显示器的亮度补偿方法
专利名称：显示器的亮度补偿方法
技术领域：
本发明是关于一种显示器的亮度补偿方法，特别是一种等离子显示器的亮度补偿方法。
背景技术：
等离子显示器(plasma display panel，PDP)是一种借由气体放电来产生光的平面显示器，其是由多个填充有惰性气体的放电单元(discharge cell)所组成，而各放电单元内的惰性气体在受到电场激发后，可产生紫外光照射在各放电单元表面的荧光体上，再借由不同的荧光体所发射出的红色、绿色与蓝色的可见光，并配合驱动电路的设计与影像讯号处理以将此三种原色的可见光混合，而形成彩色的画面。由于等离子显示器的尺寸大且薄，并具有低辐射与视角广等优点，因此是未来大尺寸显示器的主流。
请参考图1，图1所示是为一等离子显示器的简化示意图。如图1所示，等离子显示器10至少包含有像素列(pixel row)12、14与15，且各像素列均包含有多个像素(pixel，未显示)。一般而言，等离子显示器10是依据一影像数据(image data)来显示一画面帧(frame)，而该影像数据是由多个像素数据列(pixel data row)所构成，其中当各该像素数据列输入其所对应的各像素列12、14或15时，各该像素是可依据该影像数据而显示适当的色彩与亮度，以使等离子显示器10显示该画面。
然而，针对同一像素列的各个像素而言，每个像素的实际显示亮度会受到其他像素的亮度影响，而导致每个像素的实际显示亮度与理论应显示亮度不同，此即所谓的负载效应(loading effect)。例如，在图1所示的画面中，像素列12是分为像素区域(pixel area)12a与12b，像素列14分为像素区域14a与14b，而像素列16则分为像素区域16a与16b。其中，像素区域12a、14a与16a是分别属于低灰阶值、中灰阶值与高灰阶值，而像素区域12b、14b与16b则具有相同的灰阶值。理论上，像素区域12b、14b与16b应显示出相同的亮度，但实际上，在这个等离子显示器10所显示的该画面中，像素区域12b、14b与16b的亮度却分别为L2、L4、L6，且其大小关系为L2＞L4＞L6，而导致亮度与色彩的失真。需注意的是，负载效应通常只发生在同一列的像素，也就是某个像素的亮度大小只与同一列其他像素的亮度有关，并不受同一行(column)其他像素的亮度的影响，亦即，垂直方向并不会发生负载效应。
而为了解决前述的负载效应，传统技术是当一影像数据于输入各像素列之前，即先对该影像数据进行一亮度补偿程序，然后才再将经过亮度补偿的影像数据输入各像素列，以使像素列的各个像素得以依据所对应的亮度补偿后的影像数据来显示。如此一来，像素列的各个像素的实际显示亮度便能够接近理论应显示亮度，而不至于产生亮度与色彩的失真。
请参考图2，图2是为传统解决一等离子显示器的负载效应的方法流程图，且图2是以一分辨率(resolution)为800×600的等离子显示器为例，亦即该等离子显示器具有600条像素列，而各该像素列具有800个像素。首先提供一画面帧(frame)的影像数据，其包含有600个像素数据列。其中，各该像素数据列皆包含有800个像素数据，亦即2400个R、G、B子像素数据，且各该子像素数据均具有一亮度值。一般而言，各该亮度值可以八比特(8-bits)的二进位格式来表示，其范围是从(00000000)2到(11111111)2，此外，各该亮度值亦可以十进位格式来表示，其范围是从0到255，以0代表全黑，255代表全白，因此亮度值的大小总共有256种，亮度值越大即表示亮度越亮。
如图2所示，进行一步骤20，读取一像素数据列。接着进行一步骤22，计算该像素数据列的负载(load)，其方法是先提供一亮度临界值，并将该像素数据列的各该亮度值与该亮度临界值比较，然后计算亮度值超过该亮度临界值的像素数据个数，而超过该亮度临界值的像素数据个数即为该像素数据列的负载。
之后，进行一步骤24，依据该像素数据列的负载大小，来判断该像素数据列是否需要进行亮度补偿程序，其判断方法如下首先提供一负载临界值，并将该像素数据列的负载与该负载临界值相比较，若该像素数据列的负载小于该负载临界值，则直接进行一步骤34，将该像素数据列输出。
相反地，当该像素数据列的负载大或等于该负载临界值时，则进行一步骤26，并对该像素数据列进行亮度补偿程序。在步骤26中，首先提供一亮度补偿表，该亮度补偿表是由多个亮度补偿值所构成，且各该亮度补偿值是由大到大依序排列，接着在该亮度补偿表内挑选第一个亮度补偿值(亦即最大的亮度补偿值)。
随后执行一步骤28，将该像素数据列的各个亮度值加上步骤26中所挑选的亮度补偿值，以进行亮度补偿程序。接着进行一步骤30，计算经过亮度补偿后的该像素数据列(简称补偿像素数据列)的负载，其计算方式与前述相同。之后再进行一步骤32，比较该补偿像素数据列的负载与原来的像素数据列的负载是否相同。由前所述，执行亮度补偿程序时，加入的亮度补偿值必须以不影响画面输出的品质为前提，换言之，加入的亮度补偿值不能过大，因此，若补偿像素数据列的负载大于原来的像素数据列的负载，则被视为所加入的亮度补偿值太大，足以影响输出画面的品质，于是必须重复进行步骤26，亦即再由亮度补偿表中，选择下一个亮度补偿值以进行亮度补偿，直到补偿像素数据列与原来的像素数据列的负载相同为止。最后，进行一步骤34，将补偿像素数据列输出，以完成亮度补偿。
然而，传统的亮度补偿方法必须先储存一像素数据列，然后再判断该像素数据列内的各该亮度值是否需要进行亮度补偿，若判断为是，再对该像素数据列内的各该亮度值进行亮度补偿，因此，若该像素数据列具有800个像素数据，亦即2400个亮度值，而每个亮度值所需的存储器容量为8比特，因此传统的亮度补偿方法至少需要19200比特的存储器，相当耗费控制电路的制作成本。此外，目前的等离子显示器均具有自动功率限制(autopower limited，APL)的功能，而自动功率限制是用来维持各个画面的最大输出功率一致，然而传统的亮度补偿方法所使用的亮度补偿值并未依据自动功率限制来作调整，因而无法有效消弥负载效应，进而降低等离子显示器的画面显示品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种等离子显示器的亮度补偿方法，以解决前述问题。
