CN102298894A

CN102298894A - 显示设备及其对比度增强方法

Info

Publication number: CN102298894A
Application number: CN2010105425813A
Authority: CN
Inventors: 金秀炯; 金性均
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2030-11-10
Also published as: US8487968B2; KR20120000252A; CN102298894B; KR101330396B1; US20110317074A1

Abstract

本发明公开了显示设备及其对比度增强方法。该显示设备包括：显示板，其上布置有数据线和选通线；数据驱动电路，其被配置成驱动所述数据线；扫描驱动电路，其被配置成驱动所述选通线；定时控制器，其被配置成控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路；以及数据调制电路，其包括局部调制电路和全局调制电路。所述局部调制电路基于各个像素的平均画面级(APL)将输入的数字视频数据的亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行第一调制以扩展输入图像的特定部分的灰度级分布。

Description

显示设备及其对比度增强方法

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及显示设备及其对比度增强方法。

背景技术

本申请要求2010年6月25日提交的韩国专利申请No.10-2010-0060510的权益，此处以引证的方式并入其内容，就像在此进行了完整阐述一样。

显示设备的示例包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示器。这些显示器中的大多数都已经在电气家电或个人数字电器等中得到实际使用，并且已经投放到市场上。

显示设备的图像质量取决于对比度特性。已知美国专利No.7,102,697公开了能够改善对比度特性的方法的示例。更具体地说，美国专利No.7,102,697公开了一种典型的全局对比度增强方法。在美国专利No.7,102,697中，通过对前一帧的直方图分析而生成亮度变换曲线，将当前帧的数字视频数据映射到该亮度变换曲线，从而执行了图像的对比度增强。

但是，在美国专利No.7,102,697中，由于对前一帧的直方图分析没有包括图像的详细信息，因此当图像的对比度不均匀地增加时，图像的细节部分不可避免地受到损坏。例如，当图像的对比度增加时，一帧中非常暗的部分变得比原始图像更暗，而一帧中非常亮的部分变得比原始图像更亮。因此，图像的细节部分不可避免地受到损坏。

发明内容

本发明的示例性实施方式提供了一种显示设备及其对比度增强方法，其能够将图像的细节损失减到最小并且改善对比度特性。

在一个方面，一种显示设备包括：显示板，其上布置有数据线和选通线；数据驱动电路，其被配置成驱动所述数据线；扫描驱动电路，其被配置成驱动所述选通线；定时控制器，其被配置成控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路；以及数据调制电路，其包括局部调制电路和全局调制电路，所述局部调制电路被配置成基于各个像素的平均画面级(APL)将输入的数字视频数据的亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行第一调制以扩展输入图像的特定部分的灰度级分布，所述全局调制电路被配置成对所输入的数字视频数据的经过第一调制的亮度成分执行第二调制，以改善所述输入图像的整个对比度特性并向所述定时控制器提供所输入的数字视频数据的经过第二调制的亮度成分。

所述局部调制电路包括：代表值计算单元，其被配置成将所输入的数字视频数据的所述亮度成分与通过以矩阵形式划分所述显示板的显示画面而得到的多个虚拟块进行匹配，并且计算各个块的APL作为代表值；代表值插值单元，其被配置成对各个块的所述APL进行插值并且将各个块的所述APL转换成各个像素的所述APL；亮度变换曲线生成单元，其被配置成基于所述APL来生成预先确定的多条亮度变换曲线；以及数据调制单元，其被配置成基于各个像素的所述APL来选择各个像素的亮度变换曲线或者对所述亮度变换曲线中的一些进行插值来生成对应于各个像素的所述APL的所述亮度变换曲线，将所输入的数字视频数据的所述亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的所述亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行所述第一调制。

