节能显示的方法与相关装置的制作方法

专利名称：：节能显示的方法与相关装置的制作方法
技术领域：
：本发明有关于一种节能显示的方法与相关装置，且特别是有关于一种能兼顾节能与显示画质的节能显示方法与相关装置。
背景技术：
：能呈现静态及/或动态影像/画面的显示器已成为现代电子产品最重要的介面之一。显示器涵盖屏幕、监视器、投影机与电视等等，被广泛运用于手机、各种可携式装置、电脑与视听电子设备中。一般而言，显示器以一面板(例如液晶面板)搭配光源(例如阴极射线管或发光二极管的背光光源)来显示一画面。画面由多个像素所组成，对应这些像素，面板设有多个像素单元，每一像素单元依据其对应像素的一亮度数据值控制各像素单元对该光源的透明度(穿透率)，以控制面板所呈现的亮度(luma)。举例而言，若传送至某一像素单元的亮度数据值越大，该像素单元的透明度越高，能透过更多由该光源提供的光线，以呈现出较高的亮度。面板呈现的亮度直接相关于显示器呈现的亮度。另一方面，光源的亮度也是决定显示器呈现亮度的因素之一。举例而言，若一像素单元的亮度数据值固定，则当光源的亮度越高，该像素单元呈现的亮度也会随之增高。换言之，各像素单元于显示器上所呈现的亮度会取决于各像素单元所对应的亮度数据值与光源本身的亮度。在显示器的整体功耗中，光源的功耗占重要的一部分。因此，若能减少光源的功耗，就能有效减少显示器的整体功耗，达到节能省电的目的。
发明内容为降低显示器的功耗，实现节能显示技术，本发明可适当增益各像素单元所对应的亮度数据值，使光源所需提供的亮度得以降低，藉此减少光源的功耗，进而使显示器的整体功耗下降。在某些应用中，若光源的亮度过低，会影响光源于面板上的亮度分布，使亮度分布不均匀，导致漏光现象；亦即，于光源的亮度过低时，于面板边缘的区域会有光源透出，使得面板上不同位置的亮度会有明显的差异。漏光现象会降低画面显示的画质；不过，本发明节能显示技术会对漏光现象提出解决方案，以抑制漏光现象对画质的影响，兼顾画质与环保节能的需求。本发明的目的之一是提供一种节能显示的方法，应用于一显示器；显示器具有一显示特性，其将一数据亮度值与一驱动值关联至一显示亮度值(例如显示亮度值)。而本发明方法包括:提供一参考曲线，其将每一该显示亮度值关联至一参考数据亮度值与一参考驱动值；依据一画面的一代表数据亮度值以及对应的一原始驱动值，由该显示特性中查对出一目标显示亮度值；依据该目标显示亮度值，由该参考曲线中查对出一节能数据亮度值与一节能驱动值；并且，依据该节能数据亮度值与该代表数据亮度值间的一关系，供该画面进行节能显示。一实施例中，可以这些原始数据亮度值中的最大值作为该代表数据亮度值。又一实施例中，在提供该代表数据亮度值时，包括:进行一直方统计，将这些原始数据亮度值由大至小依序分类至多个次序由高至低的群组。并且，由这些群组中选出预设数目个代表群组，各代表群组对应一代表数目；其中，由次序最高的该群组至各该代表群组所累计的这些原始数据亮度值的一数目符合各该代表群组对应的该代表数目。再者，依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值提供该代表数据亮度值；举例而言，可依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值的统计特性(如平均值或最小值)而为各该代表群组提供一对应的准代表数据亮度值，并依据该预设数目个准代表数据亮度值提供该代表数据亮度值；例如，可依据该预设数目个准代表数据亮度值的平均值提供该代表数据亮度值。一实施例中，本发明可依据各该群组中的这些原始数据亮度的数目提供一集中程度，并依据集中程度来选择要如何设定该代表数据亮度。举例而言，若该集中程度符合一集中条件，则以这些原始数据亮度值的最大值为该代表数据亮度值；若该集中程度不符合该集中条件，则以小于这些原始数据亮度值的最大值的一数值为该代表数据亮度值，例如说是依据前述的预设数目个准代表数据亮度来提供该代表数据亮度。在供该画面进行节能显示时，可以包括:依据该节能亮度数据值与该代表数据亮度值间的比值提供一比例，并依据该比例与各该原始数据亮度值的一乘积，供该画面进行节能显示。在一实施例中，当使该显示器显示该画面时，该节能驱动值与一预设缩减驱动值的一差值提供一第二节能驱动值。对应漏光现象，本发明可先依据该显示器的漏光特性提供一临限驱动值，以依据该临限驱动值提供该参考曲线。举例而言，若该显示特性系将一上限亮度数据值与该临限驱动值对应至一临限显示亮度值，则可以使该参考曲线将大于该临限显示亮度值的显示亮度值关联至该上限亮度数据值，并使该参考曲线将小于该临限显示亮度值的显示亮度值关联至该临限驱动值。参考曲线可以是连续的，其可使不同的节能数据亮度值可以被关联至不同的显示亮度值，维持画面的亮暗层次，以兼顾节能与画质。本发明的又一目的是提供一种节能显示的装置，应用于一显示器，包括一代表数据亮度模块、一参考曲线模块、一目标显示亮度值模块、一节能驱动值模块、一节能数据亮度值模块、一直方统计模块与一自动模式控制模块。代表数据亮度模块提供一代表数据亮度值以及其对应的一原始驱动值。参考曲线模块提供参考曲线，以将每一该显示亮度值分别关联至一参考数据亮度值与一参考驱动值。目标显示亮度值模块依据该原始驱动值与该代表数据亮度值，由该显示特性中查对出一目标显示亮度值。节能驱动值模块可以依据该目标显示亮度值而由该参考曲线中查对出一r节能数据亮度值与一节能驱动值。节能数据亮度值模块则依据该节能数据亮度值与该代表数据亮度值间的一关系供该画面进行节能显不O直方统计模块进行一直方统计，依据这些原始数据亮度值亮度数据值的大小，将这些原始数据亮度值分类至多个次序由高至低的群组。自动模式控制模块依据各该群组中的这些原始数据亮度的数目提供一集中程度。若集中程度符合一集中条件，自动模式控制模块使代表数据亮度模块以原始数据亮度值中的最大值作为该代表数据亮度值原始数据亮度亮度数据值原始数据亮度代表数据亮度；若集中程度不符合集中条件，则以小于这些原始数据亮度值的最大值的一数值为该代表数据亮度值代表数据亮度原始数据亮度亮度数据值原始数据亮度。