依据本发明的目的，在本发明的优选实施例之中，首先提供一第一像素数据列，其具有多个第一亮度值。接着，进行一亮度补偿程序，以利用一预定主补偿值来补偿各该第一亮度值。最后，输入补偿后的该第一像素数据列至该显示器的一像素列，以使该显示器显示一第一画面。其中该预定主补偿值是利用一预定像素数据列计算而得，而该预定像素数据列是用来输入至该像素列，以使该显示器显示一预定画面，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
由于本发明是利用一画面所计算出的主补偿值，来对该画面的下一个画面进行亮度补偿程序，因此本发明仅需要储存该画面的各该主补偿值，其所需要的存储器储存量小，因此可降低电路成本。再者，本发明的主补偿值是包含有一补偿修正系数，而该补偿修正系数是用来配合等离子显示器的自动功率限制，以增加该亮度补偿程序的可靠度，因而可有效消弥负载效应，进而提升等离子显示器的画面显示品质。
图1是一等离子显示器的简化示意图。
图2是传统解决一等离子显示器的负载效应的方法流程图。
图3是一分辨率为800×600的等离子显示器的简化示意图。
图4(A)至图7是本发明的等离子显示器的亮度补偿方法示意图。
图中符号说明10、40等离子显示器12、14、16像素列12a、12b、14a、14b、16a、16b像素区域20、22、24、26、28、30、32、34、70、72、74、76、76a、76b、76c、76d、78、80、82、84、86步骤50、60像素数据列具体实施方式
请参考图3与图4，图3是为一分辨率为800×600的等离子显示器的简化示意图，而图4(A)至图7是为本发明的等离子显示器的亮度补偿方法示意图，且图4是以图3所示的等离子显示器为例。如图3所示，等离子显示器40包含有600条像素列(P1、P2、P3、…P600)，而各该像素列均具有800个像素(未显示)，且各该像素均包含有三个子像素(未显示)，分别用来显示红、蓝与绿三种颜色。
等离子显示器40是用来显示至少一第一画面与一第二画面，且该第一画面是显示于该第二画面之前。其中等离子显示器40是依据一第一影像数据来显示该第一画面，而该第一影像数据包含有600个像素数据列(例如图4(A)所示的像素数据列50)，各该像素数据列是分别用来输入至等离子显示器40的像素列P1～P600，而图4(A)所示的像素数据列50便是用来输入至等离子显示器40的像素列P1。此外，如图4(A)所示，像素数据列50包含有2400个像素数据A1～A2400，且各像素数据A1～A2400均具有一亮度值，而各像素数据A1～A2400是分别对应至像素列P1上的各该子像素。相同地，等离子显示器40是依据一第二影像数据来显示该第二画面，而该第二影像数据包含有600个像素数据列(例如图5(A)所示的像素数据列60)，各该像素数据列是分别用来输入至等离子显示器40的像素列P1～P600，而图5(A)所示的像素数据列60便是用来输入至等离子显示器40的像素列P1。此外，如图5(A)所示，像素数据列60包含有2400个像素数据B1～B2400，且各像素数据B1～B2400均具有一亮度值，而各像素数据B1～B2400是分别对应至像素列P1上的各该子像素。
另一方面，本发明的亮度补偿方法主要是利用一画面的主补偿值而次补偿值来补偿该画面的下一个画面的亮度值，例如以前述的该第一画面与该第二画面为例，该第一影像数据的各该像素数据列分别可经由计算与查表而得到各该像素数据列所对应的主补偿值与次补偿值，而该第二影像数据的各该像素数据列便可利用该第一影像数据所对应的各该主补偿值与各该次补偿值来进行亮度补偿。
现以图4(A)所示的像素数据列50为例，来说明本发明的主补偿值与次补偿值的决定方法。首先，先依据一实验值、产品规格或业界标准来决定一亮度临界值，例如160，然后将像素数据列50的各亮度值与该亮度临界值(即160)进行比较，以得到各亮度值的权重值，其中当一亮度值大于该亮度临界值(即160)时，则该亮度值的权重值为1，若当一亮度值小于该亮度临界值(即160)时，则该亮度值的权重值为0。例如如图4(B)所示，像素数据A1的亮度值为170(＞160)，因此像素数据A1的权重值为1，相反地，像素数据A3的亮度值为50(＜160)，因此像素数据A3的权重值为0。然后反覆依据上述方式以求得各像素数据A1～A2400的权重值，最后再将各像素数据A1～A2400的权重值累加，而得到一累加权重值(例如300)。
请继续参考图4(B)与表1，表1所示是为累加权重值与主补偿值的对应关系，其中，如表1所示，该累加权重值(即300)所对应的主补偿值是为10。最后，为了配合等离子显示器40的自动功率限制(auto power limited，APL)，再将查到的主补偿值(即10)与一补偿修正系数(例如0.8)相乘，以得到像素数据列50的主补偿值(即8)，值得注意的是，该补偿修正系数是会随一画面负载增加而减小。此外，请参考表2，表2所示是为亮度值与次补偿值的对应关系，如表2所示，依据像素数据列50的主补偿值(即8)，并对照表2便可得到各亮度值所对应的次补偿值。
接着，本发明的亮度补偿方法将以前述的该第一画面与该第二画面为例作更进一步的阐述，亦即说明利用像素数据列50所对应的主、次补偿值来对像素数据列60的各亮度值进行亮度补偿。
