專利名稱：液晶顯示器的背光控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，且特別涉及一種高動態(tài)范圍液晶顯示器的背光的控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的高動態(tài)范圍顯示技術(shù)是由一個光源、兩個調(diào)變器與位于兩者之間的光學(xué)結(jié)構(gòu)所組成，用以控制顯示器中不同區(qū)塊的背光亮度值。通過分區(qū)塊地控制背光亮度值，這種高動態(tài)范圍顯示技術(shù)可增加顯示器的動態(tài)范圍或?qū)Ρ榷龋⒖晒?jié)省其功率。但是，在背光亮度值被降低的同時，影像失真卻會伴隨對比提高而發(fā)生，這一直是個需要取舍的問題。目前用來決定每個分區(qū)背光亮度值的方式有兩種第一種是用該區(qū)所有像素值的平均灰階值來決定其背光亮度值，第二種則是將第一種方式算出來的平均灰階值，再用開根號來增強而得到增強的背光亮度值。然而，這兩種傳統(tǒng)的背光控制方式所得的影像，在細節(jié)處還是會產(chǎn)生影像失真的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實施例，此液晶顯示器的背光控制方法先統(tǒng)計影像中灰階值分布的像素個數(shù)。接著，累加灰階值分布的像素個數(shù)，以得出影像的灰階值累積函數(shù)。然后，再將灰階值累積函數(shù)對一基準線進行鏡射，以得出背光調(diào)整函數(shù)。最后，根據(jù)背光調(diào)整函數(shù)來決定液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。
如上所述的方法，還包含在該統(tǒng)計步驟前，先對該影像進行影像增強處理。
如上所述的方法，其中從低灰階值至高灰階值來累加所述灰階值的像素個數(shù)。
如上所述的方法，其中該背光調(diào)整函數(shù)是通過將該灰階值累積函數(shù)對一基準線進行鏡射而得出。
如上所述的方法，其中該基準線的斜率等于1。
如上所述的方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊的影像內(nèi)容對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
如上所述的方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的平均灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
如上所述的方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的最大灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，此液晶顯示器的背光控制方法接收多個影像，并根據(jù)每個影像中像素的灰階值來得出該影像的映射函數(shù)。接著，將映射函數(shù)對一基準線進行鏡射，以得出背光調(diào)整函數(shù)。然后，在顯示影像時，根據(jù)背光調(diào)整函數(shù)來決定液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。
如上所述的方法，其中得出該影像的該映射函數(shù)的步驟包含根據(jù)該影像的灰階值分布函數(shù)得出灰階值累積函數(shù)來作為該映射函數(shù)。
如上所述的方法，其中從低灰階值至高灰階值累加所述灰階值的像素個數(shù)來得到該灰階值累積函數(shù)。
如上所述的方法，還包含在該統(tǒng)計步驟前，先對該影像進行影像增強處理。
如上所述的方法，其中該背光調(diào)整函數(shù)是通過將該映射函數(shù)對一基準線進行鏡射而得出。
如上所述的方法，其中該基準線的斜率等于1。
如上所述的方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊的影像內(nèi)容對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
如上所述的方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的平均灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
如上所述的方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的最大灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例更明顯易懂，附圖的詳細說明如下圖1繪示本發(fā)明的一實施例的方法流程圖。
圖2繪示本發(fā)明的一實施例中調(diào)整后的累積函數(shù)以及背光調(diào)整函數(shù)。
其中，附圖標記說明如下101、102、104、106、108步驟202、206曲線204基準線具體實施方式
本發(fā)明的實施例依照每張影像的特性來調(diào)整每區(qū)的背光值，除了讓每個影像中各分區(qū)中最高灰階值與最低灰階值差距可以拉大之外，還使其中相鄰灰階值之間差距變小。更具體地說，本發(fā)明的實施例使用影像中的映射函數(shù)(Mapping Function)為基礎(chǔ)，并將此映射函數(shù)對一條適當(dāng)斜率的基準線鏡射來得到不同區(qū)塊的背光亮度值的背光調(diào)整函數(shù)。比起上述兩種傳統(tǒng)的背光控制方法，本發(fā)明的實施例更能表現(xiàn)出影像的細節(jié)部分。
圖1繪示本發(fā)明的一實施例的方法流程圖。首先，在步驟102中，統(tǒng)計一影像中各灰階值的像素個數(shù)。接著，在步驟104中，累加灰階值的像素個數(shù)，以得出影像的灰階值累積函數(shù)(Cumulative Function)。然后，在步驟106中，再將灰階值累積函數(shù)對一基準線進行鏡射，以得出背光調(diào)整函數(shù)。最后，在步驟108中，根據(jù)背光調(diào)整函數(shù)來決定液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。
在上述統(tǒng)計步驟之前，在步驟101中，可選擇對該影像先進行影像增強處理(Image Enhancement)。此影像增強處理例如為噪聲消除(NoiseReduction)、影像焦距估計(Video Focus Assessment)、或灰階值分布均等化(Histogram Equalization)等。而且，此實施例從低灰階值至高灰階值來累加所有灰階值的像素個數(shù)，其中包含代表不同顏色的像素。然而，在其它實施例中，也可使用從高灰階值至低灰階值或是其它的累加順序來得出上述的灰階值累積函數(shù)。另外，此實施例所使用的基準線為y＝x，也就是其斜率等于1。所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可根據(jù)當(dāng)時的顯示器規(guī)格、顧客需求以及所顯示的影像類型，自行選擇適當(dāng)?shù)纳踔潦嵌嘟M各具不同斜率的基準線，以供進行鏡射來得出顯示器的分區(qū)背光亮度的背光調(diào)整函數(shù)。
更具體地說，此實施例根據(jù)各個區(qū)塊的影像內(nèi)容所對應(yīng)到背光調(diào)整函數(shù)中的數(shù)值來調(diào)整區(qū)塊的背光亮度。例如，可根據(jù)各個區(qū)塊中的平均灰階值、最大灰階值、灰階值中數(shù)、或是其它代表灰階值，以其所對應(yīng)于背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整區(qū)塊的背光亮度。
換言之，本發(fā)明的實施例先接收多個影像，并根據(jù)每個影像中像素的灰階值來得出該影像的映射函數(shù)。接著，將映射函數(shù)對一基準線進行鏡射，以得出背光調(diào)整函數(shù)。然后，在顯示影像時，根據(jù)背光調(diào)整函數(shù)來決定液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。
以下使用實驗影像的數(shù)據(jù)來具體說明上述實施例的實際操作情形。此實驗影像為顯示器上所顯示的完整圖框畫面，其中包含有2073600個像素數(shù)據(jù)的灰階值。
首先，根據(jù)步驟102，統(tǒng)計實驗影像中各灰階值的像素個數(shù)。在此實施例中，使用統(tǒng)計方式得到所有像素的灰階值(0～255)的分布函數(shù)(Histogram)。此分布函數(shù)中包含有整張實驗畫面中各灰階值分布情況的信息，統(tǒng)計的結(jié)果如表一所示。