举例而言，若集中程度不符合集中条件，代表数据亮度模块可于这些群组中选出预设数目个代表群组；进一步地，代表数据亮度模块更依据次序最高的该群组至各代表群组中的原始数据亮度的统计特性(如平均值或最小值)而为各代表群组提供一准代表数据亮度值，并依据该预设数目个准代表数据亮度值的平均值提供该代表数据亮度值。节能数据亮度值模块可以依据该节能亮度数据值与该代表数据亮度值的比值提供一比例，并依据该比例与各该原始数据亮度值的一乘积，供该画面进行节能显示。一实施例中，节能驱动值模块更依据该节能驱动值与一预设缩减驱动值的一差值提供一第二节能驱动值，供该画面进行节能显示。一实施例中，该参考曲线模块更依据显示器的漏光特性设定一临限驱动值，并依据该临限驱动值提供该参考曲线。举例而言，若该显示特性是将一上限亮度数据值与该临限驱动值对应至一临限显示亮度值，则该参考曲线模块使该参考曲线将大于该临限显示亮度值的显示亮度值关联至该上限亮度数据值，并将小于该临限显示亮度值的显示亮度值关联至该临限驱动值。为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:图1示意的是于一显示器实施节能显示技术的实施例。图2示意的是依据本发明一实施例的流程。图3示意的是依据本发明一实施例的直方统计。图4示意的是依据本发明一实施例的节能优先模式。图5示意的是依据本发明一实施例实现节能显示技术的例子。图6示意的是依据本发明一实施例的参考曲线。图7示意的是依据本发明一实施例的装置。主要元件符号说明10:显示器12:面板14:光源16:画面18:直方统计20:装置22:代表数据亮度模块24:目标显示亮度值模块26:节能驱动值模块28:参考曲线模块30:节能数据亮度值模块32:显示特性模块34:直方统计模块36:自动模式控制模块38:增进模式控制模块100:流程102-114:步骤p[i，j]:像素U[i，j]:像素单元Y、Y[i，j]:显示亮度值Y_th:临限显示亮度值Ypr:目标显示亮度值DataO[i,j]:原始数据亮度DataRP:代表数据亮度DataT:基准数据DataSV[i,j]:节能数据亮度Dataln[i,j]:输入数据亮度d[.]、DataL:亮度数据值D_max:上限亮度数据值PWM:驱动值PWM_th:临限驱动值PWMO:原始驱动PWMsvO、PWMsv:节能驱动PWMin:输入驱动L(.，.):显示特性V(.):参考曲线h[.]:群组H[.]:代表群组PseuMAX[.]:准代表数据亮度A:比例TR、TR2:轨迹具体实施例方式请参考图1，其所绘示的是依据本发明一实施例而于一显示器10实施显示节能技术的不意图。显不器10包括一面板12(例如一液晶面板)与一光源14(例如一背光光源)；面板12上设有多个像素单元，在第I图中以像素单元U[i，j]代表。像素单元U[i，j]对光源14的透明度(穿透率)受控于一对应的输入数据亮度DataIN[i，j]，例如YCrCb色彩空间中的Y分量数据。光源14提供的光线亮度则受控于一输入驱动PWMin;举例而言，光源14的亮度可受控于脉宽调变(pulsewidthmodulation)的驱动讯号,而此驱动讯号的工作周期(dutycycle)大小就代表输入驱动PWMin的驱动值大小；输入驱动PWMin的驱动值越大，驱动讯号的工作周期越大，光源14为面板12提供的亮度也就越高。显示器10于像素单元U[i，j]所实际呈现出的亮度可表示为显示亮度值Y[i，j]；显示亮度值Y[i，j]会取决于光源14的亮度与对应输入数据亮度DataIN[i，j]的亮度数据值大小。由于光源14提供的亮度受控于输入驱动PWMin，故显示亮度值Y[i，j]可表示为输入驱动PWMin与输入数据亮度DataIN[i,j]的函数:Y[i,j]=L(DataIn[i,j],PWMin)；其中，函数L(.，.)代表显示器10的亮度显示特性。不同的显示器可以具有不同的显示特性。实务上，可透过量测显示器10的显示特性以建立后续的亮度/驱动值转换基础，例如建立一显不特性的关系表。—用以呈现于显示器屏幕上的画面16是由多个像素组成，该多个像素的运作方式于本发明的范畴中是实质相同；在图1中，以像素P[i，j]作为代表叙明。像素P[i，j]会关联至一原始数据亮度DataO[i，j]，其为像素P[i，j]的亮度数据。当显示器10要于一原始的光源亮度下显示该画面16时，像素单元U[i，j]可用以显示像素p[i，j]，故原始数据亮度DataO[i，j]会作为输入数据亮度DataIN[i，j]，而原始光源亮度对应的原始驱动PWMO则作为输入驱动PWMin。本发明为本实施例的显示器10实现节能显示技术，要依据影像画面16的原始数据亮度Data0[i，j]与原始驱动PWMO提供对应的节能数据亮度DataSV[i，j]与节能驱动PWMsv;节能数据亮度DataSV[i，j]与节能驱动PWMsv会取代原始数据亮度DataO[i，j]与原始驱动PWMO。当显示器10依据原始数据亮度DataO[i，j]与原始驱动PWMO显示画面16时，其功耗较高；相对地，当显示器10依据节能数据亮度DataSV[i,j]与节能驱动PWMsv显示画面16时，其功耗便会降低，达到节能省电的目的。亮度数据值亮度数据值较低的节能驱动PWMsv能有效降低光源14的功耗，乃至于显示器10的整体功耗；另一方面，较大的节能数据亮度DataSV[i，j]则能补偿像素p[i，j]因光源12较暗所损失的亮度，因此，为了适当地维持画质(例如显示器10于像素单元U[i，j]于像素p[i，j]所实际呈现出的亮度，即显示亮度值Y[i，j]，以及/或者整体画面的亮暗层次)，节能数据亮度DataSV[i，j]的数据值可以大于原始数据亮度DataO[i,j]的数据值,使节能驱动PWMsv的驱动值可以小于原始驱动PWMO的驱动值。请参考图2，其所示意的是依据本发明一实施例的流程100，可应用于图1显示器10，以实现本发明的节能显示技术。流程100的主要步骤可描述如下。步骤102:开始。当显示器10准备要显示一画面16时，便可开始流程100。步骤104:接收画面16的多像素的多笔原始数据亮度Data0[i，j]，并依据这些原始数据亮度DataO[i，j]提供一代表数据亮度DataRP。