CN108962185B - 一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置，首先，根据确定出的上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，使亮的地方更亮，暗的地方更暗，增大本帧显示画面的对比度；之后，根据确定出的亮度值，确定亮度降低系数；再根据亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。因此，该方法是在增大显示画面的对比度的基础上进行的，可以实现在降低下一帧显示画面的各像素亮度时，最大限度地减小对显示画面对比度的影响；同时，该方法是根据本帧显示画面的亮度情况，降低下一帧显示画面的亮度，即自适应地调节每一帧显示画面各像素的亮度，具有优异的灵活性。

Description

一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Display,OLED)显示器，因其具有响应速度快、色域宽、视角大、亮度高、以及质轻等特点，备受关注，在显示领域得到了广泛的应用。尤其是在虚拟技术(Virtual Reality,VR)领域，通常采用OLED显示器作为VR设备的屏幕；同时，随着VR技术的发展，对OLED显示器的要求也越来越高，例如，对OLED显示器的分辨率要求从高清(High Definition,HD)到全高清(Full High Definition,FHD)，再到四倍高清(Quad High Definition,QHD)，对扫描频率的要求也从60Hz到90Hz再到120Hz等；然而，如此大的显示分辨率和扫描频率，使得OLED显示器的功耗大大增加，再加上VR设备普遍受限于供电电池的续航能力等特定因素，导致VR设备的使用时间大大降低，影响用户体验。
目前，降低VR设备功耗的主要途径为降低OLED显示器的功耗，即降低显示画面的亮度；而在现有技术中，通常采用固定的方式降低每一帧显示画面的亮度，缺少一定的灵活性；另外，现有的方式是对整幅显示画面的亮度直接进行整体降低，使得显示画面的对比度下降，导致在户外情况下显示画面模糊，影响显示效果。
基于此，如何在不影响显示画面对比度的情况下降低显示画面的亮度，且提高降低显示画面亮度的灵活性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置，用以解决现有技术中如何在不影响显示画面对比度的情况下降低显示画面的亮度，且提高降低显示画面亮度的灵活性的问题。
本发明实施例提供了一种降低显示画面亮度的方法，包括：
根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表；
根据所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，以增大所述本帧显示画面的对比度；
确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；
根据确定出的所述亮度值，确定亮度降低系数；
根据确定出的所述亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值，包括确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值、亮度最大值和亮度最小值；
所述根据确定出的所述亮度值，确定亮度降低系数，具体包括：
根据确定出的所述亮度平均值，所述亮度最大值和所述亮度最小值，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况；
在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件时，根据所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中各像素对应的所述亮度降低系数；
在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件时，根据所述下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中不同亮度区域对应的所述亮度降低系数。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述根据确定出的所述亮度平均值，所述亮度最大值和所述亮度最小值，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况，具体包括：
在确定所述亮度平均值小于第一预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；
在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和所述亮度最小值之差与所述亮度最大值之比不大于第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；
在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和亮度最小值之差与所述亮度最大值之比大于所述第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第二预设条件。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度平均值越大，所述预设亮度降低系数越小。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度区域的亮度值越大，所述预设亮度降低系数越小。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，具体包括：
确定所述上一帧显示画面的亮度直方统计图；
