TWI765360B - 除鋸齒狀處理系統與方法 - Google Patents

Abstract

一種除鋸齒狀處理方法，包含將顯示器的顯示區域分割為複數次區域；提供第一查表，其包含每一次區域之每一原色的灰階權重，分別相關於相應的亮度；提供第二查表，其包含距離增益權重，分別相關於相應次像素與參考點之間的距離；及將像素的次像素的原始亮度乘以相應灰階權重與相應距離增益權重，以得到該次像素的更正亮度。

Description

除鋸齒狀處理系統與方法

本發明係有關一種信號處理，特別是關於一種適用於有機發光二極體(OLED)顯示器的除鋸齒狀(de-jaggy)處理系統與方法。

有機發光二極體(OLED)為發光二極體的一種，將有機化合物所製造的電激發光(electroluminescent)層設於二電極之間，可依據電流大小以發射光線。有機發光二極體可用於諸如電視機、電腦終端機及可攜式系統(例如智慧型電話)等的數位顯示器。

有機發光二極體本身即可發射光線，因此有機發光二極體顯示器不需配合背光模組。藉此，有機發光二極體顯示器可顯示深層黑階，且可較液晶顯示器製作更薄且輕。於低環境光狀態下(例如暗室)，有機發光二極體顯示器較液晶顯示器可達到較大對比度。

有機發光二極體顯示器包含多個像素，每一像素由紅色次像素、綠色次像素及藍色次像素依特定方式排列而成。然而，有機發光二極體顯示器於彎曲邊框(bezel)處會產生鋸齒狀圖樣。此外，有機發光二極體顯示器會在直線(例如垂直線或水平線)或對角線處產生假影(aliasing artifacts)。

因此亟需提出一種新穎的機制，用以在有機發光二極體顯示器的彎曲邊框處去除或降低鋸齒狀圖樣，或/且去除或降低有機發光二極體顯示器的假影。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種適用於有機發光二極體(OLED)顯示器的除鋸齒狀(de-jaggy)處理系統與方法，用以去除或降低有機發光二極體顯示器於彎曲邊框處的鋸齒狀圖樣或假影。

根據本發明實施例，除鋸齒狀處理方法包含以下步驟:將顯示器的顯示區域分割為複數次區域；提供第一查表，其包含每一次區域之每一原色的灰階權重，分別相關於相應的亮度；提供第二查表，其包含距離增益權重，分別相關於相應次像素與參考點之間的距離；及將像素的次像素的原始亮度乘以相應灰階權重與相應距離增益權重，以得到該次像素的更正亮度。

根據本發明另一實施例，除鋸齒狀處理方法包含以下步驟:提供查表，其包含每一原色之邊緣增益權重；決定顯示器之目前次像素的緊鄰次像素；及將目前次像素之原始亮度減去或加入緊鄰次像素之加權亮度，以得到目前次像素的更正亮度。其中加權亮度係將緊鄰次像素之亮度乘以相應邊緣增益權重而得到。

第一A圖顯示有機發光二極體(OLED)顯示系統100的方塊圖。有機發光二極體顯示系統100主要包含面板11、閘極驅動器12、源極驅動器13及時序控制器14。其中，面板11可包含排列為矩陣形式的複數像素。閘極驅動器12受控於時序控制器14，每次掃描開啟面板11的至少一列。源極驅動器13受控於時序控制器14，產生影像信號給該開啟列的相應行。

第一B圖顯示面板11之部分像素111的第一型次像素的排列方式。如圖所示，每一像素111可包含三次像素111R、111G、111B，分別用以發射紅色光、綠色光、藍色光。第一C圖顯示面板11之部分像素111的第二型次像素的另一種排列方式。

第二A圖顯示本發明實施例之除鋸齒狀(de-jaggy)處理系統200的方塊圖，可適用於有機發光二極體顯示器以去除或降低有機發光二極體顯示器於彎曲邊框處的鋸齒狀圖樣或沿直線(例如垂直線或水平線)或對角線的假影。

