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CN106340275A - 显示装置及其控制方法 - Google Patents

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CN106340275A
CN106340275A CN201610218062.9A CN201610218062A CN106340275A CN 106340275 A CN106340275 A CN 106340275A CN 201610218062 A CN201610218062 A CN 201610218062A CN 106340275 A CN106340275 A CN 106340275A
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Abstract

提供了一种显示装置。显示装置包括：图像输入器，被配置为接收图像；显示面板，包括多个像素；面板驱动器，被配置为以像素为基础来驱动显示面板的多个像素以显示图像；以及处理器，被配置为基于图像的灰度特性来将图像划分为多个区域，并且控制面板驱动器以单独地调整多个区域中的至少一个的亮度。

Description

显示装置及其控制方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求2015年7月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0098469号的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用全部并入于此。
技术领域
与示例性实施例一致的装置和方法涉及直接地控制显示面板的各个像素的亮度。
背景技术
由于电子技术的发展，当前使用各种显示装置。例如，显示装置可以包括电视机(TV)、监视器、电子显示板、电子相册、信息站、移动电话机、光束投影仪等。
被广泛用于显示装置的液晶显示器(LCD)采用下述方法：该方法使用背光单元作为光源并且通过经由光源仅输出期望色彩来表达具体的图像。LCD的背光单元是单个面光源并且照亮整个显示器。LCD的像素被配置为通过液晶将光划分为总计256个等级，即，0至255的等级。
图18是用于示出在现有技术的LCD中的亮度控制方法的视图。
如上所述，LCD使用单个光源，以及因此所有像素具有相同的最大光亮度并且将光均匀地划分为256个等级——即，0至255的等级——以从光来生成图像。
因此，存在下述问题：图像中每像素的动态范围的量是基于256个等级来确定的。
发明内容
示例性实施例解决了至少上述问题和/或缺点以及以上未描述的其他缺点。另外，示例性实施例不需要克服以上所述的缺点，并且可以不克服以上所述的任何缺点。
一个或多个示例性实施例提供了一种通过基于输入图像的特性单独控制各个像素的亮度来提高图像质量显示装置及其图像显示方法。
根据示例性实施例的一个方面，提供了一种显示装置，包括：图像输入器，被配置为接收图像；显示面板，包括多个像素；面板驱动器，被配置为以像素为基础驱动显示面板的多个像素以显示图像；以及处理器，被配置为基于图像的灰度特性来将图像划分为多个区域并且控制面板驱动器以单独地调整多个区域中的至少一个的亮度。
处理器可以进一步被配置为向多个区域中的每个应用不同的伽马(gamma)表格，并且进行控制以基于所应用的伽马表格来单独地调整多个区域中的每个的亮度。伽马表格可以指示图像的灰度与亮度之间的关系，并且包括彼此不同的最小亮度等级和最大亮度等级中的至少一个。
不同的伽马表格可以包括第一伽马表格和第二伽马表格，与所述第一伽马表格相比，所述第二伽马表格具有更高的最小亮度等级和更高的最小等级；并且多个区域可以包括第一区域和第二区域，与所述第一区域相比，所述第二区域具有更高的灰度。处理器可以进一步被配置为向第一区域应用第一伽马表格，并且向第二区域应用第二伽马表格。
处理器可以被配置为基于多个区域中的至少一个中的像素的灰度分布来将多个区域之中的至少一个区域划分为多个子区域，并且进行控制以单独地调整多个子区域中的至少一个的亮度。
处理器可以进一步被配置为分析图像的多个像素的灰度分布，基于所分析的灰度分布来将图像的整个灰度部分划分为多个灰度部分，以及进行控制以通过向多个区域中的至少一个区域应用与多个灰度部分中的至少一个灰度部分相对应的伽马表格来单独地调整图像的多个区域的亮度。
处理器可以进一步被配置为根据预先确定的标准将图像划分为多个区域，并且进行控制以基于多个划分后的区域中的像素的灰度分布来单独地调整多个区域中的至少一个的亮度。
处理器可以被配置为基于图像的多个对象区域之中、满足预先确定的条件的对象区域的灰度特性，来单独地调整图像的对象区域的亮度。
满足预先确定的条件的对象区域可以是感兴趣的对象区域。
当显示装置操作于低电力模式中时，处理器可以被配置为通过基于在低电力模式中预设的最大亮度等级重新定标(rescale)图像的至少一个灰度部分，来调整灰度间(inter-grayscale)亮度映射间隙。
多个像素可以通过使用自发光元件来实现。
根据另一个示例性实施例的一个方面，提供了一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括包含以像素为基础被控制以显示图像的多个像素的显示面板，所述驱动方法包括：基于图像的灰度特性来将图像划分为多个区域；以及驱动显示面板，以单独地调整多个区域中的至少一个的亮度。
