TWI430226B - 誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置 - Google Patents

誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI430226B
TWI430226B TW099124998A TW99124998A TWI430226B TW I430226 B TWI430226 B TW I430226B TW 099124998 A TW099124998 A TW 099124998A TW 99124998 A TW99124998 A TW 99124998A TW I430226 B TWI430226 B TW I430226B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pixel data
error diffusion
quantization
error
pixel
Prior art date
Application number
TW099124998A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201118832A (en
Inventor
Jung Hwan Lee
Si Hoon Lee
Kyung Joon Kwon
Byoung Chul Cho
Original Assignee
Lg Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lg Display Co Ltd filed Critical Lg Display Co Ltd
Publication of TW201118832A publication Critical patent/TW201118832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI430226B publication Critical patent/TWI430226B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2044—Display of intermediate tones using dithering
    • G09G3/2051—Display of intermediate tones using dithering with use of a spatial dither pattern
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2059—Display of intermediate tones using error diffusion
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646—Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置
本發明係關於一種誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置具有輕薄且驅動功率消耗低的特點，因此其應用範圍不斷延伸。傳輸型液晶顯示裝置係為最普通的液晶顯示裝置，透過控制被應用至液晶層之電場以調變從背光單元入射的光線，從而顯示影像。
在液晶顯示裝置的畫素資料的量化製程中可能產生量化誤差。一種誤差擴散方法被完成以擴散量化製程中產生的量化誤差至周邊其他畫素中尚未被量化的畫素，從而分散量化誤差。使用誤差擴散方法可避免某些部位集中出現量化誤差的現象。
當具有大量量化誤差的部位線性匯集時，會產生輪廓形式的畸變，在液晶顯示裝置中校正畫素資料時可能出現這種畸變。透過使用將量化誤差擴散至鄰接畫素的方法作為量化方法可改善這種線性畸變。
在誤差擴散方法中，使用「第2圖」所示之方法依照量化製程順序，透過移位「第1圖」所示之誤差擴散遮罩將畫素資料的量化誤差擴散到鄰接畫素。當前被量化的畫素資料中產生的量化誤差依照「第1圖」所示遮罩的形式與尺寸適當地被擴散到鄰接畫素。「第1圖」所示之誤差擴散遮罩之誤差擴散係數係為Floyd-Steinberg誤差擴散係數。
在處理當前被量化之畫素資料時，誤差擴散方法需要前一畫素資料的處理結果。因此，必須順序地完成畫素的量化。
當輸入影像顯示裝置的影像資料僅僅包含於每一時脈透過一個埠輸入的一個畫素資料時，這種誤差擴散方法的應用不存在問題。然而，如果兩個或多個畫素資料於每一時脈透過兩個埠或n個埠的輸入終端(n為大於2的正整數)同時被輸入液晶顯示裝置時，則每一脈衝同時量化兩個或多個畫素資料。因此，習知技術的誤差擴散方法僅僅可應用於一個埠的輸入，而不能應用於n個埠的輸入。
近來的液晶顯示裝置透過局部調光方法提高對比度，在這種方法中藉由區塊分析輸入影像且打開光源。在局部調光方法中，背光被劃分為複數個區塊，背光中影像較亮的區塊的亮度被增加，而背光中影像相對較暗的區塊的亮度則被降低。因為光源係藉由區塊被打開，即部分被打開，所以採用局部調光方法的背光的亮度低於未使用局部調光的整個光源全部被打開的背光的亮度。因此，為了補償局部調光方法之低背光亮度，則補償畫素資料。但是這種情況下，背光的光密度具有類比位準(無限解析度)，而畫素資料係為具有判定位元寬度之數位資料，因此當在局部調光的情況下補償畫素資料時，可能產生量化錯誤。因此，在局部調光補償畫素資料的情況下，需要應用誤差擴散方法。