如图6所示，首先进行一步骤70，读取像素数据列60，如图5(A)所示，像素数据列60包含有2400个像素数据B1～B2400，且各像素数据B1～B2400均具有一亮度值。随后进行一步骤72，读取像素数据列60的像素数据B1的亮度值。之后再进行一步骤74，先提供一亮度临界值(例如160)，然后将像素数据B1的亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到像素数据B1的权重值，如前所述，由于像素数据B1的亮度值为165，其是大于该亮度临界值(即160)，因此像素数据B1的权重值为1。
接着，进行一步骤76，利用一亮度补偿程序来对像素数据B1的亮度值进行亮度补偿。请参考图7，图7是为本发明的亮度补偿程序的流程图。如图7所示，在本发明的亮度补偿程序中，首先进行一步骤76a，提供一低亮度决定值(例如100)。然后进行一步骤76b，将像素数据B1的亮度值与该低亮度决定值进行比较，并判断像素数据B1的亮度值与该低亮度决定值的大小关系。由于像素数据B1的亮度值为165(＞100)，因此进行一步骤76c，将像素数据B1的亮度值(即165)减去该第一画面的像素数据列50的主补偿值(即8)，而得到补偿后的像素数据B1的亮度值(即157)，如图5(C)所示。然而，若当一亮度值小于该低亮度决定值时，例如图5(A)所示的像素数据B2，则进行一步骤76d，将像素数据B2的亮度值减去一次补偿值。如表2所示，由于像素数据B2的亮度值为95，因此像素数据B2所对应的次补偿值为9，最后将像素数据B2的亮度值减去9，而可得到补偿后的像素数据B2的亮度值(即86)，如图5(C)所示。
随后请继续参考图6，进行一步骤78，判断像素数据列60的所有像素数据B1～B2400是否皆已经完成亮度补偿，若否，则回到步骤72，再继续进行像素数据60的下一个像素数据的亮度补偿。若所有的像素数据B1～B2400的亮度值皆已经完成亮度补偿，则进行一步骤80，输出补偿后的像素数据列60。
然后，如图5(C)与图6所示，进行一步骤82，累加像素数据列60的各个像素数据B1～B2400的权重值，而得到一累加权重值(例如1300)。接着如表1所示，该累加权重值(即1300)所对应的主补偿值是为5，最后再将查到的主补偿值(即5)与一补偿修正系数(例如0.8)相乘，以得到像素数据列60的主补偿值(即4)，并将像素数据列60的主补偿值(即4)存入存储器。此外，依据像素数据列60的主补偿值，并利用查表法(表2)可得到各亮度值所对应的次补偿值。需注意的是，像素数据列60的主补偿值(即4)与次补偿值是用来补偿下一个画面的亮度值，亦即，在下一个画面中，针对输入至像素列P1(如图3所示)的一像素数据列而言，其乃是借由像素数据列60的主补偿值(即4)与次补偿值来进行亮度补偿。
最后，进行一步骤84，判断该第二影像数据的所有像素数据列是否皆已经完成亮度补偿，若否，则回到步骤52，继续进行下一条像素数据列的亮度补偿。若所有的像素数据列皆已经完成亮度补偿，则将所有补偿后的像素数据列输入等离子显示器40的各像素列(P1、P2、P3…P600)，以使等离子显示器40显示该第二画面。随后，进行一步骤68，开始对下一个画面的影像数据进行亮度补偿程序。
一般而言，前述的亮度临界值、补偿修正系数与低亮度决定值是为一等离子显示器的预设值，由于每部等离子显示器的特性并不尽相同，因此，每部等离子显示器所预设的亮度临界值、补偿修正系数与低亮度决定值必须视每部等离子显示器的特性差异而作适当的调整。此外，前述的表1(累加权重值与主补偿值的对应关系)是表2(亮度值与次补偿值的对应关系)，也是预先设定并储存于等离子显示器内，其亦必须视等离子显示器的特性而作适当的调整。
相较于传统技术，本发明利用一画面所计算出的主、次补偿值，来对该画面的下一个画面进行亮度补偿程序，因此本发明仅需要储存该画面的各该主补偿值，其所需要的存储器储存量小，因此可降低电路成本。再者，本发明的主补偿值是包含有一补偿修正系数，而该补偿修正系数是用来配合等离子显示器的自动功率限制，以增加该亮度补偿程序的可靠度，因而可有效消弥负载效应，进而提升等离子显示器的画面显示品质。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
表1
表权利要求
1.一种显示器的亮度补偿方法，该显示器包含有至少一像素列，而该亮度补偿方法包含有提供一第一像素数据列，其包含有多个第一亮度值；进行一亮度补偿程序，以利用一预定主补偿值来补偿各该第一亮度值；以及输入补偿后的该第一像素数据列至该像素列，以使该显示器显示一第一画面；其中该预定主补偿值是利用一预定像素数据列计算而得，而该预定像素数据列是用来输入至该像素列，以使该显示器显示一预定画面，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
2.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其中于进行该亮度补偿程序之前，该亮度补偿方法另包含有提供一亮度临界值；将各该第一亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到各该第一亮度值的权重值；以及累加各该权重值，以得到一第一累加权重值。
3.如权利要求2所述的亮度补偿方法，其中该亮度补偿方法另包含有计算各该第一亮度值所对应的一第一主补偿值，而该第一主补偿值的计算方法包含有依据该第一累加权重值，并利用查表法以得到一第二主补偿值；将该第二主补偿值与一第一补偿修正系数相乘，以得到该第一主补偿值；以及储存该第一主补偿值。
4.如权利要求3所述的亮度补偿方法，其中该预定像素数据列包含有多个预定亮度值，而该预定主补偿值的计算方法包含有下列步骤提供该亮度临界值；读取各该预定亮度值；将各该预定亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到各该预定亮度值的权重值，并累加各该权重值而得到一预定累加权重值；依据该预定累加权重值，并利用查表法以得到一第三主补偿值；将该第三主补偿值与一预定补偿修正系数相乘，以得到该预定主补偿值；以及储存该预定主补偿值。