驱动显示面板可以包括：向多个区域中的每个应用不同的伽马表格；以及驱动显示面板以基于所应用的伽马表格来单独地调整多个区域中的每个的亮度。伽马表格可以指示图像的灰度与亮度之间的关系，并且包括彼此不同的最小亮度等级和最大亮度等级中的至少一个。
不同的伽马表格可以包括第一伽马表格和第二伽马表格，与所述第一伽马表格相比，所述第二伽马表格具有更高的最小亮度等级和更高的最小等级；并且多个区域可以包括第一区域和第二区域，与所述第一区域相比，所述第二区域具有更高的灰度。驱动显示面板可以包括通过向第一区域应用第一伽马表格、并向第二区域应用第二伽马表格来驱动显示面板。
驱动方法可以进一步包括基于多个区域中的至少一个中的像素灰度分布来将多个区域之中的至少一个区域划分为多个子区域，并且驱动显示面板可以包括驱动显示面板以单独地调整多个子区域中的至少一个的亮度。
将图像划分为多个区域可以包括：分析图像的像素的灰度分布，以及基于所分析的灰度分布来将图像的整个灰度部分划分为多个灰度部分。驱动显示面板可以包括通过向多个区域中的至少一个应用与多个灰度部分中的至少一个灰度相对应的伽马表格来单独地调整图像的多个区域的亮度。
将图像划分为多个区域可以包括根据预先确定的标准将图像划分为多个区域，并且驱动显示面板可以包括驱动显示面板以基于多个划分后的区域中的像素的灰度分布来单独地调整多个区域中的至少一个的亮度。
驱动显示面板可以包括驱动显示面板以基于图像的多个对象区域之中、满足预先确定的条件的对象区域的灰度特性，来单独地调整图像的对象区域的亮度。
驱动显示面板可以包括，当显示装置操作于低电力模式时，通过基于在低电力模式中预设的最大亮度等级重新定标图像的至少一个灰度部分，来调整灰度间亮度映射间隙。
多个像素可以通过使用自发光元件来实现。
图像的灰度部分可以包括256阶。
根据另一个示例性实施例的一个方面，提供了一种显示装置，包括：显示面板，包括多个像素；面板驱动器，被配置为以像素为基础来驱动多个像素以显示图像；以及处理器，被配置为识别多个像素中的每个的灰度特性，基于灰度特性将多个像素辨别为至少两个组，以及向多个像素的至少两个组应用不同的伽马表格以调整图像的亮度。
根据以上所述的各种示例性实施例，可以降低自发光显示器的功耗并且可以提高图像质量。
附图说明
通过参考附图来描述特定示例性实施例，以上和/或其他方法将更加明显，在附图中：
图1是用于示出根据示例性实施例的显示装置的配置的框图；
图2是示出了根据示例性实施例的面板驱动器的详细配置的框图；
图3是示出了根据示例性实施例的像素结构的电路图；
图4是示出了图1中所示的显示装置的详细配置的框图；
图5是示出了根据示例性实施例的存储装置的配置的框图；
图6A和图6B是示出了根据各种示例性实施例的伽马表格的形式的视图；
图7和图8是示出了根据示例性实施例的亮度直方图的视图；
图9A和图9B是示出了根据示例性实施例的伽马表格的形式的视图；
图10A至图10C是用于示出根据另一个示例性实施例的用于针对每个区域来调整亮度的方法的视图；
图11A和图11B、图12A和图12B以及图13A至图13C是用于示出根据各种示例性实施例的用于根据图像特性来调整亮度的方法的视图；
图14是用于示出根据另一个示例性实施例的用于划分区域的方法的视图；
图15是用于示出根据另一个示例性实施例的用于在低电力模式中调整亮度的方法的视图；
图16A和图16B是用于示出根据另一个示例性实施例的用于根据内容属性来调整亮度的方法的视图；
图17是用于示出根据示例性实施例的显示装置的控制方法的流程图；以及
图18是用于示出用于在现有技术的LCD中控制亮度的方法的视图。
具体实施方式
以下参考附图更详细地描述示例性实施例。
在下面的描述中，相同的附图标记被用于相同的元件，即使在不同的附图中也如此。在说明书中所定义的事物——诸如详细的结构和元件——被提供以帮助对示例性实施例的全面理解。然而，明显的是，示例性实施例可以被实践为不具有这些具体地定义的事物。另外，未详细地描述熟知的功能或结构，这是因为它们将以不必要的细节模糊描述。
本公开的示例性实施例可以被不同地修改。因此，具体的示例性实施例在附图中被示出，并且在详细的说明书中被描述。然而，要理解的是，本公开不限于具体的示例性实施例，而是包括所有修改、等价物和替换而不脱离本公开的范围和精神。另外，未详细地描述熟知的功能或结构，这是因为它们将以不必要的细节模糊描述
术语“第一”、“第二”等可以被用于描述各种组件，但是该组件不受术语的限制。术语仅被用于将一个组件与其他组件相区分。
在本申请中所使用的术语仅被用于描述示例性实施例，而不意欲限制公开的范围。单数的表述也包括复数含义，只要其在上下文中未表示不同的含义即可。在本申请中，术语“包括”和“由……构成”指明在说明书中所写入的特征、数字、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，但是不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在或添加的可能性。
在本公开的示例性实施例中，“模块”或“单元”执行至少一个功能或操作，并且可以采用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。另外，除了必须采用专用硬件来实现的“模块”或“单元”之外，多个“模块”或多个“单元”可以被整合为至少一个模块，并且多个“模块”或多个“单元”可以采用至少一个处理器来实现。
在下文中，将参考附图详细地描述本公开。
图1是用于示出根据示例性实施例的显示装置的配置的框图。
参考图1，显示装置100包括图像输入器110、显示面板120、面板驱动器130以及处理器140。