本發明一方面提供一種能夠同時擴散n個畫素資料之量化誤差之誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置。
一方面，一種誤差擴散方法包含：於每一時脈同時接收第一至第n(n為等於或大於2的正整數)畫素資料；將記憶體中儲存的量化錯誤與第一至第(n-1)畫素資料各自相加，並且將它們量化為位元數比輸入位元數小之資料；將記憶體中儲存的量化錯誤與第n畫素資料相加，並且將其量化為位元數比輸入位元數小之資料；透過使用第一錯誤擴散遮罩，將第一至第(n-1)畫素資料之量化錯誤擴散至除第一至第n畫素以外之鄰接畫素，並且將第一至第(n-1)畫素資料之量化錯誤之擴散結果儲存於記憶體中；以及透過使用第二錯誤擴散遮罩，將第n畫素資料之量化錯誤擴散至第n畫素之周邊畫素，並且將第n畫素資料之量化錯誤之擴散結果儲存於記憶體中。
另一方面，一種液晶顯示裝置，包含：n個埠之輸入終端，於每一時脈同時接收第一至第n畫素資料(n為等於或大於2的正整數)；第一量化處理單元，用以將記憶體中儲存的量化錯誤與第一至第(n-1)畫素資料各自相加，並且將它們量化為位元數比輸入位元數小之資料；第二量化處理單元，用以將記憶體中儲存的量化錯誤與第n畫素資料相加，並且將其量化為位元數比輸入位元數小之資料；第一錯誤擴散處理單元，透過使用第一錯誤擴散遮罩，用以將第一至第(n-1)畫素資料之量化錯誤擴散至排除第一至第n畫素以外之鄰接畫素，並且將第一至第(n-1)畫素資料之量化錯誤之擴散結果儲存於記憶體中；以及第二錯誤擴散處理單元，透過使用第二錯誤擴散遮罩，用以將第n畫素資料之量化錯誤擴散至第n畫素之周邊畫素，並且將第n畫素資料之量化錯誤之擴散結果儲存於記憶體中。
以下將結合附圖詳細描述本發明之實施方式。所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件。在本發明之描述中，如果相關已知功能或構造的詳細描述被判定為令本發明之主旨不清，則省略這種解釋，但是本領域之技術人員仍然能夠理解本發明。
考慮到便於描述說明書在以下描述中簡單地選擇所用的部件名稱，且部件名稱可能與實際產品的組件名稱有所不同。
請參考「第4圖」、「第5圖」、「第6圖」以及「第7圖」，本發明代表性實施例之錯誤擴散單元100包含第一量化處理單元101、第一錯誤擴散處理單元102、第二量化處理單元104、第二錯誤擴散處理單元105以及記憶體103。
第一量化處理單元101連接第一至第(n-1)埠輸入終端。第一量化處理單元101於每一時脈透過第一至第(n-1)埠輸入終端同時接收第一至第(n-1)畫素資料，並且將它們量化。第一量化處理單元101的每一輸入畫素資料的位元數大於量化錯誤擴散以後獲得的資料的位元數。第一量化處理單元101將記憶體103中儲存的前一畫素資料的量化錯誤與當前輸入的畫素資料相加，然後將其量化，這樣則具有誤差擴散以後獲得的位元數的位準。第一量化處理單元101透過輸出終端輸出經過量化的畫素資料(R’G’B’)，並且輸出於量化製程期間產生的量化錯誤至第一錯誤擴散處理單元102。
第一錯誤擴散處理單元102係連接於第一量化處理單元101與記憶體103之間。透過使用「第5圖」所示的第一錯誤擴散遮罩，第一錯誤擴散處理單元102用以擴散第一至第(n-1)畫素資料的量化錯誤至「第7圖」所示之目前尚未被量化的下一線的鄰接畫素。即，第一錯誤擴散處理單元102用以擴散第一至第(n-1)畫素資料的量化錯誤至除第一至第n畫素以外的鄰接畫素。這種情況下，第一錯誤擴散遮罩禁止在同時量化的畫素資料間造成影響。為此，第一錯誤擴散遮罩包含第一至第三錯誤擴散係數a1至a3，以待僅僅被擴散至處於目前尚未被量化的下一線的鄰接畫素。第一錯誤擴散係數a1係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素左側對角線方向且位於當前線下方之下一線之畫素，其中當前線係為待被錯誤擴散之當前畫素所屬的線。第二錯誤擴散係數a2係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素下方之處於下一線之畫素。第三錯誤擴散係數a3係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素右側對角線方向且處於下一線之畫素。第一錯誤擴散係數a1可以被設定為3/16，第二錯誤擴散係數a2可以被設定為4/16，第三錯誤擴散係數a3可以被設定為1/16。第一錯誤擴散處理單元102的處理結果被儲存在記憶體103中，作為前一畫素之量化錯誤值。
第二量化處理單元104連接第n埠輸入終端。第二量化處理單元104用於量化透過此第n埠輸入終端輸入的第n畫素資料。第二量化處理單元104的輸入畫素資料的位元數大於量化錯誤擴散以後獲得的資料的位元數。第二量化處理單元104將記憶體103中儲存的前一畫素資料的量化錯誤與當前輸入的畫素資料相加，且將其量化，這樣則具有錯誤擴散以後得到的位元數的位準。第二量化處理單元104透過一輸出終端輸出經過量化的畫素資料(R’G’B’)，並且輸出量化製程期間產生的量化錯誤至第二錯誤擴散處理單元105。
