CN105761681A - 屏幕的窗口显示方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏幕的窗口显示装置，包括机芯电路模块、信息处理模块及背光点阵模块，其中所述机芯电路模块预先设置图像存储空间；所述机芯电路模块中的图像存储空间用于存储所接收到待显示的信息，机芯电路模块用于根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算每个有效窗口对应的显示参数；所述信息处理模块根据所述有效窗口对应的显示参数，计算背光点阵模块中每个LED的状态值；背光点阵模块根据所述信息处理模块中每个LED的状态值控制背光点阵模块上每个LED点亮或关闭。本发明还公开了一种屏幕的窗口显示方法。本发明实现了根据不同输入对输出显示窗口进行调整，以满足客户的最佳显示需求。

Description

屏幕的窗口显示方法及装置

技术领域

本发明涉及屏幕显示领域，尤其涉及一种屏幕的窗口显示方法及装置。

背景技术

高分辨率和屏幕显示是未来电视重要发展方向。而且，分辨率为3840×2160的UHDTV1(4K2K)的屏幕电视产品发展迅速，已经是国内外电视高端的主流机型；分辨率为7680×4320的UHDTV1(8K4K)的屏幕电视也将批量上市。但是，目前输入图像&视频信号绝大部分的信号源分辨率均小于3840×2160，因此亟需一种可以根据不同输入对输出显示窗口进行调整，以满足客户的最佳显示需求的屏幕的窗口显示方法。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中的屏幕显示时，无法根据不同分辨率的信号输入对输出显示窗口进行调整的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种屏幕的窗口显示装置，包括机芯电路模块、信息处理模块及背光点阵模块，其中所述机芯电路模块预先设置图像存储空间，该图像存储空间中的存储单元的地址与屏幕的有效显示像素点的位置对应；

所述机芯电路模块接收待显示的信息并存储于所述图像存储空间，所述机芯电路模块根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算每个有效窗口对应的显示参数并反馈给信息处理模块，每个显示的信息对应有一个有效窗口；

所述信息处理模块根据所述有效窗口对应的显示参数，计算背光点阵模块中每个LED的状态值，将所计算的每个LED的状态值发送给背光点阵模块；

所述背光点阵模块根据所述每个LED的状态值控制所述每个LED的点亮或关闭。

优选地，当所述机芯电路模块同时接收到来自多个通道的待显示信息时，所述机芯电路模块根据待显示信息的标识，获取待显示信息对应的信息存储的起始地址，并将待显示信息根据起始地址依次存储至图像存储空间的存储单元，直到所接收的信息全部存储至图像存储空间中。

优选地，所述信息存储情况包括每个待显示信息的起始地址及对应的分辨率，所述机芯电路模块具体用于：基于所述每个显示的信息的起始地址及对应的分辨率计算每个显示的信息对应的有效窗口的显示参数，所述显示参数包括有效窗口位置及大小。

优选地，所述信息处理模块用于：预留一N*M位存储空间，其中N为背光点阵水平LED数目，M为背光点阵垂直LED数目，该存储空间的位地址对应所述背光点阵模块中的LED物理坐标位置；根据所述获得的液晶面板有效显示窗口的显示参数，将有效显示窗口内的LED状态设置为“点亮”，将有效显示窗口外的LED状态设置为“关闭”；将所设置的LED的状态按照所述背光点阵模块中的LED物理坐标位置对应写入所述信号处理模块设置的存储空间。

优选地，所述背光点阵模块包括多个LED矩阵以及多个恒流驱动芯片，且所述多个恒流驱动芯片通过级联的方式连接。

优选地，所述恒流驱动芯片用于接收信号处理模块输出的控制信号，其包括SI接口、CLK接口、LATCH接口、OE接口，所述恒流驱动芯片在CLK接口的控制信号下，由SI接口接收所述信号处理模块输出的LED的状态值，并将其传输至所述背光点阵模块的每个LED的恒流驱动通道暂存寄存器中；恒流驱动芯片根据所述LATCH接口的控制信号，将LED的状态值输入恒流驱动芯片的驱动寄存器中；恒流驱动芯片根据所述OE接口的控制信号，打开恒流驱动通道，使LED的状态值由相应的恒流驱动通道输出至对应的LED。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种屏幕的窗口显示方法，包括以下步骤：

机芯电路模块接收到待显示的信息时，将其对应存储至机芯电路模块的图像存储空间中，其中所述图像存储空间中的存储地址与液晶面板的有效显示像素点位置对应；

所述机芯电路模块根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算液晶面板每个有效显示窗口对应的显示参数；

所述机芯电路模块将所计算液晶面板有效显示窗口的显示参数输出至信号处理模块；

所述信号处理模块根据所述获得的液晶面板每个有效显示窗口的显示参数，计算获得背光点阵模块中每个LED的状态值；

所述信号处理模块根据所述背光点阵模块中每个LED的状态值，控制背光点阵模块中每个LED的点亮或关闭。

优选地，所述信息存储情况包括每个待显示信息的起始地址及对应的分辨率，所述机芯电路模块根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算液晶面板每个有效显示窗口对应的显示参数包括：

所述机芯电路模块基于所述每个显示的信息的起始地址及对应的分辨率计算每个显示的信息对应的有效窗口的显示参数，所述显示参数包括有效窗口位置及大小。

优选地，所述信号处理模块根据所述获得的液晶面板有效显示窗口的显示参数，计算获得屏幕的LED的状态值包括：

所述信号处理模块设置一N*M位存储空间，其中N为背光点阵模块中的水平LED数目，M为背光点阵模块中的垂直LED数目；

所述信号处理模块根据所述获得的液晶面板有效显示窗口的显示参数，将有效显示窗口内的LED状态设置为“点亮”，将有效显示窗口外的LED状态设置为“关闭”；

所述信号处理模块将所述背光点阵模块中每个LED的状态按照背光点阵模块中的LED物理坐标位置对应写入所述信号处理模块设置的存储空间，该存储空间的位地址对应背光点阵模块中的LED物理坐标位置。

优选地，所述信号处理模块根据所述背光点阵模块中每个LED的状态值，控制背光点阵模块中每个LED的显示状态包括：

所述信号处理模块将存储空间中存储的背光点阵模块中每个LED的状态值串行输入背光点阵模块中的驱动芯片组，所述背光点阵模块中的驱动芯片组包括级联方式连接的至少一个背光点阵驱动芯片；

所述背光点阵驱动芯片根据所述LED的状态值驱动相应的LED点亮或关闭。

综上，本发明屏幕的窗口显示装置现对于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明中机芯电路模块对于任意输入信号源的输出显示窗口位置和尺寸具有线性调整功能；另外，本发明支持多信源多窗口显示，且各个显示窗口之间可相互叠加、也可分别独立在显示屏幕的不同物理有效像素区。

(2)本发明中信息处理模块根据机芯电路模块所计算的有效显示窗口，驱动背光点阵模块上的LED，关闭电视有效显示像素边界外的LED，以达到高效利用背光点阵模块上的LED目的。本发明还可兼容传统机芯PWM调光方式和LOCAL-DIMMING调光方式，而且该调光功能可以工作在BYPASS状态下。

(3)本发明中背光点阵模块上的LED采用单颗低压供电驱动方式，背光点阵模块上的LED的供电电压采用精准设计(VF+VD)，VF是LED正向有效导通电压，VD是背光点阵模块上的恒流驱动芯片有效端口电压，有利于减少多余的能耗。

(4)本发明中背光点阵模块上的恒流驱动芯片对LED驱动时，采用位权重编码脉宽调制方式，LED亮度灰度级数可在0～65536之间进行调整，满足图像大面积算法驱动背光LED的需要；本发明中信息处理模块的硬件架构还支持LOCALDIMMING算法数据对背光点阵模块上的LED的驱动；本发明改进了原LOCAL-DIMING由于LED亮度调整不连续，而导致的LCD漏光现象。

(5)本发明所使用LED恒流驱动器件的电流输出通道延迟开和关功能，可以有效减少大量LED同时开启和关闭所带来的过冲幅度，改善系统EMI问题。

(6)本发明恒流芯片和LED矩阵通过PCB走线连接，采用灯驱合一设计，更有利于系统稳定性。

附图说明

图1为本发明屏幕的窗口显示装置的结构示意图；

图2为本发明屏幕的窗口显示装置中，机芯电路模块的图像存储空间与液晶面板有效显示像素点位置的映射关系图；

图3为本发明屏幕的窗口显示装置中，屏幕上所显示的多个有效显示窗口的示例图；

图4为本发明屏幕的窗口显示装置中，根据机芯电路模块中图像存储空间存储的窗口信息驱动屏幕显示有效显示窗口的示例图；

图5为本发明屏幕的窗口显示装置中，背光点阵模块上的LED物理坐标与液晶面板的有效显示像素点位置的映射关系图；

图6为本发明屏幕的窗口显示装置中，屏幕上显示的一个有效显示窗口的示例图；

图7为图6中有效显示窗口显示时背光点阵模块上的LED的状态示意图；

图8为本发明屏幕的窗口显示装置中信息处理模块的结构示意图；

图9为本发明屏幕的窗口显示装置中信号处理模块与背光点阵模块中的恒流驱动芯片的连接结构示意图；

图10为本发明屏幕的窗口显示装置中背光点阵模块的恒流驱动芯片的驱动逻辑框图；

图11为本发明屏幕的窗口显示装置中显示窗口与背光点阵模块上的LED状态设定时序图；

图12为本发明屏幕的窗口显示方法第一实施例的流程示意图；

图13为本发明屏幕的窗口显示方法第二实施例的流程示意图；

图14为本发明屏幕的窗口显示方法中，信号处理模块根据有效显示窗口的显示参数，计算获得背光点阵模块中每个LED的状态值的细化流程示意图；

图15为本发明屏幕的窗口显示方法中，信号处理模块根据所述背光点阵模块中每个LED的状态值，控制背光点阵模块中每个LED的显示状态的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中，通过在机芯电路模块设置一图像存储空间，且该图像存储空间的存储单元地址与液晶面板有效显示像素点位置对应。该图像存储空间用于存储待显示的输入信息。机芯电路模块接收到待显示的信息后，可根据该图像存储空间中当前的信息存储情况，计算获得液晶面板有效窗口的显示参数，并传送至信息处理模块，以控制背光点阵LED的显示。

如图1所示，示出了本发明屏幕的窗口显示装置的结构。其中该屏幕的窗口显示装置可包括机芯电路模块110、信号处理模块120及背光点阵模块130。机芯电路模块110用于接收待显示的信息，即信号源发送端所发送的需要在屏幕上进行显示的信息。而且，该机芯电路模块110可与所述信号处理模块120通过USB2.0接口或其他通信接口进行相互通讯。当机芯电路模块110接收到待显示的信息后，对该信息进行处理，例如计算待显示的信息要显示的有效窗口的显示参数。然后机芯电路模块110将处理后的信息发送至信号处理模块120，同时机芯电路模块110还将产生控制信号，以控制所述信号处理模块120的工作模式，例如传统调光模式或者LOCAL-DIMMING模式等等。信号处理模块120根据机芯电路模块110的控制，计算出背光点阵模块130中各LED的状态值，并输出至背光点阵模块130，以供背光点阵模块130驱动各LED进行显示。

如图2所示，示出了本发明屏幕的窗口显示装置中机芯电路模块的图像存储空间与液晶面板有效显示像素的映射关系。该液晶面板有效显示像素点的位置是以有效显示区的左上角第一个像素点为原点(0，0)，像素点间距为步长的物理坐标(X，Y)来表示。本实施例中，该像素点间距的步长为1，但并不限定1，也可以为其他值。机芯电路模块110中将设置一图像存储空间，该图像存储空间中的存储单元的地址与液晶面板有效显示像素点的位置对应。具体为：该原点将对应图像存储空间中第一个存储单元，然后第一行的第二个像素点对应图像存储空间的第二个存储单元，第一行的第三个像素点对应图像存储空间的第三个存储单元，以此类推，直到液晶面板的所有有效显示像素点的位置均对应至图像存储空间的存储单元的地址。

机芯电路模块110在接收到待显示的信息后，将待显示的信息一一存储至图像存储空间的存储单元中。本实施例中，机芯电路模块110将设置一信息存储的起始地址，该起始地址可以为机芯电路模块110默认设置的，也可以为用户根据具体情况而灵活设置的。因此，通过该起始地址的设置可以灵活调整显示信息的窗口的起始位置。例如，为避免显示冲突，当机芯电路模块110接收到待显示的信息后，可以先获取图像存储空间中未存储数据的存储单元，然后根据所获取未存储数据的存储单元情况，设置一起始地址，并将待显示的信息根据该起始地址依次存储至图像存储空间中。

屏幕可以支持多个窗口同时显示，机芯电路模块110可以接收多个通道的信息，且每个通道对应设置有信息存储的起始地址，从相应的通道发送的信息将携带对应的标识。机芯电路模块110根据所接收到的信息的标识，先获取该信息的标识对应的信息存储的起始地址，然后将所接收的信息根据起始地址依次存储至图像存储空间的存储单元中，直到所接收的信息全部存储至图像存储空间中。如图3所示，该屏幕的分辨率为3840*2160，且该屏幕支持4个有效显示窗口的信息显示，即有效显示窗口a、有效显示窗口b、有效显示窗口c、有效显示窗口d。待显示的信息全部存储至图像存储空间后，机芯电路模块110将根据图像存储空间中当前的信息存储情况，计算每个有效窗口对应的显示参数。该信息存储情况可包括每个待显示信息的起始地址及对应的分辨率。所述机芯电路模块120具体用于：基于所述每个显示的信息的起始地址及对应的分辨率计算每个显示的信息对应的有效窗口的显示参数，所述显示参数包括有效窗口位置及大小。例如，当前待显示的信息的分辨率为640*480，且起始地址为A，则机芯电路模块110将以该起始地址对应的液晶面板有效显示像素点为有效窗口的一顶角坐标，然后再根据分辨率640*480，计算出形成该有效窗口的边界点的坐标。本实施例中，将通过对角坐标来表示有效窗口。例如，有效窗口a由对角坐标(x1a，y1a)以及(x2a，y2a)来表示。然后机芯电路模块110将有效窗口的显示参数(例如有效窗口的对角坐标)发送至信息处理模块120。

可以理解的是，若机芯电路模块110的图像存储空间中所存储的有效显示窗口信息有重叠时，所显示的有效显示窗口也将重叠。如图4所示，该图像存储空间包括8294400个存储单元，其与液晶面板的有效显示像素点(3840*2160＝8294400)对应。而且该图像存储空间中存储有两个有效显示窗口，即有效显示窗口a和有效显示窗口b，其中有效显示窗口a和有效显示窗口b分别在图像存储空间中的存储单元有重叠。因此，机芯电路模块110根据图像存储空间中的信息存储情况，计算获得有效显示窗口的显示参数。机芯电路模块110将该显示参数发送至信息处理模块120后，信息处理模块120则根据所述显示参数，控制屏幕同时显示有效窗口a和有效窗口b，且有效窗口a和有效窗口b具有重叠的部分。

信息处理模块120接收到机芯电路模块110发送的有效窗口的显示参数后，计算背光点阵模块130中LED的状态值。具体为：信息处理模块120将在其存储器中预留一段N*M位存储空间存储LED状态，其中N为背光点阵水平LED数目，M为背光点阵垂直LED数目。这些存储空间按位寻址，位地址对应一个背光点阵LED物理坐标位置(x，y)，LED物理坐标与液晶面板有效显示像素点坐标采用同样的参照原点和像素点距步长表示；光学和结构设计决定每一个LED对应液晶面板有效像素区域。如图5所示，该液晶面板上的有效显示像素为由3840行，2160列形成的矩阵像素区域，且背光点阵模块130中水平LED数目为N，垂直LED数目为M，因此，每个LED对应的有效显示像素点区域的长为3840/N，宽为2160/M。信息处理模块120则根据机芯电路模块110发送的有效窗口的显示参数，将有效显示窗口的像素点对应范围内的LED的状态设置为“点亮”，本实施例中，该状态值为1；将有效显示窗口的像素点对应范围外的LED的状态设置为“关闭”，本实施例中，该状态值为“0”。

如图6所示，该屏幕中的有效显示窗口为1个，且该有效显示窗口的对角坐标为：(x1，y1)以及(x2，y2)。且每个LED对应的像素点区域为X∈[(x-1920/N),(x+1920/N)]，Y∈[(y-1080/M),(y+1080/M)]。因此，信息处理模块120根据机芯电路模块110发送的有效显示窗口的显示参数，计算背光点阵LED的状态值，如下表1所示：

表1.有效显示窗口对应的背光点阵LED的状态值

然后，信息处理模块120通过背光点阵模块130的恒流驱动芯片实现每个LED的状态控制。如图7所示，背光点阵模块130根据信息处理模块120中每个LED的状态数据控制背光点阵模块130上每个LED点亮或关闭，即有效显示窗口覆盖的LED均为点亮状态，有效显示窗口之外的LED均为关闭状态。

进一步地，由于用户可以设置液晶面板的当前显示信息的显示参数，例如分辨率，而待显示的信息本身具有分辨率，因此，机芯电路模块110根据图像存储空间中当前的信息存储情况，计算每个有效窗口对应的显示参数时，或者在将所计算的有效窗口对应的显示参数发送给信息处理模块之前，若接收到用户对显示信息的分辨率的设置需求时，则将所计算的有效窗口根据用户需求进行相应的调整。具体为：调整该有效显示窗口的缩放比例和图像存储空间的存储长度，以实现显示窗口的大小调整，使有效显示窗口满足实际用户需要，相应地点亮的LED背光区域也发生变化。例如，用户要求该液晶面板当前显示的窗口信息格式为超高清格式，且分辨率为3840*2160，而当前待显示的窗口信息自身的分辨率为640*480，则机芯电路模块110将根据用户需要，调整有效显示窗口的大小，例如在待显示的窗口信息的像素点之间插入像素点，或者在待显示的图像存储空间中每个像素点的存储地址中插入相应的存储单元，即增加待显示的图像存储空间的存储长度。用户要求该液晶面板当前显示的窗口信息的分辨率为640*480，而当前待显示的窗口信息自身的分辨率为3840*2160，则机芯电路模块110将根据用户需要，调整有效显示窗口的大小，例如将待显示的窗口信息的像素点间隔抽取，或者在待显示的图像存储空间中间隔抽取像素点对应的存储单元，即减少待显示的图像存储空间的存储长度。

进一步地，如图8所示，示出了本发明信号处理模块的具体结构。该信号处理模块120可包括：时钟PLL、倍频器、计数器、USB2.0接口、MCU、逻辑算法模块和大量GPIO口等等。该信号处理模块120可支持8组总线输出，且每组总线最多支持256点LED的控制。当然，根据实际需要可选用资源更丰富的芯片扩展输出总线。USB2.0是机芯电路模块110和信号处理模块120的通讯控制接口，机芯电路模块110则可对信号处理模块120的工作模式进行自由切换。

进一步地，如图9所示，本发明背光点阵模块130中包括多个LED矩阵以及多个恒流驱动芯片。其中，LED矩阵由多个LED设置在PCB板上形成，多个恒流驱动芯片通过级联的方式连接，且该恒流驱动芯片与LED矩阵将通过PCB上的走线连接。由于该背光点阵模块130采用LED矩阵与恒流驱动芯片的灯驱合一设计，更有利于系统稳定性。本实施例中，该恒流驱动芯片为16路串行恒流驱动芯片，可包括SI接口、CLK接口、LATCH接口、OE接口，此外还可包括恒流模块。恒流驱动芯片在CLK接口的控制信号下，由SI接口接收所述信号处理模块130输出的LED状态值，并将其串行传输至背光点阵模块130每个LED的恒流驱动通道的暂存寄存器中。恒流驱动芯片根据所述LATCH接口的控制信号，将LED的状态值输入恒流驱动芯片的驱动寄存器中；恒流驱动芯片根据所述OE接口的控制信号，打开恒流驱动通道，使LED的状态值由相应的恒流驱动通道输出至对应的LED。LED矩阵采用单颗LED低压供电驱动方式，供电电压选择采用精准设计(VF+VD)，其中VF是LED正向有效导通电压，VD是恒流驱动芯片的有效端电压降，实现了高效供电驱动。同时，该单颗低压供电驱动方式也有利于LED矩阵与恒流驱动芯片的灯驱合一设计。

如图10及图11所示，首先，信号处理模块130通过恒流驱动芯片的SI端口输入至恒流驱动芯片的第一个触发器，该触发器将在CLK接口的控制下，输出信号至下一个触发器，依次类推，通过串行传输，在CLK接口的控制下，LED的状态值将通过DATA数据线发送到背光点阵模块130的每个LED的恒流驱动通道暂存寄存器中。然后通过LATCH信号的控制，将LED的状态值输入恒流驱动芯片的驱动寄存器中。最后，再通过OE(DIM)信号的控制，打开恒流驱动通道，使LED的状态值由相应的恒流驱动通道输出至对应的LED，从而控制LED点亮或关闭。为了恒流驱动芯片中输出信号的恒流控制，还将通过一恒流驱动芯片中的恒流模块控制恒流输出。该恒流模块输出的恒流值可以由外置恒流源提供，也可以由寄存器中预先设定。

由于恒流驱动芯片的最小输出电流宽度是20ns，因此通过该恒流驱动芯片进行驱动，可实现65536级灰阶驱动，LED亮度可连续渐变调整，满足图像大面积算法驱动背光LED的需要，改进了原有的LOCAL-DIMING控制下由于LED亮度调整不连续而导致的LCD漏光现象。

进一步地，恒流驱动芯片的电流输出通道还将采用相互延迟开及关，即恒流驱动芯片的电流输出通道在OE信号的控制下要打开时将延迟一段时间再打开，或者恒流驱动芯片的电流输出通道在OE信号的控制下要关闭时将延迟一段时间关闭。如此可以有效减少大量LED同时开启和关闭所带来的过冲幅度，改善系统EMI问题。需要说明的是，该恒流驱动芯片的电流输出通道的延迟开及关可以通过该恒流驱动芯片的芯片特性来实现。

综上，本发明屏幕的窗口显示装置现对于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明中机芯电路模块对于任意输入信号源的输出显示窗口位置和尺寸具有线性调整功能；另外，本发明支持多信源多窗口显示，且各个显示窗口之间可相互叠加、也可分别独立在显示屏幕的不同物理有效像素区。

(2)本发明中信息处理模块根据机芯电路模块所计算的有效显示窗口，驱动背光点阵模块上的LED，关闭电视有效显示像素边界外的LED，以达到高效利用背光点阵模块上的LED。本发明还可兼容传统机芯PWM调光方式和LOCAL-DIMMING调光方式，而且该调光功能可以工作在BYPASS状态下。

(3)本发明中背光点阵模块上的LED采用单颗低压供电驱动方式，背光点阵模块上的LED的供电电压采用精准设计(VF+VD)，VF是LED正向有效导通电压，VD是背光点阵模块上的恒流驱动芯片有效端口电压，有利于减少多余的能耗。

(4)本发明中背光点阵模块上的恒流驱动芯片对LED驱动时，采用位权重编码脉宽调制方式，LED亮度灰度级数可在0～65536之间进行调整，满足图像大面积算法驱动背光LED的需要；本发明中信息处理模块的硬件架构还支持LOCALDIMMING算法数据对背光点阵模块上的LED的驱动；本发明改进了原LOCAL-DIMING由于LED亮度调整不连续，而导致的LCD漏光现象。

(5)本发明所使用LED恒流驱动器件的电流输出通道延迟开和关功能，可以有效减少大量LED同时开启和关闭所带来的过冲幅度，改善系统EMI问题。

(6)本发明恒流芯片和LED矩阵通过PCB走线连接，采用灯驱合一设计，更有利于系统稳定性。

基于上述屏幕的窗口显示装置，本发明还提出了一种屏幕的窗口显示方法。如图12所示，本实施例的屏幕窗口显示方法可包括以下步骤：

步骤S110、机芯电路模块接收到待显示的信息时，将其对应存储至机芯电路模块的图像存储空间中，其中所述图像存储空间中的存储地址与液晶面板的有效显示像素点位置对应；

步骤S120、所述机芯电路模块根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算获得液晶面板每个有效显示窗口对应的显示参数；

步骤S130、所述机芯电路模块将所计算的液晶面板有效显示窗口的显示参数输出至信号处理模块；

步骤S140、所述信号处理模块根据所述液晶面板每个有效显示窗口的显示参数，计算获得背光点阵模块中每个LED的状态值；

步骤S150、所述信号处理模块根据所述背光点阵模块中每个LED的状态值，控制背光点阵模块中每个LED点亮或关闭。

机芯电路模块110中将设置一图像存储空间，该图像存储空间中的存储单元的地址与液晶面板有效显示像素点的位置对应。该图像存储空间用于接收信号源发送端所发送的需要在屏幕上进行显示的信息，以将待显示的信息一一存储至图像存储空间的存储单元中。本实施例中，机芯电路模块110将设置一信息存储的起始地址，该起始地址可以为机芯电路模块110默认设置的，也可以为用户根据具体情况而灵活设置的。因此，通过该起始地址的设置可以灵活调整显示信息的窗口的起始位置。

当所接收到的信息均存储至图像存储空间中时，机芯电路模块110将根据图像存储空间中的信息存储情况，计算每个有效窗口对应的显示参数。该信息存储情况可包括每个待显示信息的起始地址及对应的分辨率。步骤S120具体包括：基于所述每个显示的信息的起始地址及对应的分辨率计算每个显示的信息对应的有效窗口的显示参数，所述显示参数包括有效窗口位置及大小。例如，当前待显示的信息的分辨率为640*480，且起始地址为A，则机芯电路模块110将以该起始地址对应的液晶面板有效显示像素点为有效窗口的一顶角坐标，然后再根据分辨率640*480，计算出形成该有效窗口的边界点的坐标。本实施例中，将通过对角坐标来表示有效窗口。然后机芯电路模块110将有效窗口的显示参数(例如有效窗口的对角坐标)发送至信息处理模块120。

信息处理模块120接收到机芯电路模块110发送的有效窗口的显示参数后，将计算背光点阵模块130中LED的状态值。然后信息处理模块120通过背光点阵模块130的恒流驱动芯片实现每个LED的状态控制。

进一步地，如图13所示，上述步骤S130之前还包括：

步骤S160、所述机芯电路模块110根据用户需求，调整所述有效显示窗口的大小。

由于用户可以设置液晶面板的当前显示信息的显示参数，例如分辨率，而待显示的信息本身具有分辨率，因此，机芯电路模块110根据图像存储空间中当前的信息存储情况，计算每个有效窗口对应的显示参数时，或者在将所计算的有效窗口对应的显示参数发送给信息处理模块120之前，若接收到用户对显示信息的分辨率的设置需求时，则将所计算的有效窗口根据用户需求进行相应的调整。具体为：调整该有效显示窗口的缩放比例和图像存储空间的存储长度，以实现显示窗口的大小调整，使有效显示窗口满足实际用户需要，相应地点亮的LED背光区域也发生变化。例如，用户要求该液晶面板当前显示的窗口信息格式为高清格式，且分辨率为3840*2160。而当前待显示的窗口信息自身的分辨率为640*480，则机芯电路模块110将根据用户需要，调整有效显示窗口的大小，例如在待显示的窗口信息的像素点之间插入像素点，或者在待显示的图像存储空间中每个像素点的存储地址中插入相应的存储单元，即增加待显示的图像存储空间的存储长度。用户要求该液晶面板当前显示的窗口信息的分辨率为640*480，而当前待显示的窗口信息自身的分辨率为3840*2160，则机芯电路模块110将根据用户需要，调整有效显示窗口的大小，例如将待显示的窗口信息的像素点间隔抽取，或者在待显示的图像存储空间中间隔抽取像素点对应的存储单元，即减少待显示的图像存储空间的存储长度。

进一步地，如图14所示，上述步骤S140可包括：

步骤S141、所述信号处理模块120设置一N*M位存储空间，其中N为背光点阵模块130中的水平LED数目，M为背光点阵模块130中的垂直LED数目；

步骤S142、所述信号处理模块120根据所述获得的液晶面板有效显示窗口的显示参数，将有效显示窗口内的LED状态设置为“点亮”，将有效显示窗口外的LED状态设置为“关闭”；

步骤S143、所述信号处理模块120将所述背光点阵模块130中每个LED的状态按照背光点阵模块130中的LED物理坐标位置对应写入所述信号处理模块120设置的存储空间，该存储空间的位地址对应背光点阵模块130中的LED物理坐标位置。

信息处理模块120将在其存储器中预留一段N*M位存储空间存储LED状态，其中N为背光点阵水平LED数目，M为背光点阵垂直LED数目。这些存储空间按位寻址，位地址对应一个背光点阵LED物理坐标位置(x，y)，LED物理坐标与液晶面板有效显示像素点坐标采用同样的参照原点和像素点距步长表示；光学和结构设计决定每一个LED对应液晶面板有效像素区域。如图5所示，该液晶面板上的有效显示像素为由3840行，2160列形成的矩阵像素区域，且背光点阵模块130中水平LED数目为N，垂直LED数目为M，因此，每个LED对应的有效显示像素点区域的长为3840/N，宽为2160/M。信息处理模块120则根据机芯电路模块110发送的有效窗口的显示参数，将有效显示窗口的像素点对应范围内的LED的状态设置为“点亮”，本实施例中，该状态值为1；将有效显示窗口的像素点对应范围外的LED的状态设置为“关闭”，本实施例中，该状态值为“0”。

进一步地，如图15所示，上述步骤S150可包括：

步骤S151、所述信号处理模块120将存储空间中存储的背光点阵模块130中每个LED的状态值串行输入背光点阵模块130中的驱动芯片组，所述背光点阵模块130中的驱动芯片组包括级联方式连接的至少一个背光点阵驱动芯片；

步骤S152、所述背光点阵驱动芯片根据所述LED的状态值驱动相应的LED点亮或关闭。

首先，信号处理模块130通过恒流驱动芯片的SI端口输入至恒流驱动芯片的第一个触发器，该触发器将在CLK接口的控制下，输出信号至下一个触发器，依次类推，通过串行传输，在CLK接口的控制下，LED的状态值将通过DATA数据线发送到背光点阵模块130的每个LED的恒流驱动通道暂存寄存器中。然后通过LATCH信号的控制，将LED的状态值输入恒流驱动芯片的驱动寄存器中。最后，再通过OE(DIM)信号的控制，打开恒流驱动通道，使LED的状态值由相应的恒流驱动通道输出至对应的LED，从而控制LED的导通或关闭。为了恒流驱动芯片中输出信号的恒流控制，还将通过一恒流驱动芯片中的恒流模块控制恒流输出。该恒流模块输出的恒流值可以由外置恒流源提供，也可以由寄存器中预先设定。

由于恒流驱动芯片的最小电流宽度是20ns，因此通过该恒流驱动芯片进行驱动，可实现65536级灰阶驱动，LED亮度可连续渐变调整，满足图像大面积算法驱动背光LED的需要，改进了原有的LOCAL-DIMING控制下由于LED亮度调整不连续而导致的LCD漏光现象。

综上，本发明屏幕的窗口显示方式现对于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明中机芯电路模块对于任意输入信号源的输出显示窗口位置和尺寸具有线性调整功能；另外，本发明支持多信源多窗口显示，且各个显示窗口之间可相互叠加、也可分别独立在显示屏幕的不同物理有效像素区。

(2)本发明中信息处理模块根据机芯电路模块所计算的有效显示窗口，驱动背光点阵模块上的LED，关闭电视有效显示像素边界外的LED，以达到高效利用背光点阵模块上的LED的目的。本发明还可兼容传统机芯PWM调光方式和LOCAL-DIMMING调光方式，而且该调光功能可以工作在BYPASS状态下。

(3)本发明中背光点阵模块上的LED采用单颗低压供电驱动方式，背光点阵模块上的LED的供电电压采用精准设计(VF+VD)，VF是LED正向有效导通电压，VD是背光点阵模块上的恒流驱动芯片有效端口电压，有利于减少多余的能耗。

(4)本发明中背光点阵模块上的恒流驱动芯片对LED驱动时，采用位权重编码脉宽调制方式，LED亮度灰度级数可在0～65536之间进行调整，满足图像大面积算法驱动背光LED的需要；本发明中信息处理模块的硬件架构还支持LOCALDIMMING算法数据对背光点阵模块上的LED的驱动；本发明改进了原LOCAL-DIMING由于LED亮度调整不连续，而导致的LCD漏光现象。

(5)本发明所使用LED恒流驱动器件的电流输出通道延迟开和关功能，可以有效减少大量LED同时开启和关闭所带来的过冲幅度，改善系统EMI问题。

(6)本发明恒流芯片和LED矩阵通过PCB走线连接，采用灯驱合一设计，更有利于系统稳定性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种屏幕的窗口显示装置，其特征在于，所述屏幕的窗口显示装置包括机芯电路模块、信息处理模块及背光点阵模块，其中所述机芯电路模块预先设置图像存储空间，该图像存储空间中的存储单元的地址与屏幕的有效显示像素点的位置对应；

所述机芯电路模块接收待显示的信息并存储于所述图像存储空间，所述机芯电路模块根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算每个有效窗口对应的显示参数并反馈给信息处理模块，每个显示的信息对应有一个有效窗口；

所述信息处理模块根据所述有效窗口对应的显示参数，计算背光点阵模块中每个LED的状态值，将所计算的每个LED的状态值发送给背光点阵模块；

所述背光点阵模块根据所述每个LED的状态值控制所述每个LED的点亮或关闭。

2.如权利要求1所述的屏幕的窗口显示装置，其特征在于，当所述机芯电路模块同时接收到来自多个通道的待显示信息时，所述机芯电路模块根据待显示信息的标识，获取待显示信息对应的信息存储的起始地址，并将待显示信息根据起始地址依次存储至图像存储空间的存储单元，直到所接收的信息全部存储至图像存储空间中。

3.如权利要求1所述的屏幕的窗口显示装置，其特征在于，所述信息存储情况包括每个待显示信息的起始地址及对应的分辨率，所述机芯电路模块具体用于：基于所述每个显示的信息的起始地址及对应的分辨率计算每个显示的信息对应的有效窗口的显示参数，所述显示参数包括有效窗口位置及大小。

4.如权利要求1-3任一项所述的屏幕的窗口显示装置，其特征在于，所述信息处理模块用于：预留一N*M位存储空间，其中N为背光点阵水平LED数目，M为背光点阵垂直LED数目，该存储空间的位地址对应所述背光点阵模块中的LED物理坐标位置；根据所述获得的液晶面板有效显示窗口的显示参数，将有效显示窗口内的LED状态设置为“点亮”，将有效显示窗口外的LED状态设置为“关闭”；将所设置的LED的状态按照所述背光点阵模块中的LED物理坐标位置对应写入所述信号处理模块设置的存储空间。

5.如权利要求1所述的屏幕的窗口显示装置，其特征在于，所述背光点阵模块包括多个LED矩阵以及多个恒流驱动芯片，且所述多个恒流驱动芯片通过级联的方式连接。

6.如权利要求5所述的屏幕的窗口显示装置，其特征在于，所述恒流驱动芯片用于接收信号处理模块输出的控制信号，其包括SI接口、CLK接口、LATCH接口、OE接口，所述恒流驱动芯片在CLK接口的控制信号下，由SI接口接收所述信号处理模块输出的LED的状态值，并将其传输至所述背光点阵模块的每个LED的恒流驱动通道暂存寄存器中；恒流驱动芯片根据所述LATCH接口的控制信号，将LED的状态值输入恒流驱动芯片的驱动寄存器中；恒流驱动芯片根据所述OE接口的控制信号，打开恒流驱动通道，使LED的状态值由相应的恒流驱动通道输出至对应的LED。

7.一种屏幕的窗口显示方法，其特征在于，所述屏幕的窗口显示方法包括以下步骤：

机芯电路模块接收到待显示的信息时，将其对应存储至机芯电路模块的图像存储空间中，其中所述图像存储空间中的存储地址与液晶面板的有效显示像素点位置对应；

所述机芯电路模块根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算液晶面板每个有效显示窗口对应的显示参数；

所述机芯电路模块将所计算的液晶面板有效显示窗口的显示参数输出至信号处理模块；

所述信号处理模块根据所述液晶面板每个有效显示窗口的显示参数，计算获得背光点阵模块中每个LED的状态值；

所述信号处理模块根据所述背光点阵模块中每个LED的状态值，控制背光点阵模块中每个LED的点亮或关闭。

8.如权利要求7所述的屏幕的窗口显示方法，其特征在于，所述信息存储情况包括每个待显示信息的起始地址及对应的分辨率，所述机芯电路模块根据所述图像存储空间当前的信息存储情况，计算液晶面板每个有效显示窗口对应的显示参数包括：

所述机芯电路模块基于所述每个显示的信息的起始地址及对应的分辨率计算每个显示的信息对应的有效窗口的显示参数，所述显示参数包括有效窗口位置及大小。

9.如权利要求7或8所述的屏幕的窗口显示方法，其特征在于，所述信号处理模块根据所述获得的液晶面板有效显示窗口的显示参数，计算获得屏幕的LED的状态值包括：

所述信号处理模块设置一N*M位存储空间，其中N为背光点阵模块中的水平LED数目，M为背光点阵模块中的垂直LED数目；

所述信号处理模块根据所述获得的液晶面板有效显示窗口的显示参数，将有效显示窗口内的LED状态设置为“点亮”，将有效显示窗口外的LED状态设置为“关闭”；

所述信号处理模块将所述背光点阵模块中每个LED的状态按照背光点阵模块中的LED物理坐标位置对应写入所述信号处理模块设置的存储空间，该存储空间的位地址对应背光点阵模块中的LED物理坐标位置。

10.如权利要求8所述的屏幕的窗口显示方法，其特征在于，所述信号处理模块根据所述背光点阵模块中每个LED的状态值，控制背光点阵模块中每个LED的显示状态包括：

所述信号处理模块将存储空间中存储的背光点阵模块中每个LED的状态值串行输入背光点阵模块中的驱动芯片组，所述背光点阵模块中的驱动芯片组包括级联方式连接的至少一个背光点阵驱动芯片；

所述背光点阵驱动芯片根据所述LED的状态值驱动相应的LED点亮或关闭。