TWI364223B - Mehtod and system for digitally scaling a gamma curve - Google Patents

Description

1364223 Λ. % 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 在此處被描述的實施例係關於伽瑪校正化⑽邮 二”域。更明確言之，本實施例大致上關於用於 一個顯不器之伽瑪曲線的數位增強及實施。 【先前技術】 液晶顯示器（LCDs)對電視市場來說係重要的。然而， 以單純定比存在的LCD營幕面板至較寬的格式（即，16:9 HDTV ) &更大的格式，將液晶顯示器推動至下一代係 -：非常複雜的努力。一些電視的需求被推動至超過傳統 先則技術的螢幕。例如，對比增強課題需要營幕解決方案 • 的再工程。 特別是，伽瑪校正增強色彩的顯示。特別地，伽瑪校 正被執行來補償強度分配的非線性效果及一個顯示設備的 儿及暗區間的對比的相關程度’ &人類眼中的色彩的非線 〖生處理°例如’ 一種色彩的灰階強度分配係線性的，其能 $換為顯示設備用的電壓訊號。然而，顯示設備的光度通 吊不疋電壓^號的線性函數。如此，光度碼（丨uminana 〇〇心） 的線！·生轉換會無法正確地重製在被顯示的數位影像中的亮 度變異。 在傳統的系統中，伽瑪校正係在一個顯示設備的類比 對比增強塊中被執行。該對比增強塊操縱電阻串列類比分 接電壓，以用來形塑一條提供對比增強的伽瑪曲線。然而， 電壓的類比操縱在現代數位顯示系統係不適當的。 6 1364223 【發明内容】 依此，這裏的不同實施例顯示教示方法及系統， 用來以-種線性及比率量測的方式定比—條伽瑪曲線二 發明的實施例可產生一條結果伽瑪㈣，其係整個传 及連續的，因此在-顯示器（例#，任何液晶顯示器）上 避免了任何視覺加卫（visual anifaet)。其他本發明的實施 例仍然可以數位地產生一條結果伽瑪曲線， ΛΑ七A以 '、裡早調

，式_加。就像在結果伽瑪曲線的光度碼每下—個值造 成-個獨-無二的且持續增加的電壓。再者，其他實施： 提供-條結果伽瑪曲線，其只反映了所要的原來的伽瑪曲 線的垂直轉換。 特別地，在一個實施例中，一種用來數位地調整一條 伽瑪曲線的方法被描述。在該方法t，為―條原本的伽瑪 曲線，一㈤區域在二個分接點間被Μ。該分接點和複數 個虛擬分接點對應，該些虛擬分接點對應於一條原始伽瑪 曲線的固定光度碼。每個複數個虛擬分接點中的一個的伽 瑪值被調整至一條調整後的伽瑪曲線，其提供對比增強。 對在該區域中的光度碼，一個線性定比因數基於一個在該 區域中的原始伽瑪曲線的線性表示。一個伽瑪值補償（〇ffset) 係由應用線性定比因數至在該區域中一條改變過的伽瑪曲 線的一組線性表示來決定的，其係為了光度碼決定的。改 變過的伽瑪曲線實行對比增強。一組調整過的與伽瑪曲線 連結之調整過的伽瑪值’係基於伽瑪值補償，為了光度碼 而決定的。 7 1364223 在另一個實施例中，一個用來數位地調整伽瑪曲線的 系統被描述。該系統包含一個定比模組及一個儲存模組。 該疋比模組決定複數個線性比例測量定比因數，其係在一 個在一條原始伽瑪曲線的分接點間的區域中的光度碼。原 始伽瑪曲線包含複數個虛擬分接點。每個比例測量定比因 數係由比例測量地定比-個斜率產±，該冑率係在該區域 的相對應的光度碼的區域之線性表示。—個儲存模組儲存 獲數個線性比例測量定比因S。該$比因數被用來對每一 個在該區域中的光度碼的更改過的伽瑪曲線，決定調整過 的伽瑪值。 本發明的實施例提供一個電壓分接點為基礎的類比電 阻數位電阻梯形的數位等效物，其係用來做為數位至類比 轉換。特㈣，該數位虛擬分接點取代實際類t匕電壓分接 點。如此，原始伽瑪曲線的垂直轉換以一種平順單調及 連續的方式來作用。 ° 廣義而言，本文揭露一種數位地定比一波形的方法及 系統。-個以-種平順及連續的方式執行線性波形轉換及 轉變的方法被描述。另—種被描述的方法用來定比一個波 2，在其中，可得的準確度及解析度為一個所給的波形被 知縱。特別地’以策略性地放置波形的虛擬分接點，同時 =變該用來計算在波形上的點數較比因冑，提供調整在 〜個或多個波形的區域中的準確度及解析度的方法。這些 二方法提供一個電壓分接基礎的類比電阻梯形，該梯形 乂用來做數位至類比轉換。該數位虛擬分接點代表類比電 1364223 壓分接點’及該曲線之垂直轉變以一種平順、單調及連續 的方式運作。 【實施方式】 本發明較佳的實施例之細節會在此做為參考，一條伽 瑪曲線的線性及比例測量定比之方法及系統，其範例在附 圖中描繪。

