照像素P1及P2處理，將各子像素的初始灰階值(R,G,B)依據《公式1》而轉換為初始亮度值[R,G,B]，其中 《公式1》如下：
接著在步驟S312，利用像素P1[1,0,0]的最大亮度值Vmax=1，最小亮度值Vmin=0，根據《公式2》得到像素P1的飽和度S1=1。同樣地，像素P2[1,1,1]的最大亮度值Vmax=1，最小亮度值Vmin=1，根據《公式2》得到像素P2的飽和度S2=0。輸入影像的其他像素皆可比照像素P1及P2處理，將其像素對應的最大亮度值Vmax與最小亮度值Vmin依據《公式2》而取得飽和度S，其中《公式2》如下：
接著在步驟S313，根據輸入影像的像素的初始亮度值及飽和度對輸入影像分類。詳言之，透過以飽和度為界，且搭配符合各飽和度的像素數量來進行分類，其中像素數量以兩種數量門檻為主，一為像素門檻值THpixel，另一為像素彩度門檻值THcolor pixel。於本發明之實施例中，像素門檻值THpixel=(輸入影像的總像素數量)*60%，以及像素彩度門檻值THcolor pixel=(輸入影像的總像素數量)*10%。
類別1：輸入畫面為色票(純色圖片)或測試圖片。當輸入影像的像素之飽和度符合《公式3》的像素數量大於像素門檻值THpixel時，即分類為類別1。舉例而言，輸入影像的總像素數量為100個，其中有61個像素的飽和度為1，則此輸入影像會被歸列為類別1。《公式3》如下： S=1 or S=0(S為飽和度) 《公式3》。
類別2：輸入畫面為黑底為主的高對比影像。當輸入影像的像素之初始亮度值及飽和度符合《公式4》的像素數量大於像素門檻值THpixel時，即分類為類別2。舉例而言，輸入影像的總像素數量為100個，其中有61個像素的初始亮度值皆為0~0.05及飽和度皆為0~1，則此輸入影像會被歸列為類別2。《公式4》如下：
類別3：輸入畫面為增強對比的一般影像。當輸入影像的像素之初始亮度值及飽和度符合《公式5》的像素數量大於像素彩度門檻值THcolor pixel時，或當輸入影像的像素之初始亮度值及飽和度符合《公式6》的像素數量大於像素彩度門檻值THcolor pixel時，即分類為類別3。舉例而言，輸入影像的總像素數量為100個，其中有11個像素的初始亮度值及飽和度符合《公式5》或《公式6》，則此輸入影像會被歸列為類別3。《公式5》及，《公式6》如下：S>0.8 and V>0.8 《公式5》；S<0.4 and V>0.6 《公式6》。
類別4：輸入畫面為低飽和度為主(例如地圖)。當輸入影像的像素之初始亮度值及飽和度符合《公式5》的像素數量小於像素彩度門檻值THcolor pixel且輸入影像的像素之初始亮度值及飽和度符合《公式6》的像素數量大於像素彩度門檻值THcolor pixel時，即分類為類別4。舉例而言，輸入影像的總像素數量為100個，其中有9個像素的初始亮 度值及飽和度符合《公式5》以及有11個像素的初始亮度值及飽和度符合《公式6》，則此輸入影像會被歸列為類別4。
類別5：當輸入影像的像素之飽和度皆不符合上述類別1~類別4的輸入影像，則分類為類別5。
接著在步驟S314，依據輸入影像對應的類別(類別1~類別5)以及類別對應的查找表，將每一個像素的子像素的各別RGB初始灰階值(R,G,B)調整為子像素的各別RGB第一灰階值(Rf,Gf,Bf)。
經過步驟S310的計算後，由於全影像被調整過，因此可以降低RGBW液晶顯示器會有的洗白(對比度較低)現象。
於步驟S320中，針對輸入影像的各動態背光區分類，並根據各動態背光區對應的類別調整各動態背光區的背光亮度，產生第一背光值。請參閱第5圖，第5圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S320的流程圖。在步驟S310中是針對整張輸入影像調整第一灰階值，而在步驟S320中是分別對輸入影像中的各別動態背光區處理，為了方便說明以下皆以背光模組110中的一個動態背光區201為例，其餘的動態背光區201的實施步驟均相同。如第5圖所示，步驟S320包含以下步驟：步驟S321：針對輸入影像中對應動態背光區201的每一像素的紅色、綠色及藍色子像素的各別第一灰階值進行伽瑪(gamma)轉換，以產生紅色、綠色及藍色子像素的各別RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf]； 步驟S322：分別依據每一個像素對應的各別RGB子像素的各別RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf]的最大值與最小值的差值以及最大值產生每一個像素的飽和度；步驟S323：依據步驟S322算出的每一個像素的飽和度以及RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf]計算每一個像素的映射比例值(mapping ratio)α；步驟S324：利用每一個像素的映射比例值α，計算出初始背光值；步驟S325：依據每一個像素對應的各別RGB子像素的各別RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf]以及每一個像素的飽和度決定動態背光區201對應的類別；以及步驟S326：依據各動態背光區201對應的類別調整初始背光值，並得到第一背光值。