图像输入器110接收图像的输入。具体地，图像输入器110可以从诸如外部存储介质、广播站、web服务器等的各种外部设备接收图像的输入。输入图像可以是单视图图像——即，二维(2D)图像、立体图像——以及多视图图像之一。
显示面板120包括多个像素，并且通过允许多个像素以像素为基础发光来显示输入图像。这里，多个像素可以通过使用自身发射光的自发光元件——诸如有机发光二极管(OLED)、等离子显示面板(PDP)、发光二极管(LED)等——来实现，但是不限于此。可以应用被配置为直接地控制各个像素的亮度或照度的显示面板而不具有限制。
面板驱动器130驱动显示面板120。具体地，面板驱动器130可以在处理器140的控制下控制显示面板120的多个像素中的每个的发光状态以显示图像。
处理器140可以识别多个像素中的每个的灰度特性，并且基于灰度特性将多个像素辨别为至少两个组。然后，处理器140可以向多个像素的至少两个组应用不同的伽马表格以调整图像的亮度。
图2是示出了根据示例性实施例的面板驱动器的详细配置的框图。
参考图2，根据示例性实施例的面板驱动器130包括数据驱动器131、扫描驱动器132以及定时控制器133。
显示面板120具有布置在其中的多个像素Pij，并且像素Pij中的每个包括：自发光元件，响应于电流的流动来发光；以及驱动晶体管，控制要被供给到自发光元件的电流。自发光元件可以是有机发光二极管，并且电流可以从电压供给端(例如，ELVDD)被供给到自发光元件。
另外，显示面板120可以包括：在行方向上布置的数量为n个的扫描线S1、S2、S3、……、Sn以传送扫描信号，以及在列方向上布置的数量为m个的数据线D1、D2、D3、……Dm以传送数据信号。
另外，显示面板120可以在处理器140的控制下从电压源接收第一电压作为驱动电力并且接收第二电压作为基本电力(base power)。因此，显示面板120可以由处理器140驱动。这里，第一电压可以由ELVDD表示，而第二电压可以由ELVSS表示。例如，当电流通过扫描信号、数据信号、驱动电力(ELVDD)以及基本电力(ELVSS)流动到有机发光二极管时，显示面板120通过根据电流量来发光以显示图像。
数据驱动器131可以接收具有红色、蓝色以及绿色分量(R、G、B数据)的视频信号，并且基于所接收到的视频信号来生成数据信号。另外，数据驱动器131可以与显示面板120的数据线D1、D2、D3、……、Dm连接，以向显示面板120施加所生成的数据信号。
扫描驱动器132可以生成扫描信号。扫描驱动器132可以与扫描线S1、S2、S3、……、Sn连接，并且向显示面板120的相对应的行传送扫描信号。从数据驱动器131所输出的数据信号可以被传送到对于其传送了扫描信号的显示面板120的一个或多个像素。
定时控制器133可以从外部源接收输入信号(IS)、水平同步信号(Hsync)、垂直同步信号(Vsync)以及主时钟信号(MCLK)，生成视频数据信号、扫描控制信号、数据控制信号、发光控制信号，以及向显示面板120、数据驱动器131以及扫描驱动器132提供信号。
灰度电压生成器134生成多个灰度电压(V0至V255)，并且向数据驱动器131供给灰度电压。
像素Pij包括有机发光二极管(OLED)，并且位于扫描线S1、S2、S3、……、Sn与数据线D1、D2、D3、……Dm的交叉点处。以下将参照图3详细地描述像素Pij。
图3是示出了根据示例性实施例的像素结构的电路图。
然而，在根据示例性实施例的显示面板中所提供的像素不限于图3的示例性实施例。
根据示例性实施例的像素可以通过使用OLED作为发光元件来实现。OLED接收从像素电路所输出的驱动电流并且发光，以及从OLED所发射的光的亮度依赖于驱动电流的电平而变化。
像素电路310可以包括电容器C1、驱动晶体管M1以及开关晶体管M2。驱动晶体管M1包括被供给以高电力电压(ELVDD)的第一端MD1，连接到OLED的阳极的第二端MS1以及连接到扫描晶体管M2的第二端MS2的栅极端MG1。OLED的阳极连接到驱动晶体管M1的第二端MS1，以及OLED的阴极连接到低电力电压(ELVSS)。
开关晶体管M2包括连接到数据线Dj的第一端MD2、连接到驱动晶体管M1的栅极端MG1的第二端MS2以及连接到扫描线Si的栅极端MG2。电容器C1连接在驱动晶体管M1的栅极端MG1与第一端MD1之间。
响应于导通扫描晶体管M2的扫描信号通过扫描线Si被施加到扫描晶体管M2的栅极端MG2，数据电压通过开关晶体管M2被施加到驱动晶体管M1的栅极端MG1和电容器C1的第一端。当有效的数据电压通过数据线Dj被施加时，存储电容器C1被充电以与数据电压相对应的电压电平。驱动晶体管M1根据数据电压的电压电平生成驱动电流(IOLED)，并且向OLED输出驱动电流。
OLED可以从像素电路310接收驱动电流(IOLED)，并且发射与数据电压相对应的亮度的光。
根据示例性实施例，处理器140可以基于输入图像的灰度特性将相对应的图像划分为多个区域，并且控制面板驱动器130以单独地调整多个区域中的至少一个的显示亮度(或输出亮度)。
具体地，处理器140可以将被输入的模拟图像转换为具有预先确定的比特(例如，6比特或8比特)的数字图像，并且基于转换后的数字图像的灰度特性来将相对应的图像划分为多个区域。这里，灰度指代色彩的浓度的改变，即，指代将色彩的亮部分和暗部分子划分为若干阶。当图像的明亮和黑暗被进一步子划分时，色彩的改变被自然地表达。在这种情况下，灰度被良好地表达。
具体地，处理器140可以向多个划分后的区域中的每个应用不同形式的伽马表格(或伽马曲线)。