依此，本發明不同的實施例揭露以一種線性及比例測 量的方式來定比一條伽瑪曲線的方法及系統。本發明的實 施例達到上述的成就，及可以允許將一條原始伽瑪曲線轉 變至一更改後的伽瑪曲線，其係為某些目的而增強，例如 以-種平順、連續及單調的方式，經由使用一種線性比例 測量定比計算的方式達到對比增強。 下列詳細的描述係本申請發明的範例實施例，本申請 圍發明係參照附圖。此種描述係意圖描緣用且不會限制 本發明的範I如此的實施例係被m夠的細節來使得且 有通常技術者來實行本發明，且吾人可了解地，其他實施 例可以-些不_本發明精神或範圍的變異來實行。 標記及學術用語 :發明的實施例能以在 '组和光學影像系統 :腦系統執行之硬體或軟體來實施1電腦系統可以是一 口個人電腦、筆記型電腦 雷腦T ^ 服器電胳、大型主機、網路 工—作站及相似的系統。該軟體程式可提供伽瑪校正。

在 個貫施例中，該雷腦备β A A μ 電腦系以含—個和-個a流排成對 的處理器及和該匯流排成對排成對 刃。己隐體儲存。此記憶體儲存 9 1364223 可以是可變的或不可變的且可以包含可攜式儲存媒體。此 電腦也可以包含一個顯示器、資料輸入及輸出供應器等。