在步驟S321、S322的計算方式與步驟S311、S312的計算方式相同，在此不再贅述。接著說明步驟S323的計算方式，請一併參考第6圖，第6圖係根據本案之一些實施例所繪示之RGBW的色域範圍關係圖，其中橫軸為飽和度S，縱軸為亮度值V。於第6圖中可以了解到，當飽和度S落於0~0.5之間時，亮度邊界值Vbd則為定值2；當飽和度S大於0.5時，則亮度邊界值Vbd則隨之變小。因此，飽和度S與亮度邊界值Vbd的關係則如《公式7》所示。於本實施例中，映射比例值α是將RGB訊號擴展成RGBW訊號時，RGB訊號所需要各自乘上的倍數。延續上方的範例像素P1的飽和度S1=1，像素P2的飽和度S2=0，因此，像素P1對 應的亮度邊界值Vbd=1，像素P2對應的亮度邊界值=2。之後，利用亮度邊界值Vbd與RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf]的最大值來取得映射比例值α，其中映射比例值α的計算方式如《公式8》所示。因此，於本範例中，像素P1的映射比例值α1=1(Vmax=1)，以及像素P2的映射比例值α2=2(Vmax=1)。本發明之實施例中，《公式7》及《公式8》如下：
接著說明步驟S324的計算方式，找出每一個像素的映射比例值α後，選出動態背光區201中最小的映射比例值αmin，做為動態背光區201的初始背光值(BL_duty)。本範例中，每一動態背光區201是對應25個像素，因此，從25個像素各自的映射比例值α中選出最小的映射比例值αmin，在此以像素P1的映射比例值α1=1做為最小的映射比例值αmin為例，而對應之動態背光區之初始背光值BL_duty的計算方式如《公式9》所示，《公式9》如下：
步驟S325的計算方式與步驟S313的計算方式相同，在此不再贅述。接著說明步驟S326的計算方式，在步驟S324中得到各動態背光區201之初始背光值BL_duty 後，會根據各動態背光區201的類別對應的伽瑪曲線調整初始背光值。舉例而言，如果初始背光值BL_duty是90%，90%所對應的背光亮度值V=1*90%=0.9，再利用所對應的類別查找表查詢背光亮度值0.9所對應的新的背光值，即為第一背光值BL_first。
於步驟S330中，計算各動態背光區中白色子像素訊號比例，依據白色子像素訊號比例調整第一背光值，產生第二背光值。請參閱第7圖，第7圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S330的流程圖。如第7圖所示，步驟S330包含以下步驟：步驟S331：計算動態背光區201中，扣除黑色子像素訊號以及純色子像素訊號後，白色子像素訊號所佔的比例；步驟S332：如果白色子像素訊號所佔的比例超過臨界值，則背光調整值小於1，如果白色子像素訊號所佔的比例未超過臨界值，則背光調整值等於1；以及步驟S333：將第一背光值與背光調整值相乘以產生第二背光值。
舉例而言，請參閱第8A圖及第8B圖，第8A圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種輸入影像的示意圖，第8B圖係根據第8A圖所繪示之一種輸入影像的背光值的示意圖。於第8A圖與第8B圖中，係將輸入影像分成8個區域(即8個動態背光區)，以呈現4x2的排列方式，便於後續的舉例說明，但本發明不以此為限。如第8A圖所示，區 域A、B、C及D皆有純色(此處的純色是指飽和度S大於0.9)及白色兩種顏色，同時搭配第8B圖所顯示的各區域之第一背光值BL_first，舉例而言，區域A、區域B與區域C之第一背光值BL_first皆為100，而區域D之第一背光值BL_first為98。於本實施例中，區域B及區域D的白色子像素訊號超過臨界值(在此範例中臨界值設定為85%)，使得區域B及區域D可取得小於1的背光調整值BL_adj(在此範例中之背光調整值為0.8)。因此，於區域B以及區域D中，將對應之第一背光值BL_first與對應之背光調整值BL_adj相乘後，可得其區域之第二背光值BL_second。於本實施中，區域B以及區域D的背光值就會調整為較低的背光值，此處的臨界值和背光調整值也可以是其他設定值，並不用以限定本發明。而區域A及區域C的白色子像素訊號因為並沒有超過臨界值(85%)，因此區域A及區域C所對應的背光調整值BL_adj為1，第一背光值BL_first與背光調整值BL_adj相乘後的第二背光值BL_second不變。因此，從第8B圖中可以了解輸入影像(第8A圖)從第一背光值BL_first調整至第二背光值BL_second。
舉例而言，請參閱第9A圖及第9B圖，第9A圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種輸入影像的示意圖，第9B圖係根據第9A圖所繪示之一種輸入影像的背光值的示意圖。於第9A圖與第9B圖中，係將輸入影像分成8個區域(即8個動態背光區)，以呈現4x2的排列方式，便於後續的舉例說明，但本發明不以此為限。如第9A圖及第9B圖 所示，區域A、C及D皆有純色及白色兩種顏色，同時搭配第9B圖所顯示的各區域之第一背光值BL_first，舉例而言，區域A、區域B與區域C之第一背光值BL_first皆為100，而區域D之第一背光值BL_first為98。於本實施例中，區域D的白色子像素訊號超過臨界值(在此範例中臨界值為85%)，使得區域D可取得小於1的背光調整值BL_adj(在此範例中之背光調整值為0.8)。因此，於區域D中，將對應之第一背光值BL_first與對應之背光調整值BL_adj相乘後，可得其區域之第二背光值BL_second，亦即區域D之第二背光值BL_second為78(98x0.8=78)。於本實施中，區域D的背光值就會調整為較低的背光值。而區域B有純色、黑色及白色三種顏色，白色的比例降低未達到臨界值，因此對應的背光調整值BL_adj為1，因此在第一背光值BL_first與背光調整值BL_adj相乘後所得到的第二背光值BL_second不變。因此，從第9B圖中可以了解輸入影像(第9A圖)從第一背光值BL_first調整至第二背光值BL_second。
