CN101675376B - 用于调整背光亮度的方法和*** - Google Patents
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Abstract
提供了一种显示***(200),所述显示***(200)具有:处理器(202);以及耦合到所述处理器(202)的液晶显示器(LCD)面板(230)。所述显示***(200)也包括用于LCD面板(230)的背光灯(222),所述背光灯(222)具有可调整的背光亮度。所述处理器(202)使得在所述LCD面板(230)上显示多个连续图像帧。对于每个所述图像帧选择性地调整背光亮度。
Description
背景技术
许多电子装置具有液晶显示器(LCD)面板以用于显示灰度级或者彩色图像。LCD面板的色彩深度和对比度受到LCD电子器件的控制范围和液晶性能的限制。正在持续地寻求对于LCD色彩深度和对比度的改进。
附图说明
为了详细说明本发明的示例性实施例,现在参照附图,其中:
图1图解了根据实施例的***;
图2图解了根据实施例的计算机;
图3示出了根据实施例的液晶显示器(LCD)面板的亮度级曲线图;并且
图4示出了根据实施例的方法。
符号和命名在下面的描述和权利要求书中使用某些术语来指代特定的***部件。本领域技术人员可以理解,计算机公司可以用不同的名称来指代部件。本文献不打算区别名称上不同而功能相同的部件。在下面的讨论中和在权利要求书中,以开放的方式来使用术语“包括”和“包含”,因此术语“包括”和“包含”应当被解释为表示“包括,但是不限于...”。而且,术语“耦合”旨在表示间接的、直接的、光学的或者无线的电连接。因此,如果第一装置耦合到第二装置,那么该连接可以是通过直接电连接、通过经由其他装置和连接的间接电连接、通过光学电连接或者通过无线的电连接。
具体实施方式
下面的讨论针对本发明的各个实施例。虽然这些实施例的一个或多个可能是优选的,但是所公开的实施例不应当被解释或者以其他方式被使用为限制包括权利要求书的本公开的范围。另外,本领域技术人员将明白,下面的说明具有广泛的应用,并且任何实施例的讨论仅意味着是该实施例的示例,而不打算暗示包括权利要求书的本公开的范围被限于该实施例。
实施例基于动态控制的背光灯来增强液晶显示器(LCD)面板的色彩深度和/或对比度。在至少一些实施例中,可以对于在LCD面板上显示的连续帧调整背光亮度级。发光二极管(LED)是背光灯的示例,其足够迅速地反应以调整每个连续帧的背光亮度级。可替代地可以使用现在已知或者以后开发的其他快速响应背光灯。
图1图解了根据实施例的***100。如图所示,***100包括具有LED背光灯104的LCD面板102。LED背光灯104由LED驱动器106控制。如图所示,视频控制器108向LED驱动器106提供LED亮度控制信号(LEDCTRL)。在至少一些实施例中,对于在LCD面板102上显示的每个帧可调整LEDCTRL。作为示例,视频控制器108可以接收和分析图像帧数据,以确定要在LCD面板102上显示的图像(或者该图像的某些像素)的亮度级。一旦视频控制器108已经确定了该图像的亮度级,就将LEDCTRL输出到LED驱动器106。换句话说,LEDCTRL是每个图像的亮度级的函数。
在一些实施例中,视频控制器108通过分析每个帧像素的亮度值并且确定帧像素的最小亮度值(MINLUM)来确定图像的亮度级。帧像素的MINLUM通常可以在第一值(MINLUM低)和第二值(MINLUM高)的范围之间。在已经确定了MINLUM后,视频控制器108产生用于LED驱动器106的LEDCTRL。在至少一些实施例中,LEDCTRL是多位(例如8位)数字信号。作为示例,如果MINLUM=MINLUM低,则LEDCTRL可以是00000000(最小或者无LED输出)。如果MINLUM=MINLUM高,则LEDCTRL可以是11111111(最大LED输出)。如果MINLUM在MINLUM低和MINLUM高之间,则LEDCTRL可以是在00000000和11111111之间的对应值。
在一些实施例中,视频控制器108通过分析每个帧像素的亮度值并且确定帧像素的最大亮度值(MAXLUM)来确定图像的亮度级。帧像素的MAXLUM通常可以在第一值(MAXLUM低)和第二值(MAXLUM高)的范围之间。在已经确定了MAXLUM后,视频控制器108产生用于LED驱动器106的LEDCTRL。在至少一些实施例中,LEDCTRL是多位(例如8位)数字信号。作为示例,如果MAXLUM=MAXLUM低,则LEDCTRL可以是00000000(最小或者无LED输出)。如果MAXLUM=MAXLUM高,则LEDCTRL可以是11111111(最大LED输出)。如果MAXLUM在MAXLUM低和MAXLUM高之间,则LEDCTRL可以是在00000000和11111111之间的对应值。