下面詳細描述的一些部份係以流程、步驟、邏輯方塊、 方法及其他能在電腦記憶體運作的資料位元的運算的符號 表不。這些描述及表示係在資料處理領域的技藝人士使用 的方法，其能最有效地傳達他們的工作的實體給其他熟習 該項技藝者。一個流程、電腦執行步驟、邏輯方塊、過程 等，在此，且一般地，構想為一個能導致所需的結果之自 足運算或指令序列。此些運 操縱的運算。通常，雖然不 儲存、轉移、結合、比較及 算係那些需要物理數量的物理 需要，這些數量展現為能夠被 此外之操縱方式於—電腦系統 中之電或磁的訊號的形式。通常，主要是一般用途的理由， 將這些訊號以位元、數值、元素、符號、文字、術語、數 子或其他相似的方式提及係被證明方便的。 需要記住的係，所有這些及相伴的術語都係和適當的 物理數量相關聯且只是應用於這些數量的方便標籤。除非 被特別提及，否則如同以下討論的明顯可知，在本發明整 件都被瞭解的係，利用像「決定」、「設定」、「定比」、 「增加」或其他相似者之術語之討論，意指一組電腦系統 之動作及處理，或相似的電子計算設備，其包含嵌入式系 、·’先’其操縱及轉換被表示為在電腦系統的暫存器及記憶體 中的物理（電子）數量資料為其他以物理數量類似地表示 的資料’該資料存在電腦系統記憶體或暫存器或其他此類 的資訊儲存、傳輸或顯示設備。 10 1364223 數係由DAC電路魅鋰人 p 峪解耦σ。此表示每個行驅動器輪出直接 轉換數位電壓值至類此雷歐括 類比電屋值。由數位灰階值至數位電屡 在時間控制器的上游發生。換々 .^ 王挟习話说’此反伽瑪函鲁姑趄 供於在時間控制器510上的[ΤΓΓ μ ^ 沿〕w上的LUT常駐（res丨dem)(例如，紅 色UT 530)此提供對映在顯示器上每個灰階至亮度之 报大彈性。如&，在一個實施例中，每種顏色有_個分開 的LUT係可能的。另外，適應不同影像來源的即時更新、 對比擴張、色彩管理及溫度改變，在本發明的實施例中係 可能的。 另外，在一個實施例中，時間控制器包含一個對比增 強模組540。此對比增強模組54〇採用由低 α彻）模組別取得之光度資料。本光度資料原始係= 個影像來源（未顯示）取得的。此對比增強模组54〇在光 度資料上實施統計分析，此係以一個接一個的框架為基礎 決定適當的伽瑪值增強’此伽瑪值和適合相對應的顯示設 備的光度相關聯的。例如，對比增強模組提供更改後的虛 擬分接點，此定義一個更改後的伽瑪曲線，此曲線係基於 一條原始伽瑪曲線。 對比增強模組的輸出係被呈現給定比模組1 10 ^此定 比模組110數位地以線性和比例測量的方式來定比原始伽 馬曲線以產生更改過的伽瑪曲線，如下會和圖1關聯被 完整的描述。 線性波形轉換 圖1係一個數位伽瑪曲線内插器1〇〇的方塊圖，此内 12 1364223 華 插器可以以線性和比例測量的方式來數位地定比一條伽瑪 曲線，和本發明的一種實施例相符。當顯示影像於一台顯 示設備上時，此數位伽瑪曲線内插器（interp〇lat〇r) 1〇〇係 能夠更改一條原始對比增強之伽瑪曲線❶在一個實施例 中’此數位伽瑪曲線内插器100被實施在圖5的時間控制 器510中。 數位伽瑪曲線内插器丨0〇包含一個用來比例測量地定 比一個原始伽瑪曲線，如此此用來做對比增強的更改過之 _ 伽瑪曲線的伽瑪值能被產生。原始伽瑪曲線包含複數個定 義好的虛擬分接點，其係在原始伽瑪曲線的伽瑪值。亦即， 原始的伽瑪曲線必需走經由虛擬分接點。如此，一個光度 . 碼的電壓輸出被呈現在一台顯示器上，如伽瑪曲線所實施 的。 特別地’此定比模組i丨〇決定複數個線性比例測量定 比因數，此和複數個在虛擬點間的區域的光度碼相關聯。 • 每個相對應的光度碼之線性比例測量定比因數係由定比在 原始伽瑪曲線的虛擬分接點間的原始伽瑪曲線的區域之線 性表示的一個斜率而來，此會在下面’和圖2、3、4A及4B 相關，被更完整地描述。 在一個實施例中，數位伽瑪曲線内插器1 00包含—個 分接點定位器（未顯示），其設定複數個以等距離方式設 定的虛擬分接點。亦即，在虛擬分接點間之光度碼數量係 非常數的。 另外，數位伽瑪曲線内插器1〇〇包含一個儲存模組 13 1364223 120。此儲存模組120在此區域儲存複數個比例測量定比 曲線因數。為了 一個特別光度碼的比例測量定比因數係用 來決定和一個對比增強用之更改過的伽瑪曲線相關聯的更 改過的伽瑪值。 而且’此數位伽瑪曲線内插器1〇〇包含一個對比補償 模組130，係為了決定每個實行對比增強之更改過的伽瑪 曲線的被定義之虛擬分接點的更改過的虛擬分接點。在本 發明之實施例中’不同的技術能被用來決定由定義好的虛 擬分接點而得到的更改過的分接點之調整過的伽瑪值。如 此，更改過的伽瑪曲線包含調整過的對每個被定義的虛擬 分接點之伽瑪值。即是，更改過的伽瑪曲線由被更改過的 分接點定義，其係在原始伽瑪曲線的虛擬分接點之轉變。 數位伽瑪曲線内插器100包含一個偏移量模組丨4〇來 決定伽瑪值’此些值遍及更改過的伽瑪曲線，其使用從對 比補償模組13 0得到之定義好的虛擬分接點轉變的更改過 的分接點。特別地，此偏移量模組14 〇可以對每一個光度 碼（其在二個改變過的分接點之間的區域）決定一個伽瑪 值偏移量。特別地，此一個特別的光度碼的伽瑪值偏移量 係由應用一個相對應線性定比因數至一個更改過的伽瑪曲 線的線性表示來決定，此伽瑪曲線包含及在兩個虛擬分接 點間。 再者’此偏移量模組140決定一個基於之前決定的伽 瑪值的光度之調整過的伽瑪值。特別地，此偏移量模組14〇 以伽瑪值偏移量將其中一個虛擬分接點之原來決定的更改 過的分接點做偏移。 和圖4…B相連結的圖2福繪一個在—條更改過的 正實行對比增強的伽瑪曲線決定伽瑪值的方法。特別地， 圖2係一個流程圖200，描繪數位妯 位地以一種線性和比例測 量定比一條伽瑪曲線，來決定一徊π社 术庆疋個調整過的為了一個被給 予的光度碼之伽瑪值，此依昭太路& 此依本發明的一個實施例。圖4Α 及4Β提供決定一個兩個姑玄羔认八, u啕個破疋義的分接點間的調整過的伽 瑪值之描繪。 現在轉到2,一個以線性及比例測量來決定一個調 整過的為一個光度碼調整的伽瑪值被描述，依照本發明的 -個實施例。在-個實施例中，此圖1的數位伽瑪曲線内 插器100可以實施在圖2中概述的方法。 在210，此掃描模組11〇為了一個光度碼決定一個線 性定比因數。此光度碼被置於一個在及包含兩個分接點（即 第—個虛擬分接點及第二個虛擬分接點）的區域中。此光 度碼之線性定比因數係基於在此區域中的原始伽瑪曲線的 線性表示。 此定義區域的分接點係包含在複數個虛擬分接點中， 八係和一個原始伽瑪曲線的光度點相關聯的伽瑪值。在一 個貫施例中，複數個虛擬分接點係一個任意數量之點，其 必需在原始伽瑪曲線上，以任意及可程式之方式分布於空 間中。 例如’依照本發明的一個實施例，圖4Α係一個圖形， 描％ —個原始伽瑪曲線41 0Α及一個更改過的伽瑪曲線 1364223 41〇B，此曲線係以圖2的方法產生。沿著水平軸，光度碼 s曼计為OOh至3FFh，如一個範例《沿著垂直轴，電壓被設 定。如此，此原始伽瑪曲線410A提供一個被給予的光度 碼的電壓。那就是’此原始伽瑪曲線41〇A非線性地提供 一個相對應的顯示設備的電壓，對應於一個或多個顏色的 灰階表現中的複數個光度碼。 在圖4A ’複數個虛擬分接點，在原始伽瑪曲線41〇a 被顯示。例如，此複數個虛擬分接點包含，但是不被限制 於分接點 460、461、462、463、464、465、467 及 468。 如圖4A顯示的，八個區域在此九個虛擬分接點460-468 間被定義於本實施例^其他實施例適合定義比九個更多的 或更少的虛擬分接點。每個虛擬分接點和在原始伽瑪曲線 41 0 A的一個相對應的伽瑪值相關聯。例如，此在原始伽瑪 曲線4 1 0A上的虛擬分接點463A和光度碼473相關聯。而 且，在原始伽瑪曲線410A上的虛擬分接點464A和光度碼 474相關聯。 複數個虛擬分接點係用來操縱原始伽瑪曲線4 1 0 A的 形狀’此係將以每個在上或在下的虛擬分接點的電壓數位 表示轉變而成，此電壓和一個被給予的光度碼值相關聯， 依照本發明的一個實施例《例如，更改過的分接點463B 係由虛擬分接點463 A轉變過來的。另外，更改過的分接 點464B係由虛擬分接點464 A轉變過來《如此，此結果的 更改過的伽瑪曲線41 0B由更改過的伽瑪曲線41 0B的轉變 過的及更改過的分接點形成。 1354223 日月 »# ^ x 的貫施例可以決定位於更改過的伽瑪曲線 4 1 Ο B，特別B y_忐如 卜 疋任處擬分接點間的光度碼。特別地，本發明