在这种情况下，所述亮度变换曲线被设定为在输入亮度-输出亮度的平面中具有不同斜率。

所述局部调制电路包括：第一代表值计算单元，其被配置成将所输入的数字视频数据的所述亮度成分与通过以矩阵形式划分所述显示板的显示画面而得到的多个虚拟块进行匹配，并且计算各个块的APL作为第一代表值；第一代表值滤波单元，其被配置成通过低通滤波操作将各个块的所述APL转换成各个块的经过滤波的APL；第一代表值插值单元，其被配置成对各个块的经过滤波的APL进行插值，并且将各个块的经过滤波的APL转换成各个像素的APL；亮度变换曲线生成单元，其被配置成基于所述APL来生成预先确定的多条亮度变换曲线；第二代表值计算单元，其被配置成分析所输入的数字视频数据的所述亮度成分，并且计算代表整个输入图像的全局APL作为第二代表值；以及数据调制单元，其被配置成基于各个像素的所述APL来选择各个像素的亮度变换曲线或对所述亮度变换曲线中的一些进行插值以生成对应于各个像素的所述APL的所述亮度变换曲线，基于所述全局APL来调整针对各个像素而选择或生成的所述亮度变换曲线的斜率，将所输入的数字视频数据的所述亮度成分映射到具有经过调整的斜率的所述亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行所述第一调制。

在这种情况下，所述亮度变换曲线被设定成在输入亮度-输出亮度的平面中具有不同斜率。

所述特定部分是灰度级与所述输入图像中的峰值白灰度级相等或比其低40％的部分，或者是灰度级与所述输入图像中的所述峰值白灰度级相等或比其高60％的部分。

在另一个方面，一种显示设备的对比度增强方法，所述显示设备包括其上布置有数据线和选通线的显示板、用于驱动所述数据线的数据驱动电路、用于驱动所述选通线的扫描驱动电路、用于控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路的定时控制器，该对比度增强方法包括以下步骤：基于各个像素的平均画面级(APL)将输入的数字视频数据的亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行第一调制以扩展输入图像的特定部分的灰度级分布；以及对所输入的数字视频数据的经过第一调制的亮度成分执行第二调制，以改善所述输入图像的整个对比度特性并向所述定时控制器提供所输入的数字视频数据的经过第二调制的亮度成分。

附图说明

附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1例示了根据本发明示例性实施方式的显示设备；

图2例示了数据调制电路的示例性结构；

图3例示了通过以矩阵形式划分显示设备的显示画面而获得的多个虚拟块；

图4A例示了输入图像；

图4B例示了基于各个块的计算出的平均画面级(APL)的图像；

图4C例示了基于各个块的经过插值的APL的图像；

图4D例示了基于各个块的APL的示例性亮度变换曲线；

图4E例示了对应于各个像素的APL的示例性亮度变换曲线；

图4F例示了被执行了局部对比度增强的图像；

图5例示了与相关技术中仅增强了全局对比度时的详细增强效果相比，在既增强局部对比度又增强全局对比度时的详细增强效果；

图6例示了其中生成了光晕的示例性图像；

图7例示了数据调制电路的另一个示例性结构；

图8例示了低通滤波器；以及

图9例示了应用低通滤波器之前或之后各个块的APL。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，在附图中例示出其示例。

图1例示了根据本发明示例性实施方式的显示设备。

如图1所示，显示设备可以被实现为诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示器的平板显示器。在下面的描述中，将以液晶显示器作为该显示设备的示例。