根据所述上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面的亮度均衡化直方图和动态范围扩展(Dynamic Range Extension,DRE)参数；
根据所述亮度均衡化直方图和所述动态范围扩展参数，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，所述根据所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，具体包括：
根据所述灰度映射表中亮度与调整比例之间的对应关系，调整本帧显示画面中各像素的亮度。
本发明实施例还提供了一种降低显示画面亮度的装置，包括：
第一确定模块，用于根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表；
对比度调整模块，用于根据所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，以增大所述本帧显示画面的对比度；
第二确定模块，用于确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；
第三确定模块，用于根据确定出的所述亮度值，确定亮度降低系数；
亮度降低模块，用于根据确定出的所述亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述装置中，所述确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值，包括确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值、亮度最大值和亮度最小值；
所述第三确定模块，具体用于根据确定出的所述亮度平均值，所述亮度最大值和所述亮度最小值，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况；在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件时，根据所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中各像素对应的所述亮度降低系数；在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件时，根据所述下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中不同亮度区域对应的所述亮度降低系数。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述装置中，所述第三确定模块，具体用于在确定所述亮度平均值小于第一预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和所述亮度最小值之差与所述亮度最大值之比不大于第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和亮度最小值之差与所述亮度最大值之比大于所述第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第二预设条件。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述装置中，所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度平均值越大，所述预设亮度降低系数越小。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述装置中，所述下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度区域的亮度值越大，所述预设亮度降低系数越小。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述装置中，所述第一确定模块，具体用于确定所述上一帧显示画面的亮度直方统计图；根据所述上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面的亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数；根据所述亮度均衡化直方图和所述动态范围扩展参数，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述装置中，所述对比度调整模块，具体用于根据所述灰度映射表中亮度与调整比例之间的对应关系，调整本帧显示画面中各像素的亮度。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述降低显示画面亮度的装置。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置，首先，根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定上一帧显示画面对应的灰度映射表；再根据上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，使亮的地方更亮，暗的地方更暗，增大本帧显示画面的对比度；之后，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；再根据确定出的亮度值，确定亮度降低系数；最后，根据确定出的亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。因此，该方法是在增大显示画面的对比度的基础上进行的，可以实现在降低下一帧显示画面的各像素亮度时，最大限度地减小对显示画面对比度的影响；同时，该方法是根据本帧显示画面的亮度情况，降低下一帧显示画面的亮度，即自适应地调节每一帧显示画面各像素的亮度，具有优异的灵活性。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种降低显示画面亮度的方法的流程图；
