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TWI745038B - 非等差的脈寬調變調光方法 - Google Patents

非等差的脈寬調變調光方法 Download PDF

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TWI745038B
TWI745038B TW109128435A TW109128435A TWI745038B TW I745038 B TWI745038 B TW I745038B TW 109128435 A TW109128435 A TW 109128435A TW 109128435 A TW109128435 A TW 109128435A TW I745038 B TWI745038 B TW I745038B
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張佑民
林言翰
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Abstract

本發明揭露一種非等差的脈寬調變調光方法，應用於傳送端與接收端之間。該脈寬調變調光方法包括下列步驟：當傳送端分別接收到具有不同亮度比的複數個光時，傳送端進行對映，以分別發出具有不同高低電位比的脈寬調變訊號；以及當接收端分別接收到具有不同高低電位比的該些脈寬調變訊號時，接收端進行再對映，以分別相對應地發出具有不同亮度比的該些光；其中，該些不同高低電位比與該些不同亮度比之間的對應關係呈現為折線。

Description

非等差的脈寬調變調光方法
本發明係與脈寬調變(Pulse-width modulation,PWM)技術有關，尤其是關於一種非等差(Unequal difference)的脈寬調變調光方法。
在先前技術中，在傳送端(Transmitter,TX)與接收端(Receiver,RX)之間通常是採用等差(Equal difference)的脈寬調變調光方法。
舉例而言，如圖1A所示，當傳送端TX接收到亮度比75%的第一光L1、亮度比25%的第二光L2及亮度比50%的第三光L3時，傳送端TX會相對應發出高低電位比75%的第一脈寬調變訊號PWM1、高低電位比25%的第二脈寬調變訊號PWM2及高低電位比50%的第三脈寬調變訊號PWM3至接收端RX，再由接收端RX相對應發出亮度比75%的第一光L1、亮度比25%的第二光L2及亮度比50%的第三光L3，其中該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間的對應關係呈現為直線的等差(Equal difference)對應關係，如圖1B所示。
然而，由於系統的雜訊(例如傳送端TX/接收端RX之振盪器抖動(OSC jitter))在每一階亮度皆不同，因此，該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間的直線的等差對應關係很可能導致系統的最大解析度受到雜訊最大處所限制，亟待改善。
有鑑於此，本發明提出一種非等差的脈寬調變調光方法，以有效解決先前技術所遭遇到之上述問題。
依據本發明之一具體實施例為一種非等差的脈寬調變調光方法。於此實施例中，非等差的脈寬調變調光方法係應用於傳送端與接收端之間且包括下列步驟：當傳送端分別接收到具有不同亮度比的複數個光時，傳送端進行對映，以分別發出具有不同高低電位比的脈寬調變訊號；以及當接收端分別接收到具有不同高低電位比的該些脈寬調變訊號時，接收端進行再對映，以分別相對應地發出具有不同亮度比的該些光；其中，該些不同高低電位比與該些不同亮度比之間的對應關係呈現為折線。
於一實施例中，折線至少包括第一線段與第二線段，第一線段與第二線段彼此相交且分別具有不同斜率。
於一實施例中，第一線段與第二線段彼此相交於第一交點，且第一交點對應於第一高低電位比與第一亮度比。
於一實施例中，第一高低電位比與第一亮度比的比值小於1，且第一線段的第一斜率小於第二線段的第二斜率。
於一實施例中，第一高低電位比與第一亮度比的比值大於1，且第一線段的第一斜率大於第二線段的第二斜率。
於一實施例中，傳送端係根據該些不同高低電位比與該些不同亮度比之間的對應關係進行對映。
於一實施例中，接收端係根據該些不同高低電位比與該些不同亮度比之間的對應關係進行再對映。
於一實施例中，傳送端包括進行對映所需之至少一對映參數(Mapping parameter)。
於一實施例中，接收端包括進行再對映所需之至少一再對映參數(Remapping parameter)。
於一實施例中，折線包括第一線段、第二線段及第三線段，分別具有不同斜率，第一線段與第二線段彼此相交且第二線段與第三線段彼此相交。
於一實施例中，第一線段與第二線段彼此相交於第一交點且第二線段與第三線段彼此相交於第二交點，第一交點對應於第一高低電位比與第一亮度比且第二交點對應於第二高低電位比與第二亮度比。
