CN101577082A - 内容适应调整***及方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光显示器的内容适应(content－adaptive)调整***及方法。分析单元分析影像数据的亮度数据平均值/功率消耗平均值以及待显示影像的数据分布。调整单元则根据经分析的影像数据，用以调整影像数据的像素值或者发光显示器的驱动电平，藉以降低发光显示器的消耗功率。

Description

内容适应调整***及方法
技术领域
本发明涉及一种有机电激发光二极管(organic light-emitting diode(OLED)，或简称有机发光二极管)显示器，特别是OLED显示器驱动电流的调整。
背景技术
有机发光二极管(OLED)有逐渐应用于平面显示器的趋势，例如应用于电视屏幕、计算机显示器及便携式电子装置的屏幕。相较于其他的平面显示器(例如液晶显示器)，OLED显示器具有可自行发射不同颜色光的优点，因此不需使用背光模块或彩色滤波器。再者，OLED显示器的工艺效率也较其他平面显示器来得高，因而可降低制造成本。不过，由于有机材质较容易衰退，使得OLED显示器的使用寿命较其他平面显示器(例如液晶显示器)来得短。
OLED显示器的操作原理是采用电流驱动，因而电路当中的阻抗会造成显著的电压降(或IR降)及热散失(heat loss)。因此，OLED显示器的操作效率，特别是功率效率会变低。
有鉴于此，亟需提出一种新颖机制以减缓OLED显示器的电压降及热散失问题，且可增进功率效率以节省功率消耗。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的之一为减缓OLED显示器的电压降及热散失问题，节省功率消耗，并增长其使用寿命。
根据本发明实施例所揭示的发光显示器的内容适应(content-adaptive)调整***及方法，其中，分析单元分析影像数据的亮度数据平均值/功率消耗平均值以及待显示影像的数据分布。调整单元则根据经分析的影像数据，用以调整影像数据的像素值或者发光显示器的驱动电平，藉以降低发光显示器的消耗功率。
附图说明
图1A显示根据本发明实施例之一的OLED显示器的内容适应(content-adaptive)调整***。
图1B显示图1A的分析单元的流程。
图2A及图2B分别显示图1B的数据分布分析的简化例子。
图3例示本发明实施例之一的色调(tone)曲线。
图4例示本发明实施例之一的参考电压产生电路。
附图符号说明
10内容适应(content-adaptive)调整***
12自动电流限制器(ACL)
120分析单元
122增益值决定单元
124查询表
126调整单元
1201-1204分析单元的流程
1240色调映射直线
1242色调映射曲线
14影像数据
16OLED显示器
18客户规格
具体实施方式
图1A显示根据本发明实施例之一的有机发光二极管(OLED)显示器的内容适应(content-adaptive)调整***10。虽然本实施例以OLED显示器为例说明，然而本发明也可应用于其他的发射(emissive)型显示器，这些显示器可自行发光而不需使用背光模块或其他光源。内容适应(content-adaptive)调整***10主要包含自动电流限制器(automatic currentlimiter，ACL)12，其接收影像数据14，并将处理后的影像输出显示于OLED显示器16。
自动电流限制器(ACL)12包含一分析单元120，用以分析所接收的影像数据的特性。在本说明书中，“单元”一词可以指称一电路、一段程序或上述的组合。图1B显示根据本发明实施例的分析单元120的流程。在本实施例中，于步骤1201中分析所接收影像数据14的亮度(或光强度)，用以得到一帧(frame)的亮度数据平均值。或者，也可藉由步骤1202来分析OLED显示器的功率消耗，用以得到一帧的功率消耗平均值。
在本发明实施例中，客户提供其规格或要求(方块18)，***再针对客户所提供的规格影像数据进行检视，而这些检视通常是以离线方式进行。经检视客户所提供的规格或要求后，得到多个数据组(方块124)，其中，每一数据组包含亮度数据平均值及相对应的增益值(gain)。此增益值通常为小于1的正值。一般来说，较大的亮度数据平均值对应于较小的增益值，反之亦然。这些数据组可以储存于储存装置中成为一查询表(lookup table)。接下来，决定(determination)单元122根据查询表124，并依据步骤1201所得到的亮度数据平均值或步骤1202所得到的功率消耗平均值，用以得到相对应的每一像素的增益值。换句话说，决定单元122依据方块120输出的平均值，从查询表124中得到相对应的增益值。
继续参阅图1B。于步骤1204中，针对影像数据作进一步的分析，以决定出数据的分布情形。图2A及图2B分别显示数据分布分析的简化例子。以图2A为例，白色区域与黑色区域的比值很小(例如为0.05)，或者说整体的亮度数据平均值很小，各颜色区域的灰阶分布图(histogram)如图2A所示。另一方面，以图2B为例，白色区域与黑色区域的比值较大(例如为1)，或者说整体的亮度数据平均值较大，各颜色区域的灰阶分布图如图2B所示。接下来，根据数据的分布情形，使用调整(adjustment)单元126(图1A)以调整像素值。为了更了解调整的原理，请先参阅图2A的例子。如前所述，步骤1204(图1B)判定图2A中白色区域与黑色区域的比值很小，因此以一般的数字影像处理技术，使用调整单元126对白色像素值作些微调整；经调整后的像素值如灰阶分布图中所示的虚线。亦即，白色像素值会稍微转移至灰阶像素值。由于OLED显示器本身较之其他类型平面显示器具有较高的对比度，因此对于如图2A所作的影像调整，人眼于视觉上不易察觉出对比度的影响；然而，此影像调整却可降低其驱动电流及消耗功率。此功率消耗的降低不但可减缓热散失问题，且可以延长OLED显示器的使用寿命。再参阅图2B的例子。如前所述，步骤1204(图1B)判定图2B中白色区域与黑色区域的比值较大，因此使用调整单元126对白色像素值作较大的调整；其调整幅度大于图2A的例子。经调整后的像素值如灰阶分布图中所示的虚线。如前所述，对于如图2B所作的影像调整，人眼于视觉上不易察觉出对比度的影响；然而，此影像调整却可显著降低其驱动电流及消耗功率。