由于显示器10系由具有多像素单元U[i,j]的面板12以及光源14所组成，对应于多输入数据亮度DataIN[i，j]，光源14仅能提供对应于同一输入驱动PWMin的单一亮度。据此，在计算输入驱动PWMin以取代原始驱动PWMO之前，必须先自原始数据亮度DataO[i，j]中选出或计算出单一代表数据亮度DataRP，俾使本发明透过该单一代表数据亮度DataRP求出对应的单一输入驱动PWMin。其后并以此为基准反推对应于各个像素P[i，j]的新的输入数据亮度DataIN[i，j]。其余步骤详述如后。于步骤104中，可用数种不同的模式决定代表数据亮度DataRP。一实施例中，在一画质优先模式下，可在画面16所有的原始数据亮度Data0[i，j]中选择亮度数据值最大的原始数据亮度作为代表数据亮度DataRP，亦即直接使代表数据亮度DataRP等于原始数据亮度DataO[i,j]中的最大值Data0_max。另一实施例中,在一节能优先模式下,可依据所有原始数据亮度DataO[i，j]的某一种统计特性决定代表数据亮度DataRP，在此模式下，代表数据亮度DataRP会小于原始数据亮度最大值Data0_max。以下将叙述于节能优先模式下,选择代表数据亮度DataRP的一实施例。如图3所示根据本发明的一实施例中决定代表数据亮度的方式。于步骤104中，包含先对画面16的多笔原始数据亮度DataO[i，j]进行一直方统计18，以将这些原始数据亮度Data0[i,j]由大至小依序分类至多个次序由高至低的群组h[l]、h[2]、…、h[m]至h[Μ]，其中M可以是一预设的整数。举例而言，群组h[m]可关联于一组预设的亮度数据值范围d[m-l]至d[m];若某一原始数据亮度DataO[i0，j0]的数据值小于亮度数据值d[m_l]且大于亮度数据值d[m]，此一原始数据亮度Data0[i0，j0]就可被归类于此群组h[m]。于此实施例中，原始数据亮度最大值Data0_max被归类至次序最高的群组h[I]中。在节能优先模式下,可进一步由群组h[l]至h[M]中选出K个代表群组H[l]至H[K]，各代表群组H[k]对应一代表数目Nr[k];其中，由次序最高的群组h[l]至各代表群组H[k]所累计的原始数据亮度Data0[i，j]的个数符合各代表群组H[k]所对应的代表数目Nr[k]。举例而言，假设画面16共有N笔原始数据亮度DataO[i，j]，代表数目Nr[k]则可以等于N的某一百分比；若由群组h[l]、h[2]至群组h[m0]所累计的原始数据亮度个数符合代表数目Nr[k](例如:累计个数与代表数目Nr[k]最接近但不小于代表数目Nr[k])，即将群组h[m0]选为一代表群组H[k]。举例而言，如图4所示，在一实施例中，K可以等于4，Nr[I]至Nr[4]可以分别等于N*l/100，N*2/100，N*4/100与N*8/100;亦即，在将所有N笔原始数据亮度Data[i，j]由大至小排序分组后，由次序最高的群组h[l]至第一个代表模块H[l]对应的群组共涵盖亮度数据值排序于前I%的原始数据亮度DataO[i，j]，由群组h[l]至第四个代表模块H[4]对应的群组涵盖的原始数据亮度Data0[i，j]亮度数据值则涵盖排序于前8%的原始数据亮度DataO[i，j]。依据各代表群组H[l]至H[K]中的原始数据亮度DataO[i，j]的统计特性，即可为节能优先模式提供代表数据亮度DataRP。举例而言，可依据群组h[I]至各代表群组H[k]的原始数据亮度Data0[i，j]的统计特性而为各代表群组H[k]提供一对应的准代表数据亮度PseuMAX[k]。例如，准代表数据亮度PseuMAX[k]可以是群组h[l]至代表群组H[k]中所有原始数据亮度Data0[i，j]的平均值或最小值。进一步地，可依据准代表数据亮度PseuMAX[I]至PseuMAX[K]提供节能优先模式下的代表数据亮度DataRP。举例而言，可使代表数据亮度DataRP等于准代表数据亮度PseuMAX[I]至PseuMAX[K]的平均。在节能优先模式下的代表数据亮度DataRP可以小于原始数据亮度最大值Data0_max。除了事先定义仅能以画质优先模式或节能优先模式选择设定代表数据亮度DataRP之前述实施例，在另一实施例中，在步骤104，可由显示器10的使用者选择要以何种模式来设定代表数据亮度DataRP。在又一种实施例中，可动态地依据各群组h[l]至h[M]中的原始数据亮度DataO[i，j]的数目提供一集中程度；若集中程度符合一预设的集中条件，则以画质优先模式设定代表数据亮度DataRP，也就是以原始数据亮度最大值DataOjnax作为代表数据亮度DataRP。相对地，若集中程度不符合集中条件，则可用节能优先模式设定代表数据亮度DataRP，使代表数据亮度DataRP小于原始数据亮度最大值Data0_max。于一实施例中，集中程度的评估可以是:在预设数目个相邻的群组中所累计的原始数据亮度DataO[i,j]个数是否已经多于一预设的集中累计个数(此集中累计个数可以是总数N的一预设百分比)，若是，则判断为符合集中条件。换言之，在对不同的画面16进行流程100时，可动态地依据不同画面的个别集中程度分别选用不同模式来设定不同画面所各自对应的代表数据亮度DataRP。符合集中条件时，表示大多数的原始数据亮度DataO[i，j]的亮度数据值均相差不大而集中在某一亮度数据值附近；亦即，画面的大部分会呈现均一而变化不大的亮度。例如，一全黑的显示画面。在显示此种亮度均匀的画面时，着重的重点在于不使亮度失真；因此，可选用画质优先模式设定代表数据亮度DataRP，使画面的亮暗层次不会被压缩。相对地，若某一画面不符合集中条件，表示该画面的明暗变化较多，使用者在观看画面时不易察觉明暗层次的略微失真，故可选用节能优先模式设定代表数据亮度DataRP，以增进节能的效果。在另一实施例中，于订定集中条件时，亦可依据所有原始数据亮度Data0[i，j]的标准差(standarddeviation)或类似的统计特性来评估原始数据亮度DataO[i,j]的集中程度；举例而言，与各个群组h[m]的亮度数据值范围d[m-l]至d[m]相比，若标准差除以亮度数据值范围大小|d[m-l]-d[m]|的比值小于某一预设比值，则判断为符合集中条件。