表一灰階值的分布函數(shù)接著，根據(jù)步驟104，累加上述灰階值的像素個數(shù)而得出其累積函數(shù)。也就是說，將表一中的灰階值的分布函數(shù)從低灰階值累加至高灰階值而得到其累積函數(shù)，累加的結(jié)果如表二所示。

表二灰階值的累積函數(shù)表二中的累積函數(shù)中依然含有整張實驗畫面中各灰階值分布情況的信息，再經(jīng)過尺度調(diào)整后可將各灰階值對應(yīng)的像素個數(shù)壓縮回0～255，而得到灰階值累積函數(shù)。此處的尺度調(diào)整可使得之后調(diào)整函數(shù)的對應(yīng)更為方便，其中將累積函數(shù)中各灰階值所累積的像素個數(shù)先除以像素個數(shù)的總數(shù)之后再乘上255，調(diào)整后的結(jié)果如表三所示。


表三調(diào)整后的灰階值的累積函數(shù)然后，根據(jù)步驟106，將表三調(diào)整后的灰階值累積函數(shù)對基準線y＝x進行鏡射，以得出背光調(diào)整函數(shù)，鏡射的結(jié)果如表四所示。

表四背光調(diào)整函數(shù)最后，根據(jù)步驟108，使用上述背光調(diào)整函數(shù)來決定液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。在此實施例中，根據(jù)各個區(qū)塊中的最大灰階值所對應(yīng)于背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整區(qū)塊的背光亮度。各區(qū)塊中未調(diào)整前的原背光亮度值以及調(diào)整后的背光亮度值如表五所示。