5.如权利要求4所述的亮度补偿方法，其中该亮度临界值是依据一实验值、产品规格或业界标准来决定。
6.如权利要求4所述的亮度补偿方法，其中查表法是经由一第一预定表而查得，而该第一预定表是预先设定并储存于该显示器内。
7.如权利要求4所述的亮度补偿方法，其中该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是用来配合该显示器的自动功率限制(auto power limited，APL)，以增加该亮度补偿程序的可靠度，且该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是均随一画面负载增加而减小。
8.如权利要求7所述的亮度补偿方法，其中该自动功率限制是用来维持该预定画面与该第一画面的最大输出功率一致。
9.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其中该亮度补偿程序包含有下列步骤提供一低亮度决定值；读取各该第一亮度值；以及将各该第一亮度值与该低亮度决定值进行比较，其中当各该第一亮度值大于或等于该低亮度决定值时，则将大于或等于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去该预定主补偿值，而当各该第一亮度值小于该低亮度决定值时，则依据该预定主补偿值，并利用查表法来得到各该第一亮度值所对应的多个次补偿值，并将小于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去其所对应的各该次补偿值。
10.如权利要求9所述的亮度补偿方法，其中查表法是经由一第二预定表而查得，而该第二预定表是预先设定并储存于该显示器内。
11.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其中该显示器是为一等离子显示器。
12.一种等离子显示器的亮度补偿方法，该等离子显示器包含有至少一像素列，该亮度补偿方法包含有提供一预定主补偿值；提供一第一像素数据列，其包含有多个第一亮度值；进行一亮度补偿程序，以将各该第一亮度值与一低亮度决定值进行比较，其中当各该第一亮度值大于或等于该低亮度决定值时，则将大于或等于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去该预定主补偿值，而当各该第一亮度值小于该低亮度决定值时，则依据该预定主补偿值来查得各该第一亮度值所对应的多个次补偿值，并将小于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去其所对应的各该次补偿值；以及输入补偿后的该第一像素数据列至该像素列，以使该等离子显示器显示一第一画面；其中该预定主补偿值利用一预定像素数据列计算而得，而该预定像素数据列是用来输入至该像素列，以使该等离子显示器显示一预定画面，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
12.如权利要求12所述的亮度补偿方法，其中于进行该亮度补偿程序之前，该亮度补偿方法另包含有提供一亮度临界值；将各该第一亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到各该第一亮度值的权重值；以及累加各该权重值，以得到一第一累加权重值。
14.如权利要求13所述的亮度补偿方法，其中该亮度临界值是依据一实验值、产品规格或业界标准来决定。
15.如权利要求14所述的亮度补偿方法，其中该亮度补偿方法另包含有计算该第一像素数据列所对应的一第一主补偿值，而该第一主补偿值的计算方法包含有依据该第一累加权重值，并利用查表法以得到一第二主补偿值；将该第二主补偿值与一第一补偿修正系数相乘，以得到该第一主补偿值；以及储存该第一主补偿值。
16.如权利要求15所述的亮度补偿方法，其中该预定像素数据列包含有多个预定亮度值，而该预定主补偿值的计算方法包含有下列步骤提供该亮度临界值；读取各该预定亮度值；将各该预定亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到该各该预定亮度值的权重值，并累加各该权重值而得到一预定累加权重值；依据该预定累加权重值，并利用查表法以得到一第三主补偿值；将该第三主补偿值与一预定补偿修正系数相乘，以得到该预定主补偿值；以及储存该预定主补偿值。
17.如权利要求16所述的亮度补偿方法，其中查表法是经由一第一预定表而查得，而该第一预定表是预先设定并储存于该等离子显示器内。
18.如权利要求16所述的亮度补偿方法，其中该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是用来配合该等离子显示器的自动功率限制，以增加该亮度补偿程度的可靠度，且该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是均随一画面负载增加而减小。
19.如权利要求18所述的亮度补偿方法，其中该自动功率限制是用来维持该预定画面与该第一画面的最大输出功率一致。
全文摘要
本发明是先提供一具有多个第一亮度值的第一像素数据列，接着利用一预定主补偿值来补偿各该第一亮度值，然后再输入补偿后的该第一像素数据列至该显示器，以使该显示器显示一第一画面。其中该预定主补偿值是利用一预定画面的该像素列的一预定像素数据列计算而得，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
文档编号G09G3/28GK1517960SQ03101648
