专利名称：背光调整演算方法
背光调整演算方法
技术领域：
本发明是有关于一种背光调整演算方法，且特别是有关于一种高动态范围液晶显
示器背光调整演算方法。背景技术：
目前的高动态范围显示技术是由一个光源、两个调变器与两者之间的光学结构所 组成。当背光的灰阶值可以区域或全域控制时，除显示器的动态范围或对比度可增加之外， 还可节省功率消耗。但是当背光灰阶值根据计算结果而调整时，对比提高与画面失真会同 时发生，这一直是需要取舍(trade-off)的问题，且根据不同的画面资料输入，表现出的效 會g (performance)会有所不同。 —般而言，决定分区控制的背光灰阶值与该分区的画素灰阶值总和平均会成一线 性的关系。画素灰阶值总和平均，在此以影像负载(Image Loading)(即画面明亮的程度) 表示，例如全白画面为100%影像负载，相对的全黑画面为0%影像负载。目前用来决定每 个分区背光灰阶值的方式有三种第一种是利用该分区所有画素值的平均值(如图la所 示)；第二种是将第一种方式算出来的平均值，用开根号来增强(如图lb所示)；以及第三 种是后来提出的，以画面的概率密度函数(Probability Density Function,简称PDF)累 积所得的累计分布函数(Cumulative Distribution Function,简称CDF)当作映射函数 (M即ping Function)再以y = x为轴来镜射的方法(如图2所示)。 以图3所示的原图像为例，用上述三种决定每个分区背光灰阶值的方式所得的影 像显示分别是图4a，图4b与图4c，与图4d的原图像放大图比较，可看出少许数量的高灰阶 的亮点变得黯淡。 因此有必要提出一种背光调整演算方法，克服上述缺点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种背光调整演算方法，其在不同的画面模式下，能 达到更佳的画面质量并且更节能。 为达成本发明的前述目的，本发明提供一种背光调整演算方法包括将一分区画
面所有画素值累加再除以该分区的最大灰阶值总和，得到画面灰阶总和平均影像负载；决
定最小影像负载对应的一限制最低背光灰阶值与最大影像负载对应的一限制最高背光灰
阶值；以及根据最小影像负载对应、限制最低背光灰阶值、最大影像负载对应及限制最高背
光灰阶值决定一斜率参数，由该斜率参数得到所需要的背光调整限制曲线。 相较于现有技术的方法，本发明背光调整演算方法可依不同模式或画面而采用
不同的背光调整限制曲线，不会牺牲少许数量的高灰阶的亮点部分，更能表现出画面效能
(performance)。 为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作 详细说明如下
图la和图lb是两种现有的背光调整演算方法的画面灰阶总和平均的比例关系 图。 图2是另一种现有的背光调整演算方法的画面灰阶总和平均的比例关系图。
图3是一原图像。 图4a，图4b与图4c分别是图3所示原图像经现有的背光决定方式所得的影像。
图4d是图3所示原图像的放大图。 图5是图3所示原图像经本发明背光调整演算方法所得的影像。 图6a至图6d是经本发明的背光调整演算方法得到的不同模式或画面的背光调整
限制曲线。
具体实施方式
本发明背光调整演算方法针对可区域控制背光亮度的高动态范围显示器，以不同 的影像调整限制曲线为基础，进一步经此曲线参数限制之后，得到最低亮度与最大亮度背 光灰阶值的限制，即可得到所需要的背光调整限制曲线。因此可依不同模式或画面而采用 不同的背光调整限制曲线。 如图6a所示，在本发明的一个较佳实施方式中，本发明方法包括以下步骤
