液晶顯示亮度控制方法和裝置以及液晶顯示設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種液晶顯示亮度控制方法和裝置以 及液晶顯示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示器（Liquid Crystal Display，簡稱LCD)通常采用動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)控 制背光亮度，可達(dá)到節(jié)能、提升顯示對比度等圖像畫質(zhì)效果。如圖1為現(xiàn)有技術(shù)中液晶顯示 中動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)原理結(jié)構(gòu)圖，液晶顯示裝置包括，圖像處理部接收輸入圖像信號，且根 據(jù)圖像信號灰階亮度采集得到背光數(shù)據(jù)，一方面，按照預(yù)定顯示面板的規(guī)格將圖像信號進(jìn) 行轉(zhuǎn)換格式，輸出至液晶顯示部分中時(shí)序控制器（TC0N)，經(jīng)時(shí)序控制器生產(chǎn)時(shí)序控制信號 和數(shù)據(jù)信號以驅(qū)動液晶面板，另一方面，將采集得到的背光數(shù)據(jù)輸出至背光處理部，該背光 處理部將背光數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為背光控制信號，以控制背光驅(qū)動部來控制背光組件中背光源的亮 度，若圖像亮度高則驅(qū)動較高的背光亮度，若圖像亮度低則驅(qū)動較低的背光亮度。
[0003] 動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)主要包括分區(qū)背光調(diào)制和全局背光調(diào)制。其中，全局背光調(diào)制 技術(shù)采集一幀圖像內(nèi)容的平均亮度來控制背光亮度，這樣，背光實(shí)際亮度是由一幀全局圖 像平均灰階值確定的，因此，圖像平均最大灰階值(即：全白場圖像）對應(yīng)驅(qū)動得到背光最大 亮度，為了保護(hù)背光光源工作可靠性，通常背光最大亮度控制背光源的額定工作亮度以下。 通常在正常顯示畫面中，經(jīng)統(tǒng)計(jì)可知，動態(tài)視頻畫面中整體平均灰階亮度在50%IRE左右， 這樣，背光亮度的平均值則為最大背光亮度的50%左右，因此，全局背光調(diào)制技術(shù)中背光源 實(shí)際運(yùn)行平均功率控制在額定功率的一半左右，在一定程度有明顯的節(jié)能效果。但是，全局 背光調(diào)制技術(shù)采集到的一幀或連續(xù)多幀的全局圖像平均灰階亮度，由該圖像平均灰階來控 制全局背光源亮度，該圖像平均灰階亮度無法體現(xiàn)圖像內(nèi)容中局部畫面之間亮度細(xì)節(jié)，然 而，圖像對比度變化更多體現(xiàn)在圖像內(nèi)容中局部畫面之間亮度差異上，因此，其對提升顯示 對比度的畫質(zhì)效果能起到作用較小。
[0004] 而分區(qū)動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)，如圖2現(xiàn)有技術(shù)中分區(qū)動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)中背光分區(qū) 示意圖，整個背光源矩陣包含A方向的M個分區(qū)和B方向的N個分區(qū)，如圖假設(shè)M=16，N=9,計(jì) M*N=144個背光分區(qū)，每個背光分區(qū)中背光源亮度可單獨(dú)驅(qū)動控制，其中，需要說明是，該背 光分區(qū)理想狀態(tài)下，每個背光分區(qū)可獨(dú)立照亮其背光區(qū)域，但實(shí)際上，相鄰背光源亮度會有 一定影響。在分區(qū)動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)中，每幀全局圖像被分割成多個與背光分區(qū)對應(yīng)的分 區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊，通過采集與該分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中灰階數(shù)據(jù)以得到該對應(yīng)背光分區(qū)的背光數(shù) 據(jù)，采集得到的每個分區(qū)背光數(shù)據(jù)體現(xiàn)了對應(yīng)分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊之間亮度差異，這樣，該背光 分區(qū)背光亮度由該背光分區(qū)對應(yīng)圖像塊的亮度確定的，分區(qū)背光亮度變化體現(xiàn)了需要顯示 區(qū)域畫面的分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中灰階亮度，突出了顯示圖像局部畫面之間顯示亮度差異，提 升動態(tài)圖像的對比度畫質(zhì)效果。