CN101388183B - 液晶显示装置高动态对比度的处理装置和处理方法 - Google Patents

液晶显示装置高动态对比度的处理装置和处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置高动态对比度处理装置和处理方法,处理装置包括与中心处理模块连接的接收器、逆变器和源驱动集成电路,伽马电压控制器与源驱动集成电路连接。处理方法包括:对接收到的低压差分信号数据进行直方图统计处理;根据所述直方图统计处理结果获取同一帧画面的背光源调光系数以及所述背光源调光系数对应的输入输出灰度级映射表;根据所述输入输出灰度级映射表控制调整输出到源驱动集成电路的数据;根据所述背光源调光系数控制背光源的亮度。本发明分别对背光源的亮度和液晶面板的输出数据同时进行调整,从而提高画面的动态对比度,改善了液晶显示装置对比度较低、闪烁等问题,同时节省了背光源的功耗。

Description

液晶显示装置高动态对比度的处理装置和处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液晶显示装置的数字图像处理装置和处理方法,特别是一种液晶 显示装置高动态对比度的处理装置和处理方法。

背景技术

[0002] 随着技术的不断成熟以及成本的不断降低,薄膜晶体管(TFT)液晶显示器以及 TFT液晶电视已经逐渐取代了传统CRT在显示领域的主导位置。与CRT显示器相比,TFT液 晶显示装置具有辐射小、功耗低、体积小等多方面的优点。但是,亮度和对比度偏低是TFT 液晶显示装置的一个缺陷,尤其是在显示暗态画面时,由于伽马(Gamma)曲线的存在而导 致层次感下降。

[0003] 针对这一问题,现有技术提出了一种动态伽马控制(Dynamic GammaControl,简称 DGC)解决方案。DGC的主要设计思想是:通过改变Gamma电压的方式使画面上占主导地位 的灰度级之间的亮度差增大,从而增加了画面的对比度。具体的做法是:首先将接收器接收 过来的低压差分信号(LowVoltage Differential Signaling,简称LVDS)数据先进行直方 图统计,然后根据直方图统计的结果进行伽马(Gamma)参考电压处理,将分布较多的灰度 级电压的动态范围增大,将分布较少的灰度级电压的动态范围减小,这样就使画面上占主 导地位的灰度级对比增强,从而使画面的对比度增加。实际使用表明,DGC解决方案存在如 下技术问题:

[0004] (1)在对比度增加的同时带来了亮度增加,这些不必要亮度增加了背光源的功耗, 使产品的功耗提高;

[0005] (2)当连续画面显示明暗交替或是画面突然变亮或是变暗时,人眼会感觉到画面 闪烁。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种基于背光源控制的液晶显示装置高动态对比度的处理 装置和处理方法,在保持液晶面板亮度不变的前提下,大幅提高画面的动态对比度和画面 品质,有效解决现有技术功耗高、画面闪烁等技术缺陷。

[0007] 为了实现上述目的,本发明提供了一种液晶显示装置高动态对比度处理装置,包 括:

[0008] 一接收器,接收低压差分信号数据,并将所述低压差分信号数据转换为晶体 管_晶体管逻辑格式数据;

[0009] 一中心处理模块,与所述接收器连接,对所述晶体管-晶体管逻辑格式数据进行 直方图统计处理,根据所述统计处理结果获取一帧画面的背光源调光系数以及所述调光系 数对应的输入输出灰度级映射表,由所述背光源调光系数生成脉宽调制调光控制信号,根 据所述输入输出灰度级映射表获得输出数据;

[0010] 一逆变器,从所述中心处理模块接收脉宽调制调光控制信号并驱动背光源;[0011] 一伽马电压控制器,为源驱动集成电路提供伽马参考电压;

[0012] 一源驱动集成电路,从所述中心处理模块和伽马电压控制器分别接收所述输出数 据和伽马参考电压,并驱动液晶面板;