特别地，处理器140可以向多个区域中的每个应用最小亮度等级和最大亮度等级中的至少一个不同的独立的(separate)伽马表格(或伽马曲线)，并且进行控制以根据所应用的伽马表格来单独地调整每个区域的显示亮度。这里，伽马表格(或伽马曲线)指代当显示装置100以最大亮度等级发光时指示图像的灰度与显示亮度之间的关系的表格。即，处理器140可以通过对形成单个图像的多个区域中的每个应用独立的伽马表格，来多样地调整灰度间亮度映射间隙，该独立的伽马表格具有通过最小亮度等级和最大亮度等级所确定的不同的动态范围。
例如，处理器140可以通过对具有相对低的灰度的第一区域应用具有相对低的最小亮度等级和最大亮度等级的第一伽马表格并且向具有相对高的灰度的第二区域应用具有相对高的最小亮度等级和最大亮度等级的第二伽马表格，来单独地控制每个区域的显示亮度。
在这种情况下，处理器140可以向多个区域中的每个应用完全独立的伽马表格，但是可以适用于将被应用到一个区域的伽马表格和被应用到邻居区域的伽马表格连接。
例如，当多个区域包括第一区域和第二区域时，处理器140可以向第一区域应用第一伽马表格，并且向第二区域应用与第一伽马表格不同的完全独立的伽马表格。
在另一个示例中，当第一伽马表格被应用到第一区域时，第二伽马表格可以被应用为在末端灰度和相对应的显示亮度处与第一伽马表格连接。参考附图将很好地理解这点。
另外，处理器140可以基于形成相对应的一个区域的像素的灰度分布来将多个区域中的至少一个划分为多个子区域，并且可以进行控制以单独地调整多个子区域中的至少一个的显示亮度。例如，当图像表示在夜空中闪烁的星星时，夜空的背景区域被划分为单个区域，但是闪烁的星星的区域可以被划分为相对应区域中的多个子区域。这是因为在夜空的背景区域与闪烁的星星的区域之间存在较大的灰度差异。
同时，处理器140可以分析输入图像的灰度直方图，以便将输入图像划分为多个区域，并且可以基于形成输入图像的像素的灰度分布来将输入图像的整个灰度部分划分为多个灰度部分。接下来，处理器140可以向与多个灰度部分中的至少一个相对应的至少一个区域应用独立的伽马表格，并且进行控制以单独地调整相对应的区域的显示亮度。
具体地，处理器140可以参考以下灰度值(或灰度部分)来将输入图像的整个灰度部分划分为多个灰度部分：在该灰度值(或灰度部分)处，在输入图像的灰度直方图中像素分布增加或减少多于预先确定的阈值。这里所陈述的灰度直方图指代指示形成图像的像素的灰度分布的图形。例如，该图形的x轴可以指示输入图像的灰度等级，并且输入图像的灰度等级被划分为256阶，即，0至255的阶。该图表的y轴可以指示像素(点)的数量。然而，输入图像的灰度等级可以根据图像的属性或特性而被改变。
另外，处理器140可以根据预先确定的标准将输入图像划分为多个区域，并且进行控制以基于形成多个划分后的区域的像素的灰度分布来单独地调整多个区域中的至少一个的显示亮度。
具体地，处理器140可以将被输入的图像帧划分为具有预先确定的大小的多个像素区域，并且基于形成像素区域中的每个的像素的灰度分布来将被输入的图像帧划分为多个区域，以便单独地调整显示亮度。具体地，处理器140可以基于灰度特性——诸如，像素区域中的每个的最大灰度值、平均灰度值或最小灰度值——将多个像素区域分组为多个区域。
另外，处理器140可以根据图像的内容属性来将输入图像划分为多个区域。例如，处理器140可以基于关于在图像中所包括的多个对象的元数据信息来将在每个图像中所包括的对象区域划分为多个区域。
然而，用于将输入图像划分为多个区域的方法不限于以上所述的方法，并且可以应用基于图像的灰度来划分区域的任何方法而不具有限制。
另外，处理器140可以进行控制以基于形成输入图像的多个对象区域之中、满足预先确定的条件的对象区域的灰度特性，来单独地调整对象区域的显示亮度。满足预先确定的条件的对象区域可以与用户感兴趣的对象区域(例如，多个消息区域之中的最近消息区域、通知消息显示区域等)相对应，但是不限于此。例如，当图像包括人物和背景时，主体存在于其中的图像的区域可以被设定为感兴趣的对象区域。
然而，划分后的区域可以是如上所述的对象单元，但是不限于此。例如，包括单个对象及其邻居对象的区域可以是用于单独地调整亮度的区域。
具体地，处理器140可以基于相对应的对象区域的灰度特性——诸如，最大灰度、平均灰度、最小灰度等——来应用与相对应的对象区域相对应的伽马表格。
另外，处理器140可以基于形成对象的多个像素的灰度来将单个对象划分为多个次要(subsidiary)区域(即，子区域)，并且可以向每个子区域应用独立的伽马表格。例如，当对象是山并且山的中间区域和下部区域与上部区域具有不同的灰度时，第一伽马表格可以被应用到山的中间区域和下部区域，而第二伽马表格可以被应用到山的上部区域。
根据另一个示例性实施例，处理器140可以基于显示装置100的操作模式，在每个操作模式中应用不同形式的伽马表格。
具体地，当显示装置100操作于低电力模式(例如，节电模式)中时，处理器140可以通过基于在低电力模式中预设的最大亮度等级重新定标图像的至少一个灰度部分，来调整灰度间亮度映射间隙。处理器140可以根据低电力模式中的目标降低速率、通过将映射到亮度上的灰度间隙调整为更宽，来降低在表达图像中所使用的总的比特数量。
根据另一个示例性实施例，处理器140可以分析显示装置100的周围环境，并且基于周围环境来调整亮度。例如，当显示最大亮度等级根据环境照度被改变时，调整后的伽马表格可以被应用到灰度间亮度映射间隙，以将亮度调整为与改变后的最大亮度等级相对应。在另一个示例中，当根据环境照度预设伽马表格时，可以选择性地应用适合于环境照度的伽马表格以调整亮度。