该显示设备包括显示板10、数据调制电路11、定时控制器12、数据驱动电路13、以及扫描驱动电路14。

显示板10包括上玻璃基板、下玻璃基板、和形成在上玻璃基板与下玻璃基板之间的液晶层。多条数据线DL和多条选通线GL被彼此交叉地布置在显示板10的下玻璃基板上。多个液晶单元Clc基于数据线DL和选通线GL的交叉结构以矩阵形式设置在显示板10上。各个液晶单元Clc包括薄膜晶体管(TFT)、连接到TFT的像素电极1、与像素电极1相对的公共电极2、存储电容器Cst等。黑底、滤色器等形成在显示板10的上玻璃基板上。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直对准(VA)模式的垂直电场驱动方式中，公共电极2形成在上玻璃基板上。在诸如共面切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式的水平电场驱动方式中，公共电极2与像素电极1一起形成在下玻璃基板上。液晶单元Clc包括用于显示红色的R液晶单元、用于显示绿色的G液晶单元、和用于显示蓝色的B液晶单元。R液晶单元、G液晶单元、和B液晶单元构成了单位像素。偏振板分别粘接到显示板10的上玻璃基板和下玻璃基板。用于设置液晶的预倾角的配向层分别形成在显示板10的上玻璃基板和下玻璃基板中接触液晶的内表面上。

数据调制电路11既执行全局对比度增强又执行局部对比度增强，从而将图像的细节损失减到最小并且改善对比度特性。数据调制电路11在进行全局对比度增强之前进行局部对比度增强。数据调制电路11预先通过局部对比度增强来扩展图像的细节部分(例如，图像的非常暗的部分或非常亮的部分)的灰度级分布，从而把将在全局对比度增强过程中产生的图像的细节损失减到最小。数据调制电路11根据局部和全局对比度特性的改善来依次地调制从系统板(未示出)接收的数字视频数据RGB的亮度成分，接着将经过调制的数字视频数据R′G′B′提供给定时控制器12。此外，数据调制电路11向定时控制器12提供从系统板接收到的定时信号Vsync、Hsync、DE和DCLK。下面参照图2到图9来详细地描述数据调制电路11。

定时控制器12根据显示板10的分辨率来设置从数据调制电路11接收到的经过调制的数字视频数据R′G′B′，并且向数据驱动电路13提供经过调制的数字视频数据R′G′B′。

定时控制器12基于从数据调制电路11接收到的定时信号Vsync、Hsync、DE、DCLK来生成用于控制数据驱动电路13的操作定时的数据控制信号DDC和用于控制扫描驱动电路14的操作定时的扫描控制信号GDC。数据控制信号DDC包括源起始脉冲SSP、源采样时钟SSC、极性控制信号POL、源输出使能SOE等。扫描控制信号GDC包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能GOE等。

数据驱动电路13包括多个源驱动集成电路(IC)。数据驱动电路13响应于数据控制信号DDC将从定时控制器12接收到的经过调制的数字视频数据R′G′B′锁存，并且将经过调制的数字视频数据R′G′B′转换成正模拟伽马补偿电压和负模拟伽马补偿电压。数据驱动电路13随后向数据线DL提供正模拟伽马补偿电压和负模拟伽马补偿电压。

扫描驱动电路14响应于扫描控制信号GDC而生成扫描脉冲(或选通脉冲)，接着向选通线GL依次地提供扫描脉冲。

显示设备可以被实现为反射型显示设备或背光型显示设备。背光型显示设备还可以包括用于向显示板10提供光的背光单元。可以将背光单元实现为其中光源被布置为与导光板的侧面相对的侧光式背光单元、或其中光源被布置在散射板下方的直下式背光单元。

图2例示了数据调制电路11的示例性结构。

如图2所示，数据调制电路11包括用于局部对比度增强的局部调制电路111和用于全局对比度增强的全局调制电路112。

局部调制电路111包括代表值计算单元111A、代表值插值单元111B、亮度变换曲线生成单元111C、以及数据调制单元111D。

代表值计算单元111A从数据调制电路11所包括的亮度/色差成分分离单元(未示出)接收输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y(例如，图4A所示的亮度成分)。代表值计算单元111A将输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y与如图3所示的通过以矩阵形式划分显示板10的显示画面而获得的多个虚拟块B(0，0)到B(n-1，m-1)进行匹配，以计算虚拟块B(0，0)到B(n-1，m-1)中每一个的代表值。各个块的代表值可以由各个块的平均画面级(average picture level，APL)来实现。代表值计算单元111A获得各个块中的各个像素最大灰度级，并且将各个块中包括的像素的最大灰度级之和除以各个块的像素总数，以计算图4B所示的各个块的APLAPL_BLK。