公开日2004年8月4日 申请日期2003年1月13日 优先权日2003年1月13日
发明者蔡宗光, 吕丽如, 黄日锋, 杨孙成 申请人:友达光电股份有限公司
技术领域：
本发明是关于一种显示器的亮度补偿方法，特别是一种等离子显示器的亮度补偿方法。
背景技术：
等离子显示器(plasma display panel，PDP)是一种借由气体放电来产生光的平面显示器，其是由多个填充有惰性气体的放电单元(discharge cell)所组成，而各放电单元内的惰性气体在受到电场激发后，可产生紫外光照射在各放电单元表面的荧光体上，再借由不同的荧光体所发射出的红色、绿色与蓝色的可见光，并配合驱动电路的设计与影像讯号处理以将此三种原色的可见光混合，而形成彩色的画面。由于等离子显示器的尺寸大且薄，并具有低辐射与视角广等优点，因此是未来大尺寸显示器的主流。
请参考图1，图1所示是为一等离子显示器的简化示意图。如图1所示，等离子显示器10至少包含有像素列(pixel row)12、14与15，且各像素列均包含有多个像素(pixel，未显示)。一般而言，等离子显示器10是依据一影像数据(image data)来显示一画面帧(frame)，而该影像数据是由多个像素数据列(pixel data row)所构成，其中当各该像素数据列输入其所对应的各像素列12、14或15时，各该像素是可依据该影像数据而显示适当的色彩与亮度，以使等离子显示器10显示该画面。
然而，针对同一像素列的各个像素而言，每个像素的实际显示亮度会受到其他像素的亮度影响，而导致每个像素的实际显示亮度与理论应显示亮度不同，此即所谓的负载效应(loading effect)。例如，在图1所示的画面中，像素列12是分为像素区域(pixel area)12a与12b，像素列14分为像素区域14a与14b，而像素列16则分为像素区域16a与16b。其中，像素区域12a、14a与16a是分别属于低灰阶值、中灰阶值与高灰阶值，而像素区域12b、14b与16b则具有相同的灰阶值。理论上，像素区域12b、14b与16b应显示出相同的亮度，但实际上，在这个等离子显示器10所显示的该画面中，像素区域12b、14b与16b的亮度却分别为L2、L4、L6，且其大小关系为L2＞L4＞L6，而导致亮度与色彩的失真。需注意的是，负载效应通常只发生在同一列的像素，也就是某个像素的亮度大小只与同一列其他像素的亮度有关，并不受同一行(column)其他像素的亮度的影响，亦即，垂直方向并不会发生负载效应。
而为了解决前述的负载效应，传统技术是当一影像数据于输入各像素列之前，即先对该影像数据进行一亮度补偿程序，然后才再将经过亮度补偿的影像数据输入各像素列，以使像素列的各个像素得以依据所对应的亮度补偿后的影像数据来显示。如此一来，像素列的各个像素的实际显示亮度便能够接近理论应显示亮度，而不至于产生亮度与色彩的失真。
请参考图2，图2是为传统解决一等离子显示器的负载效应的方法流程图，且图2是以一分辨率(resolution)为800×600的等离子显示器为例，亦即该等离子显示器具有600条像素列，而各该像素列具有800个像素。首先提供一画面帧(frame)的影像数据，其包含有600个像素数据列。其中，各该像素数据列皆包含有800个像素数据，亦即2400个R、G、B子像素数据，且各该子像素数据均具有一亮度值。一般而言，各该亮度值可以八比特(8-bits)的二进位格式来表示，其范围是从(00000000)2到(11111111)2，此外，各该亮度值亦可以十进位格式来表示，其范围是从0到255，以0代表全黑，255代表全白，因此亮度值的大小总共有256种，亮度值越大即表示亮度越亮。
如图2所示，进行一步骤20，读取一像素数据列。接着进行一步骤22，计算该像素数据列的负载(load)，其方法是先提供一亮度临界值，并将该像素数据列的各该亮度值与该亮度临界值比较，然后计算亮度值超过该亮度临界值的像素数据个数，而超过该亮度临界值的像素数据个数即为该像素数据列的负载。
之后，进行一步骤24，依据该像素数据列的负载大小，来判断该像素数据列是否需要进行亮度补偿程序，其判断方法如下首先提供一负载临界值，并将该像素数据列的负载与该负载临界值相比较，若该像素数据列的负载小于该负载临界值，则直接进行一步骤34，将该像素数据列输出。
相反地，当该像素数据列的负载大或等于该负载临界值时，则进行一步骤26，并对该像素数据列进行亮度补偿程序。在步骤26中，首先提供一亮度补偿表，该亮度补偿表是由多个亮度补偿值所构成，且各该亮度补偿值是由大到大依序排列，接着在该亮度补偿表内挑选第一个亮度补偿值(亦即最大的亮度补偿值)。
随后执行一步骤28，将该像素数据列的各个亮度值加上步骤26中所挑选的亮度补偿值，以进行亮度补偿程序。接着进行一步骤30，计算经过亮度补偿后的该像素数据列(简称补偿像素数据列)的负载，其计算方式与前述相同。之后再进行一步骤32，比较该补偿像素数据列的负载与原来的像素数据列的负载是否相同。由前所述，执行亮度补偿程序时，加入的亮度补偿值必须以不影响画面输出的品质为前提，换言之，加入的亮度补偿值不能过大，因此，若补偿像素数据列的负载大于原来的像素数据列的负载，则被视为所加入的亮度补偿值太大，足以影响输出画面的品质，于是必须重复进行步骤26，亦即再由亮度补偿表中，选择下一个亮度补偿值以进行亮度补偿，直到补偿像素数据列与原来的像素数据列的负载相同为止。最后，进行一步骤34，将补偿像素数据列输出，以完成亮度补偿。
