液晶顯示亮度控制方法和裝置以及液晶顯示設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于液晶顯示技術領域，尤其是涉及一種液晶顯示亮度控制方法和裝置以 及液晶顯示設備。
【背景技術】
[0002] 液晶顯示器（Liquid Crystal Display，簡稱LCD)通常采用動態背光調制技術控 制背光亮度，可達到節能、提升顯示對比度等圖像畫質效果。如圖1為現有技術中液晶顯示 中動態背光調制技術原理結構圖，液晶顯示裝置包括，圖像處理部接收輸入圖像信號，且根 據圖像信號灰階亮度采集得到背光數據，一方面，按照預定顯示面板的規格將圖像信號進 行轉換格式，輸出至液晶顯示部分中時序控制器（TC0N)，經時序控制器生產時序控制信號 和數據信號以驅動液晶面板，另一方面，將采集得到的背光數據輸出至背光處理部，該背光 處理部將背光數據轉換為背光控制信號，以控制背光驅動部來控制背光組件中背光源的亮 度，若圖像亮度高則驅動較高的背光亮度，若圖像亮度低則驅動較低的背光亮度。
[0003] 動態背光調制技術主要包括分區背光調制和全局背光調制。其中，全局背光調制 技術采集一幀圖像內容的平均亮度來控制背光亮度，這樣，背光實際亮度是由一幀全局圖 像平均灰階值確定的，因此，圖像平均最大灰階值(即：全白場圖像）對應驅動得到背光最大 亮度，為了保護背光光源工作可靠性，通常背光最大亮度控制背光源的額定工作亮度以下。 通常在正常顯示畫面中，經統計可知，動態視頻畫面中整體平均灰階亮度在50%IRE左右， 這樣，背光亮度的平均值則為最大背光亮度的50%左右，因此，全局背光調制技術中背光源 實際運行平均功率控制在額定功率的一半左右，在一定程度有明顯的節能效果。但是，全局 背光調制技術采集到的一幀或連續多幀的全局圖像平均灰階亮度，由該圖像平均灰階來控 制全局背光源亮度，該圖像平均灰階亮度無法體現圖像內容中局部畫面之間亮度細節，然 而，圖像對比度變化更多體現在圖像內容中局部畫面之間亮度差異上，因此，其對提升顯示 對比度的畫質效果能起到作用較小。
[0004] 而分區動態背光調制技術，如圖2現有技術中分區動態背光調制技術中背光分區 示意圖，整個背光源矩陣包含A方向的M個分區和B方向的N個分區，如圖假設M=16，N=9,計 M*N=144個背光分區，每個背光分區中背光源亮度可單獨驅動控制，其中，需要說明是，該背 光分區理想狀態下，每個背光分區可獨立照亮其背光區域，但實際上，相鄰背光源亮度會有 一定影響。在分區動態背光調制技術中，每幀全局圖像被分割成多個與背光分區對應的分 區圖像數據塊，通過采集與該分區圖像數據塊中灰階數據以得到該對應背光分區的背光數 據，采集得到的每個分區背光數據體現了對應分區圖像數據塊之間亮度差異，這樣，該背光 分區背光亮度由該背光分區對應圖像塊的亮度確定的，分區背光亮度變化體現了需要顯示 區域畫面的分區圖像數據塊中灰階亮度，突出了顯示圖像局部畫面之間顯示亮度差異，提 升動態圖像的對比度畫質效果。
[0005] 現有技術中，分區動態背光調制技術中采集圖像背光數據的背光值方法，如圖3 為，影像處理部分接收輸入的圖像信號，一方面，圖像灰階分區統計單元，用于統計圖像信 號中分區圖像數據塊中每個圖像像素點的亮度灰階，背光值處理單元從統計結果中提取該 分區背光值，其中，具體背光值提取方法可采取最大值法、平均值法、加權均值法、及平均值 加權法等。另一方面，為了彌補不同背光分區中背光亮度不同帶來圖像顯示亮度差異，還可 以結合每個背光分區中背光值，根據背光光學模型存儲單元預設函數關系，由圖像灰階補 償單元對輸入圖像信號按照預定圖像數據灰階補償算法，得到補償圖像數據輸出至時序控 制器，以驅動液晶面板顯示圖像。具體的，上述背光值提取算法中，如：每個圖像像素點的圖 像灰階變化范圍為0-255,提取得到分區背光值則為0-255中的任一值，然后，背光處理單 元接收該0-255任一背光值后，直接轉換PffM背光驅動信號以驅動該分區背光源；其中，最 大背光值255相應驅動背光源得到最大背光亮度，其他0-255之間任一背光值驅動背光源 得到的峰值亮度均小于該最大背光亮度。經分析可知，畫面對比度指標由最大峰值亮度與 最小顯示亮度比值決定，即：顯示灰階值為255畫面與顯示灰階值為0畫面的顯示亮度的比 值，然而，通常顯示灰階值為0畫面亮度是確定的，其受背光亮度影響較小，因此，最大峰值 亮度為顯示畫面對比度指標的主要因素。上述分析可知，由于每個分區背光峰值亮度受限 于最大背光值255,若各個分區的最大峰值受限于該最大背光值255,則影響顯示畫面對比 度效果提升空間。