[0013] 其中,所述中心处理模块包括统计模块,所述统计模块用于获得每个灰度级在一 帧画面上所占的像素点的数量,根据门限值确定在该帧画面中分布较多的灰度级。

[0014] 其中,所述中心处理模块包括:

[0015] 一查询模块,从所述统计模块接收直方图统计处理结果,根据所述统计处理结果 获取一帧画面的背光源调光系数以及所述调光系数对应的输入输出灰度级映射表;

[0016] 一信号控制器,从所述查询模块接收背光源调光系数,生成脉宽调制调光控制信 号向所述逆变器发送;

[0017] 一帧缓存器,用于从所述接收器接收晶体管_晶体管逻辑格式数据并存储;

[0018] 一数据处理模块,分别从所述查询模块和帧缓存器接收所述输入输出灰度级映 射表和所述晶体管_晶体管逻辑格式数据,根据所述输入输出灰度级映射表将所述晶体 管_晶体管逻辑格式数据映射成输出数据;

[0019] 一传输器,用于从所述数据处理模块读取输出数据并将所述输出数据传送给源驱 动集成电路。

[0020] 其中,所述查询模块包括一个存储有查找表的存储单元,所述查找表记录了背光 源调光系数与输入输出灰度级映射表之间的对应关系。

[0021] 其中,所述数据处理模块包括:

[0022] 一数据接收单元,用于接收从所述帧缓存器输入的晶体管-晶体管逻辑格式数 据,并将所述晶体管_晶体管逻辑格式数据转换为灰度级;

[0023] 一表接收单元,用于从所述查询模块接收输入输出灰度级映射表;

[0024] 一数据处理单元,用于将所述数据接收单元输入的灰度级根据表接收单元输入的 输入输出灰度级映射表映射成输出灰度级;

[0025] 一数据输出单元,用于将从数据处理单元接收的输出灰度级转换为晶体管_晶体 管逻辑格式的输出数据并输出。

[0026] 为了实现以上目的,本发明还提供了一种液晶显示装置高动态对比度的处理方 法,包括:

[0027] 对接收到的低压差分信号数据进行直方图统计处理;

[0028] 根据所述直方图统计处理结果获取同一帧画面的背光源调光系数以及所述背光 源调光系数对应的输入输出灰度级映射表;

[0029] 根据所述输入输出灰度级映射表控制调整输出到源驱动集成电路的数据;

[0030] 根据所述背光源调光系数控制背光源的亮度;

[0031] 其中,所述对接收到的低压差分信号数据进行直方图统计处理具体为:获得每个 灰度级在一帧画面上所占的像素点的数量;根据门限值确定在该帧画面中分布较多的灰 度级。

[0032] 其中,所述根据所述直方图统计处理结果获取同一帧画面的背光源调光系数以及 所述背光源调光系数对应的输入输出灰度级映射表具体为:

[0033] 根据所述直方图统计处理结果确定同一帧画面的背光源调光系数,然后根据液晶面板上像素点的亮度与灰度级以及调光系数之间的关系,计算出不同调光系数对应的输入输出灰度级映射关系;[0034] 将所述输入输出灰度级映射关系以输入输出灰度级映射表的形式存储在查询模块中。[00353 其中,所述根据所述输入输出灰度级映射表控制调整输出到源驱动集成电路的数据具体为:[00363 将接收到的晶体管一晶体管逻辑格式的输入数据转换为输入灰度级;[0037] 将所述输入灰度级根据输入输出灰度级映射表映射为输出灰度级;[00383 将所述输出灰度级转换为晶体管一晶体管逻辑格式的输出数据并将所述输出数据传输到传输器;[00393 所述传输器从数据处理模块读取所述输出数据并将所述输出数据向源驱动集成电路发送。[00403 其中,所述根据所述背光源调光系数控制背光源的亮度具体为:[004、] 根据所述背光源调光系数生成脉宽调制调光控制信号;[0042] 使用所述脉宽调制调光控制信号驱动背光源。[0043] 本发明提出了一种基于背光源控制的液晶显示装置高动态对比度的处理装置和处理方法,通过降低背光源的亮度来使画面降低,同时通过调整液晶面板透过率来补偿由于背光源亮度降低而造成的失真。由于本发明根据直方图统计处理结果分别对背光源的亮度和液晶面板的输出数据同时进行调整,从而提高画面的动态对比度,改善了TFT液晶显示设备对比度较低的问题。该技术方案通过亮度查询方式使液晶面板的亮度在背光源亮度变化后保持不变,从而改善了闪烁的问题,同时由于通过外部脉宽调制调光的方式来调整背光源的亮度,节省了背光源的功耗,尤其播放的画面以暗态为主时,节省功耗的效果十分显著。背光源功耗占整个液晶显示设备的40%以上,本发明这种背光源亮度调整方案节省了背光源的功耗,使最终产品的功耗降低。此外,本发明大大提高了产品主要参数,使TFT液晶显示设备的价值大幅提升。[0044] 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明[0045] 图l为本发明液晶显示装置高动态对比度处理装置的结构示意图;[0046] 图2为本发明实施例的结构示意图;[0047] 图3为液晶面板的伽马曲线;[0048] 图4为液晶面板上像素点的亮度与输出灰度级的L—D曲线图;[0049] 图5为本发明实施例数据处理模块结构示意图;[00503 图6为本发明液晶显示装置高动态对比度处理方法的流程图。[005、] 附图标记说明:[00523 lo一接收器; 20一帧缓存器; 30一统计模块;[00533 40一查询模块; 50一信号控制器; 60一逆变器;[0054] 70一传输器; 80一伽马电压控制器; 90一源驱动集成电路;[00553 lOO一数据处理模块;11一数据接收单元; 12一表接收单元;[0056] 13-数据处理单元;14-数据输出单元。 具体实施方式

[0057] 图1为本发明液晶显示装置高动态对比度处理装置的结构示意图。液晶显示装 置高动态对比度处理装置包括分别与中心处理模块连接的接收器、逆变器和源驱动集成电 路,以及与源驱动集成电路连接的伽马电压控制器;接收器用于接收低压差分信号数据, 中心处理模块用于对接收到的数据进行直方图统计处理,根据统计处理结果获取同一帧画 面的背光源调光系数和输入输出灰度级映射表,生成脉宽调制调光控制信号和根据输入输 出灰度级映射表得到的输出数据,逆变器和源驱动集成电路作为执行机构,逆变器用于从 中心处理模块接收脉宽调制调光控制信号并驱动背光源,控制背光源的亮度,源驱动集成 电路用于从中心处理模块接收根据输入输出灰度级映射表得到的输出数据和伽马电压控 制器输出的伽马参考电压,通过改变液晶面板上像素点的透过率使液晶面板的亮度在背光 源亮度变化后保持不变。本发明上述技术方案通过降低背光源的亮度来使画面亮度降低, 同时通过调整面板的透过率来补偿由于背光源亮度降低而造成的失真。具体地,本发明通 过对输入的低压差分信号数据进行直方图统计处理,根据处理结果分别对背光源的亮度和 输入到液晶面板的数据进行调整,从而提高画面的动态对比度,改善了 TFT液晶显示设备 对比度较低的问题。该技术方案由于使液晶面板的亮度在背光源亮度变化后保持不变,从 而改善了闪烁的问题,同时由于通过外部脉宽调制调光的方式来调整背光源的亮度,节省 了背光源的功耗。

