TWI627624B - 影像資料處理方法以及時序控制器 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種影像資料處理方法包括以下步驟：依據伽瑪參數對輸入影像資料執行伽瑪轉換，並且決定輸入影像資料的第一最小亮度資料；將輸入影像資料由RGB色域轉換至HSV色域，並且將轉換後的輸入影像資料的最大明度資料調高至邊界值；依據轉換後的輸入影像資料決定第二最小亮度資料，並且依據第二最小亮度資料決定參考係數；依據第一最小亮度資料以及參考係數決定輸出紅色亮度資料、輸出綠色亮度資料以及輸出藍色亮度資料，並且依據第一最小亮度資料決定輸出白色亮度資料。另外，一種時序控制器亦被提出。

Description

影像資料處理方法以及時序控制器

本發明是有關於一種資料處理技術，且特別是有關於一種影像資料處理方法以及時序控制器。

隨著科技的進步，液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)以及有機發光二極體顯示器(Organic Light Emitting Diode, OLED)已被廣泛的應用於例如手機、平板電腦及電視等各種顯示設備中。一般而言，為了更有效地利用液晶顯示器的背光亮度，會在傳統顯示器的RGB顯示面板(Red-Green-Blue)當中加入白色子畫素(W)，以增加顯示面板的穿透率。然而，若以RGB格式的輸入影像資料來驅動RGBW顯示面板(Red-Green-Blue-White)，則會導致RGBW顯示面板當中的紅色像素(R)、綠色像素(G)以及藍色像素(B)的亮度偏暗。並且，RGBW顯示面板的各個顏色顯示結果的伽瑪參數(gamma)會發生偏移，進而導致RGBW顯示面板的顯示效果不佳或色彩失真。因此，如何依據RGB輸入影像資料來有效驅動RGBW顯示面板，以使RGBW顯示面板的色彩顯示效果可接近傳統的RGB顯示面板的色彩顯示效果，是目前重要的課題。

本發明提供一種影像資料處理方法以及時序控制器，可將具有RGB像素資料的輸入影像資料經由轉換以產生具有RGBW像素資料的輸出影像資料，並且可藉由輸出影像資料來有效驅動RGBW顯示面板。

本發明的影像資料處理方法包括以下步驟：依據伽瑪參數對輸入影像資料執行伽瑪轉換，並且決定輸入影像資料的第一最小亮度資料；將輸入影像資料由RGB色域轉換至HSV色域，並且將轉換後的輸入影像資料的最大明度資料調高至邊界值；依據轉換後的輸入影像資料決定第二最小亮度資料，並且依據第二最小亮度資料決定參考係數；以及依據第一最小亮度資料以及參考係數決定輸出紅色亮度資料、輸出綠色亮度資料以及輸出藍色亮度資料，並且依據第一最小亮度資料決定輸出白色亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述的影像資料處理方法更包括以下步驟：依據伽瑪參數對輸入影像資料的輸入紅色像素資料、輸入綠色像素資料以及輸入藍色像素資料執行伽瑪轉換，以產生輸入紅色亮度資料、輸入綠色亮度資料以及輸入藍色亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述的伽瑪參數為2.2。

在本發明的一實施例中，上述決定輸入影像資料的第一最小亮度資料的步驟包括：將輸入影像資料經由伽瑪轉換取得輸入紅色亮度資料、輸入綠色亮度資料以及輸入藍色亮度資料，並且判斷輸入紅色亮度資料、輸入綠色亮度資料以及輸入藍色亮度資料的大小，以決定第一最小亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述依據轉換後的輸入影像資料決定第二最小亮度資料的步驟包括：將轉換後的輸入影像資料的最大色相資料、最大飽和度資料以及最大明度資料由HSV色域轉換至RGB色域，以取得對應的最大紅色像素資料、最大綠色像素資料以及最大藍色像素資料；以及判斷最大紅色像素資料、最大綠色像素資料以及最大藍色像素資料的大小，以取得最小像素資料，並且經由伽瑪轉換將最小像素資料轉換為第二最小亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述的依據第一最小亮度資料以及參考係數決定輸出紅色亮度資料、輸出綠色亮度資料以及輸出藍色亮度資料，並且依據第一最小亮度資料決定輸出白色亮度資料的步驟更包括：依據伽瑪參數對輸出紅色亮度資料、輸出綠色亮度資料、輸出藍色亮度資料以及輸出白色亮度資料執行伽瑪逆轉換，以產生輸出紅色像素資料、輸出綠色像素資料、輸出藍色像素資料以及輸出白色像素資料。