步骤106:于步骤104中已经设定了代表数据亮度DataRP的亮度数据值。然后，在步骤106中，就可依据原始驱动PWMO的驱动值与代表数据亮度DataRP的亮度数据值，由显示特性U.，.)中查对出一对应的显示亮度值Y=L(DataRP,PWM0)，以作为一目标显示亮度值Ypr，也就是Ypr=L(DataRP7PWMO)。请参考图1，等效而言，若显示器10以原始驱动PWMO驱动光源14并以代表数据亮度DataRP作为某一像素单元U[i，j]的输入数据亮度DataIN[i,j]，则该像素单元U[i，j]所呈现的显示亮度值即等于目标显示亮度值Ypr。实务上，事先量测之显示特性L(.，.)可以一对照表的形式呈现，详如下述。请参考图5，其所示意的是依据本发明一实施例，显示特性L(.，.)如何以一对照表形式将O至255的亮度数据值DataL与O至100的驱动值PWM关联至对应的显示亮度值Y。在本实施例中，原始驱动PWMO对应于驱动值PWM，原始数据亮度DataO[i，j]以及代表数据亮度DataRP对应于亮度数据值DataL。在图5中，是以驱动值PWM为O、10、20、30、40、50、60、70、80、90及100，亮度数据值DataL为255、240、224、208、192、176、160、144、128、112、96、80、64、48、32、16与O的组合为例来示意显示特性L(.，.)如何将O至255的亮度数据值DataL与O至100的驱动值PWM关联至对应的显示亮度值Y。举例而言，如图5所示，当驱动值PWM与亮度数据值DataL分别为100与255时，在显示器10上显示的亮度最高，其显示亮度值Y可以被正规化为255。当驱动值PWM与亮度数据值DataL分别为100与128时，显示亮度值Y则会降低为71。若驱动值PWM与亮度数据值DataL分别为70与255时，显示亮度值Y则是164。不同的驱动值PWM与亮度数据值DataL组合也可以对应至同一显示亮度值Y;举例而言，当驱动值PWM与亮度数据值DataL分别为70与160时，显示亮度值Y为69;当驱动值PWM与亮度数据值DataL分别为40与255时，显示亮度值Y也同样等于69。步骤108:将步骤106的目标显示亮度值Ypr代入至一参考曲线V(.)中，由参考曲线V(Ypr)中查对出一组对应的亮度值与驱动值，分别作为一基准数据DataT与一节能驱动PWMsvO。参考曲线V(Y)将每一显示亮度值Y分别关联至一对应的亮度数据值DataL与一对应的驱动值PWM，即V⑴=(DataL7PWM)。参考图5的实施例，于显示特性L(.，.)中，一组亮度数据值DataL与驱动值PWM只可对应于一显示亮度值Y，但该显示亮度值Y事实上可对应于不只一组亮度数据值DataL与驱动值PWM。于是参考曲线V(.)显示特性L(.，.)的对照表下的一函数关系，使得每一显示亮度值Y仅能关联至一对应的亮度数据值DataL与一对应的驱动值PWM。步骤108即是定义该参考曲线V(.)，并将目标显示亮度值Ypr带入至显示亮度值Y，并使得V(Ypr)关联的输入数据亮度值DataL与驱动值PWM即分别为基准输入数据亮度DataT与节能驱动PWMsvO。于定义该参考曲线V(.)的部分，显示器10未采用本发明的省电显示方式的状况下，显示器10通常在原始驱动PWM为最大驱动值(100)的条件下产生亮度；请参考图5的实施例，在原始驱动PWM为100的条件下，输入数据亮度和显示亮度的关系为L(DataL,100)=Ya，例如其中一点为L(176，100)=131。本实施例中，参考曲线V(Y)可依据以下原则制订。针对显示器10的显示特性的关系表L(DataL，PWM)=Y，有Q组亮度数据值与驱动值的组合(Data[I],PWM[1])、(Data[2],PWM[2])、…、(Data[q]，PWM[q])至(Data[Q]，PWM[Q])皆经由显示特性L而关联至此显示亮度值Ya(即L(Data[q]，PWM[q])=Yajiq=I至Q)，则可在此Q个组合(Data[l]，PWM[1])至(Data[Q]，PWM[Q])中选出其中之一(Data[qs],PWM[qs])，使显示亮度值Ya对应一组不同的亮度数据值和驱动值，以设定此参考曲线V(.)。也就是使V(Ya)=(Data[qs]，PWM[qs])。举例而言，在Q个组合(Data[I],PWM[1])至(Data[Q]，PWM[Q])中，在驱动值PWM[1]至PWM[Q]中选出最小的驱动值作为驱动值PWM[qs]，以使参考曲线V(.)将显示亮度值Ya关联至组合(Data[qs]，PWM[qs])。换言之，将组合(Data[I],PWM[1])至(Data[Q]，PWM[Q])分别作为输入数据亮度DataIN[i，j]与输入驱动PWMin,显示器10都会显示出相同的亮度显示亮度值Ya;但组合(Data[qs],PWMtqs])的驱动值PWM[qs]最小，也就能节省最多功耗。对应地，亮度数据值Data[qs]可以是亮度数据值Data[l]至Data[Q]中最大的。一实施例中，基于上述PWM为100下产生的某一显示亮度值Ya=131为例，在显示器10的显示特性的关系表中(如图5所示)，寻找近似于或等于Ya=131的显示亮度。在图5中可以找到以下组合，如:(192，90)=132、(208，80)=136、(255，60)=133…等等`。在PWM最低为60时有符合的(近似)显示亮度133，因此，输入数据亮度255则被取得做为制订参考曲线V(.)中的一笔对应值。此实施例采取寻找近似原显示亮度的方式来找到参考曲线对应的输入数据亮度，其它实施例中可能以内插的方式，找到与原显示亮度对应的最小驱动和输入数据亮度，详述如下。另一方面，在制订参考曲线V(.)时，亦可一并考虑漏光现象。由于漏光现象肇因于光源14的亮度过低，为了避免/减抑漏光现象，光源14的亮度应有一亮度下限，连带地，输入驱动PWMin的驱动值也应有一下限的临限驱动值PWM_th;输入驱动PWMin应大于此临限驱动值PWM_th以避免漏光现象的发生。