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，分區(qū)動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)中采集圖像背光數(shù)據(jù)的背光值方法，如圖3 為，影像處理部分接收輸入的圖像信號，一方面，圖像灰階分區(qū)統(tǒng)計(jì)單元，用于統(tǒng)計(jì)圖像信 號中分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中每個圖像像素點(diǎn)的亮度灰階，背光值處理單元從統(tǒng)計(jì)結(jié)果中提取該 分區(qū)背光值，其中，具體背光值提取方法可采取最大值法、平均值法、加權(quán)均值法、及平均值 加權(quán)法等。另一方面，為了彌補(bǔ)不同背光分區(qū)中背光亮度不同帶來圖像顯示亮度差異，還可 以結(jié)合每個背光分區(qū)中背光值，根據(jù)背光光學(xué)模型存儲單元預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系，由圖像灰階補(bǔ) 償單元對輸入圖像信號按照預(yù)定圖像數(shù)據(jù)灰階補(bǔ)償算法，得到補(bǔ)償圖像數(shù)據(jù)輸出至?xí)r序控 制器，以驅(qū)動液晶面板顯示圖像。具體的，上述背光值提取算法中，如：每個圖像像素點(diǎn)的 圖像灰階變化范圍為0-255 (8bit顯示屏為例)，提取得到分區(qū)背光值則為0-255中的任一 值，然后，背光處理單元接收該0-255任一背光值后，直接轉(zhuǎn)換PffM背光驅(qū)動信號以驅(qū)動該 分區(qū)背光源；其中，最大背光值255相應(yīng)驅(qū)動背光源得到最大背光亮度，其他0-255之間任 一背光值驅(qū)動背光源得到的峰值亮度均小于該最大背光亮度。經(jīng)分析可知，畫面對比度指 標(biāo)由最大峰值亮度與最小顯示亮度比值決定，即：顯示灰階值為255畫面與顯示灰階值為0 畫面的顯示亮度的比值，然而，通常顯示灰階值為0畫面亮度是確定的，其受背光亮度影響 較小，因此，最大峰值亮度為顯示畫面對比度指標(biāo)的主要因素。上述分析可知，由于每個分 區(qū)背光峰值亮度受限于最大背光值255,若各個分區(qū)的最大峰值受限于該最大背光值255， 則影響顯示畫面對比度效果提升空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種液晶顯示亮度控制方法、裝置和液晶顯示設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技 術(shù)中畫面對比度效果提升空間受限問題。
[0007] -方面，本發(fā)明實(shí)施中提供液晶顯示亮度控制方法，包括：根據(jù)接收圖像信號，按 照預(yù)設(shè)規(guī)則確定分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中圖像灰階值，根據(jù)該圖像灰階值預(yù)提取該分區(qū)圖像數(shù)據(jù) 對應(yīng)的分區(qū)背光值；根據(jù)預(yù)置背光值增益系數(shù)與預(yù)提取的分區(qū)背光值相乘，得到該背光分 區(qū)的增益后的分區(qū)背光值，其中，預(yù)置背光值增益系數(shù)大于1 ;將增益后的各個分區(qū)背光值 映射至相應(yīng)背光分區(qū)中背光源的驅(qū)動電路，以驅(qū)動控制該相應(yīng)背光分區(qū)的背光源亮度。
[0008] 本實(shí)施例中，從分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中灰階值計(jì)算得到預(yù)提取分區(qū)背光值，然后，再獲 取全局圖像的灰階均值，根據(jù)該全局圖像灰階均值記載圖像顯示亮度確定對應(yīng)的背光增益 系數(shù)，將各個預(yù)提取分區(qū)背光值分別乘以該相同背光增益系數(shù)得到增益分區(qū)背光值，輸出 至背光驅(qū)動電路以驅(qū)動各個背光分區(qū)中背光源，實(shí)現(xiàn)了提升各個背光分區(qū)中峰值亮度，背 景技術(shù)分析可知，進(jìn)一步提高了圖像顯示的動態(tài)對比度。