如图4C所示，代表值插值单元111B对各个块的APL APL_BLK进行插值，并且将各个块的APL APL_BLK转换成各个像素的APLAPL_PIX。

亮度变换曲线生成单元111C基于APL生成预先确定的多条亮度变换曲线LTC1到LTCk。例如，如图4D所示，亮度变换曲线生成单元111C可以生成分别对应于0APL、64APL、128APL、192APL和255APL的五条预先确定的亮度变换曲线。基于相应的APL，将亮度变换曲线LTC1到LTCk设定为在输入亮度Y-输出亮度Y的平面中具有不同的斜率。具体地说，将亮度变换曲线LTC1到LTCk设定为具有能够扩展输入图像的特定部分(例如，灰度级与峰值白灰度级相等或比其低40％的部分或灰度级与峰值白灰度级相等或比其高60％的部分)中的灰度级分布的斜率。

数据调制单元111D从代表值插值单元111B接收各个像素的APLAPL_PIX，并且从亮度变换曲线生成单元111C接收亮度变换曲线LTC1到LTCk。数据调制单元111D基于各个像素的APL APL_PIX来选择最适于各个像素的亮度变换曲线。对于硬件的尺寸缩小来说，亮度变换曲线的数量优选地比APL的数量少。或者，如图4E所示，数据调制单元111D可以对各个像素的APL APL_PIX的相对侧的相邻的亮度变换曲线进行插值，以生成对应于各个像素的APL APL_PIX的亮度变换曲线。数据调制单元111D将所输入的数字视频数据RGB的亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y进行第一调制。数据调制单元111D随后输出经过第一调制的亮度成分Y′。图4F例示了通过第一调制被执行了局部对比度增强的图像。如图4F所示，扩展了暗部A1和亮部A2中每一个的灰度级分布，因而极大地降低和防止了图像的细节部分(即，暗部A1和亮部A2)的损失。

全局调制电路112从局部调制电路111接收经过第一调制的亮度成分Y′。全局调制电路112利用各种已知方法对经过第一调制的亮度成分Y′进行第二调制，接着输出经过第二调制的亮度成分Y″。通过第二调制，改善了图像的整个对比度(即，图像的全局对比度)。数据调制电路11所包括的亮度/色差成分合并单元(未示出)将经过第二调制的亮度成分Y″与色差成分U和V组合起来，以生成经过调制的数字视频数据R′G′B′。

图5是实验结果的图像，其例示了与相关技术中仅增强全局对比度时的详细增强效果相比，如图2所示地既增强局部对比度又增强全局对比度时的详细增强效果。

图5(C)是以与相关技术相同的方式仅进行全局对比度增强时获得的图像。如图5(C)所示，根据相关技术的图像的对比度比图5(A)中例示的原始图像的对比度高。但是，由于相关技术中的统一的对比度增强，相关技术的特定部分S的细节损失加深。

另一方面，图5(B)是在以与本发明示例性实施方式相同的方式进行局部对比度增强和全局对比度增强时得到的图像。如图5(B)所示，根据本发明示例性实施方式的图像的对比度大大高于图5(A)中例示的原始图像的对比度，在图像的特定部分S中几乎不存在细节损失。如上所述，由于本发明示例性实施方式在进行全局对比度增强之前进行局部对比度增强，因此本发明的示例性实施方式预先扩展了预计在进行全局对比度增强时将产生图像的细节损失的部分(例如，非常暗的部分或非常亮的部分)的灰度级分布，从而将图像的细节损失减到最小。

但是，当如图2所示地由局部调制电路111过度地进行局部对比度增强时，在局部图像中(例如，在图6所示的具有高对比度的局部图像(例如，暗部和亮部)之间的边界区域中)产生了光晕。由于不能通过有限数量的块来表示真实图像的所有边界区域，因此产生了光晕现象。下面提出了解决这样的缺陷的方法。