调整单元126的操作效能可以使用如图3所示的色调(tone，或称光度)曲线来表示。在此图中，横轴代表原输入影像的色调，而纵轴则代表经调整后的输出影像的色调。其中，直线1240表示未作调整；例示曲线1242则表示其高灰阶值被重新映射(remap)至较小的灰阶值，而低灰阶值则大致上没有作更动。
根据本发明另一实施例，调整单元126根据分析单元120的结果用以调整一显示驱动器的参考电压产生电路的驱动电平，用以取代前一实施例的像素值调整。图4例示一参考电压产生电路(或迦玛(Gamma)产生电路)，其参考电压是根据分析单元120的结果所产生的。调整单元126(或参考电压产生电路)的驱动电平经调整后，使得人眼于视觉上不易察觉出影像对比度的影响，但却能大体上降低其功率消耗。此功率消耗的降低不但可减缓热散失问题，且可以延长OLED显示器的使用寿命。相较于前一实施例，本实施例是针对驱动电平作内容适应(content-adaptive)调整，而非前一实施例的针对像素值作调整。本实施例使用模拟电路，而非前一实施例的使用数字影像处理器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明权利要求的范围；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明的权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种发光显示器的内容适应调整***，包含：
一分析单元，用以分析影像数据；以及
一调整单元，根据经分析的该影像数据，用以调整该影像数据或该发光显示器，藉以降低该发光显示器的消耗功率。
2.如权利要求1所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述发光显示器为有机发光二极管显示器。
3.如权利要求1所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述分析单元执行以下步骤：
分析该影像数据的亮度。
4.如权利要求3所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述影像数据的亮度分析步骤得到该影像数据的一帧的亮度平均值。
5.如权利要求3所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述分析单元还执行以下步骤：
分析该影像数据的数据分布。
6.如权利要求1所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述分析单元执行以下步骤：
分析该发光显示器的消耗功率。
7.如权利要求6所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述发光显示器的消耗功率分析步骤得到该发光显示器的功率消耗平均值。
8.如权利要求6所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述分析单元还执行以下步骤：
分析该影像数据的数据分布。
9.如权利要求1所述发光显示器的内容适应调整***，还包含一决定单元，根据经分析的该影像数据的亮度或者经分析的该发光显示器的功率消耗，用以决定每一像素值的相对应增益值。
10.如权利要求9所述发光显示器的内容适应调整***，还包含一查询表，其包含多个数据组，每一该数据组包含经分析的该亮度或功率消耗，以及相对应的该增益值。
11.如权利要求1所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述调整单元包含一色调曲线，用以重新映射该影像数据。
12.如权利要求1所述发光显示器的内容适应调整***，其中上述调整单元根据经分析的该影像数据，调整一显示驱动器的参考电压产生电路的驱动电平。
13.一种发光显示器的内容适应调整方法，包含：
分析影像数据；以及
根据经分析的该影像数据，调整该影像数据或该发光显示器，藉以降低该发光显示器的消耗功率。
14.如权利要求13所述发光显示器的内容适应调整方法，其中上述发光显示器为有机发光二极管显示器。
15.如权利要求13所述发光显示器的内容适应调整方法，是分析该影像数据的亮度。
16.如权利要求15所述发光显示器的内容适应调整方法，其中上述影像数据经分析后得到该影像数据的一帧的亮度平均值。
17.如权利要求15所述发光显示器的内容适应调整方法，还包含以下步骤：
分析该影像数据的数据分布。
18.如权利要求13所述发光显示器的内容适应调整方法，是分析该发光显示器的消耗功率。
19.如权利要求18所述发光显示器的内容适应调整方法，其中上述影像数据经分析后得到该发光显示器的功率消耗平均值。
20.如权利要求18所述发光显示器的内容适应调整方法，还包含以下步骤：
分析该影像数据的数据分布。
21.如权利要求13所述发光显示器的内容适应调整方法，还包含以下步骤：
根据经分析的该影像数据的亮度或者经分析的该发光显示器的功率消耗，决定每一像素值的相对应增益值。
22.如权利要求21所述发光显示器的内容适应调整方法，还包含以下步骤：
提供一查询表，其包含多个数据组，每一该数据组包含经分析的该亮度或功率消耗，以及相对应的该增益值。
23.如权利要求13所述发光显示器的内容适应调整方法，其中上述影像数据藉由一色调曲线，以重新映射。
24.如权利要求13所述发光显示器的内容适应调整方法，其根据经分析的该影像数据，调整一显示驱动器的参考电压产生电路的驱动电平。
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