CN102044233A - 显示亮度控制方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种显示亮度控制方法及显示装置，此方法包含分析影像数据的低亮度像素比例的步骤，此低亮度像素比例定义为亮度值低于预设低亮度值的像素数目与该影像数据的全部像素数目的比例。接着分析该影像数据的最高亮度值及最低亮度值，根据低亮度像素比例、最高亮度值及最低亮度值来控制显示器的背光模块，用以调整背光模块所对应的亮度。而且，定义背光模块的多个发光等级，再根据上述数据动态从所定义的等级中选择一个等级来实行。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示亮度控制方法及显示装置，尤其涉及通过判断影像数据的低亮度像素比例与最高、最低亮度的等级，来控制显示器背光亮度的显示亮度控制方法及显示装置。
背景技术
现有技术中，使用者常常藉由设置在显示装置内的OSD软件进行亮度或对比度等参数值的调整，使得使用者可以在适合的参数值下，观察静态文字、照片或是影像数据，然而上述的动作，需要由使用者自行手动调整。
一般而言，不同的静态文字、照片或是影像数据就会对应不同的参数值，然而，实际上使用者不可能在静态文字、照片或是影像数据发生转换时，一一手动调整为所对应的合适参数。特别是对于影像数据，更是如此。故需要有一种可以自动检测影像状态，并且对应产生合适的参数值的方法。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种显示亮度控制方法及显示装置，可以有效地动态调整背光亮度，使得影像数据的颜色层次、对比度和影像细节能得到更好的显示。
根据本发明的目的，提出一种显示亮度控制方法，其包含下列步骤。定义显示装置的背光模块的多个发光等级，使用显示装置的处理模块分析影像数据的低亮度像素比例，此低亮度像素比例为亮度值低于预设低亮度值的像素数目与影像数据的全部像素数目的比例，接着使用显示装置的处理模块分析影像数据的最高亮度值及最低亮度值。最后，使用显示装置的处理模块根据低亮度像素比例、最高亮度值及最低亮度值，从多个发光等级选择其一，并控制背光模块以所选的发光等级来发光。
其中，所述选择的步骤更包含：判断所述低亮度像素比例为高比例、中比例或低比例。
优选地，所述多个发光等级包含最高发光等级、较高发光等级、较低发光等级及最低发光等级。
当所述低亮度像素比例为高比例时，从所述较高发光等级、所述较低发光等级及所述最低发光等级选择其一。
当所述低亮度像素比例为中比例时，从所述较高发光等级及所述较低发光等级选择其一。
当所述低亮度像素比例为低比例时，从所述最高发光等级及所述较高发光等级选择其一。
根据本发明的目的，提出一种显示装置，其包含数据输入输出端口、显示面板、背光模块及处理模块。数据输入输出端口接收影像数据，而背光模块用以发光至显示面板。处理模块用以处理影像数据，并控制显示面板显示处理过的影像数据，且处理模块分析影像数据的低亮度像素比例，以及分析影像数据的最高亮度值及最低亮度值。使用显示装置的处理模块根据低亮度像素比例、最高亮度值及最低亮度值，从多个发光等级选择其一，并控制背光模块以所选的发光等级来发光。其中低亮度像素比例为亮度值低于预设低亮度值的像素数目与影像数据的全部像素数目的比例。
承上所述，依本发明的显示亮度控制方法及显示装置，可具有下述的一个或多个优点：
(1)此显示亮度控制方法在适合的对比度管理(ACM：Acer Adaptive Contrast Management)中再定义至少四种区间，用以进一步提升影像的颜色层次和影像细节。
(2)此显示亮度控制方法在最小亮度下再包含超小亮度，特别适用于高于10000∶1的对比度环境。
(3)本发明在0-255的256个灰阶值中，选用灰阶值32作为判断的条件，该灰阶值为可被人眼所轻易辨识的亮度，且可减少操作该亮度的运算量。
附图说明
图1为本发明的显示亮度控制方法的第一实施例的流程图；
图2为本发明的显示亮度控制方法的第一实施例的示意图；
图3为本发明的显示亮度控制方法的第二实施例的流程图；以及
图4为本发明的显示亮度控制方法的第三实施例的流程图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，其分别为本发明的显示亮度控制方法的第一实施例的流程图及示意图。图中，显示亮度控制方法包含下列步骤。在步骤S101，定义显示装置的背光模块的多个发光等级。接着在步骤S102分析影像数据的低亮度像素比例。低亮度像素比例为亮度值低于预设低亮度值的像素数目与影像数据的全部像素数目的比例。请同时参阅图2，图中以灰阶值32作为预设低亮度值，并统计影像数据的所有像素的灰阶值，其低于32的比例有多少。在图2中低亮度像素比例分成高比例、中比例或低比例等三个区段来考虑，第I区，灰阶值低于32的像素占整张影像的比例超过90％，其为高比例，表示此影像为偏暗影像；在第II区，灰阶值低于32的像素占整张影像的比例介于80％与90％之间，其为中比例，表示此影像为一般亮度影像；在第III区，灰阶值低于32的像素占整张影像的比例低于80％，其为低比例，表示此影像为偏亮影像。在步骤S103使用显示装置的处理模块分析影像数据的最高亮度值及最低亮度值。最后，使用显示装置的处理模块根据低亮度像素比例、最高亮度值及最低亮度值，从多个发光等级选择其一，并控制背光模块以所选发光等级来发光。在此实施例中，是将亮度值以0-255分为256个灰阶值来表示，但本发明的灰阶数量并不以此为限。