图4是示出了图1中所示的显示装置的详细配置的框图。参考图4，显示装置100’包括图像输入器110、显示面板120、面板驱动器130、处理器140、存储装置150、传感器160、视频处理器170以及音频处理器180。在图4中，将不详细地描述在图1中所示出的元件。
处理器140控制显示装置100’的整体操作。
具体地，处理器140可以包括随机存取存储器(RAM)141、只读存储器(ROM)142、中央处理单元(CPU)143、图形处理器144、第一接口145-1至第n接口145-n以及总线146。
RAM 141、ROM 142、CPU 143、图形处理器144以及第一接口145-1至第n接口145-n可以经由总线146彼此连接。
第一接口145-1至第n接口145-n可以与以上所述的各种元件连接。接口145-1至145-n之一可以是经由网络与外部设备连接的网络接口。
CPU 143可以访问存储装置150，并且可以使用在存储装置150中所存储的操作系统(O/S)来执行启动。另外，CPU 143可以使用在存储装置150中所存储的各种程序、内容、数据等来执行各种操作。
ROM 142可以存储用于启动系统的指令集。响应于接通命令被输入并且电力被供给，CPU 143可以根据在ROM 142中所存储的命令来将在存储装置150中所存储的O/S复制到RMA 141中，并且通过执行O/S来启动系统。响应于启动完成，CPU 143可以将在存储装置150中所存储的各种应用程序复制到RAM 141中，并且通过执行被复制到RAM 141中的应用程序来执行各种操作。
图形处理器144可以使用计算器和渲染器(renderer)生成包括诸如图标、图像、文本等的各种对象的屏幕，例如，包括指示(pointing)对象的屏幕。计算器可以基于所接收到的控制命令、根据屏幕的布局来计算要被显示的对象的属性值，诸如坐标值、形状、大小、色彩等。渲染器可以基于由计算器所计算出的属性值，来生成包括对象的各种布局的屏幕。
处理器140的以上所述的操作可以通过如在图5中所示的存储装置150中所存储的程序来执行。
存储装置150可以存储驱动显示装置100’的O/S软件模块，以及诸如各种多媒体内容的各种数据。
具体地，如图5中所示，存储装置150可以存储根据示例性实施例提供功能的程序，诸如，直方图计算模块151、区域划分模块152、伽马表格应用模块153以及亮度调整模块154。
处理器140可以使用直方图计算模块151来分析各个输入图像帧，并且计算与图像帧中的每个相对应的灰度直方图。这里所陈述的灰度直方图是指示如上所述形成图像帧的像素的灰度分布的图形。
接下来，处理器140可以使用区域划分模块152、基于所计算出的灰度直方图来将图像帧划分为多个区域。例如，处理器140可以参考以下灰度来将图像帧的灰度部分划分为多个部分：在该灰度处，在灰度直方图中像素(点)的数量增加或减少多于预先确定的阈值。
接下来，处理器140可以使用伽马表格应用模块153来应用与多个区域中的每个相对应的伽马表格。然而，多个区域的数量和所应用的伽马表格的数量可以不必相同。例如，两个区域可以被组合，并且单个伽马表格可以被应用到组合后的区域。
之后，处理器140可以使用亮度调整模块154、根据被应用到每个区域的伽马表格来单独地控制每个区域的亮度。
另外，存储装置150可以存储各种伽马表格。在这种情况下，处理器140可以从在存储装置150中所存储的伽马表格之中获取与每个区域的灰度分布相对应的伽马表格，并且可以在调整每个区域的亮度中使用伽马表格。然而，根据情形，存储装置150可以仅存储基本伽马表格，并且可以根据查找表(LUT)或计算等式来实时地调整基本伽马表格的形式，以及获取与各个区域相对应的各种伽马表格。
另外，存储装置150可以对多个图像进行采样，并且存储与各种类型的各个采样图像相对应的伽马表格。在这种情况下，处理器140可以理解输入图像的灰度分布，并且然后直接地应用针对相对应的类型预先定义的伽马表格。例如，根据示例性实施例，处理器140可以预先计算与以下图像类型相对应的伽马表格，然后理解输入图像的类型并直接地应用相对应的伽马表格：在该图像类型中，50％的像素分布在灰度0与100之间，30％的像素分布在灰度101与200之间，以及20％的像素分布在灰度201与255之间。
传感器160可以检测周围环境。传感器160可以检测各种特性中的至少一个，诸如光的照度、强度、色彩、进入方向、进入区域以及分布。根据示例性实施例，传感器160可以是照度传感器、温度传感器、光感层或相机。
视频处理器170可以对视频数据进行处理。视频处理器170可以关于视频数据执行各种图像处理操作，诸如解码、缩放、噪声过滤、帧速率转换以及分辨率转换。
音频处理器180可以对音频数据进行处理。音频处理器180可以关于音频数据执行各种处理操作，诸如，解码、放大以及噪声过滤。
图6A和图6B是示出了根据各种示例性实施例的伽马表格的形式的视图。
图6A是示出了根据示例性实施例的伽马表格的各种形式的视图。
伽马表格指代指示当显示装置100以最大亮度等级发光时图像的灰度与显示亮度之间的关系的表格。
如图中6A所示，具有不同的最大显示亮度的各种伽马表格(表格A至表格C)可以被预先存储在存储装置150中，或可以基于基本伽马表格(例如，表格A)实时地生成。
图6B是示出了根据另一个示例性实施例的伽马表格的各种形式的视图。
如图6B中所示，根据环境条件预先定义的各种不同的伽马表格(表格A’至表格C’)可以被预先存储在存储装置150中。表格A’可以被应用到室内捕获的图像或室内设定，并且表格B’可以被应用到室外捕获的图像或室外设定。表格C’可以被应用到在与应用了表格B’的室内环境相比更加黑暗的环境中所捕获的图像。
