CN101295467A - 对比控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种对比控制装置及其控制方法，可在白画面或黑画面时做背光亮度的调整，以提升显示装置的对比度，而在其它画面时则维持在一个合适的亮度，以避免因背光亮度的不当调整造成画面对比度降低。该对比控制装置包含画面检测单元及背光控制单元。画面检测单元检测输入画面是否为白画面或黑画面，并输出检测信号；背光控制单元依据该检测信号以产生一背光控制信号，来控制显示装置的一背光源的亮度。

Description

对比控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别涉及一种显示装置的对比(contrast)控制。

背景技术

在一般显示装置中，如液晶显示(LCD)装置，皆希望能达到较高的对比度，以提升其规格，并产生更好的视觉效果。现有技术中，美国专利US 6,762,742是先计算画面的平均灰阶值(average gray level)，再利用此数据来调整背光(backlight)的亮暗，以改变画面的亮度，进而改善对比度。

另一篇美国专利US 6,795,053则先统计出画面亮度的平均值(average brightness level)、画面亮度的最大值(MAX brightnesslevel)及画面亮度的最小值(MIN brightness level)，再利用这三种数据来调整背光的亮暗，以改善对比度。

上述现有技术皆是根据画面信号运算后的结果(如计算平均灰阶值或平均亮度值)，来控制背光亮度或者调整画面的亮度，藉此来增加对比度。然而，由于其调整背光的亮暗，所以必然对单张画面的对比度有不良的影响，尤其在偏黑的画面下，背光亮度调暗的单张画面的对比度，必定会比背光调亮的单张画面的对比度来得差。即，这些做法皆会产生一个问题，即是背光亮度的降低一定会对单张画面的对比度造成不良影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的，在于提供一种对比控制装置及其控制方法，该对比控制装置会依据一输入画面的信息来决定出至少二种不同的显示设定。

在本发明的一实施例中，揭露了一种对比控制装置，其用于一显示装置中。该对比控制装置包含：一画面检测单元，检测一输入画面是否符合一特定状态(specific condition)，并输出一检测信号，其中，该检测信号代表该输入画面是否符合该特定状态；以及一背光控制单元，耦接至该画面检测单元，用以依据该检测信号以产生一背光控制信号，其中，该背光控制信号用于控制该显示装置的一背光源的亮度。当该输入画面符合该特定状态时，该背光控制信号是相应一第一显示设定，当该输入画面未符合该特定状态时，则该背光控制信号是相应一第二显示设定，该第一显示设定与该第二显示设定不相同。

在本发明的另一实施例中，揭露了一种对比控制方法，其用于一显示装置中。该对比控制方法包含：接收一输入画面；检测该输入画面是否符合一特定状态，并输出一检测信号，其中，该检测信号代表该输入画面是否符合该特定状态；以及依据该检测信号，产生一背光控制信号，其中，该背光控制信号用于控制该显示装置的一背光源的亮度，其中，当该输入画面符合该特定状态时，该背光控制信号是相应一第一显示设定，当该输入画面未符合该特定状态时，该背光控制信号是相应一第二显示设定，该第一显示设定与该第二显示设定不相同。