然而，传统的亮度补偿方法必须先储存一像素数据列，然后再判断该像素数据列内的各该亮度值是否需要进行亮度补偿，若判断为是，再对该像素数据列内的各该亮度值进行亮度补偿，因此，若该像素数据列具有800个像素数据，亦即2400个亮度值，而每个亮度值所需的存储器容量为8比特，因此传统的亮度补偿方法至少需要19200比特的存储器，相当耗费控制电路的制作成本。此外，目前的等离子显示器均具有自动功率限制(autopower limited，APL)的功能，而自动功率限制是用来维持各个画面的最大输出功率一致，然而传统的亮度补偿方法所使用的亮度补偿值并未依据自动功率限制来作调整，因而无法有效消弥负载效应，进而降低等离子显示器的画面显示品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种等离子显示器的亮度补偿方法，以解决前述问题。
依据本发明的目的，在本发明的优选实施例之中，首先提供一第一像素数据列，其具有多个第一亮度值。接着，进行一亮度补偿程序，以利用一预定主补偿值来补偿各该第一亮度值。最后，输入补偿后的该第一像素数据列至该显示器的一像素列，以使该显示器显示一第一画面。其中该预定主补偿值是利用一预定像素数据列计算而得，而该预定像素数据列是用来输入至该像素列，以使该显示器显示一预定画面，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
由于本发明是利用一画面所计算出的主补偿值，来对该画面的下一个画面进行亮度补偿程序，因此本发明仅需要储存该画面的各该主补偿值，其所需要的存储器储存量小，因此可降低电路成本。再者，本发明的主补偿值是包含有一补偿修正系数，而该补偿修正系数是用来配合等离子显示器的自动功率限制，以增加该亮度补偿程序的可靠度，因而可有效消弥负载效应，进而提升等离子显示器的画面显示品质。
图1是一等离子显示器的简化示意图。
图2是传统解决一等离子显示器的负载效应的方法流程图。
图3是一分辨率为800×600的等离子显示器的简化示意图。
图4(A)至图7是本发明的等离子显示器的亮度补偿方法示意图。
图中符号说明10、40等离子显示器12、14、16像素列12a、12b、14a、14b、16a、16b像素区域20、22、24、26、28、30、32、34、70、72、74、76、76a、76b、76c、76d、78、80、82、84、86步骤50、60像素数据列具体实施方式
请参考图3与图4，图3是为一分辨率为800×600的等离子显示器的简化示意图，而图4(A)至图7是为本发明的等离子显示器的亮度补偿方法示意图，且图4是以图3所示的等离子显示器为例。如图3所示，等离子显示器40包含有600条像素列(P1、P2、P3、…P600)，而各该像素列均具有800个像素(未显示)，且各该像素均包含有三个子像素(未显示)，分别用来显示红、蓝与绿三种颜色。
等离子显示器40是用来显示至少一第一画面与一第二画面，且该第一画面是显示于该第二画面之前。其中等离子显示器40是依据一第一影像数据来显示该第一画面，而该第一影像数据包含有600个像素数据列(例如图4(A)所示的像素数据列50)，各该像素数据列是分别用来输入至等离子显示器40的像素列P1～P600，而图4(A)所示的像素数据列50便是用来输入至等离子显示器40的像素列P1。此外，如图4(A)所示，像素数据列50包含有2400个像素数据A1～A2400，且各像素数据A1～A2400均具有一亮度值，而各像素数据A1～A2400是分别对应至像素列P1上的各该子像素。相同地，等离子显示器40是依据一第二影像数据来显示该第二画面，而该第二影像数据包含有600个像素数据列(例如图5(A)所示的像素数据列60)，各该像素数据列是分别用来输入至等离子显示器40的像素列P1～P600，而图5(A)所示的像素数据列60便是用来输入至等离子显示器40的像素列P1。此外，如图5(A)所示，像素数据列60包含有2400个像素数据B1～B2400，且各像素数据B1～B2400均具有一亮度值，而各像素数据B1～B2400是分别对应至像素列P1上的各该子像素。
另一方面，本发明的亮度补偿方法主要是利用一画面的主补偿值而次补偿值来补偿该画面的下一个画面的亮度值，例如以前述的该第一画面与该第二画面为例，该第一影像数据的各该像素数据列分别可经由计算与查表而得到各该像素数据列所对应的主补偿值与次补偿值，而该第二影像数据的各该像素数据列便可利用该第一影像数据所对应的各该主补偿值与各该次补偿值来进行亮度补偿。
现以图4(A)所示的像素数据列50为例，来说明本发明的主补偿值与次补偿值的决定方法。首先，先依据一实验值、产品规格或业界标准来决定一亮度临界值，例如160，然后将像素数据列50的各亮度值与该亮度临界值(即160)进行比较，以得到各亮度值的权重值，其中当一亮度值大于该亮度临界值(即160)时，则该亮度值的权重值为1，若当一亮度值小于该亮度临界值(即160)时，则该亮度值的权重值为0。例如如图4(B)所示，像素数据A1的亮度值为170(＞160)，因此像素数据A1的权重值为1，相反地，像素数据A3的亮度值为50(＜160)，因此像素数据A3的权重值为0。然后反覆依据上述方式以求得各像素数据A1～A2400的权重值，最后再将各像素数据A1～A2400的权重值累加，而得到一累加权重值(例如300)。
请继续参考图4(B)与表1，表1所示是为累加权重值与主补偿值的对应关系，其中，如表1所示，该累加权重值(即300)所对应的主补偿值是为10。最后，为了配合等离子显示器40的自动功率限制(auto power limited，APL)，再将查到的主补偿值(即10)与一补偿修正系数(例如0.8)相乘，以得到像素数据列50的主补偿值(即8)，值得注意的是，该补偿修正系数是会随一画面负载增加而减小。此外，请参考表2，表2所示是为亮度值与次补偿值的对应关系，如表2所示，依据像素数据列50的主补偿值(即8)，并对照表2便可得到各亮度值所对应的次补偿值。
接着，本发明的亮度补偿方法将以前述的该第一画面与该第二画面为例作更进一步的阐述，亦即说明利用像素数据列50所对应的主、次补偿值来对像素数据列60的各亮度值进行亮度补偿。