图7例示了数据调制电路11的另一个示例性结构；

如图7所示，数据调制电路11包括用于局部对比度增强的局部调制电路211和用于全局对比度增强的全局调制电路212。

局部调制电路211包括第一代表值计算单元211A、第一代表值滤波单元211B、第一代表值插值单元211C、亮度变换曲线生成单元211D、第二代表值计算单元211E、以及数据调制单元211F。

第一代表值计算单元211A从数据调制电路11所包括的亮度/色差成分分离单元(未示出)接收所输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y。第一代表值计算单元211A将所输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y与如图3所示地通过以矩阵形式划分显示板10的显示画面而得到的多个虚拟块B(0，0)到B(n-1，m-1)进行匹配，以计算虚拟块B(0，0)到B(n-1，m-1)中每一个的第一代表值。各个块的第一代表值可以由各个块的APL来实现。第一代表值计算单元211A获得各个块中的各个像素的最大灰度级，并且将各个块中包括的像素的最大灰度级之和除以各个块的像素总数，以计算各个块的APL APL_BLK。

第一代表值滤波单元211B从第一代表值计算单元211A接收各个块的APL APL_BLK，并且利用图8所示的j×j尺寸的低通滤波器对各个块的APL APL_BLK滤波，其中j例如是3。因此，防止了在相邻块之间的边界区中产生光晕。在图8中，C(y，x)表示低通滤波器的系数，并且C(1，1)的权重值被设定为大于具有相同值的其它系数的权重值。第一代表值滤波单元211B可以通过下面的式1来对各个块的APL APL_BLK滤波。

[式1]

{APL}_{(i, j)}^{'} = Σ_{y = 0}^{2} Σ_{x = 0}^{2} C_{(y, x)} \times {APL}_{(i + y - 1, j + x - 1)} / Σ_{y = 0}^{2} Σ_{x = 0}^{2} C_{(y, x)}

如图9所示，通过使用低通滤波器的滤波处理，将各个块的APLAPL_BLK转换成各个块的经过滤波的APL APL′_BLK。

第一代表值插值单元211C对各个块的经过滤波的APL APL′_BLK进行插值，并且将各个块的经过滤波的APL APL′_BLK转换成各个像素的APL APL_PIX。

亮度变换曲线生成单元211D基于APL生成预先确定的多条亮度变换曲线LTC1到LTCk。例如，亮度变换曲线生成单元211D可以生成分别对应于0APL、64APL、128APL、192APL和255APL的五条预先确定的亮度变换曲线。基于相应的APL，将亮度变换曲线LTC1到LTCk设置成在输入亮度Y-输出亮度Y的平面中具有不同的斜率。

第二代表值计算单元211E对所输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y进行分析，以计算第二代表值。第二代表值可以由代表整个图像的全局APL APL_GBL来实现。

数据调制单元211F从第一代表值插值单元211C接收各个像素的APL APL_PIX，并且从亮度变换曲线生成单元211D接收亮度变换曲线LTC1到LTCk。数据调制单元211F基于各个像素的APL APL_PIX来选择最适于各个像素的亮度变换曲线。对于缩小了尺寸的算法来说，亮度变换曲线的数量优选地比APL的数量少。或者，数据调制单元211F可以对各个像素的APL APL_PIX相对侧的相邻的亮度变换曲线进行插值，以生成与各个像素的APL APL_PIX相对应的亮度变换曲线。

数据调制单元211F如下面的式2所示地基于从第二代表值计算单元211E接收的全局APL APL_GBL来调整针对各个像素而选择或生成的亮度变换曲线的斜率，由此预先防止了灰度级分布的过度扩展。

[式2]