於一實施例中，第一高低電位比與第一亮度比的比值小於1且第二高低電位比與第二亮度比的比值小於1，則第一線段的第一斜率小於第二線段的第二斜率且第二線段的第二斜率小於第三線段的第三斜率。
於一實施例中，第一高低電位比與第一亮度比的比值大於1且第二高低電位比與第二亮度比的比值大於1，則第一線段的第一斜率大於第二線段的第二斜率且第二線段的第二斜率大於第三線段的第三斜率。
相較於先前技術，於本發明之非等差的脈寬調變調光方法中，傳送端/接收端係分別根據該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的 亮度比之間的折線狀的非等差(Unequal difference)對應關係進行對映(Mapping)/再對映(Remapping)，使得每一階亮度的解析度相近，藉以提高雜訊最大處的解析度並進而提高系統的最大解析度，故能有效解決先前技術中之解析度被雜訊最大處所限制的問題。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
S10~S16:步驟
TX:傳送端
RX:接收端
L1:第一光
L2:第二光
L3:第三光
PWM1:第一脈寬調變訊號
PWM2:第二脈寬調變訊號
PWM3:第三脈寬調變訊號
PL1:第一折線
PL2:第二折線
SG1:第一線段
SG2:第二線段
SG3:第三線段
N1:第一交點
N2:第二交點
MP:對映參數
RMP:再對映參數
本發明所附圖式說明如下：圖1A係繪示先前技術中之等差的脈寬調變調光方法應用於傳送端與接收端之間的示意圖。
圖1B係繪示圖1A中之該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間具有直線狀等差(Equal difference)對應關係的示意圖。
圖2係繪示根據本發明之一較佳具體實施例中之非等差的脈寬調變調光方法的流程圖。
圖3A繪示本發明之非等差的脈寬調變調光方法應用於傳送端與接收端之間的一實施例。
圖3B係繪示圖3A中之該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間具有折線狀的非等差對應關係的示意圖。
圖4A繪示本發明之非等差的脈寬調變調光方法應用於傳送端與接收端之間的另一實施例。
圖4B係繪示圖4A中之該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間具有折線狀的非等差對應關係的示意圖。
圖5繪示本發明之傳送端與接收端分別包括對映參數與再對映參數的示意圖。
現在將詳細參考本發明的示範性實施例，並在附圖中說明所述示範性實施例的實例。在圖式及實施方式中所使用相同或類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。
依據本發明之一具體實施例為一種非等差的脈寬調變調光方法。於此實施例中，該非等差的脈寬調變調光方法可應用於顯示裝置，並可應用於傳送端與接收端之間的訊號傳輸，但不以此為限。
請參照圖2，圖2係繪示此實施例中之非等差的脈寬調變調光方法的流程圖。
如圖2所示，此實施例中之非等差的脈寬調變調光方法可包括下列步驟：步驟S10：傳送端分別接收到具有不同亮度比的複數個光；步驟S12：傳送端進行對映(Mapping)，以分別發出具有不同高低電位比的脈寬調變訊號；步驟S14：接收端分別接收到具有不同高低電位比的該些脈寬調變訊號；以及步驟S16：接收端進行再對映(Remapping)，以分別相對應地發出具有不同亮度比的該些光。
需說明的是，該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間具有非等差(Unequal difference)的對應關係，例如兩者之間的對 應關係曲線圖呈現為折線(Polyline)，但不以此為限。
因此，於實際應用中，傳送端可根據該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間的非等差的對應關係進行對映，藉以根據其接收到的該些具有不同亮度比的光相對應輸出該些具有不同高低電位比的脈寬調變訊號；同理，接收端可根據該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間的非等差的對應關係進行再對映，藉以根據該些具有不同高低電位比的脈寬調變訊號相對應輸出該些具有不同亮度比的光。
接著，請參照圖3A及圖3B。圖3A繪示本發明之非等差的脈寬調變調光方法應用於傳送端與接收端之間的一實施例。圖3B係繪示圖3A中之該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間具有折線狀的非等差(Unequal difference)對應關係的示意圖。