因此，在订定参考曲线V(.)时，当要从同一显示亮度值Ya的组合(Data[I],PWM[1])至(Data[Q]，PWM[Q])中选出其中之一时，若驱动值PWM[1]至PWM[Q]中最小的驱动值已经小于临限驱动值PWM_th，则参考曲线V(Ya)可以被关联至组合(Data_Ya，PWM_th);其中，亮度数据值Data_Ya可以使L(Data_Ya，PWM_th)=Ya。反之，若驱动值PWM[1]至PWM[Q]中最小的驱动值PWM[qs]仍大于临限驱动值PWM_th，则参考曲线V(.)依然可以将显示亮度值Ya关联至组合(Data[qs]，PWM[qs])。同样地在图5的实施例中，原始驱动PWMO的驱动值等于100，避免漏光现象发生的临限驱动值PWM_th(参考步骤108)则假设为50。上限亮度数据值D_max则等于255。参考曲线V(Y)所关联至的亮度数据值与驱动值组合(DataL，PWM)形成轨迹TR。由于显示特性L(.，)将驱动临限值PWM_th(此例中为50)与上限亮度数据值D_max(其值为255)关联至数值100的显示亮度值Y，故可据此将数值100订定为一临限显示亮度值Y_th。如图5所示，此例中，沿着亮度数据值DataL等于上限亮度数据值D_max的水平线，参考曲线V(.)将大于临限显示亮度值￥_访的显示亮度值Y关联至上限亮度数据值D_max;亦即，V(Y)=(D_max,PWM_hrz),对Y>Y_th;其中，驱动值PWM_hrz使L(D_max,PWM_hrz)=Y。再者，在显示亮度值Y等于临限显示亮度值Y_th处，轨迹TR转为垂直，参考曲线V(.)沿着驱动值PWM等于临限驱动值PWM_th的水平线将小于临限显示亮度值Y_th的显示亮度值Y统一关联至临限驱动值PWM_th，即V(Y)=(Data_vrt,PWM_th)，对Y<Y_th;其中，亮度数据值Data_vrt使L(Data_vrt,PWM_th)=Y。举例而言，若输出值Y分别等于255、221、194、164、133而大于临限显示亮度值Y_th(=100)时，参考曲线V(Y)分别得出亮度数据值与驱动值组合(255，100)、(255,90),(255，80)、(255，70)、(255，60);在这些组合中，亮度数据值DataL均等于上限亮度数据值D_max。若输出值Y分别等于93、59、34而小于临限显示亮度值Y_th(=100),参考曲线V(Y)分别得出组合(240,50),(192,50),(144，50)，驱动值PWM均等于临限驱动值PWM_th(=50)。步骤110:依据基准数据DataT(于步骤108得出)与代表数据亮度DataRP(于步骤104得出)的比值DataT/DataRP提供一比例A，如A=DataT/DataRP。步骤112:依据步骤110的比例A与各原始数据亮度DataIn[i,j]的乘积提供对应的节能数据亮度DataSV[i,j]。举例而言，比例A可以等于DataT/DataRP,而节能数据亮度DataSV[i,j]可以是:DataSV[i,j]=A*DataIn[i,j]。再者,亦可依据步骤108的节能驱动PWMsvO提供节能驱动PWMsv(图1)。一实施例中，步骤110可提供一正常节能模式的节能驱动PWMsv,正常节能模式的节能驱动PWMsv即等于节能驱动PWMsvO。以及/或者，步骤110可提供一加强节能模式的节能驱动PWMsv;在此加强节能模式下,可依据节能驱动PWMsvO与一预设缩减驱动dPWM的差值(PWMsvO-dPWM)提供节能驱动PWMsv，例如说是使节能驱动PWMsv=(PWMsvO-dPWM)。或者，在加强节能模式的另一实施例中，节能驱动PWMsv也可以等于乘积Ap*PWMsvO,其中，比例Ap为一小于I的预设值。步骤114:将节能驱动PWMsv与节能数据亮度DataSV[i,j]分别代入至输入驱动PWMin与输入数据亮度DataIN[i，j]，以显示画面16，并结束流程100。如此，便可在兼顾画质与漏光现象的情形下实现节能显示技术。利用图5显示特性L(.，.)与参考曲线V(.)进行流程100的情形可描述如下。在画面16的所有原始数据亮度Data0[i，j]中，可以将其中的最大值选为代表数据亮度DataRP(步骤104)。假设画面16的代表数据亮度DataRP等于208，且原始驱动PWMO的驱动值为100，则由显示特性L(.，.)可查对出，当亮度数据值DataL为208、驱动值PWM为100时，其对应的显示亮度值Y为181，即目标显示亮度值Ypr=181(步骤106)。将目标显示亮度值Ypr=181代入至参考曲线V(.)，可查对出其对应的亮度数据值DataL与驱动值PWM分别为255与75(数值75可由数值80与70内插而得)，也就是说，基准数据DataT与节能驱动PWMsvO分别等于255与75(步骤108)。接着，由基准数据DataT与代表数据亮度DataRP可求出比例A=DataT/DataRP=255/208(步骤110)，并可由DataSV[i，j]=A*DataO[i,j]与PWMsv=PWMsvO而提供节能数据亮度DataSV[i,j]与节能驱动PWMsv(步骤112、114与图1)。显示器10原本可依据原始数据亮度DataO[i，j]与原始驱动PWMO显示画面16;不过，当显示器10改依据节能数据亮度DataSV[i,j]与节能驱动PWMsv显示画面16时，不仅显示的画质(如明暗层次)不会劣化，还能达到节能的目的，因为节能驱动PWMsv=75，小于原始驱动PWMO=100。经由比例A的增益，节能数据亮度DataSV[i，j]会大于原始数据亮度DataO[i,j],以补偿较低的节能驱动PWMsv,进而维持画面显示的画质。举例而言，原始数据亮度Data0[i，j]中的最大值为181，在经由比例A的增益后，节能数据亮度DataSV[i，j]中的最大值会升高至255，也就是亮度数据值DataL的上限；因此，原始驱动PWMO至节能驱动PWMsv间的降幅也会是最大的。再者，由于节能驱动PWMsv=75尚大于临限驱动值PWM_th，故不会引发漏光现象。