图2为本发明实施例中提供的用于建立灰度映射表的装置的结构示意图；
图3a为本发明实施例中提供的显示画面亮度处理前的亮度直方统计图；
图3b为本发明实施例中提供的显示画面亮度处理后的亮度直方统计图；
图4为本发明实施例中提供的实施例一的方法的流程图；
图5为本发明实施例中提供的实施例一的交互流程图；
图6为本发明实施例中提供的一种降低显示画面亮度的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种降低显示画面亮度的方法，如图1所示，可以包括：
S101、根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定上一帧显示画面对应的灰度映射表；
S102、根据上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，以增大本帧显示画面的对比度；
S103、确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；
S104、根据确定出的亮度值，确定亮度降低系数；
S105、根据确定出的亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。
本发明实施例提供的上述降低显示画面亮度的方法，是在增大显示画面的对比度的基础上进行的，可以实现在降低下一帧显示画面的各像素亮度时，最大限度地减小对显示画面对比度的影响；同时，该方法是根据本帧显示画面的亮度情况，降低下一帧显示画面的亮度，即自适应地调节每一帧显示画面各像素的亮度，具有优异的灵活性。
需要说明的是，本发明实施例提供的上述降低显示画面亮度的方法，可以适用于电致发光显示面板，如OLED显示面板，还可以适用于液晶显示面板，或是其他可以通过降低显示画面的亮度来降低功耗的显示面板，在此不作限定。
在具体实施时，为了能够确定出上一帧显示画面对应的灰度映射表，以便于根据上一帧的灰度映射表对本帧显示画面中的各像素亮度进行调整，增大本帧显示画面的对比度，在本发明实施例提供的上述方法中的步骤S101根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定上一帧显示画面对应的灰度映射表，可以具体包括：
确定上一帧显示画面的亮度直方统计图；
根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定上一帧显示画面的亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数；
根据亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数，确定上一帧显示画面对应的灰度映射表。
具体地，为了能够接收各帧显示画面的数据信号，在本发明实施例提供的上述方法中，采用至少两个具有双端口的易挥发性随机存储器(Random Access Memory,RAM)，进行分时交替接收各帧显示画面的数据信号，将接收到的数据信号中的红绿蓝RGB格式数据转换成灰度色度YUV格式数据，并提取出灰度信息生成亮度直方统计图；因多个RAM的交替工作，可以有效避免相邻两像素数据之间的数据干扰，避免读写冲突；进一步地，在RAM对一帧显示画面的数据统计完成后，会自动将内部数据清零，以便于继续对下一帧显示画面的数据进行处理，避免在同一个RAM中相邻两像素数据之间的数据干扰，提高了RAM工作的准确性。
具体地，为了提高上一帧显示画面对应的灰度映射表的结果准确性，以及适用性，在确定上一帧显示画面对应的灰度映射表时，并不限于只是根据亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数来确定，还可以包括直方图平均值，以及动态范围扩展的权重，在此不作限定；其中，在确定动态范围扩展参数时，在本发明实施例提供的上述方法中，需要根据输入的阈值(Current Threshold,CT)和亮度直方图方差来确定，且输入的CT是根据显示画面的分辨率而预先设定的固定值；在确定出动态范围扩展之后，可以根据动态范围扩展的结果，确定出动态范围扩展的权重；此外，直方图平均值是在确定出亮度均衡化直方图后，根据亮度直方统计图和亮度均衡化直方图而确定的。
进一步地，在确定上一帧显示画面对应的灰度映射表时，在本发明实施例提供的上述方法中，主要是通过三个存储器来实现的，具体可见图2所示的用于建立灰度映射表的装置的结构示意图，首先第一存储器201用于接收直方图平均值和亮度均衡化直方图；并将接收到的直方图平均值和亮度均衡化直方图传输至第一倍增器202中，对输入的亮度数据进行迭代相乘；并将结果传输至第二存储器203中，对亮度数据进行预处理；之后将预处理后的结果传输至第二倍增器204中，继续对输入的亮度数据进行迭代相乘；接着将结果传输至第三存储器205中，对输入的亮度数据进行处理得到优化后的亮度直方图；然后将优化后的亮度直方图传输至累加器206中，对优化后的亮度直方图进行累加操作；最后将结果传输至分离器207中，对累加结果进行拆分，得到最后的灰度映射表；当然，上述结构示意图中的每个部件的工作过程均是采用现有技术来完成的，还可以根据具体的实际需要，在现有技术的基础上进行相应地改进，以得到灰度映射表，在此不作限定。
在具体实施时，为了保证在对下一帧显示画面中的各像素亮度降低后，不影响显示画面的对比度，需要根据上一帧显示画面对应的灰度映射表中的亮度与调整比例之间的对应关系，对本帧显示画面中各像素的亮度进行调整，以增大本帧显示画面的对比度；因此，在本发明实施例提供的上述方法中的步骤S102根据上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，可以具体包括：
根据灰度映射表中亮度与调整比例之间的对应关系，调整本帧显示画面中各像素的亮度。
