CN106023905A - 控制显示设备的方法、显示设备的控制装置以及显示设备 - Google Patents

控制显示设备的方法、显示设备的控制装置以及显示设备 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种控制显示设备的方法、显示设备的控制装置以及包括该控制装置的显示设备。用于控制显示设备的方法可包括以下步骤：确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动，所述背光分区与显示设备的子显示区域相对应；以及响应于上述确定步骤的结果而至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿。

Description

控制显示设备的方法、显示设备的控制装置以及显示设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地涉及一种用于控制显示设备的方法、显示设备的控制装置以及包括该控制装置的显示设备。
背景技术
在现有技术中，对于诸如液晶显示器之类的显示设备的控制，常采用局部背光调节方法，以便降低显示设备的功率消耗、提高所显示的画面的对比度、以及减少残影等。这种局部背光调节方法实际上是将显示设备的背光源划分成多个背光分区，然后对各个背光分区进行独立控制。在此基础上，还可结合峰值驱动技术，即，对一些背光分区进行峰值驱动，使得这些背光分区达到可能的最大亮度，以使得显示画面的细节更加清晰，并进一步提升显示画面的对比度。
发明内容
本申请的发明人发现，对显示设备的一些背光分区进行峰值驱动后，可能造成该显示设备的显示面板的与这些背光分区所对应的子显示区域看起来过亮，导致这些子显示区域与相邻的所对应的背光分区未被峰值驱动的子显示区域存在较大的视觉亮度差异。尤其是在低灰阶时段期间，人眼对亮度变化的感知更为敏感，这种视觉亮度差异可能更为突出。换言之，显示设备所显示的图像的亮度均一性可能被降低，从而影响显示画面的视觉效果。
鉴于此，本发明的实施例提出一种用于控制显示设备的方法，所述方法可包括以下步骤：确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动，所述背光分区与显示设备的子显示区域相对应；以及响应于上述确定步骤的结果而至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿。
在一些实施例中，可以基于显示设备的各子显示区域的平均亮度或者各子显示区域所包括的亮度超过预设的第二亮度阈值的像素的数量来确定是否对与各子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动。
在一些实施例中，所述确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动的步骤可包括：统计每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量；计算每个子显示区域的平均亮度值；根据上述统计步骤或计算步骤的结果而确定出将进行峰值驱动的背光分区。
在一些实施例中，所述方法可包括确定针对显示设备的第一子显示区域、第二子显示区域以及第三子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动的步骤，其中第一子显示区域的平均亮度值大于预设的第一亮度阈值并包括N1个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N1大于预设的数量阈值N0；第二子显示区域的平均亮度值大于第一亮度阈值并包括N2个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N2小于预设的数量阈值N0；第三子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N3个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N3大于预设的数量阈值N0。
在一些实施例中，所述方法可包括：由第一数据信号补偿电路对第三子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第三子显示区域的光透过率。
在一些实施例中，对于第三子显示区域的小于预设的数据信号阈值Dt的数据信号D，由第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为D/K1；对于第三子显示区域的大于所述数据信号阈值Dt的数据信号D，由第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为
，
其中A表示显示设备显示图像的最高灰阶；数值K1通过以下等式求出：
其中是对应于第三子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
在一些实施例中，所述方法可进一步包括：针对显示设备的未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域执行数据信号的补偿。
在一些实施例中，所述未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域可包括第四子显示区域，第四子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N4个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N4小于预设的数量阈值N0，所述方法还可包括：由第二数据信号补偿电路对第四子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第四子显示区域的光透过率。
在一些实施例中，由所述第二数据信号补偿电路将第四子显示区域的数据信号D调整为D/K2，其中K2通过以下等式求出：
其中是对应于第四子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
在一些实施例中，所述确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动的步骤可进一步包括：计算针对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动所需要的功率P1；将所述的所需要的功率P1与功率阈值P0进行比较；其中当所需要的功率P1小于功率阈值P0时，对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，且所述功率阈值P0为显示设备的额定功率或最大功率与显示设备显示一帧图片所需要的功率之间的功率差。
本发明的另外的实施例提供了一种显示设备的控制装置，该控制装置可包括：峰值驱动电路，设置于背光模组，其用于确定是否对各背光分区进行峰值驱动，并对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，所述背光分区与显示设备的子显示区域相对应；以及数据信号补偿电路，设置于显示面板，其用于根据所述峰值驱动电路的确定结果，而至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿。
在一些实施例中，峰值驱动电路可基于显示设备的各子显示区域的平均亮度或者各子显示区域所包括的亮度超过预设的第二亮度阈值的像素的数量来确定是否对与各子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动。
在一些实施例中，所述峰值驱动电路可包括：统计模块，用于统计每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量；平均亮度值计算模块，用于计算每个子显示区域的平均亮度值；确定模块，其用于根据统计模块或平均亮度值计算模块的结果确定出将进行峰值驱动的背光分区。
在一些实施例中，确定模块可确定针对显示设备的第一子显示区域、第二子显示区域以及第三子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动，其中第一子显示区域的平均亮度值大于预设的第一亮度阈值并包括N1个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N1大于预设的数量阈值N0；第二子显示区域的平均亮度值大于第一亮度阈值并包括N2个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N2小于预设的数量阈值N0；第三子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N3个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N3大于预设的数量阈值N0。
在一些实施例中，数据信号补偿电路可包括：第一数据信号补偿电路，其用于对第三子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第三子显示区域的光透过率。
在一些实施例中，对于第三子显示区域的小于预设的数据信号阈值Dt的数据信号D，第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为D/K1；对于第三子显示区域的大于所述数据信号阈值Dt的数据信号D，第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为
，
其中A表示显示设备显示图像的最高灰阶，数值K1通过以下等式求出：
其中是对应于第三子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
在一些实施例中，所述数据信号补偿电路还可对显示设备的未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域执行数据信号的补偿。
在一些实施例中，未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域可包括第四子显示区域，第四子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N4个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N4小于预设的数量阈值N0，其中所述数据信号补偿电路包括第二数据信号补偿电路，其用于对第四子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第四子显示区域的光透过率。
在一些实施例中，所述第二数据信号补偿电路可将第四子显示区域的数据信号D调整为D/K2，其中K2通过以下等式求出：
其中是对应于第四子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
在一些实施例中，峰值驱动电路可进一步包括：功率计算模块，其用于计算针对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动所需要的功率P1；比较模块，用于将所述的所需要的功率P1与功率阈值P0进行比较；其中当所需要的功率P1小于功率阈值P0时，所述峰值驱动电路对对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，且所述功率阈值P0为显示设备的额定功率或最大功率与显示设备显示一帧图片所需要的功率之间的功率差。
本发明的另外的实施例提供了一种显示设备，该显示设备可包括如前述关于控制设备的实施例中的任一实施例所述的控制装置。
对于本公开中描述的各个实施例，由于可以至少针对一部分的被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域执行数据信号的补偿，所以可以调节提供给相应的子显示区域的数据信号，从而可以调节这些子显示区域的光透过率，使得降低不同子显示区域之间的亮度差异成为可能。因此，应用本发明实施例提供的控制装置或方法来控制显示设备，不仅能够实现应用局部背光调节方法和峰值驱动技术带来的优点和效果，还有利于提升显示设备显示画面的整体亮度的均一性。
附图说明
下面，参考附图更详细地并且通过非限制性的示例方式描述本发明的实施例，以提供对本发明的原理和精神的透彻理解。
图1示出了根据本发明的一个实施例提供的控制显示设备的方法的流程图；
图2示出了根据本发明的一个实施例提供的确定是否对显示设备
的各背光分区进行峰值驱动的流程图；
图3和4示意性地示出了表示灰阶（数据信号）与显示设备的视觉亮度之间的关系的多个曲线；
图5示意性地示出了根据本发明的一个实施例提供的显示设备的控制装置、显示面板以及背光模组的框图；
图6示意性地示出了根据本发明的一个实施例提供的显示设备的控制装置中的峰值驱动模块的结构框图；
图7示意性地示出了根据本发明的另一实施例提供的显示设备的控制装置中峰值驱动模块的结构框图。
具体实施方式
下面，通过示例的方式来详细说明本发明的具体实施例。应当理解的是，本发明的实施例不局限于以下所列举的示例，本领域技术人员利用本发明的原理或精神可以对所描述的各实施例进行修改和变型，得到形式不同的其它实施例，显然，这些实施例都落入本发明要求保护的范围。
此外，需要说明的是，本文所参考的附图是为了说明和解释本发明的实施例的需要，附图所体现的每个模块或电路并不是实际的电路结构，不同模块或电路之间的连接仅仅用于示意性地说明本发明的实施例，这些都不构成对本发明的保护范围的限制。
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于控制显示设备的方法的流程图。在该实施例中，如图1所示，该方法可包括以下步骤：S1. 确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动，所述背光分区与显示设备的子显示区域相对应；S2. 响应于上述确定步骤的结果而至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿。
本文提到的显示设备的示例包括但不限于液晶显示器。参见图5，显示设备可包括以及显示面板2和背光模组3。在对显示面板2的控制的方面而言，显示面板2的显示区域可以被划分成多个子显示区域SA，相应地，显示设备的背光模组3也可以划分成与多个子显示区域SA对应的多个背光分区SB。可以对与各子显示区域SA对应的背光分区SB进行独立的驱动，从而实现局部背光调节。此外，本发明实施例提供的方法可以对显示设备应用峰值驱动技术。本文提到的峰值驱动的含义指的是向显示设备的一些背光分区SB中的发光器件提供其能够承受的最大驱动电流。例如，如果常规的用于驱动液晶显示器的背光模组中的发光器件的电流例如大致为200mA,那么，在背光模组的发光器件所能承受的范围内，可以将应用至某个背光分区的发光器件的驱动电流提升至一个较大的峰值，例如400mA,由此使得与该背光分区对应的子显示区域SA达到更大的亮度。
本申请的发明人认识到，某个子显示区域SA的视觉亮度主要取决于该子显示区域SA的光透过率以及与该子显示区域SA对应的背光分区SB的亮度，同时，某个子显示区域SA的光透过率又依赖于诸如液晶分子之类的光阀的、受所施加的电场影响的偏转角度，而后者是与提供给该子显示区域的数据信号直接相关的。因此，可以通过调整子显示区域的数据信号来改变该子显示区域的视觉亮度。当对显示设备的一些子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动之后，可能使得原本相对较暗的子显示区域（例如，平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域）显得过亮，造成这些子显示区域与未进行峰值驱动的背光分区对应的子显示区域存在较大的亮度差异，从而可能降低显示设备的整体显示画面的亮度均一性。然而，利用本实施例提供的方法，由于可以至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿，所以可以调节提供给相应的子显示区域的数据信号，从而可以调节这些子显示区域的光透过率，使得降低不同子显示区域之间的亮度差异成为可能。因此，应用本发明实施例提供的控制显示设备的方法，不仅能够实现应用局部背光调节和峰值驱动技术带来的优点和效果，还有利于提升显示设备显示画面的整体亮度的均一性。
在一些实施例中，在确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动时可以考虑各子显示区域的当前亮度水平。例如，可以基于显示设备的各子显示区域的平均亮度或者各子显示区域所包括的亮度超过预设的第二亮度阈值的像素的数量来确定是否对与各子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动。在该情形中，亮度超过预设的第二亮度阈值的像素可以被称为达到峰值驱动条件的像素。例如，某个像素的最大亮度值是255，如果其当前亮度值大于200，则可以将该像素视为达到峰值驱动条件的像素。例如，如果某个子显示区域的平均亮度水平较高或者包括较大数量的达到峰值驱动条件的像素，则可以认为这样的子显示区域可以被提升到一个更高的亮度水平，或者，选择这样的子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动是合理的，因为相比于其它子显示区域而言，这样的子显示区域的当前总体亮度水平更加接近于期望的最高亮度。
在一些实施例中，如图2所示，以上提到的确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动的步骤可包括以下步骤：S11, 统计每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量；S12, 计算每个子显示区域的平均亮度值；S13, 根据上述统计步骤或计算步骤的结果而确定出将进行峰值驱动的背光分区。能够理解的是，第二亮度阈值在数值上可以与第一亮度阈值相等，也可以不相等。
在一些实施例中，控制显示设备的方法可包括确定针对显示设备的第一子显示区域、第二子显示区域以及第三子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动，其中第一子显示区域的平均亮度值大于预设的第一亮度阈值并包括N1个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N1大于预设的数量阈值N0；第二子显示区域的平均亮度值大于第一亮度阈值并包括N2个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N2小于预设的数量阈值N0；第三子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N3个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N3大于预设的数量阈值N0。也就是说，在该实施例中，平均亮度值大于预设的第一亮度阈值的子显示区域或者所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量大于数量阈值N0的子显示区域被确定为将对其所对应的背光分区进行峰值驱动的子显示区域。如前所述，选择这样的子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动是合理的，因为这样的子显示区域的当前总体亮度水平更加接近于期望的最高亮度。
在一些实施例中，用于控制显示设备的方法可包括：由第一数据信号补偿电路对第三子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第三子显示区域的光透过率。
在一些实施例中，对于第三子显示区域的小于预设的数据信号阈值Dt的数据信号D，由第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为D/K1；对于第三子显示区域的大于所述数据信号阈值Dt的数据信号D，由第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为
，
其中A表示显示设备显示图像的最高灰阶；数值K1通过以下等式求出：
其中是对应于第三子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数，γ可能依据不同的显示设备的类型或型号而不同，例如γ可以等于2.2、2.5等等。可以理解的是，本文提到的"经过背光调节"指的是对相关子显示区域（例如，第三子显示区域以及下文提到的第四子显示区域）所对应的背光分区应用相关的调光方法进行亮度调节，调光方法包括本文提到的局部背光调节和峰值驱动。
显示设备的第三子显示区域的经第一数据信号补偿电路调整后的数据信号Dnew可以用公式表示为：
数据信号阈值Dt可以是预先设定的比最大的数据信号值小得多的值。在对上述的第三子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动的情况下，当第三子显示区域的数据信号D小于数据信号阈值Dt时，也就是在低灰阶时段，调整后的数据信号Dnew（即D/K1）相比于原数据信号D可以得以减小，因此，此时可以在一定程度上降低第三子显示区域的光透过率，使得在低灰阶时段期间第三子显示区域的视觉亮度可能保持或接近于其原有的亮度，从而可以在低灰阶时段期间改
善第三子显示区域与未进行峰值驱动的背光分区对应的子显示区域之间的亮度均一性。此外，当数据信号D大于数据信号阈值Dt时，即在高灰阶时段期间，由于人眼对亮度变化感知的敏感性不及低灰阶时段，所以，此时调整后的数据信号Dnew相对于低灰阶时段期间的调整后的数据信号（即D/K1）可以更大，甚至大于原有的数据信号D，使得第三子显示区域展现较高的亮度，以实现峰值驱动带来的优点和效果。
例如，图3和4示意性地示出了表示灰阶（数据信号）与亮度之间的关系的多个曲线，其中图3中的曲线a示意性地表示某个子显示区域（例如，所对应的背光分区未进行峰值驱动的子显示区域）未进行调光时（即，未对相应的背光分区进行峰值驱动，也未对其数据信号进行补偿）的灰阶与亮度之间的关系，其中与最高灰阶A对应的最大亮度为BLstan。图4中的以较粗的实线示出的曲线c表示在对第三子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动并且对提供给第三子显示区域的数据信号的进行补偿的情况下的灰阶与亮度的关系，曲线b表示对第三子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动但未进行数据信号的补偿的情况下的灰阶与亮度的关系。图4中同样示出了图3中的曲线a。从曲线b可以看出，相比于曲线a，不论是在低灰阶时段还是在高灰阶时段期间，在对第三子显示区域的背光分区进行峰值驱动之后，第三子显示区域的亮度相对于未进行峰值驱动的背光分区对应的子显示区域亮度高得多。而人眼对低灰阶时段的亮度差异的敏感性比较明显，因此，仅对第三子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动而不进行数据信号的补偿容易造成视觉亮度均一性的降低，不利于显示设备显示的画面的质量。而从曲线c可以看出，在数据信号低于Dt的低灰阶时段，第三子显示区域的亮度几乎与其它未进行峰值驱动的背光分区对应的子显示区域相同，而在高灰阶时段，亮度可以上升到峰值亮度BLpeak。因此，在对第三子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动的基础上，通过数据信号补偿电路对第三子显示区域的数据信号进行调整，可以显著提高第三子显示区域在低灰阶时段期间与其它较低亮度的子显示区域的亮度均一性，同时还能在高灰阶时段期间展现峰值亮度。
根据本发明的另一实施例，还可针对显示设备的未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域执行数据信号的补偿。也就是说，本发明的该实施例还可以从另一角度进一步减小未进行峰值驱动背光分区对应的子显示区域与一些已进行峰值驱动的背光分区对应的子显示区域之间的亮度差异。因此，该实施例可以进一步提升显示设备显示画面的整体亮度的均一性，提高显示画面的视觉效果。
在一些实施例中，所述未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域可包括第四子显示区域，第四子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N4个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N4小于预设的数量阈值N0，所述方法还可包括：由第二数据信号补偿电路对第四子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第四子显示区域的光透过率。
在一些实施例中，可由第二数据信号补偿电路将第四子显示区域的数据信号D调整为D/K2，其中K2通过以下等式求出：
其中是对应于第四子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
再次参照图2，在一些实施例中，所述确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动的步骤可进一步包括：S14，计算针对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动所需要的功率P1；S15,将所述的所需要的功率P1与功率阈值P0进行比较；其中当所需要的功率P1小于功率阈值P0时，对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，且所述功率阈值P0为显示设备的额定功率或最大功率与显示设备显示一帧图片所需要的功率之间的功率差。在该实施例中，由于只是在所需要的功率P1小于功率阈值P0的情况下对被确定进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，所以可以充分考虑到显示设备当前所能承受的增加的功率消耗量，可以避免显示设备的实际功率消耗超过额定功率或最大功率，可以有效地保护显示设备的安全，避免对显示设备的损坏，有利于延长显示设备的使用寿命。
本发明的另一实施例提出了一种显示设备的控制装置。再次参照图5，根据本发明的一个实施例的显示设备可包括控制装置1、显示面板2以及背光模组3，该显示设备的示例包括但不限于液晶显示器。正如之前所提到的，在对显示面板2的控制方面来说，显示面板2的显示区域可以被划分成多个子显示区域SA，背光模组3可以被划分成多个子背光分区。本发明实施例提供的控制装置1可以对显示设备应用峰值驱动技术，即通过对各子显示区域SA的当前亮度水平进行分析而选择出适于执行峰值驱动的背光分区SB，让一些子显示区域达到更大的视觉亮度，以使得显示画面的细节更加清晰，并有利于提升显示画面的对比度。
如图5所示，根据本发明的实施例的显示设备的控制装置1包括峰值驱动电路10，其可设置于显示设备的背光模组3，用于确定是否对各背光分区SB进行峰值驱动，并对被确定将进行峰值驱动的背光分区SB进行峰值驱动，所述背光分区SB与显示设备的子显示区域SA相对应；以及数据信号补偿电路11，其可设置于显示面板2，用于根据所述峰值驱动电路10的确定结果，而至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿。
在一些实施例中，峰值驱动电路10在确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动时可以考虑各子显示区域的当前亮度水平。例如，峰值驱动电路10可以基于显示设备的各子显示区域SA的平均亮度或者各子显示区域SA所包括的亮度超过预设的第二亮度阈值的像素的数量来确定是否对各子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动。
图6示出了根据本发明的一个实施例的控制装置1中的峰值驱动电路10的结构框图。如图6所示，峰值驱动电路10可包括统计模块101，用于统计每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量；平均亮度值计算模块102，用于计算每个子显示区域的平均亮度值；以及确定模块103，其用于根据统计模块101或平均亮度值计算模块102的结果确定出将进行峰值驱动的背光分区。在一些实施例中，统计模块101可包括运算电路、比较电路、计数电路等，例如，运算电路可以计算出每个子显示区域中的各个像素的亮度值，比较电路可以将每个像素的亮度值与第二亮度阈值比较，在此基础上，计数电路可以统计得到每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量。平均亮度值计算模块102可以包括累加器以及除法电路。例如，累加器可以对某个子显示区域的所有像素的亮度值进行累加以得到该子显示区域的亮度值的和，然后除法电路可以将所得到的亮度值的和除以该子显示区域内的像素的数量，即可得到该子显示区域的平均亮度值。确定模块103可以包括比较电路，该比较电路可以将每个子显示区域的平均亮度值与第一亮度阈值进行比较，并将每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量与数量阈值N0进行比较，以从显示设备的各子显示区域中选择或确定出将针对其所对应的背光分区进行峰值驱动的子显示区域。在另一示例中，确定模块103还可包括存储器，该存储器至少可存储将对其进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域的位置或地址，峰值驱动电路10可以依据所存储的位置或地址对相应的背光分区进行峰值驱动。应当理解到，在本发明的实施例中，峰值驱动电路10可以不仅仅包括上述的统计模块101、平均亮度值计算模块102以及确定模块103，还可以包括其它的功能模块，例如向显示设备的背光分区的发光器件提供电流的电流驱动电路、可以调整提供给发光器件的电流的电流调整电路，等等。
在一些实施例中，确定模块可确定针对显示设备的第一子显示区域、第二子显示区域以及第三子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动，其中第一子显示区域的平均亮度值大于预设的第一亮度阈值并包括N1个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N1大于预设的数量阈值N0；第二子显示区域的平均亮度值大于第一亮度阈值并包括N2个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N2小于预设的数量阈值N0；第三子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N3个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N3大于预设的数量阈值N0。能够理解的是，第二亮度阈值在数值上可以与第一亮度阈值相等，也可以不相等。选择当前平均亮度较高或者包含较多数量的亮度较亮的像素的子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动是合理的，因为这样的子显示区域的当前总体亮度水平更加接近于期望的最高亮度。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，数据信号补偿电路11可包括第一数据信号补偿电路110，其用于针对第三子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第三子显示区域的光透过率。
在一个实施例中，对于第三子显示区域的小于预设的数据信号阈值Dt的数据信号D，第一数据信号补偿电路110将该数据信号D调整为D/K1；对于第三子显示区域的大于数据信号阈值Dt的数据信号D，第一数据信号补偿电路110将该数据信号D调整为:
其中A表示显示设备显示图像的最高灰阶，例如，A可以等于255；数值K1通过以下等式求出：
其中是对应于第三子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。γ可能依据不同的显示设备的类型或型号而不同，例如γ可以等于2.2、2.5等等。
也就是说，显示设备的第三子显示区域的经第一数据信号补偿电路调整后的数据信号Dnew可以用公式表示为：
正如之前讨论的，在对上述的第三子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动的情况下，通过对第三子显示区域的数据信号进行这样的调整，可以在低灰阶时段期间改善第第三子显示区域与未进行峰值驱动的背光分区对应的子显示区域之间的亮度均一性。此外，在高灰阶时段期间，可以使得第三子显示区域展现较高的亮度，以实现峰值驱动带来的优点。
在一些实施例中，数据信号补偿电路11还可对显示设备的未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域执行数据信号的补偿。如此，可以从另一角度进一步提升显示设备显示画面的整体亮度的均一性，提高显示画面的视觉效果。例如，根据本发明的一个实施例，未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域包括第四子显示区域，第四子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N4个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N4小于预设的数量阈值N0。在该实施例中，基于峰值驱动电路10的确定结果，数据信号补偿电路11可以对第四子显示区域的数据信号进行补偿。而对于平均亮度值大于第一亮度阈值的第一子显示区域以及第二子显示区域，这两类子显示区域可以被认为是整体上比较亮的子显示区域，可以对其进行峰值驱动而不进行数据信号的补偿，这样，可以使得其整体的亮度进一步增加而进一步提升这些子显示区域的细节清晰度。当然，在其它的实施例中，对第一子显示区域以及第二子显示区域进行数据信号的补偿也是可能的，以更加有利于显示设备显示画面的整体亮度的均一性。因此，在本发明的一些实施例中，如图5所示，数据信号补偿电路11可包括第二数据信号补偿电路111，其用于对第四子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第四子显示区域的光透过率。
尽管在图5所示的实施例中，对第三子显示区域进行数据信号补偿的电路与对第四子显示区域进行数据信号补偿的电路分别被独立地实现为第一数据信号补偿电路110以及第二数据信号补偿电路111，但是，在其他实施例中，也可以将对所有需要进行数据信号补偿的子显示区域进行数据信号的补偿的电路实现为一个整体。
在一些实施例中，第二数据信号补偿电路111可将第四子显示区域的数据信号D调整为D/K2，其中K2通过以下等式求出：
其中是对应于第四子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
图7示出了根据本发明的另外一些实施例的峰值驱动电路10的结构框图，如图7所示，峰值驱动电路10还可进一步包括功率计算模块104，其用于计算针对被确定进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动所需要的功率P1；比较模块105，用于将所述的所需要的功率P1与功率阈值P0进行比较；当所需要的功率P1小于功率阈值P0时，峰值驱动电路10对被确定进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，且所述功率阈值P0为显示设备的额定功率或最大功率与显示设备当前显示一帧图片所消耗的功率之间的功率差。功率计算模块104可以首先基于显示设备的工作电压以及与每个被确定进行峰值驱动的背光分区对应的子显示区域的峰值亮度所对应的驱动电流来计算出对该子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动所需的功率，然后将每个被确定进行峰值驱动的背光分区所需要的功率进行累加而得到所述的功率P1。基于类似的原理，可以计算出显示设备当前显示一帧图片所消耗的功率，并进一步根据显示设备的额定功率或最大功率而计算得到功率阈值P0。在该实施例中，由于峰值驱动电路10只是在所需要的功率P1小于功率阈值P0的情况下对被确定进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，所以可以充分考虑到显示设备当前所能承受的增加的功率消耗量，可以避免显示设备的实际功率消耗超过额定功率或最大功率，可以有效地保护显示设备的安全，避免对显示设备的损坏，有利于延长显示设备的使用寿命。
本发明的另外的实施例还提供了一种显示设备，该显示设备可包括上文描述的关于控制装置的实施例中的任一实施例所描述的控制装置。能够理解的是，这样的显示设备可以是可进行背光调节并具有显示功能的任何设备，包括但不限于液晶显示器、电视、移动电话、平板电脑、播放器、导航仪等等。
本发明的各种实施例所描述的显示设备的控制装置可以用各种硬件的形式来实现，例如，可以对现场可编程门阵列（FPGA）芯片进行编程以实现控制装置的功能，替代性地，也可以采用可编程的微处理器或集成电路芯片并结合使用外围电路来实现。本发明的上述各实施例所描述的控制显示设备的方法可以利用各种计算机语言进行编程来实现具体的步骤。另外，对于上述各实施例所描述的显示设备的控制装置以及控制显示设备的方法，还可以用软件编程与硬件电路相结合的方式来实现。
以上已经参照附图详细描述了本发明的实施例，但是，应该注意的是，上述实施例用来举例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多替代性实施例而并未脱离所附权利要求的范围。在权利要求中，词语“包括”并未排除除了权利要求中所列举的那些之外的元件或步骤的存在。元件之前的词语“一”或“一个”并未排除多个这样的元件的存在。某些特征被记载在相互不同从属权利要求中这一纯粹事实并不意味着这些特征的组合不能被有利地使用。

Claims (21)

1. 一种用于控制显示设备的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动，所述背光分区与显示设备的子显示区域相对应；以及
响应于上述确定步骤的结果而至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于显示设备的各子显示区域的平均亮度或者各子显示区域所包括的亮度超过预设的第二亮度阈值的像素的数量来确定是否对与各子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动的步骤包括：
统计每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量；
计算每个子显示区域的平均亮度值；
根据上述统计步骤或计算步骤的结果而确定出将进行峰值驱动的背光分区。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定针对显示设备的第一子显示区域、第二子显示区域以及第三子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动，其中第一子显示区域的平均亮度值大于预设的第一亮度阈值并包括N1个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N1大于预设的数量阈值N0；第二子显示区域的平均亮度值大于第一亮度阈值并包括N2个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N2小于预设的数量阈值N0；第三子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N3个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N3大于预设的数量阈值N0。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
由第一数据信号补偿电路对第三子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第三子显示区域的光透过率。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，对于第三子显示区域的小于预设的数据信号阈值Dt的数据信号D，由第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为D/K1；
对于第三子显示区域的大于所述数据信号阈值Dt的数据信号D，由第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为
，
其中A表示显示设备显示图像的最高灰阶；数值K1通过以下等式求出：
其中是对应于第三子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
针对显示设备的未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域执行数据信号的补偿。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域包括第四子显示区域，第四子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N4个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N4小于预设的数量阈值N0，其中所述方法还包括：由第二数据信号补偿电路对第四子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第四子显示区域的光透过率。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，由所述第二数据信号补偿电路将第四子显示区域的数据信号D调整为D/K2，其中K2通过以下等式求出：
其中是对应于第四子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
10.如权利要求1-9的任一项所述的方法，其特征在于，所述确定是否对显示设备的各背光分区进行峰值驱动的步骤进一步包括：
计算针对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动所需要的功率P1；
将所述的所需要的功率P1与功率阈值P0进行比较；
其中当所需要的功率P1小于功率阈值P0时，对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，且所述功率阈值P0为显示设备的额定功率或最大功率与显示设备显示一帧图片所需要的功率之间的功率差。
11. 一种显示设备的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
峰值驱动电路，设置于背光模组，其用于确定是否对各背光分区进行峰值驱动，并对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，所述背光分区与显示设备的子显示区域相对应；以及
数据信号补偿电路，设置于显示面板，其用于根据所述峰值驱动电路的确定结果，而至少针对被确定进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域中的平均亮度值低于预设的第一亮度阈值的子显示区域执行数据信号的补偿。
12.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述峰值驱动电路基于显示设备的各子显示区域的平均亮度或者各子显示区域所包括的亮度超过预设的第二亮度阈值的像素的数量来确定是否对与各子显示区域对应的背光分区进行峰值驱动。
13.如权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述峰值驱动电路包括：
统计模块，用于统计每个子显示区域所包括的亮度超过第二亮度阈值的像素的数量；
平均亮度值计算模块，用于计算每个子显示区域的平均亮度值；
确定模块，其用于根据统计模块或平均亮度值计算模块的结果确定出将进行峰值驱动的背光分区。
14. 如权利要求 13 所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块确定针对显示设备的第一子显示区域、第二子显示区域以及第三子显示区域所对应的背光分区进行峰值驱动，其中第一子显示区域的平均亮度值大于预设的第一亮度阈值并包括N1个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N1大于预设的数量阈值N0；第二子显示区域的平均亮度值大于第一亮度阈值并包括N2个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N2小于预设的数量阈值N0；第三子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N3个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N3大于预设的数量阈值N0。
15.如权利要求14所述的控制装置，其特征在于，所述数据信号补偿电路包括：
第一数据信号补偿电路，其用于对第三子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第三子显示区域的光透过率。
16. 如权利要求15所述的控制装置，其特征在于，对于第三子显示区域的小于预设的数据信号阈值Dt的数据信号D，第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为D/K1；
对于第三子显示区域的大于所述数据信号阈值Dt的数据信号D，第一数据信号补偿电路将该数据信号D调整为
，
其中A表示显示设备显示图像的最高灰阶，数值K1通过以下等式求出：
其中是对应于第三子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
17.如权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述数据信号补偿电路还对显示设备的未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域执行数据信号的补偿。
18.如权利要求17所述的控制装置，其特征在于，所述未进行峰值驱动的背光分区所对应的子显示区域包括第四子显示区域，第四子显示区域的平均亮度值小于第一亮度阈值并包括N4个亮度超过第二亮度阈值的像素，且N4小于预设的数量阈值N0，其中所述数据信号补偿电路包括第二数据信号补偿电路，其用于对第四子显示区域的数据信号进行补偿，以调整第四子显示区域的光透过率。
19.如权利要求18所述的控制装置，其特征在于，所述第二数据信号补偿电路将第四子显示区域的数据信号D调整为D/K2，其中K2通过以下等式求出：
其中是对应于第四子显示区域的背光分区经过背光调节后的背光亮度，是对应于显示设备的任何子显示区域的背光分区未经过背光调节时的默认背光亮度，γ是显示设备的表征输出图像对输入信号的失真的物理参数。
20.如权利要求11-19中的任一项所述的控制装置，其特征在于，所述峰值驱动电路进一步包括：
功率计算模块，其用于计算针对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动所需要的功率P1；
比较模块，用于将所述的所需要的功率P1与功率阈值P0进行比较；
其中当所需要的功率P1小于功率阈值P0时，所述峰值驱动电路对对被确定将进行峰值驱动的背光分区进行峰值驱动，且所述功率阈值P0为显示设备的额定功率或最大功率与显示设备显示一帧图片所需要的功率之间的功率差。
21.一种显示设备，其特征在于包括如权利要求11-20中任一项所述的控制装置。
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