表五調(diào)整前后背光亮度值的比較圖2繪示表三及表四中的調(diào)整后的累積函數(shù)以及背光調(diào)整函數(shù)。曲線202為表三所示的調(diào)整后的累積函數(shù)，作為鏡射的基準線204為y＝x，而曲線206則為背光調(diào)整函數(shù)。而且，圖2的橫軸與縱軸則特別用來表示各區(qū)塊中原背光亮度值以及其所對應(yīng)的調(diào)整后的背光亮度值(曲線206上的星點)，可對應(yīng)于表五中背光亮度值的比較結(jié)果。
綜上所述，本發(fā)明的實施例可針對每張影像而使用不同的背光調(diào)整函數(shù)，此與使用單一曲線進行調(diào)整的傳統(tǒng)背光調(diào)整方法不同。因此，本發(fā)明的實施例可使高對比影像的背光亮度值往亮暗擴展，如此提高其動態(tài)范圍，而且也可實現(xiàn)使低對比影像(不論為低灰階影像，中間灰階影像或是高灰階影像)的亮度都可達均勻的目的。因此，使用本發(fā)明實施例的背光控制方法可較容易地表現(xiàn)出影像中的細節(jié)。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的背光控制方法，包含以下步驟統(tǒng)計影像中各灰階值的像素個數(shù)；累加所述灰階值的像素個數(shù)，以得出該影像的灰階值累積函數(shù)；依據(jù)該灰階值累積函數(shù)得出背光調(diào)整函數(shù)；根據(jù)該背光調(diào)整函數(shù)來決定該液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的背光控制方法，還包含在該統(tǒng)計步驟前，先對該影像進行影像增強處理。
3.如權(quán)利要求1所述的背光控制方法，其中從低灰階值至高灰階值來累加所述灰階值的像素個數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的背光控制方法，其中該背光調(diào)整函數(shù)是通過將該灰階值累積函數(shù)對一基準線進行鏡射而得出。
5.如權(quán)利要求4所述的背光控制方法，其中該基準線的斜率等于1。
6.如權(quán)利要求1所述的背光控制方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊的影像內(nèi)容對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
7.如權(quán)利要求1所述的背光控制方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的平均灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
8.如權(quán)利要求1所述的背光控制方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的最大灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
9.一種液晶顯示器的背光控制方法，包含以下步驟接收多個影像；根據(jù)每個影像中像素的灰階值來得出該影像的映射函數(shù)；依據(jù)該映射函數(shù)得出背光調(diào)整函數(shù)；以及在顯示該影像時，根據(jù)該背光調(diào)整函數(shù)來決定該液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。
10.如權(quán)利要求9所述的背光控制方法，其中得出該影像的該映射函數(shù)的步驟包含根據(jù)該影像的灰階值分布函數(shù)得出灰階值累積函數(shù)來作為該映射函數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的背光控制方法，其中從低灰階值至高灰階值累加所述灰階值的像素個數(shù)來得到該灰階值累積函數(shù)。
12.如權(quán)利要求9所述的背光控制方法，還包含在該統(tǒng)計步驟前，先對該影像進行影像增強處理。
13.如權(quán)利要求9所述的背光控制方法，其中該背光調(diào)整函數(shù)是通過將該映射函數(shù)對一基準線進行鏡射而得出。
14.如權(quán)利要求13所述的背光控制方法，其中該基準線的斜率等于1。
15.如權(quán)利要求9所述的背光控制方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊的影像內(nèi)容對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
16.如權(quán)利要求9所述的背光控制方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的平均灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
17.如權(quán)利要求9所述的背光控制方法，其中根據(jù)各個區(qū)塊中的最大灰階值對應(yīng)于該背光調(diào)整函數(shù)的數(shù)值來調(diào)整該區(qū)塊的背光亮度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器的背光控制方法，包括統(tǒng)計影像中各灰階值的像素個數(shù)；累加所述灰階值的像素個數(shù)，以得出該影像的灰階值累積函數(shù)；接著，依據(jù)該灰階值累積函數(shù)得出背光調(diào)整函數(shù)；根據(jù)該背光調(diào)整函數(shù)來決定該液晶顯示器的不同區(qū)塊的背光亮度。使用本發(fā)明的液晶顯示器的背光控制方法可較容易地表現(xiàn)出影像中的細節(jié)。
文檔編號G09G3/34GK101021639SQ20071008872
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者林芳正, 廖振宇, 廖凌峣, 黃乙白, 汪德美, 謝漢萍 申請人:友達光電股份有限公司