如圖3A所示，當傳送端TX接收到亮度比75%的第一光L1、亮度比25%的第二光L2及亮度比50%的第三光L3時(亦即圖2中之步驟S10)，傳送端TX會根據圖3B所示的折線狀的非等差對應關係進行對映(Mapping)，以相對應發出高低電位比50%的第一脈寬調變訊號PWM1、高低電位比12.5%的第二脈寬調變訊號PWM2及高低電位比25%的第三脈寬調變訊號PWM3(亦即圖2中之步驟S12)。
當接收端RX接收到高低電位比50%的第一脈寬調變訊號PWM1、高低電位比12.5%的第二脈寬調變訊號PWM2及高低電位比25%的第三脈寬調變訊號PWM3時(亦即圖2中之步驟S14)，接收端RX會根據圖3B所示的折線狀的非等差對應關係進行再對映(Remapping)，以相對應發出亮度比75%的第一光L1、亮度比25%的第二光L2及亮度比50%的第三光 L3(亦即圖2中之步驟S16)。
如圖3B所示，於此實施例中，該些脈寬調變訊號PWM1~PWM3的高低電位比與該些光L1~L3的亮度比之間的對應關係曲線呈現為第一折線PL1，且第一折線PL1包括第一線段SG1與第二線段SG2，第一線段SG1與第二線段SG2彼此相交且分別具有不同斜率。
詳細而言，第一線段SG1與第二線段SG2彼此相交於第一交點N1，且第一交點N1係對應於第一高低電位比(亦即50%)與第一亮度比(亦即75%)。從圖3B亦可得知：此實施例中之第一高低電位比(亦即50%)與第一亮度比(亦即75%)的比值(亦即0.67)小於1，因此，第一線段SG1的第一斜率小於第二線段SG2的第二斜率。
依此類推，於另一實施例中，若第一交點N1所對應的第一高低電位比與第一亮度比的比值大於1，則第一線段SG1的第一斜率大於第二線段SG2的第二斜率，但不以此為限。
接著，請參照圖4A及圖4B。圖4A繪示本發明之非等差的脈寬調變調光方法應用於傳送端與接收端之間的另一實施例。圖4B係繪示圖4A中之該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間具有折線狀的非等差對應關係的示意圖。
如圖4A所示，當傳送端TX接收到亮度比75%的第一光L1、亮度比25%的第二光L2及亮度比50%的第三光L3時(亦即圖2中之步驟S10)，傳送端TX會根據圖4B所示的折線狀的非等差對應關係進行對映(Mapping)，以相對應發出高低電位比62.5%的第一脈寬調變訊號PWM1、高低電位比12.5%的第二脈寬調變訊號PWM2及高低電位比37.5%的第三 脈寬調變訊號PWM3(亦即圖2中之步驟S12)。
當接收端RX接收到高低電位比62.5%的第一脈寬調變訊號PWM1、高低電位比12.5%的第二脈寬調變訊號PWM2及高低電位比37.5%的第三脈寬調變訊號PWM3時(亦即圖2中之步驟S14)，接收端RX會根據圖4B所示的折線狀的非等差對應關係進行再對映(Remapping)，以相對應發出亮度比75%的第一光L1、亮度比25%的第二光L2及亮度比50%的第三光L3(亦即圖2中之步驟S16)。
如圖4B所示，於此實施例中，該些脈寬調變訊號PWM1~PWM3的高低電位比與該些光L1~L3的亮度比之間的對應關係曲線呈現為第二折線PL2，且第二折線PL2包括第一線段SG1、第二線段SG2及第三線段SG3，且第一線段SG1、第二線段SG2及第三線段SG3分別具有不同斜率，第一線段SG1與第二線段SG2彼此相交且第二線段SG2與第三線段SG3彼此相交。
詳細而言，第一線段SG1與第二線段SG2彼此相交於第一交點N1且第二線段SG2與第三線段SG3彼此相交於第二交點N2，第一交點N1對應於第一高低電位比(亦即12.5%)與第一亮度比(亦即25%)且第二交點N2對應於第二高低電位比(亦即62.5%)與第二亮度比(亦即75%)。
從圖4B亦可得知：此實施例中之第一高低電位比(亦即12.5%)與第一亮度比(亦即25%)的比值(亦即0.5)小於1且第二高低電位比(亦即62.5%)與第二亮度比(亦即75%)的比值(亦即0.83)亦小於1，因此，第一線段SG1的第一斜率小於第二線段SG2的第二斜率且第二線段SG2的第二斜率小於第三線段SG3的第三斜率。
依此類推，於另一實施例中，若第一交點N1所對應的第一高低電位比與第一亮度比的比值大於1且第二交點N2所對應的第二高低電位比與第二亮度比的比值大於1，則第一線段SG1的第一斜率大於第二線段SG2的第二斜率且第二線段SG2的第二斜率大於第三線段SG3的第三斜率，但不以此為限。
於實際應用中，如圖5所示，本發明之傳送端TX可包括進行對映所需之至少一對映參數(Mapping parameter)MP，用以供其進行對映時之用；接收端RX可包括進行再對映所需之至少一再對映參數(Remapping parameter)RMP，用以供其進行再對映時之用，但不以此為限。
相較於先前技術，於本發明之非等差的脈寬調變調光方法中，傳送端/接收端係分別根據該些脈寬調變訊號的高低電位比與該些光的亮度比之間的非等差(Unequal difference)對應關係進行對映(Mapping)/再對映(Remapping)，使得每一階亮度的解析度相近，藉以提高雜訊最大處的解析度並進而提高系統的最大解析度，故能有效解決先前技術中之解析度被雜訊最大處所限制的問題。
S10~S16:步驟