例實行線性比例測量定比來為每一個光度碼轉變電 壓到它的if； AA , 、新的、伽瑪曲線之轉變過的伽瑪值，其係以一種 平项連續及單調增加的方式來維持此更改過的伽瑪曲線 的形狀。 曰在220，此現在的實施例決定一個光度碼的伽瑪值偏 移里此係應用相對應的線性定比因數至一個區域中的更 改過的伽瑪曲線的線性表示。此更改過的伽瑪曲線實行對 比增強。此伽瑪曲線偏移量的決定方式可用更完整的方式 描述，且與圖4B相關聯。 在230,此現在的實施例決定一個調整過的光度碼的 伽瑪，。調整過的伽瑪值係基於之前力22〇決定的伽瑪值 偏移1。此調整過的伽瑪值和更改過的伽瑪曲線相關聯。 此調整過的伽瑪值之決定係和圖4B更完整地描述。

圖4B係描繪在兩個分接點間的圖4A中的原始伽瑪曲 線410A的線性及比例測量，依照本發明的一個實施例。 特別地，圖4B描繪每個光度碼的線性定比因數的產生，此 光度碼係在一個區域470包含及在圖4八及4B的虛擬分接 點463A及464A，如圖2中的210所描述。再者，圖4B 描繪一個調整後’和更改過的區域47〇中的一個特別光度 碼伽瑪曲線41OB相關聯的伽瑪值。 如此，使用線性定比因數，和更改過的伽瑪曲線4i〇B 相關聯之調整後的伽瑪值被決定了《例如，光卢碼（X )之更 17 1364223 yf=(y2’-yl’)/(y2-yl) * (yi-yl) + yl’ ⑷ 在本實施例，為了避免不連續，y值所有由原始伽瑪 曲線41 0A來且y’值由更改過的伽瑪曲線410B而來，係非 常重要的’如方程式5，如下： yf=[(yi-y,)/(y2-y,)] * (y2,-y15) + y,5 (5) 如方程式5所示’（ΥγΥι)/(Υ2-Υι)係線性比例測量定比 因數。如此為了區域470,為了任何更改過的伽瑪曲線， 此線性比例測量定比因數能被預先決定，因為沒有和更改 過的伽瑪曲線相關聯的值被需要。 在一個實施例中，為了節省硬體，且增加更改過的伽 瑪值的計算正確率，以（yryi)/(y2_yi)定義的部份為每個灰 階值預先計算，或光度碼，i，且程式化入伽瑪值。即是， 例如，每個灰階值’ i ’（yi_yi)/(y2_yi)儲存於一個查找表。 這些值’（yi_yi)/(y2_yi)，然後為了在區域一個特別的光度 碼來獲得更改過的伽瑪值定比及偏移。 依照本發明的一個實施例，如圖4B所顯示的此調 正過之伽瑪值yf係由加入此伽瑪值偏移量495至伽瑪值來 決定’ yr，此值為更改過的分接點463B的。 β即疋，要計异yf ，此（y2，_y丨，）/(y2_y〇的比例被應用在 電壓差分(yi_y〗)，其然後被加入到y丨，來決定結果的伽瑪電 壓。因為它係一個被以線性方式應用的比例，一個平順及 連續的行為在分接點間及在其上被呈現。 圖3係一個依照本發明的一個實施例之流程圖3⑽， 描繪了數位定比一個一般的、數位地表示的曲線，其係以 20 1364223 產生複數個線性定比因數給複數個水平表示的碼之線性及 比例測量的方式，其中每一個碼都和曲線上的一個值相關 聯。 當本實施例和一般、數位表示的曲線相關的方式描述， 在一個實施例中，此曲線係一個原始伽瑪曲線，在其中一 個由原始伽瑪曲線轉變的更改過的伽瑪曲線，在原始伽瑪 曲線上的光度碼實行對比增強。 在3 1 0 ’本實施例收到和原始曲線相關聯的每個複數 個虛擬分接點的之更改的分接點。本更改過的分接點係和 一個基於原始曲線的更改過的曲線相關聯的。如此，此更 改過的曲線包含更改過的分接點。 在3 2 0，本貫施例決定一個在原始曲線中的一個區域 的第一線性表示之第一斜率。特別地’本實施例決定原始 曲線的一個斜率，此曲線在一個第一虛擬分接點及一個第 一虛擬分接點間定義的區域。此區域包含第一虛擬分接點 及第二虛擬分接點。 在3 3 0 ’本實施例比例測量定比第一斜率至複數個喝 (例如，光度碼），其係在第一虛擬分接點及第二虛擬分 接點間。即是，本實施例決定複數個線性比例測量因數， 此係和複數個碼相關聯。在330執行的運算係和圖2中的 2 1 〇執行的運算類似，且被描繪於圖4A和4B。 在340 ’本實施例儲存複數個線性比例測量定比因數， 此係用來為複數個碼決定調整過的值。此調整過的值和此 更改過的曲線相關聯。 21 1364223 特別地，本實施例可以決定調整過的值。特別地在 2區域中，一個更改過的曲線的線性表示之第二斜率被決 定。即是，一條線的斜率被決定，該線係與第一虛擬分接 點及和第二虛擬分接點相關聯的更改過的分接點相關聯， 在其中第一及第二虛擬分接點位於原始曲線。 本實施例應用一個相對應的線性比例測量定比因數至 第二斜率來決定為此區域裏的一個碼的一個值偏移。如 此為將此值偏移量為基礎的碼，一個調整過的值被決定。 在—個實施例中，此調整過的值係以加值偏移量至第一虛 擬分接點來決定。 本發明的實施例已經被呈現來執行伽瑪曲線的數位定 比。而且，本發明的其他實施例實施地很好，適合來執行 任何種類的曲線，如此這些實施例可以保留轉變的、原始 的波形之形狀。例如，這些實施例被用來執行原始波形的 轉換，該波形的特性有包含但不限於非單調波形、單調波 形等。 在本發明的另一個實施例中，產生線性比例測量定比 因數所執行的計算，係由12位元值所決定。即是，複數 個虛擬分接點的伽瑪值被丨2位元值所呈現。再者，在更 改過的曲線之此結果被調整的伽瑪值也被以12位元值呈 現。然而，複數個線性比例測量定比因數被儲存為ι〇位 元值，此係依照本發明的一個實施例。 這是可能的，因為在方程式（5)中計算[(yi_yi)/(y2_ya， 得到一個在0和i之間的值為結果。在一個實施例中計 22 1364223 算使用浮點精度來執行。同時結果之調整過或更改過的伽 系12位元，此程式化於找查表之線性定比因數能使 用更少位元，因為在每個分接點間此值會由〇至完全刻度。 如此，每個線性定比因數可以使用浮點精度預先計算，因 此限制了數位化誤差，因為捨去誤差的緣故。