TWI696168B - 顯示控制系統及其區域數位增益控制器 - Google Patents

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黃昭禎
吳東穎
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承景科技股份有限公司
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一種區域數位增益控制器，包含數位增益控制單元，接收輸入影像資料，以得到增強影像資料；次像素座標決定單元，接收輸入影像資料的複數組成色彩資料，據以得到該些組成色彩資料的座標；空間增益值單元，根據座標以分別產生該些組成色彩資料的空間增益值；及乘法器，用以將增強影像資料乘以相應的空間增益值，以產生補償影像資料。

Description

顯示控制系統及其區域數位增益控制器
本發明係有關一種適用於液晶顯示器的顯示控制系統，特別是關於一種區域數位增益控制器。
液晶顯示器(LCD)為平板(flat-panel)顯示器的一種，其使用液晶分子以控制調變光線的強度，以顯示影像。液晶顯示器可適用於各種的電子裝置，例如電視、電腦、行動電話等，可應用於室內或室外的場合。
液晶顯示器包含矩陣排列的複數像素，分別由控制元件(例如薄膜電晶體(TFT))控制影像的顯示。然而，由於元件的電性或光學的製造變異(variation)，會形成亮度的不均勻(non-uniform brightness)，造成部分像素較亮或較暗的不均勻痕跡(mura)現象。
為了改善此種顯示不均勻現象，一般會使用去痕跡(de-mura)機制。傳統液晶顯示器的去痕跡機制係事先使用感測技術以決定不均勻位置與相關參數，再使用記憶體預先儲存這些感測得到的資料，作為補償參數，稱為痕跡圖像(mura map)。於影像顯示之前，擷取痕跡圖像，據以對影像資料進行補償，再將經補償的影像資料顯示於液晶顯示器的相應像素位置。
除了不均勻痕跡(mura)現象，液晶顯示器通常還會具有不均勻色溫(non-uniform color temperature)現象。第一A圖例示簡化的液晶顯示器的像素，第一B圖至第一D圖例示第一A圖之部分像素的色溫曲線。根據這些色溫曲線可以得知，位於不同位置之像素具有不同的色溫特性，因而造成空間上的色彩差異(spatial color difference)。
因此亟需提出一種新穎的顯示控制機制，以改善液晶顯示器之色溫的均勻度。
鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種顯示控制系統，其具有區域數位增益控制器，可有效補償液晶顯示器之空間上的色彩差異，用以提升色溫的均勻度。
根據本發明實施例，區域數位增益控制器包含數位增益控制單元、次像素座標決定單元、空間增益值單元及乘法器。數位增益控制單元接收輸入影像資料，以得到增強影像資料。次像素座標決定單元接收輸入影像資料的複數組成色彩資料，據以得到該些組成色彩資料的座標。空間增益值單元根據座標以分別產生該些組成色彩資料的空間增益值。乘法器將增強影像資料乘以相應的空間增益值，以產生補償影像資料。
第二圖顯示本發明實施例之液晶顯示器100的系統方塊圖。在本實施例中，液晶顯示器100可包含顯示面板11，其可包含排列為矩陣形式的複數像素。本實施例之液晶顯示器100可包含閘極驅動器(又稱為掃描驅動器)12，用以依序開啟顯示面板11的至少一列像素。液晶顯示器100可包含源極驅動器(又稱為資料驅動器)13，用以產生影像資料的相應電壓至顯示面板11，以顯示影像於顯示面板11。液晶顯示器100可包含時序控制器(TCON)14，用以控制閘極驅動器12及源極驅動器13。
第三圖顯示本發明實施例之顯示控制系統200的系統方塊圖，適用於液晶顯示器，用以提升色溫的均勻度。在一實施例中，顯示控制系統200可設於第二圖之液晶顯示器100的時序控制器14中，但不限定於此。
在本實施例中，顯示控制系統200可包含區域數位增益控制器(local digital gain controller)21，其接收輸入影像資料，用以進行空間上的補償，以得到補償影像資料。上述之輸入影像資料包含複數組成色彩資料，例如紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)資料。顯示控制系統200可包含抖動(dithering)單元22，其接收並對(區域數位增益控制器21的)補償影像資料進行抖動(dithering)信號處理，因而產生紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的輸出影像資料。
第四圖顯示第三圖之顯示控制系統200的詳細方塊圖。第五圖例示第四圖之顯示控制系統200的相關影像資料。舉例而言，位於(100,100)之輸入影像資料包含紅色(R)資料R(100,100)、綠色(G)資料G(100,100)、藍色(B)資料B(100,100)。在本實施例中，區域數位增益控制器21可包含數位增益控制(digital gain control, DGC)單元211，其接收輸入影像資料(的該些組成色彩資料(例如R、G、B資料))，以得到增強影像資料。在一實施例中，數位增益控制(DGC)單元211可包含查表(lookup table)，如第六A圖所例示，據以得到輸入影像資料相應的增強影像資料。舉例而言，如第五圖所例示，輸入影像資料的紅色(R)資料R(100,100)為128，經數位增益控制(DGC)單元211的查表後可得到增強影像資料的紅色(R)資料R(100,100)為512。增強影像資料的其他組成色彩資料(例如綠色(G)資料G(100,100)、藍色(B)資料B(100,100))也可依相同原則得到。
本實施例之區域數位增益控制器21可包含次像素(sub-pixel)座標決定單元212，其接收輸入影像資料(的該些組成色彩資料(例如R、G、B資料))，據以得到該些組成色彩資料的座標。
根據本實施例的特徵之一，區域數位增益控制器21可包含空間增益值(spatial gain)單元213，其根據次像素座標決定單元212所得到的座標，據以分別產生該些組成色彩資料(例如R、G、B資料)的空間增益值。在本實施例中，空間增益值單元213可包含空間增益值查表(lookup table)，據以得到該些組成色彩資料(例如R、G、B資料)之座標相應的空間增益值。第六B圖、第六C圖、第六D圖分別例示紅色(R)資料、綠色(G)資料、藍色(B)資料的空間增益值查表。在一實施例中，空間增益值單元213可包含記憶裝置，例如靜態隨機存取記憶體(SRAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)或快閃記憶體(flash)，用以儲存空間增益值查表。
本實施例之區域數位增益控制器21可包含乘法器214，用以將(數位增益控制(DGC)單元211之)增強影像資料乘以(空間增益值單元213之)相應的空間增益值，以產生補償影像資料。舉例而言，如第五圖所例示，增強影像資料的紅色(R)資料R(100,100)為512，相應的空間增益值為1.1，兩者相乘後可得到補償影像資料的紅色(R)資料R(100,100)為563(=512x1.1)。補償影像資料的其他組成色彩資料(例如綠色(G)資料G(100,100)、藍色(B)資料B(100,100))也可依相同原則得到。
區域數位增益控制器21所產生的補償影像資料經抖動單元22的抖動信號處理後，可得到輸出影像資料。舉例而言，如第五圖所例示，補償影像資料的紅色(R)資料R(100,100)為563，經抖動單元22的抖動信號處理後，可得到輸出影像資料的紅色(R)資料R(100,100)為141。輸出影像資料的其他組成色彩資料(例如綠色(G)資料G(100,100)、藍色(B)資料B(100,100))也可依相同原則得到。
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:液晶顯示器 11:顯示面板 12:閘極驅動器 13:源極驅動器 14:時序控制器 200:顯示控制系統 21:區域數位增益控制器 211:數位增益控制單元 212:次像素座標決定單元 213:空間增益值單元 214:乘法器 22:抖動單元
第一A圖例示簡化的液晶顯示器的像素。 第一B圖至第一D圖例示第一A圖之部分像素的色溫曲線。 第二圖顯示本發明實施例之液晶顯示器的系統方塊圖。 第三圖顯示本發明實施例之顯示控制系統的系統方塊圖。 第四圖顯示第三圖之顯示控制系統的詳細方塊圖。 第五圖例示第四圖之顯示控制系統的相關影像資料。 第六A圖例示第四圖之數位增益控制單元的查表。 第六B圖、第六C圖、第六D圖分別例示紅色(R)資料、綠色(G)資料、藍色(B)資料的空間增益值查表。
200:顯示控制系統
21:區域數位增益控制器
211:數位增益控制單元
212:次像素座標決定單元
213:空間增益值單元
214:乘法器
22:抖動單元

