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 行轉(zhuǎn)換格式，輸出至液晶顯示部分中時序控制器（TC0N)，經(jīng)時序控制器生產(chǎn)時序控制信號 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 實際運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 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)可獨立照亮其背光區(qū)域，但實際上，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)計單元，用于統(tǒng)計圖像信 號中分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中每個圖像像素點的亮度灰階，背光值處理單元從統(tǒng)計結(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 償單元對輸入圖像信號按照預(yù)定圖像數(shù)據(jù)灰階補償算法，得到補償圖像數(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：每個圖像像素點的圖 像灰階變化范圍為0-255,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)背光值增益變量與環(huán)境光照度修正變量確定背光增益系數(shù)，及所 述分區(qū)背光值與所述背光增益系數(shù)相乘得到該背光分區(qū)的增益背光值，其中，背光增益變 量由圖像灰階值所確定，環(huán)境光照度修正變量由環(huán)境光照度所確定；將各個分區(qū)的所述增 益背光調(diào)整值映射至相應(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] 再一方面，本發(fā)明實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)背光值增益變量與環(huán)境光照度修正變量確定背光增益系數(shù)， 及所述分區(qū)背光值與所述背光增益系數(shù)相乘得到該背光分區(qū)的增益背光值，其中，背光增 益變量由圖像灰階值所確定，環(huán)境光照度修正變量由環(huán)境光照度所確定；分區(qū)背光值輸出 部，用于將將各個分區(qū)的所述增益背光調(diào)整值映射至相應(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。
[0009] 還一方面，本發(fā)明實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行數(shù)據(jù)處理，輸出圖像數(shù)據(jù)至?xí)r序控 制器，該時序控制器根據(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。
[0010] 本發(fā)明一些實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，由于 分區(qū)背光增益幅度不僅考慮背光亮度增益因素，還考慮環(huán)境光照度因素，尤其在環(huán)境光照 亮度較高時，背光增益幅度較大，而在環(huán)境光照亮度較低時，背光增益幅度較小，其引入環(huán) 境光照度修正量以調(diào)節(jié)了背光亮度與環(huán)境光亮度之間反差。
【附圖說明】
[0011] 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)明實施例一的一種液晶顯示亮度控制方法的流程示意圖； 圖5a為本發(fā)明實施例一提供一種顯示區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)塊分割示意圖； 圖5b本發(fā)明實施例一提供一種分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊族的分割示意圖； 圖5c本發(fā)明實施例一提供另一種分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊族的分割示意圖； 圖6a為本發(fā)明實施例一提供一種獲取預(yù)置背光增益變量方式的流程示意圖； 圖6b為本發(fā)明實施例一提供又一種獲取預(yù)置背光增益變量方式的流程示意圖； 圖7a為本發(fā)明實施例一提供一種背光值增益曲線示意圖； 圖7b為本發(fā)明實施例一提供又一種背光值增益曲線示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例一的背光源驅(qū)動結(jié)構(gòu)圖； 圖9為環(huán)境光照度值與增益調(diào)整因子的離散分段式調(diào)節(jié)關(guān)系曲線示意圖； 圖10為環(huán)境光照度值與增益調(diào)整因子的連續(xù)線性調(diào)節(jié)關(guān)系曲線示意圖； 圖11為本發(fā)明實施例二中一種液晶顯示亮度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本發(fā)明實施五中一種液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0013] 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 的背光源可單獨驅(qū)動