其中，当影像数据为接近全暗亮度时，执行最小亮度，亦即控制背光模块于最低发光等级；当影像数据为标准亮度时，执行典型高亮度，亦即控制背光模块于较高发光等级；当影像数据为标准暗度时，执行典型低亮度，亦即控制背光模块于较低发光等级；当影像数据为接近全亮亮度时，执行最大亮度，亦即控制背光模块于最高发光等级。实施上，较高发光等级的亮度值较佳为最高发光等级的亮度值的70％～90％，而较低发光等级的亮度值较佳为最高发光等级的亮度值的20％～30％。
执行何种状态的条件分别以低亮度像素比例及画面中最亮和最暗的灰阶值做为判断的依据。其分述如下：
影像数据的低亮度像素比例大于等于0.9及小于等于1，且画面中最亮的灰阶值小于等于4时，选择最低发光等级。
影像数据的低亮度像素比例介于0.9～1之间，且画面中最亮的灰阶值大于220时，选择较高发光等级。
影像数据的低亮度像素比例介于0.9～1之间，且画面中最亮的灰阶值介于5～220之间时，选择较低发光等级。
影像数据的低亮度像素比例介于0.8～0.9之间，且画面中最亮的灰阶值大于220时，选择较高发光等级。
影像数据的低亮度像素比例介于0.8～0.9之间，且画面中最亮的灰阶值小于等于220时，选择较低发光等级。
影像数据的低亮度像素比例小于等于0.8及大于等于0时，且画面中最暗的灰阶值大于252时，选择最高发光等级。
影像数据的低亮度像素比例小于等于0.8及大于等于0时，且画面中最暗的灰阶值小于等于252时，选择较高发光等级。
参考图2的示意图，横轴表示其低亮度像素比例，纵轴表示其所对应的亮度。举例而言，在区域I，判断的条件为当低亮度像素比例介于90％～100％之间时，若画面中最亮的灰阶值≤4，执行最小亮度；若画面中最亮的灰阶值＞220，执行典型高亮度；若4＜画面中最亮的灰阶值≤220，执行典型低亮度。在区域II，判断的条件为当低亮度像素比例介于80％～90％之间时，若画面中最亮的灰阶值＞220，执行典型高亮度；若画面中最亮的灰阶值≤220时，执行典型低亮度。在区域III，判断的条件为当低亮度像素比例介于0％～80％之间时，若画面中最暗的灰阶值＞252，执行最大亮度；若画面中最暗的灰阶值≤252，执行典型高亮度。此外，最大亮度可为面板出厂时的默认值，而最小亮度可通过利用脉冲宽度调变(PWM)或是软件的方式进行调整。较佳地，典型高亮度为最大亮度的90％，以及典型低亮度为最大亮度的25％。然而，在实际上，典型高亮度可允许在最大亮度的70％～90％，典型低亮度可允许在最大亮度的20～30％。
值得注意的是，影像数据有可能随时在变化，故需要在各种定义的亮度之间变化，其转换的时间，除了最大亮度转换至最小亮度大致需要两倍的转换时间及最小亮度转换至最大亮度大致需要两倍的转换时间外，其余各亮度之间的转换仅需一倍的转换时间，该转换时间大致上约8秒钟。其分别为，最大亮度转换至典型高亮度与典型低亮度大致需要一倍的转换时间；典型高亮度转换至最大亮度、典型低亮度及最小亮度大致需要一倍的转换时间；典型低亮度转换至最大亮度、典型高亮度及最小亮度大致需要一倍的转换时间；最小亮度转换至典型高亮度与典型低亮度大致需要一倍的转换时间。
请参阅图3，其为本发明的显示亮度控制方法的第二实施例的流程图。本实施例中，显示亮度控制方法包含下列步骤：在步骤S202启动影像数据的高对比度调整；高对比度调整(对比度高于10000∶1)启动后，则接着进入步骤S204，进行状态的检测，判别状态是否为最小亮度；若不是最小亮度，则返回状态的检测；反之，若为最小亮度则进入步骤S208，判断最小亮度的状态是否持续5分钟，若未持续5分钟，则继续为最小亮度；反之，若持续5分钟最小亮度，则进入步骤S210的超小亮度状态；接着进入步骤S212，判断超小亮度的状态是否持续5分钟，若未持续5分钟，则继续为超小亮度；反之，若持续5分钟超小亮度，则进入步骤S214的最小亮度状态。
请参阅图4，其为本发明的显示亮度控制方法的第三实施例的流程图。本实施例中，显示亮度控制方法包含下列步骤：在步骤S302启动影像数据的高对比度调整；接着进入步骤S304，进行状态的检测，亦即检测是否进入最小亮度、典型低亮度、典型高亮度、最大亮度或超小亮度；接着进入步骤S306，根据检测状态的结果，判断是否进行状态改变，若要进行状态改变，则进入步骤S308，进行8秒或者16秒的状态间转换，且转换后，再返回到步骤S304；反之，则直接返回到步骤S304的状态检测；若使用者启动亮度调整的设定，则中断上述步骤，进入步骤S310，并且同时进入步骤S312，关闭影像数据的高对比度调整；若使用者再次启动影像数据的高对比度调整，则再次进入步骤S302。
此外，在另一实施例中，利用上述方法，实施在不同影像数据图样的测试结果：
若影像数据为全黑的图样(全部像素灰阶为0)，则高对比度调整进入最小亮度。