在具体实施时，在调整完本帧显示画面的亮度之后，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值之前，还需要对本帧显示画面中调整后的各像素的亮度进行平滑滤波处理，以消除边缘和交界处的噪音，提高后续操作的准确性。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述方法中的步骤S103中，在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值时，该亮度值可以包括亮度平均值、亮度最大值和亮度最小值；具体地，在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值时，确定的是调整亮度之后的本帧显示画面的整体的亮度平均值，以反映本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况；另外，亮度最大值和亮度最小值均是根据本帧显示画面中调整后的各像素亮度而确定的，以反映调整后的本帧显示画面中整幅显示画面的亮度差别，以便于进一步判断采用何种方式来确定亮度降低系数。
具体地，在确定本帧显示画面中调整后的各像素亮度中的亮度最大值和亮度最小值时，在本发明实施例提供的上述方法中，首先需要对确定出的本帧显示画面中调整后的各像素亮度进行区域划分；例如，以本帧显示画面中调整后的各像素亮度对应的灰度范围为0-255为例，将255×(1-n％)至255确定为高亮度区域，将0至255×n％确定为低亮度区域，如此，只需要将亮度位于高亮度区域中的各像素中的亮度最大值作为本帧显示画面中调整后的各像素亮度中的亮度最大值即可，同理，将亮度位于低亮度区域中的各像素中的亮度最小值作为本帧显示画面中调整后的各像素亮度中的亮度最小值。当然，每一帧显示画面在调整亮度后各像素亮度对应的灰度范围不是固定的，可以是0-255，还可以是10-250，或者是20-200，在确定亮度最大值和亮度最小值时，需要根据每一帧显示画面中调整后的各像素亮度对应的灰度范围而确定；其中，n需要为正数，当然可以是整数，还可以是分数，在此不作限定。
进一步地，此种亮度区域的划分方法可以适用于每一帧显示画面，当然，这只是其中一种亮度区域的划分方法，并不限于此，还可以依据其他的划分方法对亮度区域进行划分，在此不作限定。
在具体实施时，为了降低下一帧显示画面中各像素的亮度，首先需要确定出亮度降低系数，而下一帧显示画面中各像素的亮度降低系数，是根据本帧显示画面中各像素的亮度平均值、亮度最大值和亮度最小值而确定的，所以可以实现根据本帧显示画面中的各像素亮度，来降低下一帧显示画面中各像素的亮度，即自适应地调节显示画面中各像素的亮度，使得本发明实施例提供的上述方法具有优异的灵活性；因此，在本发明实施例提供的上述方法中的步骤S104根据确定出的亮度值，确定亮度降低系数，可以具体包括：
根据确定出的亮度平均值，亮度最大值和亮度最小值，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况；
在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件时，根据亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定下一帧显示画面中各像素对应的亮度降低系数；
在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件时，根据下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定下一帧显示画面中不同亮度区域对应的亮度降低系数。
具体地，在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件时，表明本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值较小，或整幅显示画面中各像素的亮度差别较小；因此，根据亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定下一帧显示画面中各像素对应的亮度降低系数，即使下一帧显示画面中的各像素亮度均乘以对应的亮度降低系数；其中，在亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系中，随着亮度平均值越大，预设亮度降低系数也就越小；具体地，如表1所示，其中，M表示亮度平均值，θ表示预设亮度降低系数，当亮度平均值M大于或等于40且小于60时，对应的预设亮度降低系数θ为0.98；而当亮度平均值M大于或等于200且小于220时，对应的预设亮度降低系数θ则为0.78；另外，当亮度平均值M大于或等于220且整幅显示画面中各像素的亮度差别较小时，对应的预设亮度降低系数θ则为0.75(表1中未示出)。
表1
亮度平均值M 预设亮度降低系数θ
220>M≥200 0.78
200>M≥180 0.80
180>M≥140 0.82
140>M≥120 0.86
120>M≥100 0.88
100>M≥80 0.90
80>M≥60 0.95
60>M≥40 0.98
当然，预设亮度降低系数并不限于表1中的数值，还可以是其他数值；同理，亮度平均值的范围也不限于表1中的范围，还可以是其他范围，只要能够在满足条件的情况下降低下一帧显示画面中各像素的亮度即可，在此不作限定。
具体地，在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件时，表明本帧显示画面中调整后的各像素亮度之间差别较大；因此，根据下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定下一帧显示画面中不同亮度区域对应的亮度降低系数，即对下一帧显示画面中调整后的各像素亮度进行亮度区域的划分，对不同区域进行不同的处理；其中，在下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系中，随着亮度区域的亮度值越大，预设亮度降低系数也就越小。