流程100揭示了本发明的优点:如图2所示，经由目标显示亮度值Ypr，参考曲线VC)可以在考虑漏光现象的情形下将代表数据亮度DataRP(对应原始数据亮度Data0[i，j])与原始驱动PWMO关联至相同显示亮度值下的基准数据DataT(对应节能数据亮度DataSV[i,j])与节能驱动PWMsvO;由于显示亮度值相同，画质可以维持。再者，代表数据亮度DataRP的亮度数据值会低于基准数据DataT，故节能驱动PWMsvO会低于原始驱动PWM0，以省电节能。若显示器10欲显示一连串的多个画面，例如动态影像中的多个图框画面，则可对不同的画面分别进行流程100，以针对不同的画面适应性地求出不同的节能驱动PWMsv、不同的比例A与对应的节能数据亮度。另举一例；若画面16的代表数据亮度DataRP等于112，在原始驱动值PWMO下会显示出数值57的目标显示亮度值Ypr，即L(112，100)=57。由参考曲线V(.)可查对出V(57)=(189，50)，即基准数据DataT=189。由此可求出比例A=DataT/DataRP=189/112，故原始数据亮度DataO[i，j]可被乘以比例A以被增益至较大的节能数据亮度DataSV[i，j]，节能驱动PWMsv则会对应地由功耗较高的原始`驱动PWMO=100下降至功耗较低的节能驱动PWMsvO=50。由显示特性L(.，.)可知，若将代表数据亮度DataRP增益至上限亮度数据值D_max(即255)，对应的驱动值PWM可以下降至35左右(即L(255，35)=L(112，100)=57);不过，驱动值PWM=35已经低于临限驱动值PWM_th(本例中为50)。因此，当显示亮度值Y已经小于漏光现象的临限显示亮度值￥_访时，图5中的参考曲线V(Y)会将节能驱动PWMsvO固定关联至临限驱动值PWM_th，以避免漏光现象。在利用比例A将原始数据亮度Data0[i，j]增益至节能数据亮度DataSV[i，j]=A*DataO[i，j]时(例如步骤112)，若原始数据亮度DataO[i，j]对应RGB色彩空间的红、绿、蓝三色分量R[i，j]、G[i，j]与B[i，j]，则节能数据亮度DataSV[i，j]对应的红、绿、蓝三色分量即分别为分量A*R[i，j]、A*G[i，j]与A*B[i，j]。若原始数据亮度DataO[i，j]对应YCrCb色彩空间的三分量Y[i，j]、Cr[i，j]与Cb[i，j]，则节能数据亮度DataSV[i，j]对应的Y、Cr与Cb三分量分别为分量A*Y[i，j]、Cr[i，j]与Cb[i，」]，仅亮度分量￥[1，j]需要被增益。请参考图6，其所示意的是依据本发明又一实施例的轨迹TR2，用以定义参考曲线V(.)的又一实施例。如轨迹TR2所示，参考曲线V(.)可以有多个转折处，将参考曲线V(.)区分为多个水平及/或垂直段落。在每一水平段落中，参考曲线V(.)将不同的显示亮度值Y对应至相同的亮度数据值DataL，但对应至不同的驱动值PWM;举例而言，轨迹TR2在显示亮度值Y=255至194之间的水平段落使不同的显示亮度值Y皆对应相同亮度数据值DataL=255，但随显示亮度值Y由255变化至194，驱动值PWM由100变化至80;类似地，在显示亮度值Y=158至109之间的水平段落，不同显示亮度值Y皆对应相同亮度数据值DataL=224，但关联的驱动值PWM则由80变化至60。另一方面，在每一垂直段落中，参考曲线V(.)将不同的显示亮度值Y对应至相同的驱动值PWM，但对应至不同的亮度数据值DataL。举例而言，在显示亮度值Y=194至158之间，轨迹TR2呈现一水平段落；在此水平段落中，不同的显示亮度值Y皆对应相同驱动值PWM=80，但随显示亮度值Y由194变化至158，亮度数据值Data也由255变化至224。在利用显示特性L(.，.)订定参考曲线V(.)时，参考曲线V(.)也可以是斜线，曲线，或是由一或多段的水平段落、垂直段落、斜线段落以及/或者曲线段落所合成的。参考曲线V(.)必须是连续的，以使同一画面中相异的节能数据亮度的亮度数据值能被关联至不同的显示亮度值，维持原画面应有的明暗层次。请参考图7，其所示意的是依据本发明一实施例的装置20，其可实施图2流程100而为图1显示器10实现节能显示技术。装置20包括一代表数据亮度模块22、一目标显示亮度值模块24、一节能驱动值模块26、一参考曲线模块28、一节能数据亮度值模块30、一显示特性模块32、一直方统计模块34、一自动模式控制模块36与一增进模式控制模块38。代表数据亮度模块22、目标显示亮度值模块24、节能驱动值模块26与节能数据亮度值模块30串联耦接。在装置20中，显示特性模块32耦接目标显示亮度值模块24，用以存取/提供显示器10的显示特性L(.，.);显示特性是将输入数据亮度DataIN的亮度数据值DataL与输入驱动PWMin的驱动值大小PWM关联至亮度显示亮度值Y，即Y=L(DataL,PWMin)。举例而言，在显示器10出厂前，可以先用光学仪器测量不同亮度数据值、不同驱动值下显示器10所显示出的亮度显示亮度值，据此求出显示器10所对应的显示特性L(.，.)。因材料、制程以及/或者加工组装的差异，不同显示器的显示特性可以是相异的。参考曲线模块28耦接节能驱动值模块26，依据显示器10的显示特性LC，.)提供特性曲线VC);特性曲线V(.)将显示亮度值Y关联至一组亮度数据值DataL与驱动值PWM的组合，即V(Y)=(DataL,PWM)。如第2图所讨论过的，在订定特性曲线V(.)可考虑显示器10的临限驱动值PWM_th，以降低漏光现象的影响；而此临限驱动值PWM_th的驱动值也可以是在显示器10出厂前所量测的。因材料、制程变异以及/或者加工组装的差异，不同显示器所对应的临限驱动值PWM_th可以是相异的，故各显示器的临限驱动值PWM_th可用来定量地表示显示器个别独具的漏光特性。直方统计模块34耦接代表数据亮度模块22与自动模式控制模块36。