額外地以 1〇位元值儲存線性比例測量因數，可以最小化儲存需求， 此儲存需求係為了非依電性記憶體，其係用來儲存1〇位 元線性比例測量定比因數。 在本實施例中，比例測量形式的伽瑪值係被選擇為1〇 位元的解析度。在其他實施例中，如果較少的精確度在分 接點間被要求，此值可以被減少。因此，在一個實施例中， 線性比例測量定比因數被以一個21 〇的因數增加，如下： [(yi-yl)/(y2-yl)]*210。如此’此線性比例定比因數被以1〇 位元的精確度計算。因此，在以（y2，_yl，）的倍數乘之後， 一個10倍數的右移運算及捨去必須在此内插器中被執行， 如在方程式6 : yf=round{[2,0(yi-y1)/(y2.y1)]*(y2^yl>)/2»〇}+yi> ⑹ 在另一個實施例中’原始伽瑪值’其和在該區域470 的原始伽瑪曲線41 0 A相關聯，可以被計算。雖然每個在 一個區域470的光度碼的查找表儲存相對應的線性比例量 測定比因數’此原始伽瑪值能被使用由方程式（7)的伽瑪表 提取出來的y值，如下： yf=round{[2,0(yry1)/(y2-y1)]*(y2-y1)/210}+yl=yi ⑺ 基本上，本實施例在方程式6中設定y2=y2，and 23 1364223 yi=y〆。即是，一個原始伽瑪曲線的伽瑪值係由決定為了 一個光度碼之一個伽瑪偏移量提取出來的，此係以應用此 對應的線性比例測量定比因數到區域470中的原始伽瑪曲 線的線性表示。之後，此原始伽瑪值係基於被決定的伽碼 值偏移量來計算。 … 如此，方程式7證明了由比例測量格式化之資料救回 此原始伽瑪值，以上只有很低的因為量子化錯誤造成的損 失，因為在一個實施例中此計算係以浮點精度。 一個被給予的波形的正確率及解析度的操縱 依照本發明的其他實施列’可用的解析度數量係在此 伽瑪曲線的不同部份被操縱。這是以策略性的方法定位— 個虛擬分接點來完成。特別地，本發明的實施例可以交換 在不同部份的伽瑪曲線可得的正择率及解析度，其係以調 整虛擬分接點的策略實施及改變定比因數兩者中其一或兩 者，來調整在一個或多個伽瑪曲線不同的區域中造成之數 位電壓碼的正確率及/或解析度。 寺，J也如果y! 及丫2’=丫2 (即一個數位系統，其 ί接點沒有被垂直地轉換來做對比增強），然後本發明的 貫施例可以用在任何數位伽瑪的情形。即是，正確度及解 析度可以在-個數位曲線操縱，不需要提供任何垂直解 貫施例中’既m性比例測量定比因數在每個 虛擬为接點間計算至10 ΑΑ ^ 位兀的精確度，在虚擬分接點間 有有效的2丨Q步驟., ’座擬分接點能策略性地被進一 24 1364223 步更近的擺放在一起，沿著在需要更多正確率的伽瑪曲線 區域中的代表光度（例如，圖4A)的水平軸。此增強此伽 瑪值的單調增加，其係在伽瑪曲線中。 圖6A和7A描繪兩個實施例，在其中此虛擬分接點策 略性地被置放來增強正確率和解析度。其他虛擬分接點的 置放安排在其他本發明的實施例係可能的。例如在一個 實施例中，複數個虛擬分接點被定義如此在虛擬分接點間 光度碼的數量不是常數。如此，每複數個虛擬分接點和其 他的不疋等距。在其他實施例中，複數個虛擬分接點被定 義了，如此光度碼的數量係常數。如此，每個複數個虛擬 分接點與其他的係等距。 圖6A係一張圖6〇〇A ’顯示依照本發明的一個實施例 . 之正確率的增強，可能要以解析度為代價。即是，本實施 例疋義複數個虛擬分接點，如此在分接點間的光度碼數量 係常數。 •,在圖6A，如果分接點被以光度等距置放（χ軸），然 後在曲線的平坦區域（即，在兩個虛擬分接點間，在其中 有报少的三角接線電壓範圍）’正端度被增強，此依照本 發月的個實施例。這是因為定比因素的2ΐ〇動態範圍擴 f到-個較小的動態電壓範圍。例如，既然線性定比測量 —因數係在每個虛擬分接點間計算至1 〇位元的解析度， 有在虛擬分接點間有效的2,〇步驟。如此，在伽瑪曲線的 + ^ i_的。卩份，更多的分接點能被有效地放置來提供在 11些區域中增加的解析度。這導致了更精確的、更可分解 25 1364223 的電壓值。 另一方面’解析度可能限制正確度。即是，如果解析 度（即，用來表示電壓值的位元數）不夠，然後能夠得到 為—系列光度值的重覆電壓值，如圖6B所示。特別地， 圖6B係一張圖，其描繪了沿著一條伽瑪曲線的點，此曲 線中的計算過的點的解析度限制了它們的正確度。例如， 點610A，610B，及610C每個有相同的伽瑪值，其在為了不 同光度碼的伽瑪曲線上重覆。然而，既然伽瑪曲線係單調 的，610A、610B及010C的伽瑪值應該係獨一無二的，此 係當它們由61 ΟA增加到61 0C。如此’點61 〇A、61 0B及 610C的被計算過伽瑪值的解析度被限制，當在虛擬分接點 (包括點610A、610B及610C)間的三角接線電壓範圍太 小。 在本發明的一個實施例中，解析度的更多位元能被以 改隻疋比下降因數及乘上y〗’偏移量，如方程式8所示。 yf=r〇und{[2,0(yi-y1)/(y2-y1)] * (y2-y,)/28} + 4y, (g) 特別地’此^-丫^/^乂丨值係原來以一個^因數刻度 増加。然而，除了以一個因數刻度下降外，本實施例 以一個28因數刻度下降。這個有效地取得2位元的解析度。 即是，解析度增加了 22因數，給予解析度四倍的增加。如 此，點610A、610B及610C的伽瑪值可以有足夠的解析度 因此它們係唯一的，因此再一次呈現了單調特性。 在圖6A及6B，此特性展現了更多解析度的位元可 以在某些伽瑪曲線區域來符合所需的正確度層次（根據動 26 1364223 態電壓範圍）。 圖7係一個圖7〇〇，顯 _ .. , ” ’、以正確度為代價之解析度的 增強’此係依照本發明的一個 個實施例。即是，本實施例係 可以從一個伽瑪曲線之頭至 ,, 毛π全利用已存在的解析度。 例如，本實施例定義複數個 —ώ 魏個虛擬分接點，ϋ此在分接點間 的光度碼的數置不是常數。 在另一個實施例中’如里+ 如果在一個減少定比因數的解析