第二錯誤擴散處理單元105係連接於第二量化處理單元104與記憶體103之間。使用「第6圖」所示的第二錯誤擴散遮罩，第二錯誤擴散處理單元105用以擴散第n畫素資料的量化錯誤至「第7圖」所示目前尚未被量化之當前線與下一線之鄰接畫素。即，透過使用第二錯誤擴散遮罩，第二錯誤擴散處理單元105用以擴散第n畫素資料的量化錯誤至第n畫素周圍的鄰接畫素。第二錯誤擴散遮罩包含第一至第四錯誤擴散係數c1至c4，以待被擴散至目前尚未被量化的當前線與下一線之鄰接畫素。第一錯誤擴散係數c1係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於下一線之當前畫素左側對角線方向之畫素。第二錯誤擴散係數c2係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於下一線之當前畫素下方之畫素。第三錯誤擴散係數c3係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於下一線之當前畫素之右側對角線方向之畫素。第四錯誤擴散係數c4係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前線且與當前畫素右側相連之第(n+1)畫素。第一錯誤擴散係數c1可以被設定為3/16，第二錯誤擴散係數c2可以被設定為5/16，第三錯誤擴散係數c3可以被設定為1/16，第四錯誤擴散係數c4可以被設定為7/16。第二錯誤擴散處理單元105之處理結果被儲存在記憶體103中，作為前一畫素資料之量化錯誤值。
記憶體103用以儲存經過錯誤擴散之前一畫素資料之量化錯誤擴散結果，並且傳送對應資料至第一量化處理單元101與第二量化處理單元104。
在「第4圖」、「第5圖」以及「第6圖」所示之錯誤擴散方法中，考慮到第n埠輸入在每一時脈接收n個畫素資料，(n-1)個輸入與第n輸入的量化錯誤透過使用不同類型的錯誤擴散遮罩被擴散。在「第7圖」中，白色箭頭表示透過第一錯誤擴散遮罩被擴散的量化錯誤，黑色箭頭表示透過第二錯誤擴散遮罩被擴散的量化錯誤。
在局部調光的情況下，當計算每一畫素的光線量以補償畫素資料時，光線量依照螢幕位置象黑色灰階螢幕影像一樣變化，因此相同的灰階可以計算出不同的灰階，在相同的灰階螢幕影像中導致灰階台階(gray level step)。依照本發明代表性實施例之採用錯誤擴散之試驗結果，透過量化錯誤擴散效應，可改善相同灰階出現灰階台階之現象。
如上所述，本發明代表性實施例之錯誤擴散方法之優點在於透過n個埠輸入終端同時輸入的畫素資料可使用兩個或多個錯誤擴散遮罩同時被量化，且量化錯誤可被擴散到鄰接畫素。
「第8圖」、「第9圖」、「第10圖」、「第11圖」以及「第12圖」所示係為本發明另一代表性實施例之錯誤擴散單元100。
請參考「第8圖」、「第9圖」、「第10圖」、「第11圖」以及「第12圖」，本發明代表性實施例之錯誤擴散單元100包含第一量化處理單元111、第一錯誤擴散處理單元112、第一記憶體113、第二量化處理單元114、第二錯誤擴散處理單元115、第二記憶體116、第三量化處理單元117、第三錯誤擴散處理單元118以及第三記憶體119。
第一量化處理單元111連接第一至第(n-k)埠輸入終端(k為小於n的正整數)。第一量化處理單元111於每一時脈透過第一至第(n-k)埠輸入終端接收第一至第(n-k)畫素資料，並且將它們量化。第一量化處理單元111之每一輸入畫素資料之位元數大於量化錯誤擴散以後獲得的資料的位元數。第一量化處理單元111將第一記憶體113中儲存的前一畫素資料的量化錯誤與當前輸入的畫素資料相加，然後將其量化，這樣則具有錯誤擴散以後獲得的位元數的位準。第一量化處理單元111透過一輸出終端輸出經過量化的畫素資料(R’G’B’)，並且輸出在量化製程期間產生的量化誤差至第一錯誤擴散處理單元112。
第一錯誤擴散處理單元112係連接於第一量化處理單元111與第一記憶體113之間。使用「第9圖」所示的第(1-1)錯誤擴散遮罩，第一錯誤擴散處理單元112用以擴散第一至第(n-k)畫素資料之量化錯誤至「第12圖」所示目前尚未被量化之下一線之鄰接畫素。這種情況下，第(1-1)錯誤擴散遮罩禁止在同時量化的畫素資料間造成影響。為此，第(1-1)錯誤擴散遮罩包含第一至第三錯誤擴散係數a1至a3，以待被僅僅擴散到目前尚未被量化的下一線之鄰接畫素。第一錯誤擴散係數a1係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素左側對角線方向且處於當前線下方之下一線之畫素，其中當前線為待被錯誤擴散之當前畫素所屬的線。第二錯誤擴散係數a2係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素下方且處於下一線之畫素。第三錯誤擴散係數a3係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素右側對角線方向且處於下一線之畫素。
第一記憶體113用以儲存第一錯誤擴散處理單元112所錯誤擴散之前一畫素資料之量化錯誤擴散結果，並且傳送對應資料至第一量化處理單元111。