[0058] 图2为本发明一实施例的结构示意图,本实施例包括依次串接的接收器10、统计 模块30、查询模块40、信号控制器50和逆变器60,还包括帧缓存器20、传输器70、伽马电压 控制器80、源驱动集成电路90、数据处理模块100。其中帧缓存器20的输入端与接收器10 相连,帧缓存器20的输出端与数据处理模块100相连,数据处理模块100与查询模块40的 输出端以及传输器70的输入端相连,传输器70的输出端以及伽马电压控制器80的输出端 与源驱动集成电路90相连。其中接收器10接收输入的低压差分信号数据,并将接收到的 低压差分信号数据转换为晶体管-晶体管逻辑电平(Transister-Transister Logic,简写 为TTL)格式数据;统计模块30从接收器10接收经格式转换的数据,将所述数据转换为灰 度级,然后对灰度级进行直方图统计处理;查询模块40从统计模块30接收直方图统计处理 结果,根据统计处理结果获取同一帧画面的背光源调光系数和输入输出灰度级映射表;信 号控制器50从查询模块40接收背光源调光系数,生成脉宽调制调光控制信号;逆变器60 从信号控制器50接收脉宽调制调光控制信号,根据该脉宽调制调光控制信号驱动背光源, 改变背光源的亮度;同时,帧缓存器20从接收器10接收输入的TTL格式数据并将所述数据 输入到数据处理模块100,数据处理模块100从查询模块40读取输入输出灰度级映射表, 并将帧缓存器20输入的数据转换为灰度级后根据输入输出灰度级映射表映射成输出灰度 级,然后将所述输出灰度级转换成TTL格式的输出数据,传输器70从数据处理模块100接 收输出数据并将其传输到源驱动集成电路90,根据所述经过处理的数据改变液晶面板每个 像素点的透过率,因此使液晶面板上灰度级占主导分布的像素点的亮度在背光源亮度变化 后保持不变。

[0059] 接收器10接收输入的低压差分信号数据,并将其转换为TTL格式数据,方便统计模块30进行数据统计。

[0060] 直方图统计是将一帧画面上每个点的亮度以灰度级的方式统计在一起,通过统计 结果就可以得到每个灰度级分布情况。例如,显示器的分辨率为XGA(1024X768),也就是 说整个一帧的画面共有1024X768 = 786432个像素点,每个像素点都由红(R)、绿(G)、蓝 (B)三个亚像素组成,直方图统计模块30将接收器10输入的TTL格式的R、G、B数据根据 灰度级合成公式(1)合成所述像素点对应的灰度级。公式(1)如下所示:

[0061] Y = O. 299R+0. 587G+0. 114B (1)

[0062] 这样就可以以灰度级为标准将所有像素点进行统计,统计结果就是每个灰度级在 这一帧画面上所占的像素点的数量。本实施例统计模块30对输入数据进行直方图统计具 体为:直方图上建立有一个门限值,如果某个灰度级统计的数量超过该门限值,那么说明 该灰度级在这一帧画面所占分布较多,应加强对其细节的处理或者至少保证其细节没有丢 失;同理,如果某个灰度级统计的数量低于该门限值,说明该灰度级在这一帧画面所占分布 较少,可以减弱对其细节的处理。

[0063] 查询模块40基于统计模块30的统计结果确定背光源的调光系数β。例如,如果 统计结果中高灰度级的数量较少,也就是说整个一帧的画面是一个总体偏暗的画面,那么 就可以将调光系数β降低,降低的标准是应该至少保证分布较多的中低灰度的细节没有 丢失。

[0064] 通过改变灰度级就可以改变液晶面板每个像素点的透过率。图3为液晶面板的伽 马曲线,伽马曲线是反映TFT液晶面板上一个像素点的透过率和该像素点灰度级之间对应 关系的曲线,该曲线直接反映了 TFT液晶面板的基本显示特性。对于TFT液晶面板来说,其 伽马曲线如图3所示,横坐标为像素点的灰度级,纵坐标为面板上像素点的透过率,当液晶 显示装置的伽马参考电压一定时,伽马曲线是唯一确定的,即像素点的透过率与灰度级之 间的关系是唯一确定的。

[0065] 图4为液晶面板上像素点的亮度与灰度级的L-D曲线图。液晶面板上显示的亮度 可以表示为:

[0066] L = B ( β ) X T (d) (2)