在一些实施例中,视频控制器108通过分析每个帧像素的亮度值并且确定帧像素的平均亮度值(AVGLUM)来确定图像的亮度级。帧像素的AVGLUM通常可以在第一值(AVGLUM低)和第二值(AVGLUM高)的范围之间。在已经确定了AVGLUM后,视频控制器108产生用于LED驱动器106的LEDCTRL。在至少一些实施例中,LEDCTRL是多位(例如8位)数字信号。作为示例,如果AVGLUM=AVGLUM低,则LEDCTRL可以是00000000(最小或者无LED输出)。如果AVGLUM=AVGLUM高,则LEDCTRL可以是11111111(最大LED输出)。如果AVGLUM在AVGLUM低和AVGLUM高之间,则LEDCTRL可以是在00000000和11111111之间的对应值。在至少一些实施例中,LEDCTRL可以是每个图像的帧像素的MINLUM、MAXLUM和/或AVGLUM的函数。其他因素也可以影响LEDCTRL(例如用户输入、MINLUM、MAXLUM或AVGLUM的高/低值的不同集合)。用于确定图像亮度级的过程例如可以基于所实现的LCD面板硬件而改变。
如图所示,视频控制器108也向LCD面板102输出色彩细节亮度控制信号(CDCTRL)。在至少一些实施例中,CDCTRL是多位信号(例如24位),其控制LCD面板102的LCD光孔径(light aperture)。通过向LCD面板102提供CDCTRL和向LED驱动器106提供LEDCTRL,视频控制器108提高LCD面板102的感知色彩深度。作为示例,如果CDCTRL是24位信号并且LEDCTRL是8位信号,则LCD面板102的有效色彩深度是32位。
图2图解了根据实施例的计算机200。计算机200可以代表具有LCD面板230的手持装置、桌上型计算机或者膝上型计算机。如图所示,LCD面板230包括LCD控制器板232。在至少一些实施例中,LCD控制器板232基于前述的CDCTRL信号来控制LCD面板230的LCD光孔径。
如图所示,在LCD面板230的至少一侧提供LED背光灯222。LED背光灯222由LED驱动器220供电以向LCD面板230提供光。LED驱动器220基于前面讨论的LEDCTRL信号来向LED背光灯222输出不同的电压电平或者电流电平。
如图所示,处理器202向LCD控制器板232提供CDCTRL信号,并且向LED驱动器220提供LEDCTRL信号。处理器202可以是视频控制器或者能够产生适当的CDCTRL和LEDCTRL信号的另一处理器。在替代实施例中,通过分开的处理器或视频控制器来提供CDCTRL和LEDCTRL信号。
在至少一些实施例中,处理器202耦合到存储器204,存储器204存储应用程序206、帧缓冲器208、色彩细节指令210和LED亮度指令212。在至少一些实施例中,应用程序206包括操作***、多媒体应用程序或者可被处理器202执行的其他应用程序。当被执行时,应用程序206使得在LCD面板230上显示图像。
在至少一些实施例中,帧缓冲器208从诸如应用程序206的源接收图像。帧缓冲器208中的图像被处理器202周期性地访问并被发送到LCD面板230以进行显示。在帧缓冲器208中存储的图像使用该图像的每个像素的色彩值和/或亮度值来表示。
在至少一些实施例中,色彩细节指令210使得处理器202检查在帧缓冲器208中存储的图像并且向LCD控制器板232输出控制LCD光孔径的CDCTRL信号。作为示例,处理器202可以检查图像的每个像素的色彩值,并且输出CDCTRL信号以相应地控制LCD光孔径。在一些实施例中,色彩细节指令210使得处理器202能够提高或者降低CDCTRL信号的分辨率(用于表示所述信号的位的数量)。例如,可以基于在帧缓冲器208中存储的色彩值的分辨率或者LCD面板230的分辨率来适配CDCTRL信号的分辨率。替代地,色彩细节指令210可以使得处理器202能够为CDCTRL值保持固定分辨率,即使在帧缓冲器208中存储的像素的色彩值分辨率更高或者更低(例如不同的应用程序可以产生不同的色彩值分辨率)也是如此。另外,色彩细节指令210可以使得处理器202能够基于正与计算机200一起使用的LCD面板230的能力来输出不同分辨率的CDCTRL信号。