【發明內容】
[0006] 本發明提供一種液晶顯示亮度控制方法、裝置和液晶顯示設備，用于解決現有技 術中畫面對比度效果提升空間受限問題。
[0007] -方面，本發明實施中提供液晶顯示亮度控制方法，包括：根據接收圖像信號，按 照預設規則確定分區圖像數據塊中圖像灰階值，根據該圖像灰階值預提取該分區圖像數據 對應的分區背光值；根據預置背光值增益系數與預提取的分區背光值相乘，得到該背光分 區的增益后的分區背光值，其中，預置背光值增益系數大于1 ;將各個分區背光值映射至相 應背光分區中背光源的驅動電路，以驅動控制該相應背光分區的背光源亮度。
[0008] 優選的，該方法還包括：確定圖像灰階均值小于第一閾值時，對增益后分區背光值 乘以修正系數，其中，該修正系數為根據圖像亮度分布的分散度確定，且該修正系數小于1。
[0009] 再一方面，本發明實施例中提供一種液晶顯示亮度控制裝置，包括：分區圖像灰階 統計部，用于根據接收圖像信號，按照預定規則確定分區圖像數據塊中圖像灰階值；分區背 光值預提取部，用于根據該分區圖像塊中灰階值預提取分區圖像數據對應的分區背光值； 分區背光值增益部，用于根據預置背光值增益系數與預提取得到分區背光值相乘，得到該 背光分區的增益背光值，其中，預置背光值增益系數大于1 ;分區背光值輸出部，用于將各 個分區背光值映射至相應背光分區中背光源的驅動電路，以驅動控制該相應背光分區的背 光源亮度。
[0010] 優選的，該液晶顯示亮度控制裝置，還包括：背光值修正部，用于確定圖像灰階均 值小于第一閾值時，對增益后分區背光值乘以修正系數，其中，該修正系數為根據圖像亮度 分布的分散度確定，且該修正系數小于1。
[0011] 還一方面，本發明實施例中提供一種液晶顯示設備，包括：存儲器，用于存儲程序 和各類預置查找表數據；液晶顯示亮度控制裝置，用于執行所述存儲器中程序及根據執行 程序調用各類查找表數據；以及用于接收圖像信號進行數據處理，輸出圖像數據至時序控 制器，該時序控制器根據圖像數據生成控制液晶面板顯示圖像的驅動信號；還用于根據圖 像信號輸出分區背光值至背光處理單元；背光處理單元，用于根據各分區背光值確定對應 的PffM信號占空比，輸出至PffM驅動單元；PffM驅動單元，用于生成PffM控制信號以控制對 應分區背光源；其中，液晶顯示亮度控制裝置為上述任一液晶顯示亮度控制裝置。
[0012] 本發明一些實施例中提供液晶顯示亮度控制方法和裝置以及液晶顯示設備，一方 面，從分區圖像數據塊中灰階值計算得到預提取分區背光值，然后，再獲取預置背光增益系 數，將各個預提取分區背光值分別乘以該背光增益系數得到增益分區背光值，輸出至背光 驅動電路以驅動各個背光分區中背光源，實現了提升背光峰值亮度，進一步提高了圖像顯 示的動態對比度。
[0013] 再一方面中，本發明一些優選實施例中，由于采取增加修正系數方式，其根據圖像 平均灰階亮度確定圖像整體是否為大面積暗場，如果是，則需要對增益后分區背光值進行 修正，其中，根據圖像亮度分布分散度確定修正系數，這樣，本發明對背光峰值亮度增強的 基礎上，當圖像平均亮度小于某一閾值時，表明該圖像畫面屬于暗場景，且當圖像亮度分布 分散度較大，則降了背光增益幅度，而當圖像平均亮度大于某一閾值時，則表明該圖像畫面 非大面積為暗場景，這樣，光暈對其影響較小，不降低其背光增益幅度，或小幅度降低其背 光增益幅度，也保證了背光峰值亮度。
【附圖說明】
[0014] 圖1為現有技術中液晶顯示中動態背光調制技術原理結構圖； 圖2為現有技術中分區動態背光調制技術中背光分區示意圖； 圖3為現有技術中分區動態背光控制技術中提取分區背光值結構圖； 圖4為本發明實施例一的一種液晶顯示亮度控制方法的流程示意圖； 圖5a為本發明實施例一提供一種顯示區域的圖像數據塊分割示意圖； 圖5b本發明實施例一提供一種分區圖像數據塊族的分割示意圖； 圖5c本發明實施例一提供另一種分區圖像數據塊族的分割示意圖； 圖6a為本發明實施例一提供一種獲取預置背光增益系數方式的流程示意圖； 圖6b為本發明實施例一提供又一種獲取預置背光增益系數方式的流程示意圖； 圖7a為本發明實施例一提供一種背光值增益曲線示意圖； 圖7b為本發明實施例一提供又一種背光值增益曲線示意圖； 圖8為本發明實施例一的背光值增益量對比示意圖； 圖9為本發明實施例一的背光源驅動結構圖； 圖IOa為圖像畫面亮度分