另外，显示装置100’可以进一步包括用于对音频数据进行处理的音频处理器180、用于对视频进行处理的视频处理器170、用于在用户的控制下拍摄静态图像或运动图像的相机、用于接收用户语音或其他声音并且将用户语音或其他声音转换为音频数据的麦克风。
在下文中，将参考附图详细地解释根据示例性实施例的用于调整亮度的方法。
图7示出了根据示例性实施例的亮度直方图的视图。
如图7中所示，处理器140可以基于图像810的灰度特性来将图像810划分为多个区域，并且单独地调整多个区域中的每个的显示亮度。具体地，处理器140可以通过对如图7中所示的多个区域中的每个应用不同的伽马表格，来单独地调整显示亮度。
例如，当被输入的图像帧的亮度直方图具有图8中所示的形状时，处理器140可以参考以下灰度来将图像帧的整个灰度部分划分为多个灰度部分：在该灰度处，在亮度直方图中像素(点)的数量改变得多于预先确定的阈值。例如，如图8中所示，当在特定的灰度值(或灰度区域)处像素的数量改变多于预先确定的阈值时，整个灰度部分参考相对应的灰度值(或灰度区域)可以被划分为多个灰度部分，并且图像帧可以被划分与各个灰度部分相对应的多个区域。
具体地，根据示例性实施例，不同的伽马表格可以被应用到与各个灰度部分相对应的多个区域中的每个，如图9A中所示。例如，伽马表格C可以被应用到作为最暗区域的第一灰度部分以调整亮度，伽马表格B可以被应用到作为中间等级亮度区域的第二灰度部分以调整亮度，以及伽马表格A可以被应用到作为最亮区域的第三灰度部分以调整亮度。即，伽马表格C被应用到第一灰度部分，伽马表格B从伽马表格C终止的显示亮度点起被应用到第二灰度部分，以及伽马表格A从伽马表格B终止的显示亮度点起被应用到第三灰度部分。
然而，根据另一个示例性实施例，与各个灰度部分相对应的多个区域中的至少一个可以被组合，并且单个伽马表格可以被应用到组合后的区域，如图9B中所示。例如，如图9B中所示，伽马表格C可以被应用到第一灰度部分以调整亮度，并且第二灰度部分和第三灰度部分被组合并且单个伽马表格——即，伽马表格B或伽马表格A——可以被应用到组合后的区域以调整亮度。如上所述，根据图像的特性可以以各种形式来应用伽马表格。
图10A至图10C是用于示出根据另一个示例性实施例的用于调整每个区域的亮度的方法的视图。
不同于图9A和图9B中所示的示例性实施例，多个区域中的每个的灰度部分可以被重新定标为范围从0至255的整个灰度部分，并且可以应用与每个区域相对应的伽马表格，使得可以调整灰度间亮度映射间隙。
例如，当在图7中应用了伽马表格C的区域是范围从0至49的灰度部分时，相对应的灰度部分可以被重新映射或重新定标到范围从0至255的灰度部分，并且可以对其应用伽马表格C，如图10A中所示。例如，可以通过将范围从0至49的灰度部分之中、范围从0至1的灰度部分映射到范围从0至4的灰度部分(256/56＝5.12)、并且将范围从1至2的灰度部分映射到范围从4至8的灰度部分，来调整灰度间亮度映射间隙。关于其他灰度部分，可以通过以与图10B和图10C中所示的方式相同的方式进行重新映射，来调整灰度间亮度映射间隙。例如，当在图7中应用了伽马表格B的区域是范围从50至170的灰度部分时，相对应的灰度部分可以被重新映射到范围从0至255的灰度部分上，并且可以对其应用伽马表格B，如图10B中所示；以及当在图7中应用了伽马表格A的区域是范围从171至255的灰度部分时，相对应的灰度部分可以被重新映射到范围从0至255的灰度部分，并且可以对其应用伽马表格A，如图10C中所示。
在另一个示例中，当在图7中应用了伽马表格C的区域是范围从0至49的灰度部分时，相对应的灰度部分可以被子划分为0至255的灰度部分，并且可以对其应用伽马表格C，如图10A中所示。例如，可以通过将范围从0至49的灰度部分中的范围从0至1的灰度部分子划分为范围从0至4的灰度部分，并且将范围从1至2的灰度部分子划分为从4至8的灰度部分，来子划分灰度亮度间映射间隙。关于其他灰度部分，可以通过以与图10B和图10C中所示的方式相同的方式子划分灰度部分中的每个，来子划分灰度间亮度映射间隙。例如，当在图7中应用了伽马表格B的区域是范围从50至170的灰度部分时，相对应的灰度部分可以被子划分为0至255的灰度部分，并且可以对其应用伽马表格B，如图10B中所示；以及当在图7中应用了伽马表格A的区域是范围从171至255的灰度部分时，相对应的灰度部分可以被子划分为0至255的灰度部分，并且可以对其应用伽马表格A，如图10C中所示。
图11A和图11B、图12A和图12B以及图13A至图13C是用于示出根据各种示例性实施例的用于根据图像特性来调整亮度的方法的视图。
图11A示出了图像1110，图像1110的大部分由具有低灰度的像素形成，并且图像可以具有如图11B中所示的灰度直方图。
在这种情况下，当如图12A中所示地使用现有技术的方法时，非常明亮的灰度范围未被使用，并且因此，关于8比特而未被使用的灰度被浪费并且未被利用。在图11B中，在图像中不存在明亮的灰度。然而，在图12A中，出于解释的方便，非常明亮的灰度和非常黑暗的灰度未被使用。甚至当如图12A中所示非常黑暗的灰度未被使用时，相对应的范围的灰度被浪费并且未被利用。
然而，根据示例性实施例，为了实现有效的灰度改变，显示亮度被重新调整为被映射到0至255的整个灰度范围，如图12B中所示，并且因此，动态范围可以被扩展。因此，可以在相对应的灰度部分中实现细小的以及柔和的灰度改变。
图13A示出了图像1310，图像1310的大部分由具有低灰度的像素形成并且图像1310的一部分由具有高灰度的像素形成，以及图像可以具有如图13B中所示的灰度直方图。