度（且因此晶片上的記I

己隐體的大小，用來處理查找表）的 努力中，減少跨過整個曲蠄 正调曲綠的正確度的程度係可接受的， 然後調高刻度/調低刻声鉍 q他J度因數可以被減少，其需要此8位 兀LUT值（如—個例子）能被儲存，代替1〇位元LUT值 (此分接點㈣係12位元，且結果的伽瑪電壓也係心 元），如方程式9所示： (9) 夕士此在本發明的實施例中，解析度能被放置在有更 夕而求及保在有較少需求的地方被保留。此導致一個更高 的°°貝（gP ’更高的解析度）的視覺顯示設備。 在另外的其他實施例中’ 一個顯示在圖6A及圖7的 技術連，纟。用來得到在所選擇的伽瑪曲線之區域之所需的 正確度及解析度。例如，在伽瑪曲線的低斜率區域在虛 擬刀接點間的距離可以被減少，且在伽瑪曲線較高的斜率 區域，在虛擬分接點能被增加。 依此’本發明不同的實施例能揭露定比一個伽瑪曲線 和方法，此係以一個線性及比例測試的方式。 27 1364223 本發明的實施例允許由一個原來的伽瑪曲線轉至一個更改 ㈣伽瑪曲線，此係為了某種目的如以一種平順、連續及 =調的方式的對比增強，此係透過使用—個線性比例測量 疋比斤算。這是用來提供一個數位定比方法，其係和電壓 為基礎的分接為基礎電阻梯形之數位至類比伽瑪轉換電 路。更進-步地，本發明的實施例也允許值的前置計算來 最小化量化錯誤及儲存大小需求至—㈣來儲存資料表數 值函數的非依電性記憶體。額外地，本發明的實施例也提 供一個機制’以其正確率及/或解析度能被在伽瑪曲線特 的伽瑪曲線區域被操縱，此細策略性地在伽瑪曲線上 定位分接點達成’或者以調整此應用在計算上的定比因數 來符合此顯示系統的需求。 本發明的實施例，一個用來以一種線性及比例測量定 比一條原始伽瑪曲線的方法與系統在此被描述。當此發明 和較佳2實施例相關聯時，它們並沒有被意圖將發明限制 於這些實施例。相反地，本發明係意圖要涵蓋不同的、修 改過的及相等的實施例，其會被包含在本發明的精神和範 圍中，如由附加的專利範圍定義的。更進一步地，在本發 明的詳細描述中，非常多的特別細節被設定，以提供一個 對本發明完整的了解。然而，要了解的係以本發明的技術 領域中任何-㈣常的才支術可能不冑要這些特別的細節來 實行。在其他實例中，已習知之方法、流程、元件及電路 並沒有詳細描述，此係為了避免不必要模糊本發明之皞 樣。 ^ 28 1364223 【圖式簡單說明】 圖1係—個根據本發明的實施例之可數位地以一線性 及比例測量方式來定比一伽·瑪曲線的方塊圖。 圖2係一個根據本發明的實施例之在一方法裏的步 帮，此方法為以一線性和比例測量方式，數位地定比一伽 碼曲線，以用來決定一個所給的光度碼的調整過的伽瑪 值。 ‘ % 圖3係—個流程圖，其描繪根據本發明的實施例之以 〜種線性及比例測量的方式來數位定比一條伽瑪曲線的步 顿’此係以為了複數個光度碼而產生一組複數個線性定比 因數達成的。 圖4A係一個描繪根據本發明的實施例之一個原始伽 碼曲線及一個改變過的伽瑪曲線的圖，其中曲線係由圖2 及3的方法產生》 圖4B係一個描繪圖4A中，根據本發明的實施例之在 • 兩個虛擬分接點間的原始伽瑪曲線的線性和比例測量定比 之圖示。 圖5係描繪一個時間控制器，其係根據本發明的實施 例之可以以一線性及比例測量的方式來定比一條伽瑪曲 線，此用來決定一個所給的光度碼之調整過的伽瑪值。 圖6A係根據本發明的實施例之描繪虛擬分接點的放 置之圖片，其顯示犧牲解析度而得到的準確度增強。 圖6B得根據本發明的實施例之描繪當一條伽瑪曲線 的解析度受限制時導致的冗餘之圖片。 29 1364223 圖7係一圖片，描繪根據本發明的實施例之虛擬分接 點的放置，此分接點顯示犧牲準確度而得到的解析度增 強。 【主要元件符號說明】 100 數位伽瑪曲線内插器 110 定比模組 120 儲存模組 130 色彩補償模組 鲁 140偏移量模組 500 PPDSTM 架構 510 時間控制器 ' 530 反伽瑪查閱表 - 540 對比增強模組 550 低電壓差分訊號模組 30