第二B圖顯示本發明第一實施例之除鋸齒狀處理方法300的流程圖，可適用於有機發光二極體顯示器以去除或降低有機發光二極體顯示器於彎曲邊框處的鋸齒狀圖樣。本實施例雖以有機發光二極體顯示器作為例示，但是本實施例也可適用於其他顯示器。

於步驟301，將有機發光二極體顯示器的顯示區域分割為複數次區域。第三圖例示顯示區域31被分割為四個次區域，例如“1”、“2”、“3”及“4”。

於步驟302，對於每一次區域311，(第二A圖)灰階權重裝置21提供第一查表(LUT)，其包含每一原色(紅、綠、藍)的灰階權重(gray-level weight)。灰階權重相關於該原色之相應(原始)亮度(luminance)。第四圖例示次區域311(例如“1”、“2”、“3”及“4”)的第一查表。舉例而言，對於次區域“1”，第一查表包含灰階權重，相關於紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的相應(原始)亮度。

接著，於步驟303，(第二A圖)距離增益權重裝置22提供第二查表，其包含距離增益權重(distance-gain weight)。於第二查表當中，距離增益權重相關於相應次像素與參考點之間的距離。第五圖例示包含距離增益權重的第二查表，其參考點位於顯示區域31的左上角。在這個例子中，靠近顯示區域31之四個角落的距離增益權重的值小於“1”，而其他距離增益權重的值為“1”。

於步驟304，(第二A圖)像素更正裝置23將原色之原始亮度乘以相應(第一查表之)灰階權重與(第二查表之)距離增益權重，以得到每一像素之該原色的更正亮度，可表示如下： R’(x,y)=R(x,y)*GL-weight(R(x,y))*DistanceGain(R(x,y)) G’(x,y)=G(x,y)*GL-weight(G(x,y))*DistanceGain(G(x,y)) B’(x,y)=B(x,y)*GL-weight(B(x,y))*DistanceGain(B(x,y)) 其中R’/G’/B’代表更正亮度，R/G/B代表原始亮度，GL-weight代表(第一查表之)灰階權重，且DistanceGain代表(第二查表之)距離增益權重。

在本實施例中，可使用(第二A圖)數位伽瑪更正(digital gamma correction)裝置24對步驟304所得到之更正亮度進行數位伽瑪更正。

第六圖顯示本發明第二實施例之除鋸齒狀處理方法600的流程圖，可適用於有機發光二極體顯示器以去除或降低有機發光二極體顯示器沿直線(例如垂直線或水平線)或對角線的假影。本實施例雖以有機發光二極體顯示器作為例示，但是本實施例也可適用於其他顯示器。

於步驟61，(第二A圖)邊緣位準(edge level)裝置25決定目前次像素與相鄰(neighboring)次像素之間的亮度差(或邊緣位準)。第七圖例示目前次像素C與相鄰次像素(亦即，左上次像素UL、上次像素U、右上次像素UR、左次像素L、右次像素R、左下次像素DL、下次像素D及右下次像素DR)。

紅色之不同方向的亮度差(或邊緣位準)可表示如下： EdU_R = (R(x,y)-R(x,y-1)) EdL_R = (R(x,y)-R(x-1,y)) EdR_R = (R(x,y)-R(x+1,y)) EdUL_R = (R(x,y)-R(x-1,y-1)) EdUR_R = (R(x,y)-R(x+1,y-1)) EdD_R = (R(x,y)-R(x,y+1)) EdDL_R = (R(x,y)-R(x-1,y+1)) EdDR_R = (R(x,y)-R(x+1,y+1))

類似的情形，綠色之不同方向的亮度差(或邊緣位準)可表示如下： EdU_G = (G(x,y)-G(x,y-1)) EdL_G = (G(x,y)-G(x-1,y)) EdR_G = (G(x,y)-G(x+1,y)) EdUL_G = (G(x,y)-G(x-1,y-1)) EdUR_G = (G(x,y)-G(x+1,y-1)) EdD_G = (G(x,y)-G(x,y+1)) EdDL_G = (G(x,y)-G(x-1,y+1)) EdDR_G = (G(x,y)-G(x+1,y+1))