附图说明

图1是本发明的对比控制装置的一实施例的方块图。

图2A是显示图1的背光源在该背光控制单元的控制下所产生的背光源亮度的一实例。

图2B是显示图1的背光源在该背光控制单元的控制下所产生的背光源亮度的另一实例。

图3是图1的显示控制单元的一实施例的方块图。

图4是显示图3的显示控制单元如何调整输入画面的一实施例。

图5是本发明的对比控制方法的一实施例的流程图。

附图符号说明：

1：显示装置          10：对比控制装置

11：画面检测单元     12：显示控制单元

121：亮度分析单元    122：对比曲线产生单元

123：混合单元        13：背光控制单元

14：显示模块    141：显示面板

142：背光源

51-54：本发明的对比控制方法的一实施例流程

具体实施方式

本发明揭露一显示控制电路，该显示控制电路会依据一输入画面的信息来决定出至少二种不同的显示设定。举例而言，以背光源亮度的设定而言，在输入画面的信息被判断为白画面或黑画面时，背光源的亮度设定在最大亮度或是最小亮度；在输入画面的信息被判断为一般画面时，则背光源的亮度是预先设定(例如：由使用者设定)。请参阅图1，图1是本发明的对比控制装置的一实施例的方块图。图中，显示装置1包括一显示控制电路10以及一显示模块14。该显示装置1可为LCD装置。该显示控制电路10包括有一对比控制装置10。该对比控制装置10包含一画面检测单元11、一显示控制单元12及一背光控制单元13。该显示模块14包括一显示面板141以及一背光源142。

由于现有技术是根据画面信号运算后的结果(如计算平均灰阶值或平均亮度值)，来控制背光的亮暗，所以必然对单张画面的对比度有不良的影响，尤其在偏黑的画面下，背光亮度调暗的单张画面的对比度，必定会比背光调亮的单张画面的对比度来得差。本发明利用该画面检测单元11来检测一输入画面以区分出二种背光源亮度的设定方式(例如是：提高视觉效果的设定以及增强对比度的设定)，以解决此问题及维持视觉效果。

画面检测单元11用来检测一输入画面是否为一特定状态(specific condition)，并输出一检测信号，该检测信号代表该输入画面是否符合该特定状态。该特定状态的一实施例是白画面、黑画面或者以上两者。背光控制单元13耦接至画面检测单元11，并依据该检测信号以产生一背光控制信号，送至背光源142以控制其亮度。显示控制单元12则依据一预设对比曲线(contrast curve)及该输入画面的一亮度统计信息，来调整该输入画面的像素值(例如是RGB、YCbCr、YUV)，再送至该显示模块14；该显示模块14的背光源142即依据前述背光控制单元13提供的背光控制信号以提供一亮度，该显示面板141配合该背光源的亮度以显示该经调整后的输入画面。

在一实施例中，该画面检测单元11包括有一比较器以及至少一临界值，以执行一画面检测方法，来判断输入画面是否为该特定状态。该画面检测单元11会对于输入画面所包含的多个像素，比较每一像素值与一第一临界值，若每一像素值皆大于或等于第一临界值，则判断输入画面为白画面，否则即非白画面。另一方面，画面检测单元11还比较每一像素值与一第二临界值，若每一像素值皆小于或等于第二临界值，则判断输入画面为黑画面，否则即非黑画面。例如，若像素值的范围为0-255，0为全黑，255为全白，则可取第一临界值为255或略低于255(例如：第一临界值约为245)，第二临界值为0或略高于0(例如：第一临界值约为10)。故画面检测单元11的检测结果可能为符合特定状态(即白画面、黑画面或两者)、或是不符合特定状态(即非白画面、非黑画面或是非白非黑画面)；当该输入画面符合特定状态时，则使用增强对比度的显示设定，该背光控制单元13会输出相对应的背光控制信号，以增强该输入画面的对比度；当该输入画面未符合特定状态时，则使用维持或提高视觉效果的显示设定，该背光控制单元13会输出相对应的背光控制信号，以维持或提高该输入画面的视觉效果。