經過步驟S330的計算後，由於調低了部分動態背光區的背光值，因此具有省電的效果。
於步驟S340中，利用第二背光值進行背光擴散分析。請參閱第10圖，第10圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S340的流程圖。如第10圖所示，步驟S340包含以下步驟：步驟S341：建立對應於動態背光區201的背光 擴散係數矩陣；步驟S342：依據背光擴散係數矩陣以及第二背光值產生第三背光值；以及步驟S343：依據第三背光值產生反推映射比例值α’。
於本實施例中，以發光二極體(Light emitting diode)做為背光的發光模組為例，由於LED背光模組在不同背光區間會有亮度擴散現象，因此需要再利用背光擴散係數(BLdiffusion)修正最小的映射比例值αmin，使得RGBW訊號搭配上背光亮度可以有更好的顯示效果，如果RGBW訊號沒有做背光擴散的修正，會在某些暗亮區交界的部分會出現影像失真的現象。
在步驟S341中，會建立對應於動態背光區201的背光擴散係數矩陣，在建立背光擴散係數矩陣之前需先對各區的動態背光做量測，利用單獨點亮某一區來觀察背光擴散的現象，根據請參閱第11圖，第11圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種背光模組110的示意圖，其中每一方格可視為一個動態背光區201。如第11圖所示，點亮第一區域1101正中央的動態背光區201後還需量測相鄰24個動態背光區201的亮度(如虛線範圍所示)，此24個動態背光區201以及正中央的動態背光區201的亮度比例即可代表第一區域1101背光擴散的現象，此25個動態背光區201亮度百分比可建立一個5*5背光擴散係數矩陣(如表一所示)。第一區域1101的正中央的動態背光區201即為背光擴散係數矩陣 的正中心位置(即100%)，乘上上述步驟所算出來的動態背光區201的第二背光值BL_second後，即可知擴散至相鄰24個動態背光區201的亮度比例。把所有動態背光區201依此方法計算，可得到各動態背光區201考量到背光擴散後的實際亮度。
在步驟S342中，得到各動態背光區201考量到背光擴散後的實際亮度後再做正規化計算，接著再從正中央的動態背光區201向周圍8個相鄰動態背光區201作內插，得到相鄰區背光亮度模擬的狀況，即為第三背光值BL_third。舉例而言，表二第二背光值BL_second(僅以25個動態背光區201為例)，將表二所示25個動態背光區201的第二背光值BL_second皆乘上表一的背光擴散係數矩陣並加總後，可以得到如表三所示的結果。接著再進行正規化計算，正規化計算即為計算正規化比值N，再將表三所示的考量背光擴散後的背光值除以N即可得到正規化後的背光值，正規化比值N則是利用表二所示的第二背光值BL_second的最大值(在此即為100)，以及表三所示的考量 背光擴散後的亮度值的最大值(在此即為401)，兩者相除即可得到正規化比值N，此處即為N=410/1004，正規化後的背光值如表四所示。得到每個動態背光區201正規化後的背光值後，再利用動態背光區201正規化後的背光值內插出相鄰兩個動態背光區201之間每個像素點的背光值，即為第三背光值BL_third。
在步驟S343中，利用上述計算出每個像素點的第三背光值BL_third的倒數即可得到各像素對應的RGB第一亮度值反推映射比例值α’。
於步驟S350中，根據反推映射比例值α’以及RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf]計算整張影像中每一像素的最終灰階值。請參閱第12圖，第12圖係根據本案之一些實施例所繪示之步驟S350的流程圖。如第12圖所示，步驟S350包含以下步驟：步驟S351：依據反推映射比例值α’以及第一亮度值產生每一像素的第一色亮度值、第二色亮度值以及第三色亮度值；步驟S352：依據每一像素的第一色亮度值、第二色亮度值以及第三色亮度值產生白色亮度值；步驟S353：依據每一像素的第一色亮度值、第二色亮度值、第三色亮度值以及白色亮度值選擇性調整白色亮度值以產生最終白色亮度值；以及步驟S354：將每一像素的第一色亮度值、第二色亮度值、第三色亮度值以及最終白色亮度值轉換成每一像素的最終灰階值。
在步驟S351中，根據《公式10》得到紅色亮度值(Rout)、綠色亮度值(Gout)以及藍色亮度值(Bout)，《公式10》中的Rin、Gin、Bin為RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf] 中的各色亮度值，而經由步驟S321的計算可以產生RGB第一亮度值[Rf,Gf,Bf]，《公式10》如下：Rout=α'×Rin，Gout=α'×Gin，Bout=α'×Bin 《公式10》。
在步驟S352中，根據《公式11》得到第一白色亮度值(Win)，其中[Rin,Gin,Bin]min為RGB第一亮度值中最小的色亮度值，β為背光訊號決定放大值，《公式11》如下：
在步驟S353中，利用《公式10》得到紅色亮度值(Rout)、綠色亮度值(Gout)以及藍色亮度值(Bout)，根據《公式12》得到第二白色亮度值(Wadd)，《公式12》如下：Wadd=0.3×Rout+0.6×Gout+0.1×Bout 《公式12》。