在这种情况下，如图13C中所示，可以通过向包括大部分像素的低灰度部分应用特定的伽马表格并且向包括一些像素的高灰度部分应用独立的伽马表格，来调节灰度间亮度映射间隙。在这种情况下，可以不向不包括相对应的像素的灰度部分应用伽马表格。
图14是用于示出根据另一个示例性实施例的用于划分区域的方法的视图。
根据另一个示例性实施例，处理器140可以将图像划分为具有预先确定的大小的像素区域，如图14中所示，并且可以基于形成每个像素区域的像素的灰度分布来将图像划分为多个区域。这里，多个区域被单独地控制以调整亮度，并且区域中的每个可以包括多个像素区域。
具体地，处理器140可以基于像素区域中的每个的像素值(例如，平均像素值、最大像素值、最小像素值等)来对像素区域进行分组。因为分组后的像素区域具有相似的像素值，所以分组后的像素区域可以被设定为其亮度根据同一伽马图形被调整的单个区域。
例如，在图14中，第一像素区域1310由具有非常高的灰度值的像素形成并且被分组到第一组中，第二像素区域1320由具有中间等级的灰度值的像素形成并且被分组到第二组中，以及第三像素区域1330由具有非常低的灰度值的像素形成并且被分组到第三组中。第一组至第三组形成要被单独控制以调整亮度的第一区域至第三区域。
图15是用于示出根据另一个示例性实施例的用于在低电力模式中调整亮度的方法的视图。
如图15中所示，当显示装置100操作于低电力模式中时，处理器140可以基于在低电力模式中预设的最大亮度等级，来将作为形成图像的整个灰度部分的每个灰度部分的扩展形式的伽马表格应用到至少一个区域。
例如，当低电力模式中的最大亮度等级为200坎德拉每平方米(cd/m2)时，具有调整后的亮度映射间隙的伽马图形可以被应用，以便将所有灰度部分0至255映射到在200cd/m2内的亮度等级上，如右上视图中所示。
然而，在这种情况下，如右下视图中所示，独立的伽马表格可以被应用到多个灰度部分中的每个，以根据示例性实施例来调整亮度映射间隙。
图16A和图16B是用于示出根据另一个示例性实施例的用于根据内容属性来调整亮度的方法的视图。
根据另一个示例性实施例，基于形成图像的多个对象区域之中、满足预先确定的条件的对象区域的灰度特性，相对应的对象区域的显示亮度可以单独地被调整。这里，满足预先确定的条件的对象区域可以是用户感兴趣的对象区域。
例如，当如图16A所示地提供包括多个对象区域1610和1620的图像时，感兴趣的对象区域1620的亮度可以与其他感兴趣的对象区域1610的亮度不同地被调整，如图16B中所示。这里，感兴趣的对象区域1620可以是多个消息区域之中的最近消息区域、通知消息显示区域等。
图17是用于示出根据示例性实施例的显示装置的控制方法的流程图。显示装置可以包括包含多个像素的显示面板，并且可以以像素为基础控制多个像素来发光并且从而显示图像。
根据图17中所示的流程图，显示装置可以基于图像的灰度特性来将图像划分为多个区域(操作S1810)。这里，多个像素可以通过使用自发光元件来实现。
接下来，显示面板可以被驱动以单独地调整多个区域中的至少一个的亮度等级(操作S1820)。
在驱动显示面板的操作S1820中，其中最小亮度等级和最大亮度等级中的至少一个不同的独立的伽马表格可以被应用到多个区域中的每个，并且显示面板可以被驱动以根据所应用的伽马表格来单独地调整每个区域的显示亮度。
另外，在驱动显示面板的操作S1820中，可以通过向多个区域之中具有相对低的灰度的第一区域应用具有相对低的最小亮度等级和最大亮度等级的第一伽马表格并且向具有相对高的灰度的第二区域应用具有相对高的最小亮度等级和最大亮度等级的第二伽马表格，来驱动显示面板。
另外，驱动方法可以进一步包括基于形成相对应的区域的像素的灰度分布来将多个区域中的至少一个区域划分为多个子区域。在这种情况下，在驱动显示面板的操作S1820中，显示面板可以被驱动为单独地调整多个子区域中的至少一个的显示亮度。
另外，将图像划分为多个区域的操作S1810可以包括分析输入图像的灰度直方图，基于形成输入图像的像素的灰度部分来将输入图像的整个灰度部分划分为多个灰度部分，以及将与多个灰度部分相对应的区域划分为多个区域。
在驱动显示面板的操作S1820中，显示面板可以被驱动以通过向与多个灰度部分中的至少一个相对应的至少一个区域应用独立的伽马表格，来单独地调整相对应的区域的显示亮度。
另外，将图像划分为多个区域的操作S1810可以根据预先确定的标准将输入图像划分为多个区域，并且在驱动显示面板的操作S1820中，显示面板可以被驱动为基于形成多个划分后的区域的像素的灰度分布来单独地调整多个区域中的至少一个的显示亮度。
另外，在驱动显示面板的操作S1820中，显示面板可以被驱动为基于形成输入图像的多个对象区域之中、满足预先确定的条件的对象区域的灰度特性来单独地调整相对应的对象区域的显示亮度。
另外，在驱动显示面板的操作S1820中，当显示装置操作于低电力模式中时，可以通过基于在低电力模式中预设的最大亮度等级对图像的至少一个灰度部分进行重新定标，来调整灰度间亮度映射间隙。
根据以上所述的各种示例性实施例，可以降低自发光显示器的功耗并且可以提高图像质量。
根据以上所述的各种示例性所述的显示装置的驱动方法可以被实现为程序，并且被提供给显示装置。
例如，可以提供一种存储有用于执行下述操作的程序的非暂态计算机可读介质：基于输入图像的灰度特性来将图像划分为多个区域；以及单独地调整多个区域中的至少一个的显示亮度。
非易失性计算机可读介质指代半永久地存储数据而不是非常短时间地存储数据的介质，诸如，寄存器、高速缓存、存储器或等，并且可由装置读取。具体地，以上所述的各种应用或程序可以被存储在非暂态计算机可读介质中，诸如压缩盘(CD)、数字通用盘(DVD)、硬盘、蓝光盘、通用串行总线(USB)、存储卡、ROM或等，并且可以被提供。