第二量化處理單元114係連接第(n-k+1)至第(n-1)埠輸入終端。第二量化處理單元114於每一時脈透過第(n-k+1)至第(n-1)埠輸入終端同時接收第(n-k+1)至第(n-1)畫素資料，並且將它們量化。第二量化處理單元114的每一輸入畫素資料的位元數大於量化誤差擴散以後獲得的資料的位元數。第二量化處理單元114將第二記憶體116中儲存前一畫素資料的量化誤差與當前輸入的畫素資料相加，然後將其量化，這樣則具有錯誤擴散以後獲得的位元數。第二量化處理單元114透過一輸出終端輸出經過量化的畫素資料(R’G’B’)，並且將量化製程期間產生的量化錯誤輸出至第二錯誤擴散處理單元115。
第二錯誤擴散處理單元115係連接於第二量化處理單元114與第二記憶體116之間。透過使用「第10圖」所示之第(1-2)錯誤擴散遮罩，第二錯誤擴散處理單元115擴散第(n-k+1)至第(n-1)畫素資料之量化誤差至「第12圖」所示目前尚未被量化之下一線之鄰接畫素。這種情況下，第(1-2)錯誤擴散遮罩禁止在同時量化的畫素資料間造成影響。為此，第(1-2)錯誤擴散遮罩包含第一至第三錯誤擴散係數b1至b3，以待僅僅被擴散至處於目前尚未被量化之下一線之鄰接畫素。第一錯誤擴散係數b1係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素左側對角線方向且處於當前線下方之下一線之畫素，其中當前線為待被錯誤擴散之當前畫素所屬的線。第二錯誤擴散係數b2係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素下方且處於下一線之畫素。第三錯誤擴散係數b3係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素右側對角線方向且處於下一線之畫素。
第二記憶體116用於儲存第二錯誤擴散處理單元115所錯誤擴散之前一畫素資料之量化錯誤擴散結果，並且傳送對應資料至第二量化處理單元114。
第三量化處理單元117連接第n埠輸入終端。第三量化處理單元117用於量化透過第n埠輸入終端輸入的第n畫素資料。第三量化處理單元117的輸入畫素資料的位元數大於量化錯誤擴散以後獲得的資料的的位元數。第三量化處理單元117將第三記憶體119中儲存的前一畫素資料的量化錯誤與當前輸入的畫素資料相加，並且將其量化，這樣則具有錯誤擴散以後獲得的位元數的位準。第三量化處理單元117透過一輸出終端輸出經過量化的畫素資料(R’G’B’)，並且將量化製程期間產生的量化錯誤輸出至第三錯誤擴散處理單元118。
第三錯誤擴散處理單元118係連接於第三量化處理單元117與第三記憶體119之間。透過使用「第11圖」所示之第二錯誤擴散遮罩，第三錯誤擴散處理單元118擴散第n畫素資料之量化錯誤至「第12圖」所示尚未量化之當前線與下一線之鄰接畫素。第二錯誤擴散遮罩包含第一至第四錯誤擴散係數c1至c4，以待被擴散至當前線與下一線處目前尚未被擴散之鄰接畫素。第一錯誤擴散係數c1係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素左側對角線方向且處於下一線之畫素。第二錯誤擴散係數c2係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素下方之下一線之畫素。第三錯誤擴散係數c3係為一錯誤擴散係數，被擴散至位於當前畫素右側對角線方向且處於下一線之畫素。第四錯誤擴散係數c4係為一錯誤擴散係數，被擴散至當前線處與當前畫素右側相連之第(n+1)畫素。
第三記憶體119用以儲存經過錯誤擴散的前一畫素資料之量化錯誤擴散結果，並且傳送對應資料至第三量化處理單元119。
「第13圖」、「第14圖」以及「第15圖」所示係為本發明代表性實施例之液晶顯示裝置。
請參考「第13圖」、「第14圖」以及「第15圖」，本發明代表性實施例之液晶顯示裝置包含液晶面板10、用於驅動液晶面板10之資料線14之源極驅動單元12、用於驅動液晶面板10之閘極線15之閘極驅動單元13、用於控制源極驅動單元12與閘極驅動單元13之時序控制器11、用於向液晶面板10照射光線之背光單元20、用於驅動背光單元20之光源之光源驅動單元21，以及用於控制局部調光之局部調光控制器16。
液晶面板10包含形成於兩塊玻璃基板之間的液晶層。複數條資料線14與複數條閘極線15交叉於液晶面板10之下玻璃基板上。依照資料線14與閘極線15之交叉結構，液晶盒Clc以矩陣形式被放置於液晶面板10上。在液晶面板10的下玻璃基板上，形成有資料線14、閘極線15、薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)、連接薄膜電晶體之液晶盒Clc之畫素電極、儲存電容器Cst等。
黑色矩陣、彩色濾光片以及共同電極形成於液晶面板10之上玻璃基板上。在例如扭轉向列(twisted nematic；TN)模式與垂直配向(vertical alignment；VA)模式之垂直電場驅動模式中，共同電極形成於上玻璃基板上，在例如橫向電場切換(in-plane switching；IPS)模式與邊緣電場切換(fringe field switching；FFS)模式之水平電場驅動模式中，共同電極連同畫素電極形成於下玻璃基板上。偏光板被接合至液晶面板10之上下玻璃基板，用於設定液晶的預傾角的配向層分別形成於內表面上且與液晶接觸。