Y″＝(Y′×α)+(Y×(1-α))，0＜α＜1

在式2中，Y″是在调整各个像素的亮度变换曲线的斜率后亮度变换曲线的亮度值，Y′是在调整各个像素的亮度变换曲线的斜率前亮度变换曲线的亮度值，而α是全局APL APL_GBL的函数值。

数据调制单元211F将所输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y映射到具有经过调整的斜率的亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据RGB的亮度成分Y执行第一调制。数据调制单元211F随后输出经过第一调制的亮度成分Y″。

全局调制电路212从局部调制电路211接收经过第一调制的亮度成分Y″。全局调制电路212利用各种已知方法对经过第一调制的亮度成分Y″执行第二调制，并且随后输出经过第二调制的亮度成分Y″′。通过第二调制，改善了图像的整个对比度(即，全局对比度)。通过数据调制电路11中包括的亮度/色差成分组合单元(未示出)，将经过第二调制的亮度成分Y″′与色差成分U和V组合起来，以生成经过调制的数字视频数据R′G′B′。

如上所述，根据本发明的示例性实施方式的显示设备及其对比度增强方法将图像划分成多个块并单独地应用各个块的亮度变换曲线，从而将图像的细节损失减到最小并改善了对比度特性。

尽管参照多个示例性实施方式描述了实施方式，应理解的是本领域技术人员可建议落入本公开的原理的精神和范围内的许多其它修改和实施方式。更具体地，在本公开、附图以及所附的权利要求的范围内，在主题组合设置的组成部分和/或设置中可以做出各种变型和修改。除了组成部分和/或设置中的变型和修改之外，替换使用对于本领域技术人员也是明显的。

Claims

1.一种显示设备，该显示设备包括：

显示板，其上布置有数据线和选通线；

数据驱动电路，其被配置成驱动所述数据线；

扫描驱动电路，其被配置成驱动所述选通线；

定时控制器，其被配置成控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路；以及

数据调制电路，其包括局部调制电路和全局调制电路，所述局部调制电路被配置成基于各个像素的平均画面级APL将输入的数字视频数据的亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行第一调制以扩展输入图像的特定部分的灰度级分布，所述全局调制电路被配置成对所输入的数字视频数据的经过第一调制的亮度成分执行第二调制，以改善所述输入图像的整个对比度特性并向所述定时控制器提供所输入的数字视频数据的经过第二调制的亮度成分。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述局部调制电路包括：

代表值计算单元，其被配置成将所输入的数字视频数据的所述亮度成分与通过以矩阵形式划分所述显示板的显示画面而得到的多个虚拟块进行匹配，并且计算各个块的APL作为代表值；

代表值插值单元，其被配置成对各个块的所述APL进行插值并且将各个块的所述APL转换成各个像素的所述APL；

亮度变换曲线生成单元，其被配置成基于所述APL来生成预先确定的多条亮度变换曲线；以及

数据调制单元，其被配置成基于各个像素的所述APL来选择各个像素的亮度变换曲线或者对所述亮度变换曲线中的一些进行插值来生成对应于各个像素的所述APL的所述亮度变换曲线，将所输入的数字视频数据的所述亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的所述亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行所述第一调制。

3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述亮度变换曲线被设定为在输入亮度-输出亮度的平面中具有不同斜率。

4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述局部调制电路包括：

第一代表值计算单元，其被配置成将所输入的数字视频数据的所述亮度成分与通过以矩阵形式划分所述显示板的显示画面而得到的多个虚拟块进行匹配，并且计算各个块的APL作为第一代表值；

第一代表值滤波单元，其被配置成通过低通滤波操作将各个块的所述APL转换成各个块的经过滤波的APL；

第一代表值插值单元，其被配置成对各个块的经过滤波的APL进行插值，并且将各个块的经过滤波的APL转换成各个像素的APL；

亮度变换曲线生成单元，其被配置成基于所述APL来生成预先确定的多条亮度变换曲线；

第二代表值计算单元，其被配置成分析所输入的数字视频数据的所述亮度成分，并且计算代表整个输入图像的全局APL作为第二代表值；以及

数据调制单元，其被配置成基于各个像素的所述APL来选择各个像素的亮度变换曲线或对所述亮度变换曲线中的一些进行插值以生成对应于各个像素的所述APL的所述亮度变换曲线，基于所述全局APL来调整针对各个像素而选择或生成的所述亮度变换曲线的斜率，将所输入的数字视频数据的所述亮度成分映射到具有经过调整的斜率的所述亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行所述第一调制。

