[发明专利]视讯增强及显示电力管理

说明书

技术领域

本发明涉及视觉显示装置中电力管理与影像增强，更特别地，涉及液晶显示装置中的电力管理与影像增强。

背景技术

视觉显示装置普遍存在于电池供电的携带式电子装置中，例如笔记型计算机及移动掌上型电话，其基本上为电池电力的最大消费者。例如，在装置有利用背光照明的薄膜晶体管(TFT，“Thin-film transistor”)液晶显示器(LCD，“Liquid-crystal display”)的移动装置中，LCD面板消耗30％以上的装置电力，而背光基本上消耗LCD电力的75％。因此，为了节省电池电力，主要的重点在于最小化该显示装置的电力消耗。

一LCD屏幕基本上包括一液晶像素的数组，其设置成复数列，其每一列具有复数像素，并设置成行，其每一像素能够显示一灰阶的256光度值及这些相对应色度值的任一个。每个像素具有其本身的液晶单元、一专属的薄膜晶体管、及一专属的电容器。该电容器的电场控制该单元内这些液晶的方向，决定该单元的光学穿透性，及由一背光照亮时决定其光度。该电容器经由其晶体管充电及放电。装置启动基本上为一列一列进行，以致于在任何时间所有的行线被连接至一单一列。

为了节省LCD装置中的电力，可使用动态背光控制，其牵涉到在使用该装置时，例如在回放电影时，动态地调低及调高该背光亮度。再者，其好处在于通过转换这些像素光度值而相对应地转换所要显示的一影像/图案。

发明内容

当该显示背光设定在一特定亮度值时，为了最小化在最大背光之下原始未转换的影像与在该特定背光条件下该转换的影像之间所感知的影像失真，可决定这些像素数值的较佳转换(1)。再者，为了最小化电力消耗而可满足一影像质量需求，可决定这些像素数值的较佳转换(2)。一较佳的转换可以最大化一给定图案的光度，并通过基于该给定图案的这些像素光度值的机率密度的数值由一给定的像素值动态范围指定每个像素一数值而提供最适的对比度。较佳地是在进行转换时，可考虑某些显示属性来对转换参数施加限制。

附图说明

图1显示为沿着对于一特定给定图案形成的一条256像素数值的线的一示例性像素数值分布图，并还显示该恒等转换及一例示性多阶段转换的图。

图2显示为由一段差函数所近似的图1的像素数值分布图，并另显示如何运算出这些转换斜率。

图3显示为图2的段差函数所获得的一多阶段转换图。

图4为根据本发明一较佳具体实施例中使用该给定图案的像素数值分布转换这些给定像素数值的一示例性程序的表示。

图5为代表本发明另一较佳具体实施例中使用该给定图案的像素数值分布转换这些给定像素数值的另一示例性程序的表示。

图6为该技术的一示例性具体实施例的方块示意图。

具体实施方式

转换形状

对于一种转换技术，图1显示为给定或输入在x轴上像素光度值，y轴上输出像素值，及这些像素数值的分布的图形化表示。由(0，0)到(255，255)的直线代表未节省电力且不会造成失真的恒等转换。对于背光控制，转换是需要的。从而，在调整该背光之后，该最大感知光度值在x＝255处为u＜255。然后，假设该像素的感知光度为该背光值与该转换的像素值的乘积，即可用u/255做为因子调整该背光来节省电力。

图1还显示具有4个阶段的一般性多阶段转换来做为一示例。一般而言，对于阶段/区段数目及其斜率的明智选择上，可以进行任何需要的转换。本发明包括用以有助于决定这些阶段的数目与其斜率的技术。

转换形状的限制

一较佳的转换将可满足某些限制来防止不想要的效果。例如，如果在任何阶段该转换的斜率为0，则在该范围中所有这些像素值将被压缩到一单一数值，造成在该处完全丧失对比度。此为本发明中先前已知的某些转换的实例，其修剪这些高像素值到一临界值，造成在该影像中明亮像素的冲蚀。例如，由于在该光线的区域中对比度的丧失，冲蚀将会削弱灯泡及灯光的影像。相反地，如果斜率太大，彼此接近的像素值在该像素值空间中极度地分离，相较于该原始影像即造成一失真的再现。例如，当一给定像素值分布具有一尖峰时，一细长列的像素具有非常类似的光度，例如在一棒球场的场景中。如果该转换对于这些像素值具有一高斜率，该转换的球场将具有极度变化的光度，且该影像将会呈现失真。

要处理这些问题，一较佳的技术是对该斜率施加两种限制，即在任何阶段中该转换的m值：

m≤s_max，

m≥s_min，(1)