液晶面板10的畫素陣列以及與畫素陣列相對的背光單元20的發光面實際上被劃分為用於局部調光的複數個區塊。每一區塊包含i×j個畫素(i與j係為等於或大於2的正整數)與一背光發光面，背光發光面用以發射光線至這些畫素。每一畫素包含三原色的子畫素，子畫素包含液晶盒Clc。
根據從外部系統板接收的時序訊號Vsync、Hsync、DE、DCLK，時序控制器11供應數位視訊資料(RGB)至源極驅動單元12。時序訊號包含垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、資料賦能訊號DE、點時脈訊號DCLK等。時序控制器11產生時序控制訊號DDC與GDC，以根據從外部系統板傳送的時序訊號Vsync、Hsync、DE、DCLK用於控制源極驅動單元12與閘極驅動單元13的作業時序。以60赫茲的框頻率輸入一輸入影像訊號，系統板或時序控制器11在輸入影像訊號之框間***一內插框，並且用N(N為等於或大於2的正整數)乘以源極時序控制訊號DDC與閘極時序控制訊號GDC的頻率，從而以60×N赫茲的框頻率控制源極驅動單元12與閘極驅動單元13的作業。
時序控制器11供應從外部系統板輸入的輸入影像的數位視訊資料(RGB)至局部調光控制器16，並且供應局部調光控制器16所調變的數位視訊資料(R'G'B')至源極驅動單元12。
在時序控制器11的控制下，源極驅動單元12閂鎖此數位視訊資料(R'G'B')。然後，源極驅動單元12使用正極性/負極性伽馬補償電壓以轉換此數位視訊資料(R'G'B')為正極性/負極性類比資料電壓，並且將其供應至資料線14。
閘極驅動單元13包含位移暫存器、位準偏移器、輸出緩衝器等，其中位準偏移器用以轉換位移暫存器之輸出訊號為具有適合液晶盒之薄膜電晶體驅動之擺動(swing)寬度之訊號。閘極驅動單元13包含複數個閘極驅動積體電路，閘極驅動單元13順序地輸出閘極脈衝(或掃描脈衝)，此閘極脈衝具有實質上大約一個水平週期的脈衝寬度。閘極脈衝順序地被供應至閘極線15，以與被供應至資料線14的資料電壓同步。
背光單元20被放置於液晶面板10的下方。背光單元包含複數個光源，複數個光源透過光源驅動單元21藉由區塊被單獨控制，背光單元向液晶面板10照射均勻的光線。背光單元20被實施為直射型背光單元或側光型背光單元。背光單元20的光源包含熱陰極燈管(hot cathode fluorescent lamp；HCFL)、冷陰極燈管(cold cathode fluorescent lamp；CCFL)、外部電極螢光燈(external electrode fluorescent lamp；EEFL)以及發光二極體(light emitting diode；LED)其一或其二或更多。
光源驅動單元21依照一脈衝寬度調變(pulse width modulation；PWM)訊號藉由區塊單獨地控制背光單元20的光源，其中此脈衝寬度調變訊號的工作比依照從局部調光控制器16輸入的調光值(BLdim)而變化。脈衝寬度調變訊號用於控制光源的開關率，並且根據從局部調光控制器16輸出的調光值(BLdim)判定工作比。
局部調光控制器16藉由區塊分析從時序控制器11輸入的數位視訊資料(RGB)，以計算每一區塊的代表值。每一區塊的代表值可以被計算得出作為輸入影像的平均值或平均圖像位準(average picture level；APL)。輸入影像的平均值係為畫素之紅、綠及藍色數值中最大值的平均值，平均圖像位準(APL)係為畫素的亮度值(Y)的平均值。局部調光控制器16對映每一區塊的代表值至預設的調光曲線，以輸出背光單元20的每一區塊的調光值(BLdim)，並且局部調光控制器16調變從時序控制器11輸入的數位視訊資料(RGB)，以補償待顯示於液晶面板10上的畫素資料。局部調光控制器16將每一區塊的調光值(BLdim)編碼為串列周邊介面(serial peripheral interface；SPI)格式的資料，並且將其供應至光源驅動單元21之微控制單元(micro control unit；MCU)。
「第15圖」所示係為局部調光控制器16之詳細方塊圖。
請參考「第15圖」，局部調光控制器16包含代表值計算單元91、局部調光值選擇單元92、區塊選擇單元93、光量分析單元94、增益計算單元95、資料補償單元96、錯誤擴散單元100以及光源控制器97。
代表值計算單元91劃分輸入影像資料為複數個區塊，並且計算每一區塊的代表值。
局部調光值選擇單元92對映每一區塊的代表值至預設的調光曲線，並且選擇每一區塊的調光值(BLdim)。局部調光值選擇單元92輸出調光值(BLdim)至光源控制器97與區塊選擇單元93。局部調光值選擇單元92可以透過使用查詢表選擇每一區塊的調光值(BLdim)。根據接收的區塊的代表值，局部調光值選擇單元92從查詢表中先前儲存的調光曲線中選擇與每一區塊之代表值對映之每一區塊之調光值(BLdim)。
透過使用從局部調光值選擇單元92輸入的每一區塊的調光值(BLdim)，區塊選擇單元93選擇一特定大小的分析區域。透過使用被選分析區域的調光值，光量分析單元94計算每一區塊的光量的總和。
增益計算單元95計算每一畫素的增益。根據背光單元20的全部光源被打開成為全白(或最大亮度)時畫素的光量與局部調光時透過光分佈計算得出的畫素的光量之間的比率，計算得出增益。即，增益G被計算為G=Knormal/Klocal。本文中，Knormal為常數值，用於表示未完成局部調光時的光量，Klocal係為變數值，表示完成局部調光時根據每一區塊的調光值(BLdim)一特定區塊的光量。透過用增益乘以初始畫素資料，資料補償單元96透過調變資料以補償畫素資料。