将该分区画面所有画素值累加再除以该分区的最大灰阶值总和，得到一画面灰阶 总和平均(即影像负载(Image Loading)); 决定最小影像负载Min_IL对应的一限制最低背光灰阶值Min_BL，与决定最大影 像负载Max_IL对应的一限制最高背光灰阶值Max_BL ;以及 根据最小影像负载对应、限制最低背光灰阶值、最大影像负载对应及限制最高背 光灰阶值，计算出一斜率(slope)参数，通过对该斜率参数的调整限定，以得到所需要的背 光调整限制曲线，此背光调整限制曲线是背光灰阶值的参考依据，可以任意应用于各个模 式画面中。其中画素值的累加可以是每个背光分区中所有画素的平均值、所有画素的最大 值、或是中数...等等各种可以由画面的概率密度函数(Probability Density Function, 简称PDF)中得到的特性参数。本发明背光调整演算方法还包括加上动态调整机制应用于 各个状况。 因为此背光调整限制曲线可以作为背光灰阶值的参考依据，所以通过改变此背光 调整限制曲线的斜率，就可以任意应用于各个不同的模式画面中(例如图6a至图6d所 示)；亦即，本发明的方法以不同参数决定最低背光灰阶值与最高背光灰阶值以获得不同 斜率的曲线从而得到想要的画面效果。本发明的方法还可以侦测数区画面，动态改变调变 效果。 与图la、图lb及图2所示的现有技术相较，本发明的背光调整演算方法的优点 是 (1)背光灰阶值曲线可调整限制，而图la、图lb及图2所示的现有的背光调整方 法无限制。 (2)对于少量的高灰阶值的亮点等特殊画面模式，可保有一定亮度，提高对比外也 增力口画面效會g (performance)。
(3)可由简单参数(即斜率参数)调整限定不同的背光曲线得到想要的效果。
(4)还可加上动态调整机制应用于各个状况。 综上，本发明背光调整演算方法以参数来调整画面灰阶总和平均影像负载，对背 光值的曲线，对曲线有所调变与限制，保持不同灰阶在特定画面达到更好的画面质量。例 如设定最小影像负载Min_IL及其最低可接受背光灰阶值Min_BL，期望在黑画面中的少许 高灰阶亮点拥有相对应可接受亮度。 不同于图1到图3所示的现有的依画面灰阶总和平均成一比例关系，本发明背光 调整演算方法可依不同模式或画面而采用不同的背光调整限制曲线，不会牺牲少许数量的 高灰阶的亮点部分，更能表现出画面效能(performance)。
权利要求
一种背光调整演算方法，其特征在于该方法包括将一分区画面所有画素值累加再除以该分区的最大灰阶值总和，得到画面灰阶总和平均；决定最小影像负载对应的限制最低背光灰阶值，与最大影像负载对应的限制最高背光灰阶值；以及根据最小影像负载对应、限制最低背光灰阶值、最大影像负载对应及限制最高背光灰阶值，计算出一斜率参数，由该斜率参数得到所需要的背光调整限制曲线。
2. 如权利要求1所述的背光调整演算方法，其特征在于由背光调整限制曲线得到背 光灰阶值。
3. 如权利要求1所述的背光调整演算方法，其特征在于画素值的累加可以是每个背 光分区中所有画素的平均值、所有画素的最大值、或是中数…等等各种可以由画面的概率 密度函数中得到的特性参数。
4. 如权利要求1所述的背光调整演算方法，其特征在于该背光调整演算方法还包括 加上动态调整机制应用于各个状况。
5. 如权利要求1所述的背光调整演算方法，其特征在于该背光调整演算方法还包括 侦测数个分区画面，动态改变调变效果。
6. 如权利要求1所述的背光调整演算方法，其特征在于该方法是针对可区域控制背 光亮度的高动态范围显示器。
7. —种背光调整演算方法，其特征在于该方法包括依不同模式或画面，采用不同的影像调整限制曲线来决定每区的背光灰阶值；以参数 决定最低背光灰阶值与最高背光灰阶值，再以斜率曲线决定相对应的背光灰阶值； 以及侦测数区画面，动态改变调变效果。
8. 如权利要求7所述的背光调整演算方法，其特征在于该方法是针对可区域控制背 光亮度的高动态范围显示器。
全文摘要
本发明提供一种背光调整演算方法包括将一分区画面所有画素值累加再除以该分区的最大灰阶值总和，得到画面灰阶总和平均影像负载；决定最小影像负载对应的一限制最低背光灰阶值与最大影像负载对应的一限制最高背光灰阶值；以及根据最小影像负载对应、限制最低背光灰阶值、最大影像负载对应及限制最高背光灰阶值决定一斜率参数，由该斜率参数得到所需要的背光调整限制曲线。本发明背光调整演算方法可依不同模式或画面而采用不同的背光调整限制曲线，不会牺牲少许数量的高灰阶的亮点部分，更能表现出画面效能。
文档编号G09G3/36GK101694768SQ20091020730
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者叶斯哲, 许浩中, 陈勇智 申请人:友达光电股份有限公司;