当要显示画面16时(图1)，直方统计模块34依据画面16的原始数据亮度DataO[i，j]进行直方统计，例如步骤104与图3中所讨论的直方统计，以依照亮度数据值的大小而将不同像素的原始数据亮度DataO[i，j]依序分类至多个次序由高至低的群组h[l]至h[M]，使得代表数据亮度模块22得以依据原始数据亮度DataO[i，j]的统计特性提供代表数据亮度DataRP。如步骤104中讨论的实施例，自动模式控制模块36可以依据直方统计中各群组h[m]中的原始数据亮度DataO[i，j]的数目提供一集中程度。若集中程度符合一集中条件，自动模式控制模块36使代表数据亮度模块22依据原始数据亮度最大值Data0_max提供代表数据亮度DataRP，此即画质优先模式。若集中程度不符合集中条件，则代表数据亮度模块22会在自动模式控制模块36的控制下使代表数据亮度DataRP不大于原始数据亮度最大值Data0_max,此即节能优先模式,例如图4实施例所示。目标显示亮度值模块24依据原始驱动PWMO与代表数据亮度DataRP而由显示特性VC，.)中查对出目标显示亮度值Ypr，如步骤106。节能驱动值模块26可以依据目标显示亮度值Ypr而由参考曲线V(.)中查对出基准数据DataT与节能驱动PWMsvO，亦依据节能驱动PWMsvO而提供节能驱动PWMsv，如步骤108。节能数据亮度值模块30则依据基准数据DataT与代表数据亮度DataRP间的关系求出比例A，并依据比例A增益原始数据亮度DataO[i，j]，以提供节能数据亮度DataSV[i，j]，如步骤110与112。然后，显示器10便可以将节能数据亮度DataSV[i，j]与节能驱动PWMsv分别作为输入数据亮度DataIN[i，j]与输入驱动PWMin，以显示画面16。增进模式控制模块38耦接于节能驱动值模块26，以提供一正常节能模式与一(或多个)加强节能模式。在正常节能模式中，节能驱动值模块26会在增进模式控制模块38的控制下使节能驱动PWMsv等于节能驱动PWMsvO。在加强节能模式中,节能驱动值模块26会在增进模式控制模块38的控制下使节能驱动PWMsv等于节能驱动PWMsvO与预设缩减驱动dPWM间的差值(PWMsvO-dPWM)，以进一步降低光源的功耗。自动模式控制模块36的画质优先模式与节能优先模式可以和增进模式控制模块38的正常节能模式与加强节能模式相互搭配使用，例如说是以画质优先模式搭配正常节能模式或加强节能模式的其中之一。装置20可以整合于显示器10的显示控制器中，装置20中的各模块可用软件、硬件及/或固件或其组合实现。举例而言，直方统计模块34可用硬件电路实现，自动模式控制模块36、代表数据亮度模块22、目标显示亮度值模块24、节能驱动值模块26与节能数据亮度值模块30可用一处理器搭配对应程式码而实现。记录显示特性L(.，.)的显示特性模块32可用储存电路实现，将不同亮度数据值DataL与不同驱动值PWM对应的显示亮度值Y=L(DataL7PWM)储存为可供查阅的查阅表(look-uptable)。总结来说，本发明能兼顾画质与节能，可以维持适当的画质明暗层次，又能有效节省显示器的光源功耗，还可避免因过度节能所引发的漏光现象。本发明可运用于可携式电子装置的显示器，延长可携式电子装置的电池供电期间；本发明亦可用于大尺寸面板的视听电子设备中，以有效节省大面板光源的高功耗。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属
技术领域：
中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当以权利要求书为准。权利要求1.一种节能显示的方法，应用于一显示器，该显示器具有一显示特性，其将一数据亮度值与一驱动值关联于一显示亮度值，该驱动值相关于一光源亮度，该方法包含:提供一参考曲线，其将该显示亮度值关联至一参考数据亮度值与一参考驱动值；依据一画面的一代表数据亮度值以及对应的一原始驱动值，由该显示特性中查对出一目标显示亮度值；依据该目标显示亮度值，由该参考曲线中查对出一节能数据亮度值与一节能驱动值；以及依据该节能数据亮度值与该代表数据亮度值间的一关系，供该画面进行节能显示。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该画面包含多笔原始数据亮度值，该方法还包含:以这些原始数据亮度值中的最大值作为该代表数据亮度值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该画面包含多笔原始数据亮度值，该方法还包含:进行一直方统计，将这些原始数据亮度值由大至小依序分类至多个次序由高至低的群组。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包含:由这些群组中选出预设数目个代表群组，各代表群组对应一代表数目；其中，由次序最高的该群组至各该代表群组所累计的这些原始数据亮度值的一数目符合各该代表群组对应的该代表数目；以及依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值提供该代表数据亮度值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包含:依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值为各该代表群组提供一准代表数据亮度值；依据该预设数目个准代表数据亮度值提供该代表数据亮度值。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值的平均值或最小值而为各该代表群组提供该对应的准代表数据亮度值。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其依据该预设数目个准代表数据亮度值的平均值而提供该代表数据亮度值。8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包含:依据各该群组中的这些原始数据亮度值的该数目提供一集中程度；若该集中程度符合一集中条件，以这些原始数据亮度值的亮度数据值最大值原始数据亮度为该代表数据亮度值；若该集中程度不符合该集中条件，则以小于这些原始数据亮度值的最大值的一数值为该代表数据亮度值。