[0067] 其中,L表示液晶面板上一个像素点的亮度;B表示背光源的亮度,是调光系数β 的函数;T表示液晶面板该像素点的透过率,是灰度级d的函数。

[0068] 根据上述公式可以得出液晶面板的亮度L与灰度级d之间的关系,称之为L-D曲 线。背光源的亮度B与调光系数β成正比,当调光系数β = 100%时,背光源的亮度是最 亮的,随着调光系数β的减小,背光源的亮度也会降低。这样根据不同的调光系数β,就可 以根据公式(2)画出不同的L-D曲线(如图4所示)。当调光系数β =100%,液晶面板 的最大亮度为500nit ;当β = 70%时,液晶面板的最大亮度为350nit。对于液晶面板的 亮度为320nit的点,在β = 100%和β = 70%的两条曲线上都可以找出对应的点,只不 过对应的灰度级不同。对于不同的调光系数^^和β 2,如果要求液晶面板上该像素点的亮 度相同,只需要给出适当的灰度级,即

[0069] Β(β i) XT(Cl1) = Β(β2) XT(d2) (3)

[0070] 其中,Cl1是在调光系数β !时对应的灰度级,T (Cl1)是灰度级为Cl1对应的液晶面板 上该像素点的透过率,d2是在调光系数β 2时对应的灰度级,T(d2)是灰度级(12对应的液晶面板上该像素点的透过率。这样,可以在一定范围内降低调光系数β,而通过调整改变液晶 面板上该像素点的透过率Τ,从而保持最终液晶面板上该像素点输出的亮度不变。

[0071] 背光源调光系数与灰度级之间对应关系的建立过程具体为:调整公式为为 B(^1)XT (Cl1) = B ( β 2) X T (d2),其中Cl1是在调光系数β !时对应的灰度级,d2是在调光系 数β2时对应的灰度级,设调光系数^始终等于背光源调光系数的最大值= 100%)。 当一帧画面直方图统计完毕后,根据直方图统计结果就可以得到调光系数β2,在^和β2 确定的情况下,给出任意一个输入灰度级屯就可以根据公式(3)计算出一个输出灰度级d2, 调光系数β2状态下所对应的所有输出灰度级也就可以根据输入灰度级以及公式(3)计算 出来,从而得到调光系数β 2状态下的所有输入灰度级与输出灰度级映射关系。按照同样 的过程可以得到不同调光系数下的所有输入灰度级与输出灰度级映射关系,并且把这些输 入灰度级和输出灰度级映射关系以表格的形式存储在查找表里面。当系统工作时,当检测 到输出某一个调光系数的时候,同时也将该调光系数所对应的输入输出灰度级映射表从查 找表里面读出,这样就完成了查找的过程。

[0072] 从上述分析可以看出,本实施例查询模块40实际上是一种表结构,该表结构反映 了背光源调光系数与输入输出灰度级映射表之间的对应关系。具体地,查询模块40主体结 构是一个存储有查找表的存储单元,与相应的地址寻址器配合。统计模块30对输入数据进 行直方图统计处理后,会得到一帧画面的灰度级分布结果。查询模块40根据得到的直方图 统计处理结果,查询存储于查找表中的背光源调光系数与输入输出灰度级映射表之间的关 系表。

[0073] 数据处理模块100将帧缓存器20输入的TTL格式的数据根据公式(1)转换成灰 度级(即输入灰度级),然后根据从查询模块40读取的输入输出灰度级映射表,将输入灰度 级映射成输出灰度级,数据处理模块100再根据输入灰度级与公式(1)将输出灰度级线性 地还原为TTL格式的输出数据,传输器70从查询模块读取所述输出数据,并将其输入到源 驱动集成电路90。