[0009] 又一方面，本發(fā)明實(shí)施中提供液晶顯示亮度控制方法，包括：根據(jù)接收圖像信號， 按照預(yù)設(shè)規(guī)則確定分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中圖像灰階值，根據(jù)該圖像灰階值預(yù)提取該分區(qū)圖像數(shù) 據(jù)對應(yīng)的分區(qū)背光值；根據(jù)預(yù)置背光值增益系數(shù)與預(yù)提取的分區(qū)背光值相乘，得到該背光 分區(qū)的增益后的分區(qū)背光值，其中，預(yù)置背光值增益系數(shù)大于1 ;根據(jù)增益后分區(qū)背光值， 獲取該分區(qū)背光值調(diào)整系數(shù)，將該增益后分區(qū)背光值再乘以對應(yīng)的背光值調(diào)整系數(shù)獲得該 分區(qū)背光值，其中，當(dāng)該分區(qū)背光值小于第一閾值時(shí)，該背光值調(diào)整系數(shù)小于1 ;將調(diào)整后 的各個分區(qū)背光值映射至相應(yīng)背光分區(qū)中背光源的驅(qū)動電路，以驅(qū)動控制該相應(yīng)背光分區(qū) 的背光源亮度。
[0010] 本實(shí)施例中根據(jù)分區(qū)背光值，獲取該分區(qū)背光值調(diào)整系數(shù)，然后，將該分區(qū)增益背 光值再乘以對應(yīng)的調(diào)整系數(shù)獲得該分區(qū)調(diào)整背光值，其中，當(dāng)輸入背光值小于第一閾值時(shí)， 該調(diào)整系數(shù)小于1。由于對增益后的增益背光值的低亮畫面背光分區(qū)中背光值乘以小于I 的調(diào)整系數(shù)，因此，壓低了該低亮畫面的背光分區(qū)的背光亮度，解決了由于背光增益所帶來 顯示亮度失真問題，提升整體顯示畫面的對比度效果。
[0011] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供一種液晶顯示亮度控制裝置，包括：分區(qū)圖像灰階 統(tǒng)計(jì)部，用于根據(jù)接收圖像信號，按照預(yù)定規(guī)則確定分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中圖像灰階值；分區(qū)背 光值預(yù)提取部，用于根據(jù)該分區(qū)圖像塊中灰階值預(yù)提取分區(qū)圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的分區(qū)背光值； 分區(qū)背光值增益部，用于根據(jù)預(yù)置背光值增益系數(shù)與預(yù)提取得到分區(qū)背光值相乘，得到該 背光分區(qū)的增益后的分區(qū)背光值，其中，預(yù)置背光值增益系數(shù)大于1 ;分區(qū)背光值輸出部， 用于將增益后的分區(qū)背光值映射至相應(yīng)背光分區(qū)中背光源的驅(qū)動電路，以驅(qū)動控制該相應(yīng) 背光分區(qū)的背光源亮度。
[0012] 再一方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供一種液晶顯示亮度控制裝置，包括：分區(qū)圖像灰階 統(tǒng)計(jì)部，用于根據(jù)接收圖像信號，按照預(yù)定規(guī)則確定分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中圖像灰階值；分區(qū)背 光值預(yù)提取部，用于根據(jù)該分區(qū)圖像塊中灰階值預(yù)提取分區(qū)圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的分區(qū)背光值； 分區(qū)背光值增益部，用于根據(jù)預(yù)置背光值增益系數(shù)與預(yù)提取的分區(qū)背光值相乘，得到該背 光分區(qū)的增益后的分區(qū)背光值，其中，預(yù)置背光值增益系數(shù)大于1 ;分區(qū)背光值調(diào)整部，用 于根據(jù)增益后分區(qū)背光值，獲取該分區(qū)背光值調(diào)整系數(shù)，將該增益后分區(qū)背光值再乘以對 應(yīng)的背光值調(diào)整系數(shù)獲得該分區(qū)背光值，其中，當(dāng)該分區(qū)背光值小于第一閾值時(shí)，該背光值 調(diào)整系數(shù)小于1 ;分區(qū)背光值輸出部，用于將調(diào)整后的各個分區(qū)背光值映射至相應(yīng)背光分 區(qū)中背光源的驅(qū)動電路，以驅(qū)動控制該相應(yīng)背光分區(qū)的背光源亮度。