例如，在对下一帧显示画面中调整后的各像素亮度划分亮度区域时，可以将下一帧显示画面中调整后的各像素亮度划分为高亮度区域、低亮度区域和中间亮度区域，并将高亮度区域对应的预设亮度降低系数设置为α,将低亮度区域对应的预设亮度降低系数设置为β,将中间亮度区域对应的预设亮度降低系数设置为γ；其中,亮度区域的划分方法可以与前述对本帧显示画面中调整后的各像素亮度划分亮度区域的方法相同，若下一帧显示画面中调整后的各像素亮度对应的灰度范围为0-255时，将255×(1-n％)至255确定为高亮度区域，将0至255×n％确定为低亮度区域，将除高亮度区域和低亮度区域之外的区域为中间亮度区域；因此，三个亮度区域的亮度值的大小顺序为：高亮度区域>中间亮度区域>低亮度区域，相应地，与三个亮度区域对应的预设亮度降低系数的大小顺序为：α＜γ<β；在降低下一帧显示画面中的各像素亮度时，使位于高亮度区域内的各像素亮度均乘以对应的预设亮度降低系数α，使位于低亮度区域内的各像素亮度均乘以对应的预设亮度降低系数β，使位于中间亮度区域内的各像素亮度均乘以对应的预设亮度降低系数γ。当然，具体的各亮度区域对应的预设亮度降低系数的数值可以根据具体情况进行设置和调整，在此不作具体限定。
具体地，在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况时，在本发明实施例提供的上述方法中，可以具体包括：
在确定亮度平均值小于第一预设值时，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件；
在确定亮度平均值不小于第一预设值且亮度最大值和亮度最小值之差与亮度最大值之比不大于第二预设值时，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件；
在确定亮度平均值不小于第一预设值且亮度最大值和亮度最小值之差与亮度最大值之比大于第二预设值时，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件。
具体地，第一预设值是根据功耗计算得到的，通过将亮度平均值与第一预设值进行比较，可以直接地确定显示器的功耗大小，从而对显示画面的亮度进行调整；一般地，可以将第一预设值设置为220，当然，还可以是200，或者是240等其他数值，在此不作限定。第二预设值与第一预设值不同，它并不是根据功耗计算得到的，而是根据整幅显示画面的亮度差别而确定的，因此，第二预设值可以用于判断整幅显示画面中亮度差别的程度；一般地，可以将第二预设值设置为5％，当然，还可以是10％，或者是2％等其他百分数，在此不作限定；以第二预设值为5％为例，在亮度最大值和亮度最小值之差与亮度最大值之比大于5％时，表明整幅显示画面的亮度差别较大；而当亮度最大值和亮度最小值之差与亮度最大值之比不大于5％时，表明整幅显示画面的亮度差别较小。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述方法中，在确定出亮度降低系数时，可以根据该亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度，具体的结果如图3a和图3b所示，其中，图3a为未经处理过的图片对应的亮度直方统计图，图3b为利用本发明实施例提供的上述方法处理过的图片对应的亮度直方统计图，其中，横坐标表示亮度值，纵坐标表示像素个数，纵坐标越大，说明位于该亮度值的像素个数越多；从图3a和图3b中可知，经过本发明实施例提供的上述方法处理后，位于高亮度值(255附近)的像素消失了；同时，位于较小亮度值附近的像素个数(如虚线框所示)要比处理前的多，即将原图片中暗的部分增加；并且，增加了位于较高亮度值附近的像素个数(如虚线圈所示)，即将原图片中亮的部分增加；因此，图3b与图3a相比，在降低显示画面的亮度时，并没有对显示画面的对比度造成不良的影响，反而使得对比度有了明显的增加，大大提高了画面的显示质量。
下面将结合具体实施例，对本发明实施例提供的上述方法进行详细说明。
实施例一：以第一帧至第三帧为例，并结合图4所示的方法的流程图，以及图5所示的交互流程图；其中，F1表示第一帧，L1表示第一帧中的显示时间，V1表示第一帧中的非显示时间，F2表示第二帧，L2表示第二帧中的显示时间，V2表示第二帧中的非显示时间，F2’表示亮度调整后的第二帧，F3表示第三帧，F3’表示亮度调整后的第三帧，F3”表示降低显示画面亮度后的第三帧。
S401、确定第一帧显示画面的亮度直方统计图；
S402、根据第一帧显示画面的亮度直方统计图，确定第一帧显示画面的亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数；
S403、根据亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数，确定第一帧显示画面对应的灰度映射表；
S404、根据第一帧显示画面对应的灰度映射表，调整第二帧显示画面中各像素的亮度，以增大第二帧显示画面的对比度；
S405、确定第二帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值，亮度最大值和亮度最小值；
S406、确定亮度平均值是否小于第一预设值；若是，则执行步骤S407：若否，则执行步骤S408；
S407、根据亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定第三帧显示画面中各像素对应的亮度降低系数；执行步骤S410；
S408、亮度最大值和亮度最小值之差与亮度最大值之比是否大于第二预设值；若否，则执行步骤S407；若是，则执行步骤S409；
S409、根据第三帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定第三帧显示画面中不同亮度区域对应的亮度降低系数；