Claims (9)

  1. 一種區域數位增益控制器，包含：一數位增益控制單元，接收輸入影像資料，以得到增強影像資料；一次像素座標決定單元，接收該輸入影像資料的複數組成色彩資料，據以得到該些組成色彩資料的座標；一空間增益值單元，根據該座標以分別產生該些組成色彩資料的空間增益值；及一乘法器，用以將該增強影像資料乘以相應的該空間增益值，以產生補償影像資料。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之區域數位增益控制器，其中該數位增益控制單元包含一查表，據以得到輸入影像資料相應的增強影像資料。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之區域數位增益控制器，其中該空間增益值單元包含一空間增益值查表，據以得到該些組成色彩資料之座標相應的空間增益值。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之區域數位增益控制器，其中該空間增益值單元包含記憶裝置，用以儲存該空間增益值查表。
  5. 一種顯示控制系統，包含：一區域數位增益控制器，接收輸入影像資料，用以進行空間上的補償，以得到補償影像資料；及一抖動單元，接收並對該補償影像資料進行抖動信號處理，以產生輸出影像資料；其中該區域數位增益控制器包含： 一數位增益控制單元，接收該輸入影像資料，以得到增強影像資料；一次像素座標決定單元，接收該輸入影像資料的複數組成色彩資料，據以得到該些組成色彩資料的座標；一空間增益值單元，根據該座標以分別產生該些組成色彩資料的空間增益值；及一乘法器，用以將該增強影像資料乘以相應的該空間增益值，以產生該補償影像資料。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之顯示控制系統，其中該數位增益控制單元包含一查表，據以得到輸入影像資料相應的增強影像資料。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述之顯示控制系統，其中該空間增益值單元包含一空間增益值查表，據以得到該些組成色彩資料之座標相應的空間增益值。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述之顯示控制系統，其中該空間增益值單元包含記憶裝置，用以儲存該空間增益值查表。
  9. 根據申請專利範圍第5項所述之顯示控制系統，其中該顯示控制系統設於一顯示器的時序控制器中。
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