在至少一些实施例中,LED亮度指令212使得处理器202检查在帧缓冲器208中存储的图像,并且向LED驱动器220输出LEDCTRL信号。作为示例,处理器202可以检查图像的每个像素的亮度值,并且输出LEDCTRL信号以相应地控制LED亮度级。如上所述,LEDCTRL信号可以基于每个图像帧的MINLUM、MAXLUM和/或AVGLUM计算。其他因素也可以影响LEDCTRL(例如用户输入、MINLUM、MAXLUM或AVGLUM的高/低值的不同集合)。如果处理器202更新在LCD面板230上显示的每个帧的CDCTRL和LEDCTRL信号,则提高LCD面板230的感知色彩深度和/或对比度。
图3示出了根据实施例的液晶显示器(LCD)面板的亮度级曲线图。如图所示,在LCD面板上的图像内容的动态亮度范围在最小黑色级和最大白色级的范围之间。构成动态亮度范围的级的数量是CDCTRL级和LEDCTRL级的组合。
如图3中所示,可能存在最小LCD原生(native)亮度级,其对应于如果CDCTRL级处于最小并且LEDCTRL级处于最大则可以实现的最低LCD亮度级。换句话说,如果LED亮度最大化并且LCD光孔径最小化,则LCD面板将具有被称为最小LCD原生亮度级的某个亮度。为了实现LCD面板的更大对比度和色彩深度,可以对于每个帧调整CDCTRL和LEDCTRL信号两者。动态亮度范围的分辨率(可能级的数量)基于由CDCTRL和LEDCTRL提供的控制级的数量而改变。
图4图解了根据实施例的方法400。如图所示,方法400包括:向LCD面板提供色彩细节控制信号(块402)。在至少一些实施例中,色彩细节控制信号控制LCD面板的LCD光孔径,并且对应于前面讨论的CDCTRL信号。在块404,提供LED控制信号来控制LCD面板的LED背光灯的亮度。在至少一些实施例中,LED控制信号对应于前面讨论的LEDCTRL信号,并且可以对于在LCD面板上显示的每个帧进行更新。在块406,对于由LCD面板显示的每个帧选择性地更新色彩细节控制信号和LED控制信号。
Claims (8)
1.一种用于调整背光亮度的显示***(200),包括:
处理器(202);
耦合到所述处理器(202)的液晶显示器(LCD)面板(230);以及
用于该LCD面板(230)的背光灯(222),所述背光灯(222)具有可调整的背光亮度,其中,所述处理器(202)使得在所述LCD面板(230)上显示多个连续图像帧,并且其中,对于每个所述图像帧,通过向背光灯驱动器提供背光亮度控制信号选择性地调整背光亮度,
其中对于每个所述图像帧,所述处理器(202)通过向所述液晶显示器面板(230)提供色彩细节亮度控制信号、以结合所述背光亮度控制信号来提高所述液晶显示器面板(230)的感知色彩深度。
2.根据权利要求1的显示***(200),其中,所述背光灯(222)包括发光二极管(LED)。
3.根据权利要求1的显示***(200),还包括耦合到所述处理器(202)的***存储器(204),所述***存储器(204)包括背光控制指令(212),所述背光控制指令(212)当被执行时使得所述处理器(202)检查每个图像帧的像素亮度值并且输出背光亮度控制信号以基于所述像素亮度值来调整背光亮度。
4.根据权利要求3的显示***(200),其中,所述背光亮度控制信号基于对于每个图像帧确定的最小像素亮度值、对于每个帧确定的最大像素亮度值和对于每个帧确定的平均像素值中的至少一个。
5.一种用于调整背光亮度的方法,包括如下步骤:
提供连续图像帧以显示在液晶显示器(LCD)面板(230)上;并且对于每个所述图像帧,通过向所述液晶显示器面板(230)的背光灯驱动器提供背光亮度控制信号选择性地调整所述LCD面板(230)的背光亮度,
其中对于每个所述图像帧,通过向所述液晶显示器面板(230)提供色彩细节亮度控制信号、以结合所述背光亮度控制信号来提高所述液晶显示器面板(230)的感知色彩深度。
6.根据权利要求5的方法,还包括:从每个图像帧提取信息,以确定背光亮度。
7.根据权利要求5的方法,还包括:分析每个图像帧的像素亮度值并且基于所述像素亮度值来调整背光亮度。
8.根据权利要求5的方法,其中,对于每个所述图像帧选择性地调整所述LCD面板(230)的背光亮度包括:调整发光二极管(LED)的亮度。
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