在步驟S354中，接續上述得到的第二白色亮度值(Wadd)，根據《公式13》計算出最終白色亮度值(Wout)。當第二白色亮度值(Wadd)小於0.7時，代表純色較多因此白色亮度值不需要增強，反之當第二白色亮度值(Wadd)大於或等於0.7時，增強最終白色亮度值(Wout)，同時如果a值調整為較大的值(例如：a=0.75)得到的最終白色亮度值(Wout)也會越高，因此可以得到細節增強的效果，《公式13》如下：
在步驟S354中，利用《公式1》訊號域與亮度 域的轉換，將紅色亮度值(Rout)、綠色亮度值(Gout)以及藍色亮度值(Bout)以及最終白色亮度值(Wout)轉換成最終灰階值，即完成RGB訊號擴展成RGBW訊號的轉換。
經過步驟S350的計算後，可以得到優化視覺效果以及增強白色子畫素訊號的效果。於一實施例中，如第1圖所示之處理器130完成上述步驟後，將處理後的畫素訊號輸出至背光模組110及液晶單元120，藉此控制背光模組110以及液晶單元120。
接著說明本案第二實施例之訊號處理方法1300，為使訊號處理方法1300易於理解，請一併參閱第2圖~第13圖，第13圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種訊號處理方法1300的流程圖。如第13圖所示，訊號處理方法1300包含以下步驟：步驟S1310：接收輸入影像，輸入影像包含多個動態背光區201，依據每一個動態背光區201對應的類別調整每一個動態背光區201的初始背光值，以產生第一背光值；步驟S1320：每一個動態背光區201包含N個像素，N為正整數，N個像素中有M個像素對應於白色，M為正整數且小於N；以及步驟S1330：依據M/N選擇性的調整每一個動態背光區201的第一背光值以產生第二背光值，其中當M/N大於臨界值時，第二背光值被調整成小於第一背光值，當M/N等於或小於臨界值時，第二背光值實質上等於第一背光 值。
於步驟S1310中，調整每一個動態背光區201的初始背光值的方法請參考步驟S310~步驟S320，由於調整的方法相同，因此在此不再贅述。
於步驟S1320及步驟S1330中，產生第二背光值的方法可參考步驟S330，接著利用第二背光值進行背光擴散分析得到反推映射比例值進而計算最終灰階值的方式也與步驟S340~S350相同，因此在此不再贅述。請參考第8A圖及第8B圖，區域A及區域B有白色及純色兩種顏色，假設區域A及區域B總共有100個像素，而區域A有10個像素是顯示白色子像素的訊號，區域B有90個像素是顯示白色子像素的訊號。在步驟S1330時會判斷白色子像素的訊號的比例，因此區域A的比例是1/10，區域B的比例是9/10，如果臨界值設為85%，則區域B符合步驟S1330的判斷條件，就會將第二背光值調整為小於第一背光值。
接著請參考第14A圖，第14A圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種輸入影像的示意圖。如第14A圖所示，輸入影像分成8個區域(亦即8個動態背光區)，區域[X,Y]的意思是指第X列第Y行的區域，並且每個區域都有100個像素。於本實施例中，輸入影像的區域[1,1]及區域[2,1]皆為白色影像，因此區域[1,1]及區域[2,1]的全部像素皆為三色灰階值為(255,255,255)，此處的灰階值是對應上述的初始灰階值。經過本發明前述的演算法後，會產生具有四色灰階值的影像，輸出影像的區域[1,1]及區域[2,1]的 四色灰階值調整為(255,255,255,255)。
輸入影像的區域[1,2]及區域[2,2]具有紅色及白色兩種顏色，紅色的三色灰階值為(245,10,3)，白色的三色灰階值為(255,255,255)。當區域[1,2]及區域[2,2]紅色像素數量所佔的比例大於15%時，在步驟S330中不會調降區域[1,2]及區域[2,2]的第二背光值，因此得到的映射比例值較小(映射比例值是第二背光值的倒數)，接著在步驟S351的計算中，所得到的三色亮度值就會比較小，根據三色亮度值推出的白色亮度值也會比較小，因此，輸出影像的區域[1,2]及區域[2,2]的紅色四色灰階值為(245,10,2,2)以及白色四色灰階值為(186,186,186,186)。
輸入影像的區域[1,3]及區域[2,3]也具有紅色及白色兩種顏色，紅色的三色灰階值為(245,10,3)，白色的三色灰階值為(255,255,255)。當區域[1,3]及區域[2,3]紅色像素數量所佔的比例小於15%時，在步驟S330中會調降區域[1,2]及區域[2,2]的第二背光值，因此得到的映射比例值較大(映射比例值是第二背光值的倒數)，接著在步驟S351的計算中，所得到的三色亮度值就會比較大，根據三色亮度值推出的白色亮度值也會比較大，因此，輸出影像的區域[1,3]及區域[2,3]的紅色四色灰階值為(255,2,0,0)以及白色四色灰階值為(208,208,208,235)。相較於區域[1,2]及區域[2,2]的紅色四色灰階值及白色四色灰階值的結果，區域[1,3]及區域[2,3]的紅色四色灰階值及白色四色灰階值調整的幅度較小。輸入影像的區域[1,4]及區域[2,4] 皆為黑色影像，因此區域[1,4]及區域[2,4]的三色灰階值為(0,0,0)，輸出影像的區域[1,4]及區域[2,4]的四色灰階值為(0,0,0,0)(即為沒有調整)。