[0013] 還一方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供一種液晶顯示設(shè)備，包括：存儲器，用于存儲程序 和各類預(yù)置查找表數(shù)據(jù)；液晶顯示亮度控制裝置，用于執(zhí)行所述存儲器中程序及根據(jù)執(zhí)行 程序調(diào)用各類查找表數(shù)據(jù)；以及用于接收圖像信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出圖像數(shù)據(jù)至?xí)r序控 制器，該時(shí)序控制器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)生成控制液晶面板顯示圖像的驅(qū)動信號；還用于根據(jù)圖 像信號輸出分區(qū)背光值至背光處理單元；背光處理單元，用于根據(jù)各分區(qū)背光值確定對應(yīng) 的PffM信號占空比，輸出至PffM驅(qū)動單元；PffM驅(qū)動單元，用于生成PffM控制信號以控制對 應(yīng)分區(qū)背光源；其中，液晶顯示亮度控制裝置為上述任一液晶顯示亮度控制裝置。
[0014] 本發(fā)明一些優(yōu)選實(shí)施例中提供液晶顯示亮度控制方法和裝置以及液晶顯示設(shè)備， 為了解決低亮畫面中層次感表現(xiàn)不足問題，對低亮畫面顯示區(qū)域中圖像中每個像素點(diǎn)灰階 值分別進(jìn)行增強(qiáng)補(bǔ)償，增強(qiáng)了每個圖像像素點(diǎn)之間層次感，結(jié)合高亮畫面區(qū)域中背光增益 提升顯示亮度層次感，全局圖像顯示層次均較強(qiáng)，也就是，在同一幀顯示畫面中，由每個像 素點(diǎn)灰階補(bǔ)償以保證低亮畫面區(qū)域中畫面層次感，由背光峰值亮度增益以保證高亮畫面區(qū) 域中畫面層次感，達(dá)到整體畫面層次感得以增強(qiáng)。
【附圖說明】
[0015] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中液晶顯示中動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)原理結(jié)構(gòu)圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中分區(qū)動態(tài)背光調(diào)制技術(shù)中背光分區(qū)示意圖； 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中分區(qū)動態(tài)背光控制技術(shù)中提取分區(qū)背光值結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種液晶顯示亮度控制方法的流程示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中顯示區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)塊分割示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種獲取背光增益系數(shù)的流程示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例一中背光值增益曲線示意圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例一中背光值增益量對比示意圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例一中背光源驅(qū)動結(jié)構(gòu)圖； 圖10為本發(fā)明實(shí)施例二中背光值調(diào)整曲線示意圖； 圖11為本發(fā)明實(shí)施例三中圖像灰階補(bǔ)償曲線示意圖； 圖12為本發(fā)明實(shí)施例四中提供另一種液晶顯示亮度控制方法流程示意圖； 圖13為本發(fā)明實(shí)施例五中一種液晶顯示亮度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14為本發(fā)明實(shí)施例五中又一種液晶顯示亮度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖15為本發(fā)明實(shí)施例六提供另一種液晶顯示亮度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖16為本發(fā)明實(shí)施例七提供又一種液晶顯示亮度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖17為本發(fā)明實(shí)施例八提供再一種液晶顯示亮度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖18為本發(fā)明實(shí)施九中提供一種液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0017] 為了液晶顯示裝置提升圖像顯示的動態(tài)對比度畫質(zhì)效果，采取分區(qū)動態(tài)背光調(diào)制 技術(shù)，其整個背光源矩陣在行方向和列方向上劃分為多個背光分區(qū)，每個背光分區(qū)中包含 的背光源可單獨(dú)