本發明的時序控制器，適用於對輸入影像資料進行轉換，以產生輸出影像資料至驅動電路，並且藉由驅動電路驅動顯示面板。時序控制器色彩轉換模組。色彩轉換模組包括伽瑪轉換模組、色域轉換模組以及處理模組。伽瑪轉換模組用以依據伽瑪參數對輸入影像資料執行伽瑪轉換。色域轉換模組用以對輸入影像資料執行RGB色域以及HSV色域之間的色域轉換。處理模組用以將轉換後的輸入影像資料的最大明度資料調高至邊界值。處理模組依據轉換後的輸入影像資料決定第二最小亮度資料，並且依據第二最小亮度資料決定參考係數。處理模組依據第一最小亮度資料以及參考係數決定輸出紅色亮度資料、輸出綠色亮度資料以及輸出藍色亮度資料，並且依據第一最小亮度資料決定輸出白色亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述的伽瑪轉換模組依據伽瑪參數將輸入影像資料的輸入紅色像素資料、輸入綠色像素資料以及輸入藍色像素資料轉換為輸入紅色亮度資料、輸入綠色亮度資料以及輸入藍色亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述的伽瑪參數為2.2。

在本發明的一實施例中，上述的伽瑪轉換模組將輸入影像資料經由伽瑪轉換取得輸入紅色亮度資料、輸入綠色亮度資料以及輸入藍色亮度資料，並且處理模組判斷輸入紅色亮度資料、輸入綠色亮度資料以及輸入藍色亮度資料的大小，以決定第一最小亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述的色域轉換模組將轉換後的輸入影像資料的最大色相資料、最大飽和度資料以及最大明度資料由HSV色域轉換至RGB色域，以使處理模組取得對應的最大紅色像素資料、最大綠色像素資料以及最大藍色像素資料。處理模組判斷最大紅色像素資料、最大綠色像素資料以及最大藍色像素資料的大小，以決定最小像素資料，並且伽瑪轉換模組經由伽瑪轉換將最小像素資料轉換為第二最小亮度資料。

在本發明的一實施例中，上述的伽瑪轉換模組依據伽瑪參數對輸出紅色亮度資料、輸出綠色亮度資料、輸出藍色亮度資料以及輸出白色亮度資料執行伽瑪逆轉換，以產生輸出紅色像素資料、輸出綠色像素資料、輸出藍色像素資料以及輸出白色像素資料。

基於上述，本發明的影像資料處理方法以及時序控制器可將輸入影像資料經由RGB色域轉換至HSV色域，並且調整轉換後的輸入影像資料的最大明度值調高至最大邊界值，再依據調整後的輸入影像資料來執行運算，以產生輸出影像資料，其中輸出影像資料包括輸出紅色像素資料、輸出綠色像素資料、輸出藍色像素資料以及輸出白色像素資料。也就是說，本發明的影像資料處理方法以及時序控制器可將RGB色域的影像資料經由處理以及運算，以使產生可有效驅動RGBW顯示面板的輸出影像資料。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下提出多個實施例來說明本發明，然而本發明不限於所例示的多個實施例。又實施例之間也允許有適當的結合。

圖1是依照本發明的一實施例的時序控制器的示意圖。參考圖1，時序控制器100耦接驅動電路200，並且驅動電路200耦接顯示面板300。在本實施例中，時序控制器100藉由驅動電路200來驅動顯示面板300。驅動電路200可例如包括源極驅動電路以及閘極驅動電路等。在本實施例中，時序控制器100包括色彩轉換模組110，並且色彩轉換模組110可包括處理模組111、伽瑪轉換模組112以及色域轉換模組113。在本實施例中，顯示面板300可為配置在液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)或有機發光二極體顯示器(Organic Light Emitting Diode, OLED)等諸如此類的顯示器當中的RGBW顯示面板(Red-Green-Blue-White)。並且，顯示面板300可包括四種像素，其中分別為紅色像素(R)、綠色像素(G)、藍色像素(B)以及白色像素(W)。在本實施例中，時序控制器100可具有處理器以及儲存裝置。儲存裝置可為動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory, DRAM）。儲存裝置可儲存多個模組，其中可至少包括色彩轉換模組110的處理模組111、伽瑪轉換模組112以及色域轉換模組113。並且，處理器可用以執行色彩轉換模組110當中的這些模組，以實現本發明的各實施例所述的影像資料處理方法。然而，在一實施例中，色彩轉換模組110的處理模組111、伽瑪轉換模組112以及色域轉換模組113也可以硬體的形式實現之，本發明並不加以限制。