請再參考第14B圖，第14B圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種輸入影像的示意圖。如第14B圖所示，第14B圖與第14A圖的差異在於區域[1,3]的顏色分布，第14B圖的輸入影像的區域[1,3]具有紅色、黑色及白色三種顏色。紅色的三色灰階值為(245,10,3)，黑色的三色灰階值為(0,0,0)，白色的三色灰階值為(255,255,255)，並且區域[1,3]紅色像素數量及黑色色像素數量所佔的比例大於15%時，在步驟S330中不會調降區域[1,3]的第二背光值，因此得到的映射比例值較小(映射比例值是第二背光值的倒數)，接著在步驟S351的計算中，所得到的三色亮度值就會比較小，根據三色亮度值推出的白色亮度值也會比較小，因此輸出影像的區域[1,3]的紅色四色灰階值為(245,10,2,2)，黑色的四色灰階值為(0,0,0,0)以及白色四色灰階值為(186,186,186,186)，此結果與區域[1,2]及區域[2,2]相同。
由上述本案之實施方式可知，藉由飽和度及訊號亮度資訊排除黑色及純色的影響後，計算各動態背光區中白色訊號所佔的比例，當低飽和度且高亮度的色彩超過一定比例，即調降動態背光區的背光亮度；接著在經過背光擴散分析後，得到新的RGB亮度值，再利用新的RGB亮度值來判斷是否需要增強白色訊號，提高影像的亮度，因此在經過 本發明的計算後，可以解決RGBW液晶顯示器會有的暗態漏光問題，並利用增強白色子畫素訊號搭配動態調低背光亮度，達到提升影像細節顯示以及增進省電效能的功效。
由上述本案之實施方式可知，本案之實施例藉由提供一種顯示裝置及其驅動方法，且特別是有關於因應不同附載選擇不同驅動模式的顯示裝置及其驅動方法，藉以有效在不降低顯示裝置的效能的同時，降低顯示裝置的耗電量。
另外，上述例示包含依序的示範步驟，但該些步驟不必依所顯示的順序被執行。以不同順序執行該些步驟皆在本揭示內容的考量範圍內。在本揭示內容之實施例的精神與範圍內，可視情況增加、取代、變更順序及/或省略該些步驟。
雖然本案已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (17)

  1. 一種訊號處理方法，包含：依據一顯示區域的一分區分類資訊的一伽瑪曲線調整一初始背光值以產生一第一背光值；依據該顯示區域的一白色像素比例產生一背光調整值；依據該背光調整值調整該第一背光值以產生一第二背光值；以及依據該第二背光值產生複數個最終灰階值；其中該第二背光值用以控制一顯示裝置的一背光模組，該些最終灰階值用以控制該顯示裝置的一液晶單元。
  2. 如請求項1所述的訊號處理方法，其中產生該第二背光值更包含：將該第一背光值與該背光調整值相乘以產生該第二背光值；以及其中當該白色像素比例大於一臨界值，該背光調整值小於1，且當該白色像素比例等於或小於該臨界值，該背光調整值等於1。
  3. 如請求項2所述的訊號處理方法，其中該臨界值大於80%。
  4. 如請求項1所述的訊號處理方法，其中該顯示區域包含複數個像素，該些像素的每一個像素對應於複數個第一灰階值，更包含：分別將該些第一灰階值轉換成複數個初始亮度值；分別依據該些初始亮度值的一最大值與一最小值的一差值與該最大值產生一飽和度；以及依據該些初始亮度值以及該每一個像素的該飽和度決定該顯示區域的該分區分類資訊。
  5. 如請求項4所述的訊號處理方法，更包含：依據一全區分類資訊以及一查找表將該每一個像素的複數個初始灰階值調整為該些第一灰階值。
  6. 如請求項4所述的訊號處理方法，更包含：當該飽和度小於一臨界值，將一預設值除以該最大值以產生一映射比例值；以及當該飽和度大於或等於該臨界值，將該飽和度的倒數除以該最大值以產生該映射比例值；其中該顯示區域的一最小映射比例值的倒數用以作為該初始背光值。
  7. 如請求項1所述的訊號處理方法，其中產生該些最終灰階值更包含：建立對應於該顯示區域的一背光擴散係數矩陣；依據該背光擴散係數矩陣以及該第二背光值產生一第三背光值；依據該第三背光值產生一反推映射比例值；依據該反推映射比例值以及該些初始亮度值產生一第一色亮度值、一第二色亮度值以及一第三色亮度值；依據該第一色亮度值、該第二色亮度值以及該第三色亮度值產生一白色亮度值；依據該第一色亮度值、該第二色亮度值、該第三色亮度值以及該白色亮度值選擇性調整該白色亮度值以產生一最終白色亮度值；以及將該第一色亮度值、該第二色亮度值、該第三色亮度值以及該最終白色亮度值轉換成該些最終灰階值。
  8. 如請求項7所述的訊號處理方法，其中產生該第一色亮度值、該第二色亮度值以及該第三色亮度值包含：將該反推映射比例值與該些初始亮度值分別相乘以產生該第一色亮度值、該第二色亮度值以及該第三色亮度值。
  9. 如請求項7所述的訊號處理方法，其中產生該白色亮度值包含：將該最小值除以2且乘以一預設值以產生該白色亮度值；其中該預設值等於或大於1，且該預設值等於或小於10。
  10. 如請求項7所述的訊號處理方法，其中產生該最終白色亮度值包含：將該第一色亮度值乘以一第一係數以產生一第一成分值；將該第二色亮度值乘以一第二係數以產生一第二成分值；將該第三色亮度值乘以一第三係數以產生一第三成分值；將該第一成分值、該第二成分值以及該第三成分值相加以產生一白色調整參考值；以及依據該白色亮度值、該白色調整參考值以及一調整比例產生該最終白色亮度值；其中該第一係數、該第二係數以及該第三係數的一相加值實質上等於1，該調整比例等於或大於0.25，且該調整比例小於或等於0.75。
  11. 如請求項10所述的訊號處理方法，其中當該白色調整參考值小於一臨界值，該最終白色亮度值實質上等於該白色亮度值，當該白色調整參考值不小於該臨界值，該最終白色亮度值實質上等於該白色調整參考值與該調整比例的一相乘結果與該白色亮度值的一相加值。
