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(jiǎn)稱LCD)通常采用動(dòng)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(duì)比度等圖像畫(huà)質(zhì)效果。如圖1為現(xiàn)有技術(shù)中液晶顯示 中動(dòng)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(hào)，且根 據(jù)圖像信號(hào)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(hào)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(hào) 和數(shù)據(jù)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)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(hào)，以控制背光驅(qū)動(dòng)部來(lái)控制背光組件中背光源的亮 度，若圖像亮度高則驅(qū)動(dòng)較高的背光亮度，若圖像亮度低則驅(qū)動(dòng)較低的背光亮度。
[0003] 動(dòng)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(lái)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(chǎng)圖像）對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)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(huà)面中，經(jīng)統(tǒng)計(jì)可知，動(dòng)態(tài)視頻畫(huà)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(lái)控 制全局背光源亮度，該圖像平均灰階亮度無(wú)法體現(xiàn)圖像內(nèi)容中局部畫(huà)面之間亮度細(xì)節(jié)，然 而，圖像對(duì)比度變化更多體現(xiàn)在圖像內(nèi)容中局部畫(huà)面之間亮度差異上，因此，其對(duì)提升顯示 對(duì)比度的畫(huà)質(zhì)效果能起到作用較小。
[0004] 而分區(qū)動(dòng)態(tài)背光調(diào)制技術(shù)，如圖2現(xiàn)有技術(shù)中分區(qū)動(dòng)態(tài)背光調(diào)制技術(shù)中背光分區(qū) 示意圖，整個(gè)背光源矩陣包含A方向的M個(gè)分區(qū)和B方向的N個(gè)分區(qū)，如圖假設(shè)M=16，N=9,計(jì) M*N=144個(gè)背光分區(qū)，每個(gè)背光分區(qū)中背光源亮度可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)控制，其中，需要說(shuō)明是，該背 光分區(qū)理想狀態(tài)下，每個(gè)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(huì)有 一定影響。在分區(qū)動(dòng)態(tài)背光調(diào)制技術(shù)中，每幀全局圖像被分割成多個(gè)與背光分區(qū)對(duì)應(yīng)的分 區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊，通過(guò)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(duì)應(yīng)背光分區(qū)的背光數(shù) 據(jù)，采集得到的每個(gè)分區(qū)背光數(shù)據(jù)體現(xiàn)了對(duì)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(duì)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(huà)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(huà)面之間顯示亮度差異，提 升動(dòng)態(tài)圖像的對(duì)比度畫(huà)質(zhì)效果。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，分區(qū)動(dòng)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(hào)，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(hào)中分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中每個(gè)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(lái)圖像顯示亮度差異，還可 以結(jié)合每個(gè)背光分區(qū)中背光值，根據(jù)背光光學(xué)模型存儲(chǔ)單元預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系，由圖像灰階補(bǔ) 償單元對(duì)輸入圖像信號(hào)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(dòng)液晶面板顯示圖像。具體的，上述背光值提取算法中，如：每個(gè)圖像像素點(diǎn)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(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)該分區(qū)背光源；其中，最 大背光值255相應(yīng)驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(huà)面對(duì)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(huà)面與顯示灰階值為0畫(huà)面的顯示亮度的比 值，然而，通常顯示灰階值為0畫(huà)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(huà)面對(duì)比度指標(biāo)的主要因素。上述分析可知，由于每個(gè)分區(qū)背光峰值亮度受限 于最大背光值255,若各個(gè)分區(qū)的最大峰值受限于該最大背光值255,則影響顯示畫(huà)面對(duì)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(huà)面對(duì)比度效果提升空間受限問(wèn)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?qǐng)D像信號(hào)，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(duì)應(yīng)的分區(qū)背光值；若確定該分區(qū)背光值大于第二閾值時(shí)，則根據(jù)預(yù)置背光值增益系數(shù)與 預(yù)提取得到的分區(qū)背光值相乘，得到該背光分區(qū)的增益背光值，將該增益背光值映射至相 應(yīng)背光分區(qū)中背光源的驅(qū)動(dòng)電路，以驅(qū)動(dòng)控制該相應(yīng)背光分區(qū)的背光源亮度，其中，預(yù)置背 光值增益系數(shù)大于1 ;若確定該分區(qū)背光值小于第三閾值時(shí)，將該分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊中每個(gè) 圖像像素點(diǎn)的灰階值，按照預(yù)置補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行灰階補(bǔ)償，以獲得補(bǔ)償圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)該液晶 面板，其中，該補(bǔ)償系數(shù)大于1。