[0074] 图5所示为本发明实施例数据处理模块的结构示意图。数据处理模块100由数据 接收单元11、表接收单元12、数据处理单元13、数据输出单元14组成,数据接收单元11用 于将从帧缓存器20接收的TTL格式的数据传输给数据处理单元13,表接收单元12用于将 从查询模块40接收的输入输出灰度级映射表传输给数据处理模块13,数据处理单元13将 接收到的TTL格式的数据根据公式(1)转换成灰度级(即输入灰度级),并将输入灰度级根 据输入输出灰度级映射表映射成输出灰度级,数据输出单元14接收数据处理单元13的输 出灰度级并将其根据输入灰度级和公式(1)线性地还原为TTL格式的输出数据。

[0075] 查询模块40将调光系数输入到信号控制器50,本发明的上述实施例中,信号控制 器50实际上是一脉冲调制调光信号(PWM Dimming)控制器,通过调节输出脉宽调制调光控 制信号的占空比来控制背光源的亮度,其中脉冲调制调光控制信号的占空比即为背光源的 调光系数β。冷阴极荧光管(CCFL)背光源的亮度直接由CCFL灯管的管电流决定,管电流 的驱动由DC转AC的逆变器实现。逆变器亮度调节的数字方式也称脉宽调制方式(简称 P丽方式),通过调节P丽Dimming信号的占空比来控制背光源的亮度。P丽Dimming信号 的占空比越大,背光源在一个调光周期内处于开状态的时间就越长,这样背光源的亮度也 就越高。由于背光源在此种调节方式下一直处于不断地开关状态,所以利用频率(通常在PWMDimming信号来控制背光源的开关,这样人眼 觉察不到背光源的闪烁。

[0076] 本发明的实施例中信号控制器50将PWM Dimming信号输入到逆变器60,通过调整 PWM Dimming信号的占空比来控制背光源的亮度。

[0077] 本发明液晶显示装置高动态对比度处理装置的工作过程为:首先输入的低压差分 信号数据由接收器10接收,接收器10将低压差分信号数据格式转换成TTL信号格式,进入 统计模块30进行直方图统计处理,同时帧缓存器20从接收器10接收TTL格式数据,并将 所述数据输入到数据处理模块100 ;查询模块40根据统计模块30的统计处理结果得到背 光源调光系数,并通过查找表找出所述调光系数对应的输入输出灰度级映射表;数据处理 模块100将帧缓存器20输入的数据,根据查询模块40输出的输入输出灰度级映射表映射 成输出数据;传输器70从数据处理模块100读取所述输出数据,并将其输入到源驱动集成 电路90 ;信号控制器50根据查询模块40输出的调光系数生成脉宽调制调光控制信号,并 将该控制信号传送给驱动背光源的逆变器60,源驱动集成电路90通过接收伽马电压控制 器80的伽马参考电压和传输器70输出的数据驱动液晶面板。

[0078] 由此可见,由于背光源不断处于受信号控制器50输出的PWM Dimming信号控制, 处于不停的开关状态,因此节省一定的功耗,尤其播放的画面以暗态为主时,节省的功耗也 就越多。背光源功耗占整个液晶显示设备的40%以上,本发明这种背光源亮度调整方案节 省了背光源的功耗,使最终产品的功耗降低。

[0079] 图6为本发明液晶显示装置高动态对比度处理方法的流程图,具体为:

[0080] 步骤10、对接收到的低压差分信号数据进行直方图统计处理;

[0081] 步骤20、根据所述直方图统计处理结果获取同一帧画面的背光源调光系数以及所 述背光源调光系数对应的输入输出灰度级映射表;

[0082] 步骤30、根据所述输入输出灰度级映射表控制调整输出到源驱动集成电路的数 据;

[0083] 步骤40、根据所述背光源调光系数控制背光源的亮度。

[0084] 本发明上述技术方案通过降低背光源的亮度来使画面亮度降低,同时通过改变透 过率来补偿由于背光源亮度降低而造成的失真。具体地,本发明通过对输入的数据进行直 方图统计处理,根据处理结果分别对背光源的亮度和输出到源驱动集成电路的数据进行调 整,从而提高画面的动态对比度,改善了 TFT液晶显示设备对比度较低的问题。该技术方案 由于使液晶面板上占主导地位的像素点亮度在背光源亮度变化后保持不变,从而改善了闪 烁的问题,同时由于通过外部脉宽调制调光的方式来调整背光源的亮度,节省了背光源的 功耗。