錯誤擴散單元100透過n個埠的輸入終端連接資料補償單元96。錯誤擴散單元100用於量化透過n個埠的輸入終端所同時輸入的n個畫素資料，並且透過使用兩個或多個錯誤擴散遮罩將量化製程期間產生的錯誤擴散至鄰接畫素。
光源控制器97將由局部調光值選擇單元92輸入的每一區塊的調光值(BLdim)編碼為串列周邊介面(SPI)格式的資料，並且將其供應至光源驅動單元21。
如上所述，本發明之代表性實施例中，透過使用不會對同時量化的資料產生影響的第一錯誤擴散遮罩，第一至第(n-1)畫素資料的量化錯誤被擴散至鄰接畫素，以及透過使用第二錯誤擴散遮罩，第n畫素資料的量化錯誤被擴散至位於當前線與下一線之第n畫素之周邊畫素。因此，可同時擴散n個畫素資料的量化錯誤。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍之內。尤其地，各種更動與修正可能為本發明揭露、圖式以及申請專利範圍之內主題組合排列之組件部和/或排列。除了組件部和/或排列之更動與修正之外，本領域技術人員明顯還可看出其他使用方法。
100．．．錯誤擴散單元
101．．．第一量化處理單元
102．．．第一錯誤擴散處理單元
103．．．記憶體
104．．．第二量化處理單元
105．．．第二錯誤擴散處理單元
111．．．第一量化處理單元
112．．．第一錯誤擴散處理單元
113．．．第一記憶體
114．．．第二量化處理單元
115．．．第二錯誤擴散處理單元
116．．．第二記憶體
117．．．第三量化處理單元
118．．．第三錯誤擴散處理單元
119．．．第三記憶體
10．．．液晶面板
11．．．時序控制器
12．．．源極驅動單元
13．．．閘極驅動單元
14．．．資料線
15．．．閘極線
16．．．局部調光控制器
20．．．背光單元
21．．．光源驅動單元
RGB、R'G'B'．．．數位視訊資料
DDC．．．源極時序控制訊號
GDC．．．閘極時序控制訊號
Vsync、Hsync、DE、DCLK．．．時序訊號
Clc．．．液晶盒
TFT．．．薄膜電晶體
Cst．．．儲存電容器
BLdim．．．調光值
91．．．代表值計算單元
92．．．局部調光值選擇單元
93．．．區塊選擇單元
94．．．光量分析單元
95．．．增益計算單元
96．．．資料補償單元
97．．．光源控制器
第1圖所示係為習知技術之誤差擴散遮罩；
第2圖所示係為量化之處理順序；
第3圖所示係為使用誤差擴散遮罩之量化誤差之擴散；
第4圖所示係為本發明代表性實施例之誤差擴散單元；
第5圖所示係為被應用至第4圖所示之第一誤差擴散處理單元之第一誤差擴散遮罩之例子；
第6圖所示係為被應用至第4圖所示之第二誤差擴散處理單元之第二誤差擴散遮罩之例子；
第7圖所示係為透過一個四埠輸入終端同時輸入的四個畫素資料的量化以及量化誤差擴散之處理順序；
第8圖所示係為本發明另一代表性實施例之誤差擴散單元；
第9圖所示係為被應用至第8圖所示之第一誤差擴散處理單元之第(1-1)誤差擴散遮罩之例子；
第10圖所示係為被應用至第8圖所示之第二誤差擴散處理單元之第(1-2)誤差擴散遮罩之例子；
第11圖所示係為被應用至第8圖所示之第三誤差擴散處理單元之第二誤差擴散遮罩之例子；
第12圖所示係為透過一個五埠輸入終端同時輸入的四個畫素資料的量化以及量化誤差擴散之處理順序；
第13圖所示係為本發明代表性實施例之液晶顯示裝置之方塊圖；
第14圖所示係為第13圖所示液晶面板之畫素陣列之部分之等效電路圖；以及
第15圖所示係為第13圖所示之局部調光控制器之詳細方塊圖。
100．．．錯誤擴散單元
101．．．第一量化處理單元
102．．．第一錯誤擴散處理單元
103．．．記憶體
104．．．第二量化處理單元
105．．．第二錯誤擴散處理單元

Claims (8)

  1. 一種錯誤擴散方法，包含：於每一時脈同時接收第一至第n(n係為等於或大於2的正整數)畫素資料；將一記憶體中儲存的前一畫素資料的一量化錯誤與當前輸入的該第一至第(n-1)畫素資料各自相加，並且將它們量化為位元數比輸入位元數小之資料；僅將該記憶體中儲存的前一畫素資料的第n畫素資料的該量化錯誤與當前輸入的畫素資料的該第n畫素資料相加，並且將其量化為位元數比輸入位元數小之資料；透過使用一第一錯誤擴散遮罩，將該第一至第(n-1)畫素資料之量化錯誤擴散至除該第一至第n畫素以外之鄰接畫素，並且將該第一至第(n-1)畫素資料之該量化錯誤之擴散結果儲存於該記憶體中；以及透過使用一第二錯誤擴散遮罩，將該第n畫素資料之一量化錯誤擴散至該第n畫素之周邊畫素，並且將該第n畫素資料之該量化錯誤之擴散結果儲存於該記憶體中。
  2. 如請求項第1項所述之錯誤擴散方法，其中該第一錯誤擴散遮罩將該第一至第(n-1)畫素資料之該量化錯誤擴散至位於一當前線之下一線之鄰接畫素，其中該第一至第n畫素屬於該當前線。
  3. 如請求項第2項所述之錯誤擴散方法，其中該第二錯誤擴散遮罩將該第n畫素資料之該量化錯誤擴散至位於該當前線與該下一線中該第n畫素之周邊畫素。
  4. 如請求項第1項所述之錯誤擴散方法，其中該畫素資料各自依照一局部調光值與每一畫素之光量被調變，然後被量化。