前述示例性实施例仅为示例，并且不被解释为限制性的。本教导可以容易地被应用到其他类型的装置。另外，示例性的实施例的描述意欲为说明性的而不限制权利要求书的范围，并且许多替换、修改以及变化对于本领域技术人员将是明显的。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：
图像输入器，被配置为接收图像；
显示面板，包括多个像素；
面板驱动器，被配置为以像素为基础驱动所述显示面板的多个像素以显示所述图像；以及
处理器，被配置为基于所述图像的灰度特性来将所述图像划分为多个区域，并且控制所述面板驱动器以单独地调整所述多个区域中的至少一个的亮度。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器进一步被配置为向所述多个区域中的每个应用不同的伽马表格，并且进行控制以基于所应用的伽马表格来单独地调整所述多个区域中的每个的亮度，以及
其中，所述伽马表格指示所述图像的灰度与亮度之间的关系，并且包括彼此不同的最小亮度等级和最大亮度等级中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述不同的伽马表格包括第一伽马表格和第二伽马表格，所述第二伽马表格与所述第一伽马表格相比具有更高的最小亮度等级和更高的最小等级；并且所述多个区域包括第一区域和第二区域，所述第二区域与所述第一区域相比具有更高的灰度，
其中，所述处理器进一步被配置为向所述第一区域应用所述第一伽马表格，并且向所述第二区域应用所述第二伽马表格。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器进一步被配置为基于所述多个区域中的至少一个中的像素的灰度分布来将所述多个区域之中的至少一个区域划分为多个子区域，并且进行控制以单独地调整所述多个子区域中的至少一个的亮度。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器进一步被配置为分析所述图像的多个像素的灰度分布，基于所分析的灰度分布来将所述图像的整个灰度部分划分为多个灰度部分，以及进行控制以通过向所述多个区域中的至少一个应用与所述多个灰度部分中的至少一个相对应的伽马表格来单独地调整所述图像的多个区域的亮度。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器进一步被配置为根据预先确定的标准将所述图像划分为多个区域，并且进行控制以基于所述多个划分后的区域中的像素的灰度分布来单独地调整所述多个区域中的至少一个的亮度。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器进一步被配置为基于所述图像的多个对象区域之中、满足预先确定的条件的对象区域的灰度特性，来单独地调整所述图像的对象区域的亮度。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，满足预先确定的条件的所述对象区域是感兴趣的对象区域。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器进一步被配置为：通过响应于所述显示装置操作于低电力模式中、基于在所述低电力模式中预设的最大亮度等级重新定标所述图像的至少一个灰度部分，来调整灰度间亮度映射间隙。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个像素与自发光元件相对应。
11.一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括包含以像素为基础被控制以显示图像的多个像素的显示面板，所述驱动方法包括：
基于所述图像的灰度特性来将所述图像划分为多个区域；以及
驱动所述显示面板，以单独地调整所述多个区域中的至少一个的亮度。
12.根据权利要求11所述的驱动方法，其中，驱动所述显示面板包括：向所述多个区域中的每个应用不同的伽马表格，以及驱动所述显示面板以基于所应用的伽马表格来单独地调整所述多个区域中的每个的亮度，以及
其中，所述伽马表格指示所述图像的灰度与亮度之间的关系，并且包括彼此不同的最小亮度等级和最大亮度等级中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的驱动方法，其中，所述不同的伽马表格包括第一伽马表格和第二伽马表格，所述第二伽马表格与所述第一伽马表格相比具有更高的最小亮度等级和更高的最小等级；并且所述多个区域包括第一区域和第二区域，所述第二区域与所述第一区域相比具有更高的灰度，
其中，驱动所述显示面板包括通过向所述第一区域应用所述第一伽马表格并向所述第二区域应用所述第二伽马表格来驱动所述显示面板。
14.根据权利要求11所述的驱动方法，进一步包括基于所述多个区域中的至少一个中的像素的灰度分布来将所述多个区域之中的至少一个区域划分为多个子区域，以及
其中，驱动所述显示面板包括驱动所述显示面板以单独地调整所述多个子区域中的至少一个的亮度。
15.一种显示装置，包括：
显示面板，包括多个像素；
面板驱动器，被配置为以像素为基础来驱动所述多个像素以显示图像；以及
处理器，被配置为识别所述多个像素中的每个的灰度特性，基于所述灰度特性将所述多个像素辨别为至少两个组，以及向所述多个像素的至少两个组应用不同的伽马表格以调整所述图像的亮度。
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