藍色之不同方向的亮度差(或邊緣位準)可表示如下： EdU_B = (B(x,y)-B(x,y-1)) EdL_B = (B(x,y)-B(x-1,y)) EdR_B = (B(x,y)-B(x+1,y)) EdUL_B = (B(x,y)-B(x-1,y-1)) EdUR_B = (B(x,y)-B(x+1,y-1)) EdD_B = (B(x,y)-B(x,y+1)) EdDL_B = (B(x,y)-B(x-1,y+1)) EdDR_B = (B(x,y)-B(x+1,y+1))

在本實施例中，所得到的亮度差可用以決定假影究竟是沿直線(例如垂直線或水平線)或者沿對角線。

接著，於步驟62，提供(第三)查表，其包含每一原色(紅、綠、藍)之邊緣增益權重(edge-gain weight)。邊緣增益權重相關於該原色之相應亮度差。第八圖例示紅色、綠色、藍色的查表，其包含邊緣增益權重。

於步驟63，決定每一原色之最緊鄰(adjacent)次像素。第九圖例示像素111，其包含紅色次像素111R、綠色次像素111G、藍色次像素111B。如果次像素更正裝置26(第二A圖)決定次像素的排列方式為第一型(亦即第一B圖)，則紅色次像素111R或綠色次像素111G的最緊鄰次像素為U、UL、L、DL及D；藍色次像素111B的最緊鄰次像素為U、UR、R、DR及D。

於步驟64，次像素更正裝置26(第二A圖)將目前次像素的原始亮度減去或加入緊鄰次像素的加權亮度，以得到目前次像素的更正亮度，其中加權亮度係由緊鄰次像素的亮度乘以相應(第三查表之)邊緣增益權重而得到，對於第九圖之例子可表示如下: R’(C)=R(C)±R(U)*Ed(EdU_R)/256±R(UL)*Ed(EdUL_R)/256±R(L)*Ed(EdL_R)/256±R(DL)*Ed(EdDL_R)/256±R(D)*Ed(EdD_R)/256 G’(C)=G(C)±G(U)*Ed(EdU_G)/256±G(UL)*Ed(EdUL_G)/256±G(L)*Ed(EdL_G)/256±G(DL)*Ed(EdDL_G)/256±G(D)*Ed(EdD_G)/256 B’(C)=B(C)±B(U)*Ed(EdU_B)/256±B(UR)*Ed(EdUR_B)/256±B(R)*Ed(EdR_R)/256±B(DR)*Ed(EdDR_B)/256±B(D)*Ed(EdD_B)/256 其中R’/G’/B’代表更正亮度，R/G/B代表原始亮度，Ed代表邊緣增益權重，當次像素小於緊鄰次像素，則採用加法，否則採用減法。

在本實施例中，可使用(第二A圖)數位伽瑪更正裝置24對步驟64所得到之更正亮度進行數位伽瑪更正。

根據上述步驟61~64，可有效去除或降低沿有機發光二極體顯示影像(特別是灰色影像)之直線(例如垂直線或水平線)的假影。

如果次像素更正裝置26(第二A圖)決定次像素的排列方式為第二型(亦即第一C圖)，則次像素111R/G/B的最緊鄰次像素為U、L、R及D。目前次像素的更正亮度可表示如下： R’(C)=R(C)±R(U)*Ed(EdU_R)/256±R(L)*Ed(EdL_R)/256±R(D)*Ed(EdD_R)/256±R(R)*Ed(EdR_R)/256 G’(C)=G(C)±G(U)*Ed(EdU_G)/256±G(L)*Ed(EdL_G)/256±G(D)*Ed(EdD_G)/256±G(R)*Ed(EdR_G)/256 B’(C)=B(C)±B(U)*Ed(EdU_B)/256±B(L)*Ed(EdL_B)/256±B(D)*Ed(EdD_B)/256±B(R)*Ed(EdR_B)/256 其中R’/G’/B’代表更正亮度，R/G/B代表原始亮度，Ed代表邊緣增益權重，當次像素小於緊鄰次像素，則採用加法，否則採用減法。