  12. 一種訊號處理方法，包含：接收一輸入影像，該輸入影像包含至少一顯示區域，其中該至少一顯示區域包含N個像素，N為一正整數，該N個像素中有M個像素對應於白色，M為一正整數且小於N；依據該至少一顯示區域的一分區分類資訊調整該至少一顯示區域的一初始背光值，以產生一第一背光值；以及依據M/N選擇性的調整該至少一顯示區域的該第一背光值以產生一第二背光值，其中當M/N大於一臨界值時，該第二背光值被調整成小於該第一背光值，當M/N等於或小於該臨界值時，該第二背光值實質上等於該第一背光值；其中該第二背光值用以控制一顯示裝置的一背光模組。
  13. 如請求項12所述的訊號處理方法，更包含：建立對應於該顯示裝置的一背光擴散係數矩陣；依據該背光擴散係數矩陣以及該第二背光值產生一第三背光值；依據該第三背光值產生一反推映射比例值；依據該反推映射比例值以及該至少一顯示區域的複數個初始亮度值產生一第一色亮度值、一第二色亮度值以及一第三色亮度值；依據該第一色亮度值、該第二色亮度值以及該第三色亮度值產生一白色亮度；依據該第一色亮度值、該第二色亮度值、該第三色亮度值以及該白色亮度值選擇性調整該白色亮度值以產生一最終白色亮度值；以及將該第一色亮度值、該第二色亮度值、該第三色亮度值以及該最終白色亮度值轉換成複數個最終灰階值；其中該些最終灰階值用以控制該顯示裝置的一液晶單元。
  14. 一種顯示裝置，包含：一背光模組；一液晶單元；以及一處理器，耦接該背光模組以及該液晶單元，該處理器用以接收一輸入影像以依據該輸入影像控制該背光模組以及該液晶單元；其中該輸入影像包含至少一顯示區域，該至少一顯示區域包含N個像素，N為一正整數，該N個像素中有M個像素對應於白色，M為一正整數且小於N；其中該處理器更用以依據該至少一顯示區域的一分區分類資訊調整該至少一顯示區域的一初始背光值，以產生一第一背光值；其中當M/N大於一臨界值時，該處理器調降該至少一顯示區域的該第一背光值以產生一第二背光值；其中該第二背光值用以控制該背光模組。
  15. 如請求項14所述的顯示裝置，其中該處理器更用以執行以下驟：建立對應於該顯示裝置的一背光擴散係數矩陣；依據該背光擴散係數矩陣以及該第二背光值產生一第三背光值；依據該第三背光值產生一反推映射比例值；依據該反推映射比例值以及該至少一顯示區域的複數個初始亮度值產生一第一色亮度值、一第二色亮度值以及一第三色亮度值；依據該第一色亮度值、該第二色亮度值以及該第三色亮度值產生一白色亮度；依據該第一色亮度值、該第二色亮度值、該第三色亮度值以及該白色亮度值選擇性調整該白色亮度值以產生一最終白色亮度值；以及將該第一色亮度值、該第二色亮度值、該第三色亮度值以及該最終白色亮度值轉換成複數個最終灰階值；其中該些最終灰階值用以控制該液晶單元。
  16. 一種顯示裝置，包含：一背光模組；一液晶單元，用以顯示一輸出影像；以及一處理器，耦接該背光模組以及該液晶單元，該處理器用以接收一輸入影像以依據該輸入影像控制該背光模組以及該液晶單元；其中該輸入影像與該輸出影像分別定義有複數個分區影像，且該些分區影像分別具有A個像素；當該輸入影像的一第一分區影像的A個像素的三色灰階值為[255,255,255]時，該輸出影像的該第一分區影像的A個像素具有四色灰階值[255,255,255,255]；當該輸入影像的一第二分區影像的B個像素的三色灰階值為[245,10,3]，該輸入影像的該第二分區影像的(A-B)個像素的三色灰階值為[255,255,255]，且B的一百分比值大於15%時，該輸出影像的該第二分區影像的B個像素的四色灰階值為[245,10,2,2]且該輸出影像的該第二分區影像的(A-B)個像素的四色灰階值為[186,186,186,186]；當該輸入影像的一第三分區影像的C個像素的三色灰階值為[245,10,3]，該輸入影像的該第三分區影像的(A-C)個像素的三色灰階值為[255,255,255]，且C與A的一百分比值小於15%時，該輸出影像的該第三分區影像的C個像素的四色灰階值為[255,2,0,0]且該輸出影像的該第三分區影像的(A-C)個像素的四色灰階值為[208,208,208,235]；以及當該輸入影像的一第四分區影像的A個像素的三色灰階值為[0,0,0]，該輸出影像的該第四分區影像的A個像素的四色灰階值為[0,0,0,0]。
  17. 如請求項16所述的顯示裝置，其中當該輸入影像的一第五分區影像的D個像素的三色灰階值為[245,10,3]，該輸入影像的該第五分區影像的E個像素的三色灰階值為[0,0,0]，該輸入影像的該第五分區影像的(A-D-E)個像素的三色灰階值為[255,255,255]，且D與E的一百分比值大於10%時，該輸出影像的該第五分區影像的D個像素的四色灰階值為[245,10,2,2]且該輸出影像的該第五分區影像的(A-D-E)個像素的四色灰階值為[186,186,186,186]。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10810949B2 (en) 2019-01-17 2020-10-20 Au Optronics Corporation Signal processing method and display device

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020154102A (ja) 2019-03-19 2020-09-24 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
TWI703542B (zh) * 2019-06-05 2020-09-01 友達光電股份有限公司 背光訊號處理方法及顯示裝置
WO2021189437A1 (zh) * 2020-03-27 2021-09-30 京东方科技集团股份有限公司 显示装置的显示数据处理方法、显示装置、电子装置和存储介质