[0085] 其中,步骤10具体为:

[0086] 步骤11、获得每个灰度级在一帧画面上所占的像素点的数量;

[0087] 步骤12、根据门限值确定在该帧画面中分布较多的灰度级。

[0088] 本发明首先利用直方图统计以灰度级为标准将所有像素点进行统计,获得每个灰 度级在这一帧画面上所占的像素点的数量,通过与门限值比较得到各灰度级在一帧画面中 的分布情况。

[0089] 其中,步骤20具体为:根据液晶面板上像素点的亮度与灰度级以及调光系数之间的关系,计算出调光系数对应的输入输出灰度级映射关系,并将所述输入输出灰度级映射 关系以输入输出灰度级映射表的形式存储在查询模块中。

[0090] 一旦调光系数被确定,将该调光系数所对应的输出灰度级映射表从查找表里面读 出,这样就完成了查找的过程。

[0091] 其中,步骤30具体为:

[0092] 步骤31、将接收的TTL格式的输入数据转换为输入灰度级;

[0093] 步骤32、将输入灰度级根据输入输出灰度级映射表映射为输出灰度级;

[0094] 步骤33、将输出灰度级转换为TTL格式输出数据并传输到传输器;

[0095] 步骤34、传输器从数据处理模块读取输出数据并将所述输出数据向源驱动集成电 路发送。

[0096] 其中,步骤40具体为:

[0097] 步骤41、根据所述背光源调光系数生成脉宽调制调光控制信号;

[0098] 步骤42、使用所述脉宽调制调光控制信号驱动背光源。

[0099] 根据背光源调光系数生成脉宽调制调光控制信号后驱动背光源,改变背光源亮度。

[0100] 本发明上述技术方案在保持液晶面板亮度不变的前提下大幅提高了画面的动态 对比度和画面品质,通过降低背光源的亮度来使画面亮度降低,同时调整液晶面板上像素 点的灰度级来改变液晶面板的透过率,并通过透过率补偿由于背光源亮度降低而造成的失 真。具体地,本发明液晶显示装置高动态对比度处理方法通过对接收到的数据进行直方图 统计处理,根据统计处理结果分别对背光源的亮度和液晶面板的输出数据同时进行调整, 从而提高画面的动态对比度,改善了 TFT显示设备对比度较低的问题。本发明液晶显示装 置高动态对比度处理方法的技术方案由于使液晶面板的亮度在背光源亮度变化后保持不 变,从而改善了闪烁的问题,同时由于通过外部脉宽调制调光的方式来调整背光源的亮度, 节省了背光源的功耗。

[0101] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照 较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的 技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