在本實施例中，時序控制器100可用以接收具有紅色像素資料、綠色像素資料以及藍色像素資料的輸入影像資料I1，並且對輸入影像資料進行轉換以及運算，以使產生具有紅色像素資料、綠色像素資料、藍色像素資料以及白色像素資料的輸出影像資料I2，並且用以驅動顯示面板300。換句話說，時序控制器100可依據RGB格式的輸入影像資料I1來對應產生RGBW格式的輸出影像資料I2。

圖2是依照本發明的一實施例的影像資料處理方法的流程圖。參考圖1、圖2，本實施例的影像資料處理方法可至少適用於圖1的時序控制器100。影像資料處理方法可包括以下步驟。首先，在步驟S310中，伽瑪轉換模組112可依據伽瑪參數對輸入影像資料I1執行伽瑪轉換(gamma transform)，並且決定輸入影像資料的第一最小亮度資料。在本實施例中，伽瑪轉換模組112可依據以下公式(1)至公式(3)進行伽瑪轉換。 ………………(1) ………………(2) ………………(3)

在本實施例中，上述的符號R為輸入紅色像素資料、符號G為輸入綠色像素資料、符號B為輸入藍色像素資料、符號RL為輸入紅色亮度資料、符號GL為輸入綠色亮度資料、符號BL為輸入藍色亮度資料，以及符號Gamma為伽瑪參數。具體來說，本實施例的伽瑪轉換模組112可依據伽瑪參數Gamma對輸入影像資料I1的輸入紅色像素資料R、輸入綠色像素資料G以及輸入藍色像素資料B執行伽瑪轉換，以產生輸入紅色亮度資料RL、輸入綠色亮度資料GL以及輸入藍色亮度資料BL。也就是說，伽瑪轉換模組112可將輸入影像資料I1當中的紅色、綠色以及藍色的像素資料經由伽瑪轉換，以使產生對應的紅色、綠色以及藍色的亮度資料。

值得注意的是，上述的伽瑪參數Gamma可設定為2.2，但本發明並不限於此。在一實施例中，伽瑪參數Gamma也可依據不同面板規格或使用者需求而決定之。

在本實施例中，處理模組111可依據輸入紅色亮度資料RL、輸入綠色亮度資料GL、輸入藍色亮度資料BL，選擇其中之一個最小值做為第一最小亮度資料。在本實施例中，處理模組111可依據以下公式(4)進行選擇。 ………………(4)

在本實施例中，上述的符號mL為第一最小亮度資料。具體來說，本實施例的處理模組111可將輸入影像資料經由伽瑪轉換取得輸入紅色亮度資料RL、輸入綠色亮度資料GL以及輸入藍色亮度資料BL，並且判斷輸入紅色亮度資料RL、輸入綠色亮度資料GL以及輸入藍色亮度資料BL的大小，以決定第一最小亮度資料mL。

接著，在步驟S320中，時序控制器100可藉由色域轉換模組113將輸入影像資料I1由RGB色域轉換至HSV色域(Hue, Saturation, Value)。在本實施例中，色域轉換模組113可依據以下公式(5)進行轉換。 ………………(5)

在本實施例中，上述的符號hMax為最大色相資料、符號sMax為最大飽和度資料、符號vMax為最大明度資料。在本實施例中，處理模組111可將最大明度資料vMax調高至邊界值。也就是說，處理模組111將最大明度資料vMax直接設定為1(最高明度)。在本實施例中，處理模組111可依據以下公式(6)進行明度資料調整。 ………………(6)

接著，在步驟S330中，處理模組111可依據轉換後的輸入影像資料決定第二最小亮度資料。先參考圖3，圖3是依照本發明的一實施例的計算第二最小亮度的流程圖。在步驟S331中，色域轉換模組113可將轉換後的輸入影像資料I1的最大色相資料hMax、最大飽和度資料sMax以及最大明度資料vMax由HSV色域轉換至RGB色域，以取得對應的最大紅色像素資料、最大綠色像素資料以及最大藍色像素資料。在本實施例中，色域轉換模組113可依據以下公式(7)進行轉換。 ………………(7)

在本實施例中，上述的符號rMax為最大紅色像素資料、符號gMax為最大綠色像素資料以及符號bMax為最大藍色像素資料。接著，在步驟S332中，處理模組111可判斷最大紅色像素資料rMax、最大綠色像素資料gMax以及最大藍色像素資料bMax的大小，以取得對小像素資料，並且再經由伽瑪轉換模組112執行伽瑪轉換，將最小像素資料轉換為第二最小亮度資料。在本實施例中，處理模組111可依據以下公式(8)執行運算，並且伽瑪轉換模組112可依據以下公式(9)執行轉換。 ………………(8) ………………(9)