如图6所示，首先进行一步骤70，读取像素数据列60，如图5(A)所示，像素数据列60包含有2400个像素数据B1～B2400，且各像素数据B1～B2400均具有一亮度值。随后进行一步骤72，读取像素数据列60的像素数据B1的亮度值。之后再进行一步骤74，先提供一亮度临界值(例如160)，然后将像素数据B1的亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到像素数据B1的权重值，如前所述，由于像素数据B1的亮度值为165，其是大于该亮度临界值(即160)，因此像素数据B1的权重值为1。
接着，进行一步骤76，利用一亮度补偿程序来对像素数据B1的亮度值进行亮度补偿。请参考图7，图7是为本发明的亮度补偿程序的流程图。如图7所示，在本发明的亮度补偿程序中，首先进行一步骤76a，提供一低亮度决定值(例如100)。然后进行一步骤76b，将像素数据B1的亮度值与该低亮度决定值进行比较，并判断像素数据B1的亮度值与该低亮度决定值的大小关系。由于像素数据B1的亮度值为165(＞100)，因此进行一步骤76c，将像素数据B1的亮度值(即165)减去该第一画面的像素数据列50的主补偿值(即8)，而得到补偿后的像素数据B1的亮度值(即157)，如图5(C)所示。然而，若当一亮度值小于该低亮度决定值时，例如图5(A)所示的像素数据B2，则进行一步骤76d，将像素数据B2的亮度值减去一次补偿值。如表2所示，由于像素数据B2的亮度值为95，因此像素数据B2所对应的次补偿值为9，最后将像素数据B2的亮度值减去9，而可得到补偿后的像素数据B2的亮度值(即86)，如图5(C)所示。
随后请继续参考图6，进行一步骤78，判断像素数据列60的所有像素数据B1～B2400是否皆已经完成亮度补偿，若否，则回到步骤72，再继续进行像素数据60的下一个像素数据的亮度补偿。若所有的像素数据B1～B2400的亮度值皆已经完成亮度补偿，则进行一步骤80，输出补偿后的像素数据列60。
然后，如图5(C)与图6所示，进行一步骤82，累加像素数据列60的各个像素数据B1～B2400的权重值，而得到一累加权重值(例如1300)。接着如表1所示，该累加权重值(即1300)所对应的主补偿值是为5，最后再将查到的主补偿值(即5)与一补偿修正系数(例如0.8)相乘，以得到像素数据列60的主补偿值(即4)，并将像素数据列60的主补偿值(即4)存入存储器。此外，依据像素数据列60的主补偿值，并利用查表法(表2)可得到各亮度值所对应的次补偿值。需注意的是，像素数据列60的主补偿值(即4)与次补偿值是用来补偿下一个画面的亮度值，亦即，在下一个画面中，针对输入至像素列P1(如图3所示)的一像素数据列而言，其乃是借由像素数据列60的主补偿值(即4)与次补偿值来进行亮度补偿。
最后，进行一步骤84，判断该第二影像数据的所有像素数据列是否皆已经完成亮度补偿，若否，则回到步骤52，继续进行下一条像素数据列的亮度补偿。若所有的像素数据列皆已经完成亮度补偿，则将所有补偿后的像素数据列输入等离子显示器40的各像素列(P1、P2、P3…P600)，以使等离子显示器40显示该第二画面。随后，进行一步骤68，开始对下一个画面的影像数据进行亮度补偿程序。
一般而言，前述的亮度临界值、补偿修正系数与低亮度决定值是为一等离子显示器的预设值，由于每部等离子显示器的特性并不尽相同，因此，每部等离子显示器所预设的亮度临界值、补偿修正系数与低亮度决定值必须视每部等离子显示器的特性差异而作适当的调整。此外，前述的表1(累加权重值与主补偿值的对应关系)是表2(亮度值与次补偿值的对应关系)，也是预先设定并储存于等离子显示器内，其亦必须视等离子显示器的特性而作适当的调整。
相较于传统技术，本发明利用一画面所计算出的主、次补偿值，来对该画面的下一个画面进行亮度补偿程序，因此本发明仅需要储存该画面的各该主补偿值，其所需要的存储器储存量小，因此可降低电路成本。再者，本发明的主补偿值是包含有一补偿修正系数，而该补偿修正系数是用来配合等离子显示器的自动功率限制，以增加该亮度补偿程序的可靠度，因而可有效消弥负载效应，进而提升等离子显示器的画面显示品质。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
表1
表权利要求
1.一种显示器的亮度补偿方法，该显示器包含有至少一像素列，而该亮度补偿方法包含有提供一第一像素数据列，其包含有多个第一亮度值；进行一亮度补偿程序，以利用一预定主补偿值来补偿各该第一亮度值；以及输入补偿后的该第一像素数据列至该像素列，以使该显示器显示一第一画面；其中该预定主补偿值是利用一预定像素数据列计算而得，而该预定像素数据列是用来输入至该像素列，以使该显示器显示一预定画面，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
2.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其中于进行该亮度补偿程序之前，该亮度补偿方法另包含有提供一亮度临界值；将各该第一亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到各该第一亮度值的权重值；以及累加各该权重值，以得到一第一累加权重值。
3.如权利要求2所述的亮度补偿方法，其中该亮度补偿方法另包含有计算各该第一亮度值所对应的一第一主补偿值，而该第一主补偿值的计算方法包含有依据该第一累加权重值，并利用查表法以得到一第二主补偿值；将该第二主补偿值与一第一补偿修正系数相乘，以得到该第一主补偿值；以及储存该第一主补偿值。
4.如权利要求3所述的亮度补偿方法，其中该预定像素数据列包含有多个预定亮度值，而该预定主补偿值的计算方法包含有下列步骤提供该亮度临界值；读取各该预定亮度值；将各该预定亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到各该预定亮度值的权重值，并累加各该权重值而得到一预定累加权重值；依据该预定累加权重值，并利用查表法以得到一第三主补偿值；将该第三主补偿值与一预定补偿修正系数相乘，以得到该预定主补偿值；以及储存该预定主补偿值。