[0008] 又一方面，本發(fā)明實(shí)施中提供液晶顯示亮度控制方法，分區(qū)圖像灰階統(tǒng)計(jì)部，用于 根據(jù)接收?qǐng)D像信號(hào)，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(duì)應(yīng)的分區(qū)背光值；分區(qū)背光值 增益部，用于若確定該分區(qū)背光值大于第二閾值時(shí)，則根據(jù)預(yù)置背光值增益系數(shù)與預(yù)提取 得到的分區(qū)背光值相乘，得到該背光分區(qū)的增益背光值，將該增益背光值映射至相應(yīng)背光 分區(qū)中背光源的驅(qū)動(dòng)電路，以驅(qū)動(dòng)控制該相應(yīng)背光分區(qū)的背光源亮度，其中，預(yù)置背光值增 益系數(shù)大于1 ;分區(qū)圖像灰階補(bǔ)償部，用于若確定該分區(qū)背光值小于第三閾值時(shí)，將該分區(qū) 圖像數(shù)據(jù)塊中每個(gè)圖像像素點(diǎn)的灰階值，按照預(yù)置補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行灰階補(bǔ)償，，以獲得補(bǔ)償圖 像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)該液晶面板，其中，該補(bǔ)償系數(shù)大于1。。
[0009] 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(chǔ)器，用于存儲(chǔ)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(chǔ)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?qǐng)D像信號(hào)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(dòng)信號(hào)；還用于根據(jù)圖 像信號(hào)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(duì)應(yīng) 的PffM信號(hào)占空比，輸出至PffM驅(qū)動(dòng)單元；PffM驅(qū)動(dòng)單元，用于生成PffM控制信號(hào)以控制對(duì) 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， 低亮畫(huà)面區(qū)域中，由于其背光亮度不是限制顯示圖像亮度的瓶頸，而本實(shí)施例中通過(guò)像素 點(diǎn)灰階值補(bǔ)償方法，根據(jù)每個(gè)像素點(diǎn)自身的灰階值進(jìn)行補(bǔ)償，不同像素點(diǎn)其灰階值不同，實(shí) 現(xiàn)補(bǔ)償后補(bǔ)償幅值也不同，這樣，可提升顯示圖像之間亮度差，實(shí)現(xiàn)層次感增強(qiáng)。而在高亮 畫(huà)面區(qū)域中，影響圖像顯示亮度瓶頸則為背光峰值亮度；若采取圖像像素點(diǎn)的灰階值補(bǔ)償 方法，由于受到最大背光峰值亮度限制，無(wú)法提升顯示圖像亮度，因此，在高亮畫(huà)面區(qū)域中 采取提升背光峰值亮度來(lái)解決畫(huà)面層次感。因此，在每幀畫(huà)面顯示中，在低亮畫(huà)面區(qū)域通過(guò) 每個(gè)像素點(diǎn)灰階補(bǔ)償提升其畫(huà)面層次感，而高亮畫(huà)面區(qū)域通過(guò)該背光分區(qū)的背光亮度提升 其畫(huà)面層次感，兩者配合實(shí)現(xiàn)顯示圖像整體層次感，提升畫(huà)面動(dòng)態(tài)對(duì)比度效果。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中液晶顯示中動(dòng)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(dòng)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(dòng)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流程示意圖； 圖5a為本發(fā)明實(shí)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5b為本發(fā)明實(shí)施例一提供又一種分區(qū)圖像數(shù)據(jù)塊族的分割示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例一中獲取預(yù)置背光增益系數(shù)的方法流程示意圖； 圖7a為本發(fā)明實(shí)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(shí)施例一提供又一種背光值增益曲線示意圖； 圖8a為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種圖像灰階補(bǔ)償曲線示意圖； 圖8b為本發(fā)明實(shí)施例一提供又一種圖像灰階補(bǔ)償曲線示意圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例一中背光源驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖； 圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供一種液晶顯示亮度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本實(shí)施二中分區(qū)背光值增益部110的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本實(shí)施例二提供一種分區(qū)圖像灰階補(bǔ)償部120的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖13為本發(fā)明實(shí)施三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】
[0012] 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(duì)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。
[0013]