CN111540443A (zh) * 2020-04-28 2020-08-14 青岛海信医疗设备股份有限公司 医学影像显示方法和通信终端
CN114067757B (zh) * 2020-07-31 2023-04-14 京东方科技集团股份有限公司 数据处理方法及装置、显示装置
US11094268B1 (en) 2020-08-12 2021-08-17 Himax Technologies Limited Local dimming method and display device
TWI747458B (zh) * 2020-08-24 2021-11-21 奇景光電股份有限公司 區域調光方法與顯示裝置
TWI746201B (zh) * 2020-10-06 2021-11-11 瑞軒科技股份有限公司 顯示裝置及影像校正方法
CN114464143B (zh) * 2020-11-10 2023-07-18 上海天马微电子有限公司 控制显示装置的背光源的方法及显示装置
US11443703B2 (en) * 2020-12-17 2022-09-13 Himax Technologies Limited Method for driving display device
CN113299245B (zh) * 2021-05-11 2022-07-19 深圳创维－Rgb电子有限公司 显示设备局部背光调节方法、装置、显示设备及存储介质
TWI782529B (zh) * 2021-05-13 2022-11-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 圖像亮度控制電路、顯示裝置、及資訊處理裝置
CN115657368B (zh) * 2022-10-20 2024-01-19 中科芯集成电路有限公司 一种显示设备区域背光调节方法
CN117392930B (zh) * 2023-12-08 2024-02-27 昇显微电子(苏州)股份有限公司 一种基于CIEXYZ数据进行高效Demura处理的方法和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454820A (zh) * 2006-05-24 2009-06-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 确定最优背光的装置和方法
US8605017B2 (en) * 2006-06-02 2013-12-10 Samsung Display Co., Ltd. High dynamic contrast display system having multiple segmented backlight

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030072534A (ko) * 2002-03-04 2003-09-15 주식회사 엘지이아이 선형 평균화상레벨 검출 장치 및 자동 이득 검출 방법
US6972772B1 (en) * 2003-08-13 2005-12-06 Apple Computer, Inc. White point correction without luminance degradation
JP3838243B2 (ja) * 2003-09-04 2006-10-25 ソニー株式会社 画像処理方法、および画像処理装置、並びにコンピュータ・プログラム
KR101012790B1 (ko) * 2003-12-30 2011-02-08 삼성전자주식회사 4색 표시 장치의 영상 신호 변환 장치 및 방법, 그리고이를 포함하는 표시 장치
KR101090247B1 (ko) * 2004-04-19 2011-12-06 삼성전자주식회사 4색 표시 장치의 구동 장치 및 방법
CN100365473C (zh) 2004-06-07 2008-01-30 南京Lg新港显示有限公司 液晶显示模块的对比度调整装置及其调整方法
US20060139527A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Wei-Chih Chang Liquid crystal display device with transmission and reflective display modes and method of displaying balanced chromaticity image for the same
CN100397477C (zh) 2005-01-17 2008-06-25 胜华科技股份有限公司 一种提高显示面板亮度与影像品质的影像处理装置与方法
JP4904783B2 (ja) * 2005-03-24 2012-03-28 ソニー株式会社 表示装置及び表示方法
RU2413383C2 (ru) * 2005-04-04 2011-02-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Блок цветового преобразования для уменьшения окантовки
KR101147100B1 (ko) * 2005-06-20 2012-05-17 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 구동장치 및 구동방법