  1. 一种液晶显示装置高动态对比度处理装置,其特征在于,包括:一接收器,接收低压差分信号数据,并将所述低压差分信号数据转换为晶体管‑晶体管逻辑格式数据;一中心处理模块,与所述接收器连接,对所述晶体管‑晶体管逻辑格式数据进行直方图统计处理,根据所述统计处理结果获取一帧画面的背光源调光系数以及所述调光系数对应的输入输出灰度级映射表,由所述背光源调光系数生成脉宽调制调光控制信号,根据所述输入输出灰度级映射表获得输出数据;一逆变器,从所述中心处理模块接收脉宽调制调光控制信号并驱动背光源;一伽马电压控制器,为源驱动集成电路提供伽马参考电压;一源驱动集成电路,从所述中心处理模块和伽马电压控制器分别接收所述输出数据和伽马参考电压,并驱动液晶面板;其中,所述中心处理模块包括统计模块,所述统计模块用于获得每个灰度级在一帧画面上所占的像素点的数量,根据门限值确定在该帧画面中分布较多的灰度级。
  2. 2.根据权利要求1所述的液晶显示装置高动态对比度的处理装置,其特征在于,所述 中心处理模块还包括:一查询模块,从所述统计模块接收直方图统计处理结果,根据所述统计处理结果获取 一帧画面的背光源调光系数以及所述调光系数对应的输入输出灰度级映射表;一信号控制器,从所述查询模块接收背光源调光系数,生成脉宽调制调光控制信号向 所述逆变器发送;一帧缓存器,用于从所述接收器接收晶体管_晶体管逻辑格式数据并存储; 一数据处理模块,分别从所述查询模块和帧缓存器接收所述输入输出灰度级映射表和 所述晶体管_晶体管逻辑格式数据,根据所述输入输出灰度级映射表将所述晶体管_晶体 管逻辑格式数据映射成输出数据;一传输器,用于从所述数据处理模块读取输出数据并将所述输出数据传送给源驱动集 成电路。
  3. 3.根据权利要求2所述的液晶显示装置高动态对比度的处理装置,其特征在于,所述 查询模块包括一个存储有查找表的存储单元,所述查找表记录了背光源调光系数与输入输 出灰度级映射表之间的对应关系。
  4. 4.根据权利要求2所述的液晶显示装置高动态对比度的处理装置,其特征在于,所述 数据处理模块包括:一数据接收单元,用于接收从所述帧缓存器输入的晶体管-晶体管逻辑格式数据,并 将所述晶体管_晶体管逻辑格式数据转换为灰度级;一表接收单元,用于从所述查询模块接收输入输出灰度级映射表; 一数据处理单元,用于将所述数据接收单元输入的灰度级根据表接收单元输入的输入 输出灰度级映射表映射成输出灰度级;一数据输出单元,用于将从数据处理单元接收的输出灰度级转换为晶体管_晶体管逻 辑格式的输出数据并输出。
  5. 5. 一种液晶显示装置高动态对比度的处理方法,其特征在于,包括: 对接收到的低压差分信号数据进行直方图统计处理;根据所述直方图统计处理结果获取同一帧画面的背光源调光系数以及所述背光源调 光系数对应的输入输出灰度级映射表;根据所述输入输出灰度级映射表控制调整输出到源驱动集成电路的数据;根据所述背光源调光系数控制背光源的亮度;其中,所述对接收到的低压差分信号数据进行直方图统计处理具体为:获得每个灰度 级在一帧画面上所占的像素点的数量,根据门限值确定在该帧画面中分布较多的灰度级。
  6. 6.根据权利要求5所述的液晶显示装置高动态对比度的处理方法,其特征在于,所述 根据所述直方图统计处理结果获取同一帧画面的背光源调光系数以及所述背光源调光系 数对应的输入输出灰度级映射表具体为:根据所述直方图统计处理结果确定同一帧画面的背光源调光系数,然后根据液晶面板 上像素点的亮度与灰度级以及调光系数之间的关系,计算出不同调光系数对应的输入输出 灰度级映射关系;将所述输入输出灰度级映射关系以输入输出灰度级映射表的形式存储在查询模块中。
  7. 7.根据权利要求5所述的液晶显示装置高动态对比度的处理方法,其特征在于,所述 根据所述输入输出灰度级映射表控制调整输出到源驱动集成电路的数据具体为:将接收到的晶体管_晶体管逻辑格式的输入数据转换为输入灰度级;将所述输入灰度级根据输入输出灰度级映射表映射为输出灰度级;将所述输出灰度级转换为晶体管_晶体管逻辑格式的输出数据并将所述输出数据传 输到传输器;所述传输器从数据处理模块读取所述输出数据并将所述输出数据向源驱动集成电路 发送。
  8. 8.根据权利要求5所述的液晶显示装置高动态对比度的处理方法,其特征在于,所述 根据所述背光源调光系数控制背光源的亮度具体为:根据所述背光源调光系数生成脉宽调制调光控制信号;使用所述脉宽调制调光控制信号驱动背光源。
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