  5. 一種液晶顯示裝置，包含：n個埠之輸入終端，於每一時脈同時接收第一至第n畫素資料(n係為等於或大於2的正整數)；一第一量化處理單元，用以將一記憶體中儲存的前一畫素資料的一量化錯誤與當前輸入的該第一至第(n-1)畫素資料各自相加，並且將它們量化為位元數比輸入位元數小之資料；一第二量化處理單元，用以僅將該記憶體中儲存的前一畫素資料的第n畫素資料的該量化錯誤與當前輸入的畫素資料的該第n畫素資料相加，並且將其量化為位元數比輸入位元數小之資料；一第一錯誤擴散處理單元，透過使用一第一錯誤擴散遮罩，用以將該第一至第(n-1)畫素資料之量化錯誤擴散至排除該第一至第n畫素以外之鄰接畫素，並且將該第一至第(n-1)畫素資料之該量化錯誤之擴散結果儲存於該記憶體中；以及一第二錯誤擴散處理單元，透過使用一第二錯誤擴散遮罩，用以將該第n畫素資料之一量化錯誤擴散至該第n畫素之 周邊畫素，並且將該第n畫素資料之該量化錯誤之擴散結果儲存於該記憶體中。
  6. 如請求項第5項所述之液晶顯示裝置，其中該第一錯誤擴散遮罩將該第一至第(n-1)畫素資料之該量化錯誤擴散至位於一當前線之下一線之鄰接畫素，其中該第一至第n畫素屬於該當前線。
  7. 如請求項第6項所述之液晶顯示裝置，其中該第二錯誤擴散遮罩將該第n畫素資料之該量化錯誤擴散至位於該當前線與下一線中該第n畫素之周邊畫素。
  8. 如請求項第5項所述之液晶顯示裝置，更包含：一局部調光控制器，用以依照一局部調光值與每一畫素之光量調變每一該畫素資料，然後透過該n個埠輸入終端將調變後之畫素資料傳送至該第一量化處理單元與該第二量化處理單元。
TW099124998A 2009-11-23 2010-07-28 誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置 TWI430226B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090113140A KR101328793B1 (ko) 2009-11-23 2009-11-23 오차 확산 방법과 이를 이용한 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201118832A TW201118832A (en) 2011-06-01
TWI430226B true TWI430226B (zh) 2014-03-11

Family

ID=44032728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099124998A TWI430226B (zh) 2009-11-23 2010-07-28 誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8983220B2 (zh)
KR (1) KR101328793B1 (zh)
CN (1) CN102074209B (zh)
TW (1) TWI430226B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496149A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 哈尔滨工业大学 一种改进Floyd-Steinberg算法的彩色图像处理方法
KR102023935B1 (ko) * 2012-12-21 2019-09-23 엘지디스플레이 주식회사 오차 확산부를 갖는 표시 장치
US10163408B1 (en) * 2014-09-05 2018-12-25 Pixelworks, Inc. LCD image compensation for LED backlighting
KR102430302B1 (ko) 2015-08-25 2022-08-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
CN109599056A (zh) * 2017-09-28 2019-04-09 西安诺瓦电子科技有限公司 图像数据处理方法及装置、图像数据处理器及其应用

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6163893A (ja) * 1984-09-06 1986-04-02 株式会社日立製作所 デイスプレイ装置における擬似中間調画像の表示方法
US5553165A (en) * 1993-01-11 1996-09-03 Canon, Inc. Parallel error diffusion method and apparatus
EP0608053B1 (en) * 1993-01-11 1999-12-01 Canon Kabushiki Kaisha Colour display system
NL9300684A (nl) * 1993-04-22 1994-11-16 Oce Nederland Bv Werkwijze voor het halftonen van gedigitaliseerde grijswaardebeelden en beeldbewerkingsinrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.