图2A是显示图1的背光源142在该背光控制单元13的控制下所产生的背光源亮度的一实例，其中，横轴代表输入画面的亮度(以百分比表示)，0％与100％分别代表全黑画面及全白画面；纵轴代表背光源142的亮度(以百分比表示)，0％与100％分别代表背光源的最小亮度及最大亮度。当画面检测单元11判断输入画面为黑画面时(以像素值范围0-255为例，当第二临界值设为0，且输入画面的每一像素值皆为0)，会输出对应的检测信号，而该背光控制单元13则由此检测信号得知输入画面为黑画面，因而将背光源142调整至最小亮度。如此，黑画面在显示面板141上显示时，亮度也会降至最低。反之，当画面检测单元11判断输入画面为白画面时(当第一临界值设为255，且输入画面的每一像素值皆为255)，会输出对应的检测信号，而该背光控制单元13则根据检测信号将背光源142调整至最大亮度。如此，白画面在显示面板141上显示时，亮度也会升至最高。藉由这种调整背光源亮度的方式，可提升显示装置1的对比率(即白画面的亮度/黑画面的亮度)。另外，当画面检测单元11判断输入画面非为白画面且非为黑画面时，亦会输出对应的检测信号，而该背光控制单元13则将背光源142维持在提高视觉效果的设定(例如是维持一固定亮度62％，如图2A所示)，以避免一般画面的对比度降低。此提高视觉效果设定的背光源亮度可为预先设定，或是由使用者进行设定(当然，无须将背光源142的亮度维持在一固定值)。

图2B是显示图1的背光源142在该背光控制单元13的控制下所产生的背光源亮度的另一实例，其中，该第一与第二临界值分别设为250以及5。当画面检测单元11判断输入画面为黑画面时(即输入画面的每一像素值皆小于或等于5，画面亮度低于约2％)，背光源142会被设定至最小亮度；当画面检测单元11判断输入画面为白画面时(即输入画面的每一像素值皆大于或等于250，画面亮度高于约98％)，背光源142会被设定至最大亮度。

因此，显示装置1藉由前述对比控制装置10的运作(亦即在黑画面与白画面时，将背光亮度分别调小与调大，在其它时候(即非黑画面且非白画面)则维持固定的背光亮度)，可使得显示装置1的对比度增加，而又能维持或增强非黑画面及非白画面的一般单张画面的对比度以提高视觉效果。

图3是图1的显示控制单元12的一实施例的方块图，其中，显示控制单元12包含一亮度分析单元121、一对比曲线产生单元122及一混合单元123。亮度分析单元121用来分析输入画面，以产生输入画面的亮度统计信息，其中，此亮度统计信息中包含有一用以统计画面亮度的亮度分布曲线。对比曲线产生单元122用以提供一预设对比曲线。此预设对比曲线是输入亮度与输出亮度间的转换曲线，其界定不同的输入亮度所对应的输出亮度，供混合单元123执行权重混合时使用(下文详述)。混合单元123耦接至亮度分析单元121与对比曲线产生单元122，可对亮度分析单元121所产生的亮度统计信息中的亮度分布曲线与对比曲线产生单元122所提供的预设对比曲线，执行一权重混合(weighted blending)而产生一新的输入-输出亮度曲线，(即，一权重混合结果)，并藉此以调整输入画面，再送至显示面板141进行显示。藉由显示控制单元12的调整，可在一般画面(非黑画面且非白画面)下加强单张画面的对比度。在一实施例中，显示控制单元12还包含一增益调整单元(图未显示)，用以对混合单元123的输出再进行调整。此增益调整单元可进行伽马校正(Gamma correction)或是依据使用者的操作，来提高视觉效果，例如是加强影像的轮廓鲜明度(sharpness)。

图4是显示图3的显示控制单元12如何针对每一输入画面进行调整的一实施例；在此，是举一输入画面为一例子来作说明。图4中，横轴与纵轴分别为输入亮度与输出亮度，三条曲线分别对应亮度分析单元121的亮度统计信息(此处为一亮度直方图(histogram))、对比曲线产生单元122的预设对比曲线及混合单元123执行权重混合的结果。至于如何统计输入画面的亮度直方图，以及如何与预设对比曲线进行权重混合，皆是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知，此处就不再详述。

图5是本发明的对比控制方法的一实施例的流程图。在此一实施例中，对比控制方法是用于一显示装置中，此显示装置可为LCD装置。由于其相关步骤已在上述内容所提及，本领域人士可轻易明了，所以省略其描述。

以上所述是利用较佳实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围。大凡熟知此类技艺人士皆能明了，适当而作些微的改变及调整，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种对比控制装置，用于一显示装置中，该对比控制装置包含：

一画面检测单元，检测一输入画面是否符合一特定状态，并输出一检测信号，其中，该检测信号代表该输入画面是否符合该特定状态；以及

一背光控制单元，耦接至该画面检测单元，用以依据该检测信号以产生一背光控制信号，其中，该背光控制信号用于控制该显示装置的一背光源的亮度，其中，当该输入画面符合该特定状态时，该背光控制信号是相应一第一显示设定，当该输入画面未符合该特定状态时，该背光控制信号是相应一第二显示设定，该第一显示设定与该第二显示设定不相同。

2.如权利要求1所述的装置，其中，该特定状态为白画面、黑画面、或为白画面与黑画面两者其中之一。

3.如权利要求1所述的装置，其中，该第一显示设定为增强对比度的设定。

4.如权利要求2所述的装置，其中，该第二显示设定为维持或提高视觉效果的设定。

5.如权利要求2所述的装置，还包括：

一显示控制单元，依据一预设对比曲线及该输入画面的一亮度统计信息来调整该输入画面的像素值。

6.如权利要求5所述的装置，其中，该显示控制单元包含：

一亮度分析单元，用以分析该输入画面，产生该亮度统计信息；

一对比曲线产生单元，用以提供该预设对比曲线；及

一混合单元，耦接至该亮度分析单元与该对比曲线产生单元，用以对该亮度统计信息与该预设对比曲线执行一权重混合。

7.如权利要求6所述的装置，其中，该显示控制单元更包含：

一增益调整单元，用以对该混合单元的输出予以进行伽马校正。

8.如权利要求2所述的装置，其中，该画面检测单元将该输入画面的多个像素与一第一临界值予以进行比较，以判断该输入画面是否为该特定状态。

9.如权利要求2所述的装置，其中，当该输入画面符合白画面时，该背光控制单元将该背光源调整至一最大亮度。

10.如权利要求2所述的装置，其中，当该输入画面为黑画面时，该背光控制单元将该背光源调整至一最小亮度。

11.一种对比控制方法，用于一显示装置中，该对比控制方法包含：

接收一输入画面；

检测该输入画面是否符合一特定状态，并输出一检测信号，其中，该检测信号代表该输入画面是否符合该特定状态；以及

依据该检测信号，产生一背光控制信号，其中，该背光控制信号用于控制该显示装置的一背光源的亮度，其中，当该输入画面符合该特定状态时，该背光控制信号是相应一第一显示设定，当该输入画面未符合该特定状态时，该背光控制信号是相应一第二显示设定，该第一显示设定与该第二显示设定不相同。

12.如权利要求11所述的方法，更包含：

依据一预设对比曲线及该输入画面的一亮度统计信息来调整该输入画面的像素。

13.如权利要求12所述的方法，其中，该亮度统计信息包含一亮度直方图。

14.如权利要求12所述的方法，其中，调整该输入画面的像素的步骤包含：

分析该输入画面，以产生该亮度统计信息；

设定该预设对比曲线；及

该亮度统计信息与该预设对比曲线执行一权重混合。

15.如权利要求11所述的方法，其中，该特定状态是一白画面，当该输入画面符合该白画面时，该背光控制信号控制该背光源调整至一最大亮度。

16.如权利要求11所述的方法，其中，该特定状态是一黑画面，当该输入画面符合该黑画面时，该背光控制信号控制该背光源调整至一最小亮度。

17.如权利要求11所述的方法，其中，当该输入画面未符合该特定状态时，背光控制信号控制该背光源维持在一预定亮度。

18.如权利要求11所述的方法，其中，该第一显示设定为增强对比度的设定。

19.如权利要求11所述的方法，其中，该第二显示设定为维持或提高视觉效果的设定。

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