在本實施例中，上述的符號mLmax為第二最小亮度資料。再參照圖2，在步驟S330中，處理模組111可依據第二最小亮度資料mLmax決定參考係數。在本實施例中，處理模組111可依據以下公式(10)進行運算。 ………………(10)

在本實施例中，上述的符號k為參考係數。最後，在步驟S340中，處理模組111可依據第一最小亮度資料mL以及參考係數k決定輸出紅色亮度資料、輸出綠色亮度資料以及輸出藍色亮度資料，並且依據第一最小亮度資料mL決定輸出白色亮度資料。在本實施例中，處理模組111可依據以下公式(11)至公式(14)進行運算。 ………………(11) ………………(12) ………………(13) ………………(14)

在本實施例中，上述的符號RLp為輸出紅色亮度資料、GLp為輸出綠色亮度資料、BLp為輸出藍色亮度資料以及WLp為輸出白色亮度資料。也就是說，本實施例的處理模組111可依據上述計算出的第一最小亮度資料mL以及參考係數k來調整原始的輸入影像資料I1的輸入紅色亮度資料RL、輸入綠色亮度資料GL以及輸入藍色亮度資料BL，以產生輸出紅色亮度資料RLp、輸出綠色亮度資料GLp以及輸出藍色亮度資料BLp。並且，處理模組111更依據上述計算出的第一最小亮度資料mL直接做為輸出白色亮度資料WLp。

在本實施例中，伽瑪轉換模組112可依據伽瑪參數對上述的輸出紅色亮度資料RLp、輸出綠色亮度資料GLp、輸出藍色亮度資料BLp以及輸出白色亮度資料WLp執行伽瑪逆轉換，以產生輸出紅色像素資料、輸出綠色像素資料、輸出藍色像素資料以及輸出白色像素資料。在本實施例中，伽瑪轉換模組112可依據以下公式(15)至公式(18)進行轉換。 ………………(15) ………………(16) ………………(17) ………………(18)

在本實施例中，上述的符號Rp為輸出紅色像素資料、符號Gp為輸出綠色像素資料、符號Bp為輸出藍色像素資料以及符號Wp為輸出白色像素資料。在本實施例中，時序控制器100可依據上述計算而得的輸出紅色像素資料Rp、輸出綠色像素資料Gp、輸出藍色像素資料Bp以及輸出白色像素資料Wp來產生輸出影像資料I2，並且藉由輸出影像資料I2來驅動顯示面板300。因此，本實施例的RGBW顯示面板300當中的紅色像素、綠色像素、藍色像素以及白色像素可依據輸出影像資料I2而被有效驅動。

綜上所述，本發明的影像資料處理方法以及時序控制器可將輸入影像資料經由RGB色域轉換至HSV色域，以取得第一最小亮度資料。並且，本發明的影像資料處理方法以及時序控制器可調整轉換後的輸入影像資料的最大明度值調整至邊界值(最高明度)，且再依據調整後的輸入影像資料來運算參考係數。最後，本發明的影像資料處理方法以及時序控制器可依據第一最小亮度資料以及參考係數來調整原始輸入的各顏色亮度，並且產生白色亮度資料，進而產生具有紅色、綠色、藍色以及白色像素資料的輸出影像資料。據此，本發明的影像資料處理方法以及時序控制器產生的輸出影像資料可有效驅動RGBW顯示面板，並且可使RGBW顯示面板提供良好的顯示品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧時序控制器

110‧‧‧色彩轉換模組

111‧‧‧處理模組

112‧‧‧伽瑪轉換模組

113‧‧‧色域轉換模組

200‧‧‧驅動電路

300‧‧‧顯示面板

I1‧‧‧輸入影像資料

I2‧‧‧輸出影像資料

S410、S420、S430、S431、S432、S440‧‧‧步驟

圖1是依照本發明的一實施例的時序控制器的示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例的影像資料處理方法的流程圖。 圖3是依照本發明的一實施例的計算第二最小亮度的流程圖。

Claims (12)