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含:依据该节能亮度数据值与该代表数据亮度值间的比值提供一比例，并依据该比例与各该原始数据亮度值的一乘积，供该画面进行节能显示。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含依据该节能驱动值与一预设缩减驱动值的一差值提供一第二节能驱动值，供该画面进行节能显示。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含:依据该显示器的漏光特性提供一临限驱动值；以及依据该临限驱动值提供该参考曲线。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中该显示特性将一上限亮度数据值与该临限驱动值对应至一临限显示亮度值，而该方法还包含:使该参考曲线将大于该临限显示亮度值的该显示亮度值关联至该上限亮度数据值，并使该参考曲线将小于该临限显示亮度值的该显示亮度值关联至该临限驱动值。13.一种节能显示的装置，应用于一显示器，该显示器具有一显示特性，其将一数据亮度值与一驱动值关联于一显示亮度值，该驱动值相关于一光源亮度，而该装置包含:一代表数据亮度模块，提供一画面的一代表数据亮度值以及其对应的一原始驱动值；一参考曲线模块，提供一参考曲线，其将该显示亮度值关联至一参考数据亮度值与一参考驱动值；一目标显示亮度值模块，依据该原始驱动值与该代表数据亮度值，由该显示特性中查对出一目标显不売度值；一节能驱动值模块，依据该目标显示亮度值，由该参考曲线中查对出一节能数据亮度值与一节能驱动值；以及一节能数据亮度值模块，依据该节能数据亮度值与该代表数据亮度值间的一关系供该画面进行节能显示。14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该画面包含多笔原始数据亮度值，该代表数据亮度模块以这些原始数据亮度值中的最大值作为该代表数据亮度值。15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该画面包含多笔原始数据亮度值，该装置还包含:一直方统计模块，进行一直方统计，将这些原始数据亮度值由大至小依序分类至多个次序由高至低的群组。16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，该代表数据亮度模块由这些群组中选出预设数目个代表群组，各代表群组对应一代表数目；其中，由次序最高的该群组至各该代表群组所累计的这些原始数据亮度的一数目符合各该代表群组对应的该代表数目；并且，该代表数据亮度模块更依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值提供该代表数据亮度值。17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，该代表数据亮度模块更依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值而为各该代表群组提供一准代表数据亮度值，并依据该预设数目个准代表数据亮度值提供该代表数据亮度值。18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，该代表数据亮度模块依据次序最高的该群组至各该代表群组中的这些原始数据亮度值的平均值或最小值而为各该代表群组提供该对应的准代表数据亮度值。19.如权利要求17所述的装置，其特征在于，该代表数据亮度模块依据该预设数目个准代表数据亮度值的平均值而提供该代表数据亮度值。20.如权利要求15所述的装置，其特征在于，还包含:一自动模式控制模块，依据各该群组中的这些原始数据亮度值的该数目提供一集中程度；若该集中程度符合一集中条件，该自动模式控制模块以这些原始数据亮度值的最大值为该代表数据亮度值；若该集中程度不符合该集中条件，则以小于这些原始数据亮度值的最大值的一数值为该代表数据亮度值。21.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该节能数据亮度值模块依据该节能亮度数据值与该代表数据亮度值的比值提供一比例，并依据该比例与各该原始数据亮度值的一乘积，供该画面进行节能显示。22.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该节能驱动值模块还依据该节能驱动值与一预设缩减驱动值的一差值提供一第二节能驱动值，供该画面进行节能显示。23.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该参考曲线模块更依据该显示器的漏光特性设定一临限驱动值，并依据该临限驱动值提供该参考曲线。24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，该显示特性将一上限亮度数据值与该临限驱动值对应至一临限显示亮度值，而该参考曲线模块使该参考曲线将大于该临限显示亮度值的该显示亮度值关联至该上限亮度数据值，并使该参考曲线将小于该临限显示亮度值的该显示亮度值关联至该临限驱动值。全文摘要本发明涉及一种节能显示的方法与相关装置；当要在一显示器显示一画面时，依据该画面的多个像素的多笔原始数据亮度提供一代表数据亮度，依据显示器光源的原始驱动及该代表数据亮度于显示器的显示特性提供一目标显示亮度值，依据目标显示亮度值于一参考曲线的查对提供一节能数据亮度与一节能驱动，以显示该画面。文档编号G09G5/10GK103177707SQ201110441449公开日2013年6月26日申请日期2011年12月26日优先权日2011年12月26日发明者许得卫,宋东翰,陈传宗申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司,晨星半导体股份有限公司