US7592996B2 (en) * 2006-06-02 2009-09-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiprimary color display with dynamic gamut mapping
JP5171434B2 (ja) * 2007-09-13 2013-03-27 パナソニック株式会社 撮像装置、撮像方法、プログラム、および集積回路
TWI377540B (en) * 2007-11-22 2012-11-21 Hannstar Display Corp Display device and driving method thereof
US8593476B2 (en) * 2008-02-13 2013-11-26 Gary Demos System for accurately and precisely representing image color information
JP5430068B2 (ja) * 2008-02-15 2014-02-26 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
EP2180461A1 (en) * 2008-10-23 2010-04-28 TPO Displays Corp. Method of color gamut mapping of color input values of input image pixels of an input image to RGBW output values for an RGBW display, display module, display controller and apparatus using such method
KR101361906B1 (ko) 2009-02-20 2014-02-12 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법
US20120224365A1 (en) * 2009-11-19 2012-09-06 Yigal Yanai Light efficacy and color control synthesis
JP5337757B2 (ja) * 2010-04-28 2013-11-06 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 液晶表示装置及びバックライトの制御方法
JP4956686B2 (ja) 2010-10-26 2012-06-20 シャープ株式会社 表示装置
CN102402918B (zh) 2011-12-20 2014-07-09 深圳Tcl新技术有限公司 改善画面画质的方法及lcd显示器
JP6071242B2 (ja) * 2012-04-27 2017-02-01 キヤノン株式会社 撮像装置および表示制御方法
KR101958870B1 (ko) 2012-07-13 2019-07-02 삼성전자 주식회사 소비 전력을 절감하기 위한 표시 제어 방법 및 장치
TWI469082B (zh) 2012-07-19 2015-01-11 Au Optronics Corp 處理影像訊號之方法
KR101384993B1 (ko) * 2012-09-27 2014-04-14 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 구동 방법 및 유기 발광 표시 장치
US9667937B2 (en) * 2013-03-14 2017-05-30 Centurylink Intellectual Property Llc Auto-summarizing video content system and method
CN103680371A (zh) 2013-12-18 2014-03-26 友达光电股份有限公司 一种显示器的显示特性调整装置及其调整方法
TWI529693B (zh) * 2014-08-18 2016-04-11 友達光電股份有限公司 顯示裝置及其色彩轉換方法
CN105263009B (zh) 2015-09-14 2017-12-15 深圳市华星光电技术有限公司 一种图像的自适应转换方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454820A (zh) * 2006-05-24 2009-06-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 确定最优背光的装置和方法
US8605017B2 (en) * 2006-06-02 2013-12-10 Samsung Display Co., Ltd. High dynamic contrast display system having multiple segmented backlight

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10810949B2 (en) 2019-01-17 2020-10-20 Au Optronics Corporation Signal processing method and display device

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