1. 一種影像資料處理方法，包括：依據一伽瑪參數對一輸入影像資料執行伽瑪轉換，並且決定該輸入影像資料的一第一最小亮度資料；將該輸入影像資料由一RGB色域轉換至一HSV色域，並且將轉換後的該輸入影像資料的一最大明度資料調高至一邊界值；依據轉換後的該輸入影像資料決定一第二最小亮度資料，並且依據該第二最小亮度資料決定一參考係數；依據該第一最小亮度資料以及該參考係數決定一輸出紅色亮度資料、一輸出綠色亮度資料以及一輸出藍色亮度資料，並且依據該第一最小亮度資料決定一輸出白色亮度資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料處理方法，更包括：依據該伽瑪參數對該輸入影像資料的一輸入紅色像素資料、一輸入綠色像素資料以及一輸入藍色像素資料執行伽瑪轉換，以產生一輸入紅色亮度資料、一輸入綠色亮度資料以及一輸入藍色亮度資料。
3. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料處理方法，其中該伽瑪參數為2.2。
4. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料處理方法，決定該輸入影像資料的該第一最小亮度資料的步驟包括：將該輸入影像資料經由伽瑪轉換取得一輸入紅色亮度資料、 一輸入綠色亮度資料以及一輸入藍色亮度資料，並且判斷該輸入紅色亮度資料、該輸入綠色亮度資料以及該輸入藍色亮度資料的大小，以決定該第一最小亮度資料。
5. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料處理方法，其中依據轉換後的該輸入影像資料決定該第二最小亮度資料的步驟包括：將轉換後的該輸入影像資料的一最大色相資料、一最大飽和度資料以及該最大明度資料由該HSV色域轉換至該RGB色域，以取得對應的一最大紅色像素資料、一最大綠色像素資料以及一最大藍色像素資料；以及判斷該最大紅色像素資料、該最大綠色像素資料以及該最大藍色像素資料的大小，以取得一最小像素資料，並且經由該伽瑪轉換將該最小像素資料轉換為該第二最小亮度資料。
6. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料處理方法，其中依據該第一最小亮度資料以及該參考係數決定該輸出紅色亮度資料、該輸出綠色亮度資料以及該輸出藍色亮度資料，並且依據該第一最小亮度資料決定該輸出白色亮度資料的步驟更包括：依據該伽瑪參數對該輸出紅色亮度資料、該輸出綠色亮度資料、該輸出藍色亮度資料以及該輸出白色亮度資料執行一伽瑪逆轉換，以產生一輸出紅色像素資料、一輸出綠色像素資料、一輸出藍色像素資料以及一輸出白色像素資料。
7. 一種時序控制器，適用於對一輸入影像資料進行轉換，以產生一輸出影像資料至一驅動電路，並且藉由該驅動電路驅動一顯示面板，包括：一色彩轉換模組，包括：一伽瑪轉換模組，用以依據一伽瑪參數對一輸入影像資料執行伽瑪轉換；一色域轉換模組，用以對該輸入影像資料執行一RGB色域以及一HSV色域之間的色域轉換；以及一處理模組，用以決定該輸入影像資料的一第一最小亮度資料，並且將轉換後的該輸入影像資料的一最大明度資料調高至一邊界值，其中該處理模組依據轉換後的該輸入影像資料決定一第二最小亮度資料，並且依據該第二最小亮度資料決定一參考係數，其中該處理模組依據該第一最小亮度資料以及該參考係數決定一輸出紅色亮度資料、一輸出綠色亮度資料以及一輸出藍色亮度資料，並且依據該第一最小亮度資料決定一輸出白色亮度資料。
8. 如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中該伽瑪轉換模組依據該伽瑪參數將該輸入影像資料的一輸入紅色像素資料、一輸入綠色像素資料以及一輸入藍色像素資料轉換為一輸入紅色亮度資料、一輸入綠色亮度資料以及一輸入藍色亮度資料。
9. 如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中該伽瑪參數為2.2。
10. 如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中該伽瑪轉換模組將該輸入影像資料經由一伽瑪轉換取得一輸入紅色亮度資料、一輸入綠色亮度資料以及一輸入藍色亮度資料，並且該處理模組判斷該輸入紅色亮度資料、該輸入綠色亮度資料以及該輸入藍色亮度資料的大小，以決定該第一最小亮度資料。
11. 如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中該色域轉換模組將轉換後的該輸入影像資料的一最大色相資料、一最大飽和度資料以及該最大明度資料由該HSV色域轉換至該RGB色域，以使該處理模組取得對應的一最大紅色像素資料、一最大綠色像素資料以及一最大藍色像素資料，其中該處理模組判斷該最大紅色像素資料、該最大綠色像素資料以及該最大藍色像素資料的大小，以決定一最小像素資料，並且該伽瑪轉換模組經由該伽瑪轉換將該最小像素資料轉換為該第二最小亮度資料。
12. 如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中該伽瑪轉換模組依據該伽瑪參數對該輸出紅色亮度資料、該輸出綠色亮度資料、該輸出藍色亮度資料以及該輸出白色亮度資料執行一伽瑪逆轉換，以產生一輸出紅色像素資料、一輸出綠色像素資料、一輸出藍色像素資料以及一輸出白色像素資料。