藉此，可有效去除或降低沿有機發光二極體顯示影像(特別是彩色影像)之對角線的假影。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100:有機發光二極體顯示系統 11:面板 111:像素 111R:紅色次像素 111G:綠色次像素 111B:藍色次像素 12:閘極驅動器 13:源極驅動器 14:時序控制器 200:除鋸齒狀處理系統 21:灰階權重裝置 22:距離增益權重裝置 23:像素更正裝置 24:數位伽瑪更正裝置 25:邊緣位準裝置 26:次像素更正裝置 300:除鋸齒狀處理方法 301:分割顯示區域為複數次區域 302:提供包含灰階權重的第一查表 303:提供包含距離增益權重的第二查表 304:將原始亮度乘以灰階權重與距離增益權重以得到原色之更正亮度 31:顯示區域 311:次區域 600:除鋸齒狀處理方法 61:決定目前次像素與相鄰次像素之間的亮度差 62:提供包含邊緣增益權重的查表 63:決定每一原色之最緊鄰次像素 64:將原始亮度減去或加入緊鄰次像素的加權亮度以得到更正亮度 C:目前次像素 UL:左上次像素 U:上次像素 UR:右上次像素 L:左次像素 R:右次像素 DL:左下次像素 D:下次像素 DR:右下次像素

第一A圖顯示有機發光二極體顯示系統的方塊圖。 第一B圖顯示面板之部分像素的第一型次像素的排列方式。 第一C圖顯示面板之部分像素的第二型次像素的另一種排列方式。 第二A圖顯示本發明實施例可適用於有機發光二極體顯示器之除鋸齒處理系統的方塊圖。 第二B圖顯示本發明第一實施例可適用於有機發光二極體顯示器之除鋸齒狀處理方法的流程圖。 第三圖例示顯示區域被分割為四個次區域。 第四圖例示次區域的第一查表。 第五圖例示第二查表。 第六圖顯示本發明第二實施例可適用於有機發光二極體顯示器之除鋸齒狀處理方法的流程圖。 第七圖例示目前次像素與相鄰次像素。 第八圖例示紅色、綠色、藍色的查表，其包含邊緣增益權重。 第九圖例示包含紅色次像素、綠色次像素、藍色次像素的像素。

200:除鋸齒狀處理系統 21:灰階權重裝置 22:距離增益權重裝置 23:像素更正裝置 24:數位伽瑪更正裝置 25:邊緣位準裝置 26:次像素更正裝置

Claims (8)

1. 一種除鋸齒狀處理系統，包含：一邊緣位準裝置，提供一查表，其包含每一原色之邊緣增益權重；及一次像素更正裝置，決定一顯示器之目前次像素的緊鄰次像素，且將該目前次像素之原始亮度減去或加入該緊鄰次像素之加權亮度，以得到該目前次像素的更正亮度；其中該加權亮度係將該緊鄰次像素之亮度乘以相應邊緣增益權重而得到；其中該邊緣位準裝置更決定該目前次像素與相鄰次像素之間的亮度差。
2. 如請求項1之除鋸齒狀處理系統，其中該邊緣增益權重相關於相應亮度差。
3. 如請求項1之除鋸齒狀處理系統，其中該顯示器包含一有機發光二極體顯示器。
4. 如請求項1之除鋸齒狀處理系統，其中該目前次像素位於一灰色影像的直線處或一彩色影像的對角線處。
5. 一種除鋸齒狀處理方法，包含：提供一查表，其包含每一原色之邊緣增益權重；決定一顯示器之目前次像素的緊鄰次像素；及將該目前次像素之原始亮度減去或加入該緊鄰次像素之加權亮度，以得到該目前次像素的更正亮度；其中該加權亮度係將該緊鄰次像素之亮度乘以相應邊緣增益權重而得到；更包含決定該目前次像素與相鄰次像素之間的亮度差。
6. 如請求項5之除鋸齒狀處理方法，其中該邊緣增益權重相關於相應亮度差。
7. 如請求項5之除鋸齒狀處理方法，其中該顯示器包含一有機發光二極體顯示器。
8. 如請求項5之除鋸齒狀處理方法，其中該目前次像素位於一灰色影像的直線處或一彩色影像的對角線處。

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