JP3322809B2 (ja) * 1995-10-24 2002-09-09 富士通株式会社 ディスプレイ駆動方法及び装置
US5974228A (en) * 1997-01-28 1999-10-26 Hewlett-Packard Company Image rendition by plural-row error diffusion, for faster operation and smaller integrated circuits
US5892851A (en) * 1997-05-23 1999-04-06 Hewlett-Packard Company Parallelized error diffusion
US6307978B1 (en) * 1998-06-03 2001-10-23 Wellesley College System and method for parallel error diffusion dithering
EP0989537B1 (en) * 1998-09-22 2007-06-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Improved multilevel image display method
US7460275B2 (en) * 1999-12-02 2008-12-02 Texas Instruments Incorporated Odd/even error diffusion filter
JP3357666B2 (ja) 2000-07-07 2002-12-16 松下電器産業株式会社 表示装置および表示方法
JP2002185788A (ja) * 2000-10-06 2002-06-28 Seiko Epson Corp 画像処理装置、画像処理方法、印刷制御装置、および記録媒体
JP3661624B2 (ja) * 2000-10-06 2005-06-15 セイコーエプソン株式会社 画像処理装置
JP4032737B2 (ja) * 2001-12-26 2008-01-16 松下電器産業株式会社 画像処理装置
JP2005012726A (ja) 2003-06-23 2005-01-13 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像処理装置および画像処理方法
KR100508936B1 (ko) * 2003-08-12 2005-08-17 삼성에스디아이 주식회사 고속 동작이 가능한 오차 확산 방법 및 그 방법을 이용한플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치
JP2006154576A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Toshiba Corp 階調補正装置および階調補正方法
US7639887B2 (en) * 2004-12-14 2009-12-29 Intel Corporation Error diffusion-based image processing
US20090102850A1 (en) 2005-09-29 2009-04-23 Intel Corporation Error Diffusion for Display Frame Buffer Power Saving
US8531353B2 (en) * 2007-01-31 2013-09-10 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multiple modulator displays and related methods
CN101286302A (zh) * 2007-04-10 2008-10-15 智多微电子（上海）有限公司 一种硬件实现的图像去抖动方法及装置
KR101319352B1 (ko) * 2009-12-11 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101328793B1 (ko) 2013-11-13
KR20110056703A (ko) 2011-05-31
CN102074209A (zh) 2011-05-25
US8983220B2 (en) 2015-03-17
CN102074209B (zh) 2013-05-08
TW201118832A (en) 2011-06-01
US20110123129A1 (en) 2011-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101295882B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 로컬디밍 제어방법
KR101588901B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 로컬디밍 제어방법
TWI426492B (zh) 液晶顯示裝置及其局部調光方法
KR101318444B1 (ko) 픽셀 데이터 보상 방법과 이를 이용한 액정표시장치
US8111238B2 (en) Liquid crystal display and dimming controlling method thereof
US9852700B2 (en) Liquid crystal display and method for driving the same
US8842138B2 (en) Liquid crystal display and method of driving the same
US9230485B2 (en) Liquid crystal display and global dimming control method thereof
US20110141002A1 (en) Liquid crystal display and method of driving the same
TWI430226B (zh) 誤差擴散方法及使用該方法之液晶顯示裝置
KR101705903B1 (ko) 액정표시장치
KR20110061173A (ko) 액정표시장치 및 그의 로컬디밍 제어방법
KR101633110B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 디밍 제어방법
KR102438248B1 (ko) 디밍 제어회로, 및 이를 포함한 액정표시장치와 그 디밍 제어방법
KR101076449B1 (ko) 글로벌 백라이트 디밍 방법과 이를 이용한 액정표시장치
KR102022639B1 (ko) 액정표시장치와 그의 디밍 제어방법
KR101604493B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101633114B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 화질 제어방법
KR20190017288A (ko) 액정표시장치와 그의 디밍 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees