CN107093407A - 液晶显示器的功耗降低装置及功耗降低方法、液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示器的功耗降低装置，所述功耗降低装置包括：屏幕区域获取模块，用于在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取被观看的第一屏幕区域以及未被观看的第二屏幕区域；动态背光控制模块，用于对所述第二屏幕区域进行动态背光控制调节。本发明还公开一种该功耗降低装置的功耗降低方法以及具有该功耗降低装置的液晶显示器。本发明实现了对液晶显示器的屏幕进行智能分区动态背光调控，同时还降低了液晶显示器的功耗。

Description

液晶显示器的功耗降低装置及功耗降低方法、液晶显示器
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体地讲，涉及一种液晶显示器的功耗降低装置及功耗降低方法、液晶显示器。
背景技术
随着光电与半导体技术的演进，也带动了平板显示器(Flat Panel Display)的蓬勃发展，而在诸多平板显示器中，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)因具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等诸多优越特性，已被应用于生产生活的各个方面。
在液晶显示器中，背光的功耗占整个液晶显示器功耗的百分之七十至百分之八十。随着智能终端越来越轻薄，其内置电池的容量也越来越小，如何使智能终端更省电成为了业内一致的目标。
动态背光控制技术(Content Adaptive Brightness Control，CABC)是一种调节背光亮度以节约背光功耗的技术，其原理是：侦测液晶显示器显示的画面的平均亮度，根据侦测到的平均亮度适当降低液晶显示器的背光亮度，同时增加液晶显示器显示的画面的灰阶值，从而将因背光亮度降低而使显示画面降低的亮度弥补回来。
然而，在现有技术中，通常是对液晶显示器的整个屏幕对应的背光进行动态背光控制调节，而无法实现对特定区域(诸如观看者未观看的屏幕区域)进行针对性的动态背光控制调节。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种实现智能分区动态背光调控的液晶显示器的功耗降低装置及功耗降低方法、液晶显示器。
根据本发明的一方面，提供了一种液晶显示器的功耗降低装置，所述功耗降低装置包括：屏幕区域获取模块，用于在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取被观看的第一屏幕区域以及未被观看的第二屏幕区域；动态背光控制模块，用于对所述第二屏幕区域进行动态背光控制调节。
进一步地，所述屏幕区域获取模块包括：视角定位单元，用于在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取观看者的眼睛的视角；处理单元，用于根据获取的观看者的眼睛的视角确定被观看的所述第一屏幕区域；第一计算单元，用于利用液晶显示器的屏幕减去所述第一屏幕区域，以计算出所述第二屏幕区域。
进一步地，所述动态背光控制模块包括：接收单元，用于接收外部输入的图像数据；特征参数提取单元，用于提取所述图像数据中与所述第二屏幕区域对应的图像数据的特征参数；第二计算单元，用于根据提取的特征参数计算出背光调整因子；背光调整单元，用于根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的背光进行亮度调整；灰阶值补偿单元，用于根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的像素的灰阶值进行补偿。
根据本发明的另一方面，还提供了一种液晶显示器，其包括上述的功耗降低装置。
根据本发明的又一方面，又提供了一种液晶显示器的功耗降低方法，所述功耗降低方法包括：在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取被观看的第一屏幕区域以及未被观看的第二屏幕区域；对所述第二屏幕区域进行动态背光控制调节。
进一步地，所述“在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取被观看的第一屏幕区域以及未被观看的第二屏幕区域”的具体方法包括：在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取观看者的眼睛的视角；根据获取的观看者的眼睛的视角确定被观看的所述第一屏幕区域；利用液晶显示器的屏幕减去所述第一屏幕区域，以得到所述第二屏幕区域。
进一步地，所述“对所述第二屏幕区域进行动态背光控制调节”的具体方法包括：接收外部输入的图像数据；提取所述图像数据中与所述第二屏幕区域对应的图像数据的特征参数；根据提取的特征参数计算出背光调整因子；根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的背光进行亮度调整；根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的像素灰阶值进行补偿。
本发明的有益效果：本发明的液晶显示器的功耗降低装置及功耗降低方法，实现了对液晶显示器的屏幕进行智能分区动态背光调控，同时还降低了功耗。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的液晶面板和背光模块的区域划分示意图；
图2是根据本发明的实施例的液晶显示器的结构示意图；
图3是根据本发明的实施例的液晶显示器的功耗降低方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
图1是根据本发明的实施例的液晶面板和背光模块的区域划分示意图。在图1中，左图表示液晶面板的区域划分图，右图表示背光模块的区域划分图。
参照图1，液晶面板10沿列方向被划分为M×1个矩形面板分区(1，1)、……(M，1)，背光模块20沿列方向被划分为M×1个矩形背光分区(1，1)、……(M，1)，其中，(i，1)矩形面板分区与(i，1)矩形背光分区相对应，1≤i≤M。
这里，仅示出了一种液晶面板10和背光模块20的区域划分方法，本发明并不限制于此。例如，可以沿着行方向将液晶面板10和背光模块20分别划分为1×N个分区，其中(1，j)矩形面板分区与(1，j)矩形背光分区相对应，1≤j≤N；或者还可以沿着列方向和行方向以阵列划分的方式将液晶面板10和背光模块20分别划分为M×N个分区，其中(i，j)矩形面板分区与(i，j)矩形背光分区相对应，1≤j≤N。
图2是根据本发明的实施例的液晶显示器的结构示意图。
参照图2，根据本发明的实施例的液晶显示器包括：液晶面板10、背光模块20、功耗降低装置30。
具体而言，当观看者在观看液晶显示器的屏幕时，由于眼睛的视角的限制，并不能完全观看整个屏幕，而仅会观看整个屏幕的局部屏幕区域。在这种前提下，那么对观看者眼睛正在观看的屏幕区域不进行背光动态调节，而对观看者眼睛未观看的屏幕区域进行背光动态调节，这样可以更加智能的动态调控屏幕的背光，同时降低能耗。具体请看下面的描述。
功能降低装置30包括：屏幕区域获取模块31和动态背光控制模块32。
当观看者在观看液晶显示器的屏幕时，屏幕区域获取模块31被构造为获取被观看者观看的第一屏幕区域11和未被观看者观看的第二屏幕区域12。动态背光控制模块32被构造为仅对第二屏幕区域12进行动态背光控制调节，而不对第一屏幕区域11进行动态背光控制调节。
继续参照图2，屏幕区域获取模块31包括视角定位单元311、处理单元312、第一计算单元313。
视角定位单元311被构造为在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取观看者的眼睛的视角。在本实施例中，视角定位单元311可以包括摄像头以及生物传感器，通过摄像头以及生物传感器来获取观看者观看液晶显示器时的眼睛的视角，但本发明并不限制于此。
处理单元312被构造为根据获取的观看者的眼睛的视角确定被观看的第一屏幕区域11。这里，处理单元312可以根据观看者的眼睛的视角来确定该视角在屏幕上所覆盖的区域，从而确定第一屏幕区域11。在本实施例中，假设观看者的眼睛的视角覆盖(1，1)矩形面板分区、(1，1)矩形背光分区、(2，1)矩形面板分区、(2，1)矩形背光分区，那么，在本实施例中，第一屏幕区域11包括(1，1)矩形面板分区、(1，1)矩形背光分区、(2，1)矩形面板分区和(2，1)矩形背光分区，但本发明并不限制于此。
第一计算单元313被构造为利用液晶显示器的整个屏幕减去第一屏幕区域11，以计算出第二屏幕区域12。也就是说，观看者的眼睛的视角无法覆盖的矩形面板分区和矩形背光分区为第二屏幕区域12，那么，在本实施例中，第二屏幕区域12包括(3，1)矩形面板分区、……、(M，1)矩形面板分区以及(3，1)矩形背光分区、……、(M，1)矩形背光分区，但本发明并不限制于此。
动态背光控制模块32包括：接收单元321、特征参数提取单元322、第二计算单元323、背光调整单元324以及灰阶值补偿单元325。
接收单元321被构造为接收外部输入的图像数据。这里，外部输入的图像数据是针对整个液晶面板10中所有像素的图像数据。该图像数据可例如是输入的RGB值。
特征参数提取单元322被构造为提取所述图像数据中与第二屏幕区域12对应的图像数据的特征参数。作为本发明的另一实施方式，特征参数提取单元322还可以被构造为提取所述图像数据(即输入的全部图像数据)的特征参数。
第二计算单元323被构造为根据提取的特征参数计算出背光调整因子。
背光调整单元324被构造为根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12对应的背光进行亮度调整。这里，背光调整单元324还可以被构造为接收处理单元312提供的反馈信号，其中该反馈信号包括对第一屏幕区域11不进行背光亮度调整的信号。具体地，背光调整单元324根据背光调整因子调整提供给第二屏幕区域12的(3，1)矩形背光分区、……、(M，1)矩形背光分区的光源(诸如LED)的PWM信号的占空比，从而调整降低所述光源的亮度，进而实现对第二屏幕区域12对应的背光的亮度的调整。
灰阶值补偿单元325被构造为根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12对应的像素的灰阶值进行补偿。具体地，灰阶值补偿单元325根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12的(3，1)矩形面板分区、……、(M，1)矩形面板分区的像素的灰阶值进行补偿。
例如，背光调整单元324根据背光调整因子调整第二屏幕区域12的(3，1)矩形背光分区、……、(M，1)矩形背光分区的光源的亮度降低30％，对应地，灰阶值补偿单元325根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12的(3，1)矩形面板分区、……、(M，1)矩形面板分区的像素的灰阶值补偿提高30％。这样，在保持第二屏幕区域12显示画面的亮度不变的同时，由于降低了光源的亮度，从而降低了能耗。
图3是根据本发明的实施例的液晶显示器的功耗降低方法的流程图。
参照图2和图3，根据本发明的实施例的液晶显示器的功耗降低方法包括步骤S310和步骤S320。
具体地，在步骤S310中，屏幕区域获取模块31获取被观看者观看的第一屏幕区域11和未被观看者观看的第二屏幕区域12。
实现步骤S310的具体方法包括：
步骤S311：视角定位单元311在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取观看者的眼睛的视角。此外，在步骤S311中，视角定位单元311可以包括摄像头以及生物传感器，通过摄像头以及生物传感器来获取观看者观看液晶显示器时的眼睛的视角。
步骤S312：处理单元312根据获取的观看者的眼睛的视角确定被观看的第一屏幕区域11。此外，在步骤S312中，处理单元312可以根据观看者的眼睛的视角来确定该视角在屏幕上所覆盖的区域，从而确定第一屏幕区域11。假设观看者的眼睛的视角覆盖(1，1)矩形面板分区、(1，1)矩形背光分区、(2，1)矩形面板分区、(2，1)矩形背光分区，那么在步骤S312中，第一屏幕区域11包括(1，1)矩形面板分区、(1，1)矩形背光分区、(2，1)矩形面板分区和(2，1)矩形背光分区。
步骤S313：第一计算单元313利用液晶显示器的整个屏幕减去第一屏幕区域11，以计算出第二屏幕区域12。也就是说，在步骤S313中，观看者的眼睛的视角无法覆盖的矩形面板分区和矩形背光分区为第二屏幕区域12，即第二屏幕区域12包括(3，1)矩形面板分区、……、(M，1)矩形面板分区以及(3，1)矩形背光分区、……、(M，1)矩形背光分区。
在步骤S320中，动态背光控制模块32仅对第二屏幕区域12进行动态背光控制调节。
实现步骤S320的具体方法包括：
步骤S321：接收单元321接收外部输入的图像数据。此外，在步骤S321中，外部输入的图像数据是针对整个液晶面板10中所有像素的图像数据，其中该图像数据可例如是输入的RGB值。
步骤S322：特征参数提取单元322提取所述图像数据中与第二屏幕区域12对应的图像数据的特征参数。作为步骤S322的另一替代步骤，特征参数提取单元322还可以提取所述图像数据(即输入的全部图像数据)的特征参数。
步骤S323：第二计算单元323根据提取的特征参数计算出背光调整因子。
步骤S324：背光调整单元324根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12对应的背光进行亮度调整。此外，在步骤S324中，背光调整单元324还可以接收处理单元312和第一计算单元313提供的反馈信号，其中该反馈信号包括对第二屏幕区域12进行背光亮度调整的信号和对第一屏幕区域11不进行背光亮度调整的信号。进一步地，背光调整单元324根据背光调整因子调整提供给第二屏幕区域12的(3，1)矩形背光分区、……、(M，1)矩形背光分区的光源(诸如LED)的PWM信号的占空比，从而调整降低所述光源的亮度，进而实现对第二屏幕区域12对应的背光的亮度的调整。
步骤S325：灰阶值补偿单元325根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12对应的像素的灰阶值进行补偿。此外，在步骤S325中，灰阶值补偿单元325根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12的(3，1)矩形面板分区、……、(M，1)矩形面板分区的像素的灰阶值进行补偿。
在根据本发明的实施例的液晶显示器的功耗降低方法中，背光调整单元324根据背光调整因子调整第二屏幕区域12的(3，1)矩形背光分区、……、(M，1)矩形背光分区的光源的亮度降低30％，对应地，灰阶值补偿单元325根据所述背光调整因子对第二屏幕区域12的(3，1)矩形面板分区、……、(M，1)矩形面板分区的像素的灰阶值补偿提高30％。这样，在保持第二屏幕区域12显示画面的亮度不变的同时，由于降低了光源的亮度，从而降低了能耗。
综上所述，根据本发明的实施例的液晶显示器的功耗降低装置和功耗降低方法，实现了对液晶显示器的屏幕进行智能分区动态背光调控，同时还降低了功耗。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (7)

1.一种液晶显示器的功耗降低装置，其特征在于，所述功耗降低装置包括：
屏幕区域获取模块，用于在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取被观看的第一屏幕区域以及未被观看的第二屏幕区域；
动态背光控制模块，用于对所述第二屏幕区域进行动态背光控制调节。
2.根据权利要求1所述的功耗降低装置，其特征在于，所述屏幕区域获取模块包括：
视角定位单元，用于在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取观看者的眼睛的视角；
处理单元，用于根据获取的观看者的眼睛的视角确定被观看的所述第一屏幕区域；
第一计算单元，用于利用液晶显示器的屏幕减去所述第一屏幕区域，以计算出所述第二屏幕区域。
3.根据权利要求1或2所述的功耗降低装置，其特征在于，所述动态背光控制模块包括：
接收单元，用于接收外部输入的图像数据；
特征参数提取单元，用于提取所述图像数据中与所述第二屏幕区域对应的图像数据的特征参数；
第二计算单元，用于根据提取的特征参数计算出背光调整因子；
背光调整单元，用于根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的背光进行亮度调整；
灰阶值补偿单元，用于根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的像素的灰阶值进行补偿。
4.一种液晶显示器，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的功耗降低装置。
5.一种液晶显示器的功耗降低方法，其特征在于，所述功耗降低方法包括：
在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取被观看的第一屏幕区域以及未被观看的第二屏幕区域；
对所述第二屏幕区域进行动态背光控制调节。
6.根据权利要求5所述的功耗降低方法，其特征在于，所述“在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取被观看的第一屏幕区域以及未被观看的第二屏幕区域”的具体方法包括：
在观看者观看液晶显示器的屏幕时获取观看者的眼睛的视角；
根据获取的观看者的眼睛的视角确定被观看的所述第一屏幕区域；
利用液晶显示器的屏幕减去所述第一屏幕区域，以得到所述第二屏幕区域。
7.根据权利要求5或6所述的功耗降低方法，其特征在于，所述“对所述第二屏幕区域进行动态背光控制调节”的具体方法包括：
接收外部输入的图像数据；
提取所述图像数据中与所述第二屏幕区域对应的图像数据的特征参数；
根据提取的特征参数计算出背光调整因子；
根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的背光进行亮度调整；
根据所述背光调整因子对所述第二屏幕区域对应的像素灰阶值进行补偿。
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