Claims (1)

1364223 . » 牌年1月s日修正 + '申請專利範圍·· i 一種數位地調整一個伽瑪曲線之方法，包含： 對於一個位於包含且在複數個虛擬分接點中的一個第 =分接點及一個第二分接點間區域的光度碼，其中該虛擬 分接點和一個原始伽秀曲線的光度碼聯結，根據在該區域 的該原始伽瑪曲線的一個線性表示而決定該光度碼的一個 線性定比因數； 藉由施加該線性定比因數至實施對比增強之該區域内 之一個更改過的伽瑪曲線之一個線性表示，而決定用於該 光度碼之伽瑪值偏移量； 根據該伽瑪值偏移量，決定用於該光度碼之一個調整 過的伽瑪值，其中該調整過的伽瑪值係和該更改過的伽瑪 曲線相關聯。 2·如申請專利範圍第丨項之方法，其中該定義複數個 虛擬分接點包含： 間隔每個複數個虛擬分接點彼此間互相光度上等距。 φ 3.如申5青專利範圍第1項之方法，其中設定複數個虛 擬分接點包含： 間隔每個複數個虛擬分接點彼此間電壓等距。 4 ’如申$專利範圍第1項之方法，其中該決定一個線 性定比因數包含： /夬疋在第一分接點及第二分接點間之該原始伽瑪曲線 之線性表示； 比例測量地定比一個在該區域裏的該原始伽瑪曲線之 31 1364223 . ____ W年3仏日修正替換頁年3月6日修正替換頁 / ••泉f表不的斜率至該光度碼，以決m線性定比因數。 5. 如申請專利範圍第i項之方法，其中該決定一伽瑪 值偏移量包含： 決疋在和該第—分接點相關聯之修改過之分接點及和 -該第二分接點相關的第二修改過的分接點之間的該更改過 • · 的伽瑪曲線之線性表示；及 應用該線性疋比因數至在該區域的該更改過的伽瑪曲 線之該線性表示之斜率，以決定該伽瑪值偏移量。 6. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該決定一調整 過的伽瑪值包含： 將該伽瑪值偏移量加入至用於該第一個分接點之該更 • 改過的伽瑪曲線上之一個更改過的分接點。 - 7.如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含： 決定複數個用於該原始伽瑪曲線的該區域内之光度碼 的線性定比因數；及 儲存該複數個線性定比因數為1 〇位元值，其中在該更 改過的伽瑪曲線内之該調整過的伽瑪值由12位元值來代 表0 . 種數位地調整一個伽瑪曲線之方法，包含： 接收用於每個複數個虛擬分接點之調整過的分接點， 其係根據一條原始曲線而與一個更改過的曲線相關聯； 決定一個原始曲線的區域内包含第一線性表示之第一 斜率’此原始曲線包含且在一個第一分接點及一個第二分 接點之間； 32 1364223 比例測量 /〇°年1月J日修正替換頁 月-2日修正替賴^ 定比該第一斜率至複數個在該 第一分接點及 第一刀接點之間的碼，以決定複數個線性比例測量定比因 數’此因數和該複數個碼相關聯； 斤儲存該複數個線性比例測量定比因數，此係用來決定 彳母個°亥複數個碼之更改過的曲線相關聯的調整過的 值0 9.如申請專利範圍第8項之方法，其中此曲線包含一 個單調伽瑪曲線，且其中，該複數㈣包含複數個光度碼。 ίο.如中請專利範圍第8項之方法，其中，該決定一個 第一斜率係包含： 決定用於在該第一分接點及第_ * —分接點之間之該原始 曲線的該區域之第一斜率。 11. 如申請專利範圍第8項之方法，其係進—步包含： 決定用於在和該第一分接點相關聯的第一更改過的分 接點及和第二分接點相關聯的第_ ;〜更改過的分接點之間的 該更改過的曲線的該區域之一個 第二線性表示的第二斜 率； 應用υ玄線性比例測量定比因數= ^ 口歎至該第二斜率，以決定 一個在該區域的一個碼之值偏移量.及 根據與該更改過的曲線相關聯 ~之該值偏移量，而決定 用於該碼的一個調整後的值。 12. 如申請專利範圍第u項 $之方法，其中該決定一個 調整過的值包含： 點 將該值偏移量加入至該第一分接 33 1364223 ·τ — _____ f00年3月'^曰修正替換頁 夺Μ去g修正潜換頁_ 13. 如申請專利範圍第9項之方法，進一步包含： 間隔該複數個在互相光度碼相同距離的虛擬分接點。 14. 如申請專利範圍第9項之方法，更進一步包含： 間隔每個複數個虛擬分接點彼此相同電壓距離。 15. 如申請專利範圍第8項之方法，更進一步包含： 藉由應用該線性比例測量定比因數至該第一線性表 示，及藉由決定用於一個碼的值偏移量，而取出該原始曲 線的一個值；及 • 根據該值偏移量，而決定該值。 16. —種用來數位地調整一個伽瑪曲線的系統，包含： 一個定比模組，其係用於比例測量定比一個原始伽瑪 ' 曲線的分接點間的區域之第一線性表示之一個第一斜率， 以決定複數個與該區域的複數個光度碼相關聯之線性比例 測量疋比因數，其中該原始伽瑪曲線包含複數個定義好的 虛擬分接點，其和光度碼相關聯；及 一個儲存模組’其係用於儲存該複數個線性比例測量 • 定比因數，該定比因數係用來決定和一個更改過的伽瑪曲 線相關聯的調整過的伽瑪值，該調整過的伽瑪值係用於每 一個在該區域内的該複數個光度碼。 17. 如申請專利範圍第μ項之系統，進一步包含： 一個對比補償模組，用來決定用於實行對比增強之該 更改過的伽瑪曲線的虛擬分接點之每個該虛擬分接點之更 改過的分接點；及 個偏移量模組，其係用於應用一個相對應的線性定 34 1364223