若影像数据为全白的图样(全部像素灰阶为255)，则高对比度调整进入最大亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.9与1之间时，且当最大像素灰阶小于等于4时，则高对比度调整进入最小亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.9与1之间时，且当最大像素灰阶介于5～220之间时，则高对比度调整进入典型低亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.9与1之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.8与0.9(不包含0.9)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.8与0.9(不包含0.9)之间时，且当最大像素灰阶小于等于220时，则高对比度调整进入典型低亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.7与0.8(不包含0.8)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.6与0.7(不包含0.7)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.5与0.6(不包含0.6)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.4与0.5(不包含0.5)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.3与0.4(不包含0.4)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.2与0.3(不包含0.3)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0.1与0.2(不包含0.2)之间时，且当最大像素灰阶大于220时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若影像数据为低亮度像素比例介于0与0.1(不包含0.1)之间时，且当最大像素灰阶大于252时，则高对比度调整进入最大亮度。
若当影像数据为带有一些白色文字的黑背景时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若当影像数据为带有较多白色文字的黑背景时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若当影像数据为带有很多白色文字的黑背景时，则高对比度调整进入典型高亮度。
若当影像数据为带有一些黑色文字的白背景时，则高对比度调整进入典型高亮度。
再者，再进行更进一步的测试；
测试条件为系统进入最小亮度5分钟后，则高对比度调整进入超小亮度。
测试条件为系统进入最小亮度10分钟后，则高对比度调整进入最小亮度。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。控制发光单元或是调整显示参数的方式可单独使用或是结合使用，如此任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请权利要求的范围中。
Claims (7)
1.一种显示亮度控制方法，包含以下步骤：
定义显示装置的背光模块的多个发光等级；
使用所述显示装置的处理模块分析影像数据的低亮度像素比例，所述低亮度像素比例为亮度值低于预设低亮度值的像素数目与所述影像数据的全部像素数目的比例；
使用所述显示装置的所述处理模块分析所述影像数据的最高亮度值及最低亮度值；以及
使用所述显示装置的所述处理模块根据所述低亮度像素比例、所述最高亮度值及所述最低亮度值，从所述多个发光等级选择其一，并控制所述背光模块以所选的发光等级来发光。
2.如权利要求1所述的显示亮度控制方法，其中所述选择的步骤更包含：
判断所述低亮度像素比例为高比例、中比例或低比例。
3.如权利要求2所述的显示亮度控制方法，其中所述多个发光等级包含最高发光等级、较高发光等级、较低发光等级及最低发光等级。
4.如权利要求3所述的显示亮度控制方法，更包含：
当所述低亮度像素比例为高比例时，从所述较高发光等级、所述较低发光等级及所述最低发光等级选择其一。
5.如权利要求3所述的显示亮度控制方法，更包含：
当所述低亮度像素比例为中比例时，从所述较高发光等级及所述较低发光等级选择其一。
6.如权利要求3所述的显示亮度控制方法，更包含：
当所述低亮度像素比例为低比例时，从所述最高发光等级及所述较高发光等级选择其一。
7.一种显示装置，包含：
数据输入输出端口，用以接收影像数据；
显示面板；
背光模块，用以发光至所述显示面板；以及
处理模块，用以处理所述影像数据，并控制所述显示面板显示所述处理过的影像数据，并根据如权利要求1至6中任意一项所述的显示亮度控制方法，来控制所述背光模块。
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