5.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述亮度变换曲线被设定成在输入亮度-输出亮度的平面中具有不同斜率。

6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述特定部分是灰度级与所述输入图像中的峰值白灰度级相等或比其低40％的部分，或者是灰度级与所述输入图像中的所述峰值白灰度级相等或比其高60％的部分。

7.一种显示设备的对比度增强方法，所述显示设备包括其上布置有数据线和选通线的显示板、用于驱动所述数据线的数据驱动电路、用于驱动所述选通线的扫描驱动电路、用于控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路的定时控制器，该对比度增强方法包括以下步骤：

基于各个像素的平均画面级APL将输入的数字视频数据的亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行第一调制以扩展输入图像的特定部分的灰度级分布；以及

对所输入的数字视频数据的经过第一调制的亮度成分执行第二调制，以改善所述输入图像的整个对比度特性并向所述定时控制器提供所输入的数字视频数据的经过第二调制的亮度成分。

8.根据权利要求7所述的对比度增强方法，其中，执行所述第一调制的步骤包括以下步骤：

将所输入的数字视频数据的所述亮度成分与通过以矩阵形式划分所述显示板的显示画面而得到的多个虚拟块进行匹配，并且计算各个块的APL作为代表值；

对各个块的所述APL进行插值并且将各个块的所述APL转换成各个像素的所述APL；

基于所述APL来生成预先确定的多条亮度变换曲线；以及

基于各个像素的所述APL选择各个像素的亮度变换曲线或对所述亮度变换曲线中的一些进行插值以生成对应于各个像素的所述APL的所述亮度变换曲线，将所输入的数字视频数据的所述亮度成分映射到针对各个像素而选择或生成的所述亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行所述第一调制。

9.根据权利要求8所述的对比度增强方法，其中，所述亮度变换曲线被设定成在输入亮度-输出亮度的平面中具有不同斜率。

10.根据权利要求7所述的对比度增强方法，其中，执行所述第一调制的步骤包括以下步骤：

将所输入的数字视频数据的所述亮度成分与通过以矩阵形式划分所述显示板的显示画面而得到的多个虚拟块进行匹配，并且计算各个块的APL作为第一代表值；

通过低通滤波操作将各个块的所述APL转换成各个块的经过滤波的APL；

对各个块的经过滤波的APL进行插值，并且将各个块的经过滤波的APL转换成各个像素的APL；

基于所述APL来生成预先确定的多条亮度变换曲线；

分析所输入的数字视频数据的所述亮度成分，并且计算代表整个输入图像的全局APL作为第二代表值；以及

基于各个像素的所述APL选择各个像素的亮度变换曲线或对所述亮度变换曲线中的一些进行插值以生成对应于各个像素的所述APL的所述亮度变换曲线，基于所述全局APL来调整针对各个像素而选择或生成的所述亮度变换曲线的斜率，将所输入的数字视频数据的所述亮度成分映射到具有经过调整的斜率的所述亮度变换曲线，并且对所输入的数字视频数据的所述亮度成分执行所述第一调制。

11.根据权利要求10所述的对比度增强方法，其中，所述亮度变换曲线被设定为在输入亮度-输出亮度的平面中具有不同斜率。

12.根据权利要求7所述的对比度增强方法，其中，所述特定部分是灰度级与所述输入图像中的峰值白灰度级相等或比其低40％的部分，或者是灰度级与所述输入图像中的所述峰值白灰度级相等或比其高60％的部分。