Claims (13)

  1. 一種非等差的脈寬調變調光方法，應用於一傳送端與一接收端之間，包括下列步驟：當該傳送端分別接收到具有不同亮度比的複數個光時，該傳送端進行一對映(Mapping)，以分別發出具有不同高低電位比的脈寬調變訊號；以及當該接收端分別接收到具有不同高低電位比的該些脈寬調變訊號時，該接收端進行一再對映(Remapping)，以分別相對應地發出具有不同亮度比的該些光；其中，該些不同高低電位比與該些不同亮度比之間具有折線狀的非等差對應關係。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之脈寬調變調光方法，其中該折線至少包括一第一線段與一第二線段，該第一線段與該第二線段彼此相交且分別具有不同斜率。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之脈寬調變調光方法，其中該第一線段與該第二線段彼此相交於一第一交點，且該第一交點對應於一第一高低電位比與一第一亮度比。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之脈寬調變調光方法，其中該第一高低電位比與該第一亮度比的比值小於1，且該第一線段的一第一斜率小於該第二線段的一第二斜率。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之脈寬調變調光方法，其中該第一高低電位比與該第一亮度比的比值大於1，且該第一線段的一第一斜率大於該第二線段的一第二斜率。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之脈寬調變調光方法，其中該傳送端係根據該些不同高低電位比與該些不同亮度比之間的該對應關係進行該對映。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之脈寬調變調光方法，其中該接收端係根據該些不同高低電位比與該些不同亮度比之間的該對應關係進行該再對映。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之脈寬調變調光方法，其中該傳送端包括進行該對映所需之至少一對映參數(Mapping parameter)。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之脈寬調變調光方法，其中該接收端包括進行該再對映所需之至少一再對映參數(Remapping parameter)。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之脈寬調變調光方法，其中該折線包括一第一線段、一第二線段及一第三線段，分別具有不同斜率，該第一線段與該第二線段彼此相交且該第二線段與該第三線段彼此相交。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之脈寬調變調光方法，其中該第一線段與該第二線段彼此相交於一第一交點且該第二線段與該第三線段彼此相交於一第二交點，該第一交點對應於一第一高低電位比與一第一亮度比且該第二交點對應於一第二高低電位比與一第二亮度比。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之脈寬調變調光方法，其中該第一高低電位比與該第一亮度比的比值小於1且該第二高低電位比與該第二 亮度比的比值小於1，則該第一線段的一第一斜率小於該第二線段的一第二斜率且該第二線段的該第二斜率小於該第三線段的一第三斜率。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之脈寬調變調光方法，其中該第一高低電位比與該第一亮度比的比值大於1且該第二高低電位比與該第二亮度比的比值大於1，則該第一線段的一第一斜率大於該第二線段的一第二斜率且該第二線段的該第二斜率大於該第三線段的一第三斜率。
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