比因數至一個該更改過的伽瑪曲線的線性表 個用於一個在該區域的光度喝之伽瑪值偏移量，更改過的 伽瑪曲線包含且係在一第-分接點及-第二分接點之間。 1如申請專利範圍第17項之系統，其中該偏移量模 組根據該伽瑪值偏移量，決定_個用於該光度碼之— 整過的伽瑪值。 〜

、19·如申請專利範圍第16項之系統，其中該儲存模組 以1 〇位兀值來儲存複數個線性比例測量定比因數，且其中 在該更改過的伽瑪曲線内之該調整過的伽瑪值以12位^值 來表示。 2〇· —種調整伽瑪曲線的方法，包含： 數位地調整和用於一顯示設備之一控制器的一個原始 曲線相關聯之複數個虛擬分接點之每一個間的間隔其中 *亥原始曲線包括複數個光度碼，且其中對於各個光度碼之 電壓輸出由該控制器呈現至該顯示設備，且其中各個電壓 輸出隨著由用於該等光度碼之一修改過的曲線所作決定來 調整。 21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該曲線包含 一個伽瑪曲線’且其中，該數位地調整包含： 間隔每個該複數個虛擬分接點彼此間光度等距。 22. 如申請專利範圍第2〇項之方法，其中該曲線包含 一伽瑪曲線，及其中該數位地調整包含： 間隔每個該複數個虛擬分接點彼此電壓等距。 23 ·如申請專利範圍第2〇項之方法，更進一步包括： 35 1364223 * · ， - 辦· ?月'^日修正替類490+93 士g酱:£普檢^ • -------- 接收每個該複數個虛擬分接點的調整過的分接點，該 虛擬分接點和一個更改過的曲線相關聯，該更改過的曲線 在該原始曲線之該等光度碼上實施對比增強； 決定一個區域的第一線性表示之第一斜率，此區域屬 於包含且在第-分接點及一第二分接點間之該原始曲線； 比例測量定比5亥第一斜率至在該第一分接點及該第二 分接點間的複數個碼，以決定和該複數個碼相關聯之複數 個線性比例測量定比因數； • 儲存該複數個線性比例測量定比因數，以使用於決定 用於和該複數個碼之每一個相關聯之調整過的值。 24.如申請專利範圍第23項之方法，更進一步包括： ' 決定用於該更改過的曲線之該區域的一個第二線性表 示之第二斜率，該更改過的曲線係在和該第-分接點相關 聯之第-更改過的分接點及和第二分接點相關聯的第二更 改過的分接點之間； 應用該線性比例測量定比因數至該第二斜率，以決定 φ 一個對應於該區域的一個碼值偏移量；且 藉由加入該值偏移量至該第一分接點，而決定用於該 碼之一個調整過的值。 Η•一、圖式： 如次頁 36 1364223 100

110 120 130 140

1364223 20β

開始 對於包含且位於與用於一個預先決定的伽瑪曲線之光度碼 相關聯之第一分接點及第二分接點間的一個區域內之光度 碼’根據在該區域預先決定的伽瑪曲線之一個線性表示， 決定用於該光度碼之一個線性定比因數。 210 1 ， 藉由應用線性定比因數至執行顏色增強的區域中之一個調 整過的伽瑪曲線的一個線性表示，決定用於光度碼之一個 伽瑪値偏移量。 220 今 1 * 根據和調整過的伽瑪曲線相關 於光度碼之一個調整過的伽瑪 聯之伽瑪値偏移量’決定用 値。 230 結束 ^ - 圖2 300 1364223

310 320 330 340 圖3

1364223 H〇〇 4 — ·· · ·

電壓

圖4A 1364223 H〇〇3

量4Β 1364223

5 圖 1364223

電壓 以光度等距的分接點 VrefU h Vm!d u Vrefu

光度碼

圖6A 1364223 t>C〇S>

電壓 208h 207h 206h 205h l〇\Vd O O 〇f O O O O O O

... 100h 101h 102h 103h 104h 105h 106h 107h 108h 光度碼 Η 6B 1364223 ΊΟΟ^ 電壓

3FFk

圖7