5.如权利要求4所述的亮度补偿方法，其中该亮度临界值是依据一实验值、产品规格或业界标准来决定。
6.如权利要求4所述的亮度补偿方法，其中查表法是经由一第一预定表而查得，而该第一预定表是预先设定并储存于该显示器内。
7.如权利要求4所述的亮度补偿方法，其中该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是用来配合该显示器的自动功率限制(auto power limited，APL)，以增加该亮度补偿程序的可靠度，且该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是均随一画面负载增加而减小。
8.如权利要求7所述的亮度补偿方法，其中该自动功率限制是用来维持该预定画面与该第一画面的最大输出功率一致。
9.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其中该亮度补偿程序包含有下列步骤提供一低亮度决定值；读取各该第一亮度值；以及将各该第一亮度值与该低亮度决定值进行比较，其中当各该第一亮度值大于或等于该低亮度决定值时，则将大于或等于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去该预定主补偿值，而当各该第一亮度值小于该低亮度决定值时，则依据该预定主补偿值，并利用查表法来得到各该第一亮度值所对应的多个次补偿值，并将小于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去其所对应的各该次补偿值。
10.如权利要求9所述的亮度补偿方法，其中查表法是经由一第二预定表而查得，而该第二预定表是预先设定并储存于该显示器内。
11.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其中该显示器是为一等离子显示器。
12.一种等离子显示器的亮度补偿方法，该等离子显示器包含有至少一像素列，该亮度补偿方法包含有提供一预定主补偿值；提供一第一像素数据列，其包含有多个第一亮度值；进行一亮度补偿程序，以将各该第一亮度值与一低亮度决定值进行比较，其中当各该第一亮度值大于或等于该低亮度决定值时，则将大于或等于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去该预定主补偿值，而当各该第一亮度值小于该低亮度决定值时，则依据该预定主补偿值来查得各该第一亮度值所对应的多个次补偿值，并将小于该低亮度决定值的各该第一亮度值减去其所对应的各该次补偿值；以及输入补偿后的该第一像素数据列至该像素列，以使该等离子显示器显示一第一画面；其中该预定主补偿值利用一预定像素数据列计算而得，而该预定像素数据列是用来输入至该像素列，以使该等离子显示器显示一预定画面，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
12.如权利要求12所述的亮度补偿方法，其中于进行该亮度补偿程序之前，该亮度补偿方法另包含有提供一亮度临界值；将各该第一亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到各该第一亮度值的权重值；以及累加各该权重值，以得到一第一累加权重值。
14.如权利要求13所述的亮度补偿方法，其中该亮度临界值是依据一实验值、产品规格或业界标准来决定。
15.如权利要求14所述的亮度补偿方法，其中该亮度补偿方法另包含有计算该第一像素数据列所对应的一第一主补偿值，而该第一主补偿值的计算方法包含有依据该第一累加权重值，并利用查表法以得到一第二主补偿值；将该第二主补偿值与一第一补偿修正系数相乘，以得到该第一主补偿值；以及储存该第一主补偿值。
16.如权利要求15所述的亮度补偿方法，其中该预定像素数据列包含有多个预定亮度值，而该预定主补偿值的计算方法包含有下列步骤提供该亮度临界值；读取各该预定亮度值；将各该预定亮度值与该亮度临界值进行比较，以得到该各该预定亮度值的权重值，并累加各该权重值而得到一预定累加权重值；依据该预定累加权重值，并利用查表法以得到一第三主补偿值；将该第三主补偿值与一预定补偿修正系数相乘，以得到该预定主补偿值；以及储存该预定主补偿值。
17.如权利要求16所述的亮度补偿方法，其中查表法是经由一第一预定表而查得，而该第一预定表是预先设定并储存于该等离子显示器内。
18.如权利要求16所述的亮度补偿方法，其中该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是用来配合该等离子显示器的自动功率限制，以增加该亮度补偿程度的可靠度，且该预定补偿修正系数与该第一补偿修正系数是均随一画面负载增加而减小。
19.如权利要求18所述的亮度补偿方法，其中该自动功率限制是用来维持该预定画面与该第一画面的最大输出功率一致。
全文摘要
本发明是先提供一具有多个第一亮度值的第一像素数据列，接着利用一预定主补偿值来补偿各该第一亮度值，然后再输入补偿后的该第一像素数据列至该显示器，以使该显示器显示一第一画面。其中该预定主补偿值是利用一预定画面的该像素列的一预定像素数据列计算而得，且该预定画面是显示于该第一画面之前。
文档编号G09G3/28GK1517960SQ03101648
公开日2004年8月4日 申请日期2003年1月13日 优先权日2003年1月13日
发明者蔡宗光, 吕丽如, 黄日锋, 杨孙成 申请人:友达光电股份有限公司
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