S410、根据确定出的亮度降低系数，降低第三帧显示画面中各像素的亮度。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种降低显示画面亮度的装置，由于该装置的工作原理与前述一种降低显示画面亮度的方法相似，故该装置的具体实施方式可以参见上述方法的实施例，重复之处不再赘述。
具体地，本发明实施例提供的上述降低显示画面亮度的装置，如图6所示，可以包括：
第一确定模块601，用于根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定上一帧显示画面对应的灰度映射表；
对比度调整模块602，用于根据上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，以增大本帧显示画面的对比度；
第二确定模块603，用于确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；
第三确定模块604，用于根据确定出的亮度值，确定亮度降低系数；
亮度降低模块605，用于根据确定出的亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述装置中，第一确定模块601，具体用于确定上一帧显示画面的亮度直方统计图；根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定上一帧显示画面的亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数；根据亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数，确定上一帧显示画面对应的灰度映射表。
具体地，第一确定模块601可以由RAM来实现，在接收到输入的RGB格式数据后，首先确定出亮度直方统计图，以便于下一步地处理；当然，第一确定模块601还可以由其他硬件设备来实现，在此不作限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述装置中，对比度调整模块602，具体用于根据灰度映射表中亮度与调整比例之间的对应关系，调整本帧显示画面中各像素的亮度。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述装置中，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值，可以包括确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值、亮度最大值和亮度最小值；第三确定模块604，具体用于根据确定出的亮度平均值，亮度最大值和亮度最小值，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况；在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件时，根据亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定下一帧显示画面中各像素对应的亮度降低系数；在确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件时，根据下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定下一帧显示画面中不同亮度区域对应的亮度降低系数。
具体地，在本发明实施例提供的上述装置中，第三确定模块604，具体用于在确定亮度平均值小于第一预设值时，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件；在确定亮度平均值不小于第一预设值且亮度最大值和亮度最小值之差与亮度最大值之比不大于第二预设值时，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件；在确定亮度平均值不小于第一预设值且亮度最大值和亮度最小值之差与亮度最大值之比大于第二预设值时，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件。
具体地，在本发明实施例提供的上述装置中，亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系为：亮度平均值越大，预设亮度降低系数越小。
具体地，在本发明实施例提供的上述装置中，下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系为：亮度区域的亮度值越大，预设亮度降低系数越小。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述装置中，在亮度降低模块605降低下一帧显示画面中各像素的亮度之后，如图6所示，还需要后处理模块606将下一帧显示画面中的亮度数据转换成对应的RGB格式数据，并通过发送模块607将RGB数据发送至显示器608。
具体地，本发明实施例提供的上述装置，可以由现场可编辑门阵列(FPGA)来实现，当然，还可以由其他处理器来实现，在此不作限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述降低显示画面亮度的装置，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件；其具体实施可参见本发明实施例提供的上述降低显示画面亮度的装置的描述，相同之处不再赘述。
本发明实施例提供了一种降低显示画面亮度的方法、其装置及显示装置，首先，根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定上一帧显示画面对应的灰度映射表；再根据上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，使亮的地方更亮，暗的地方更暗，增大本帧显示画面的对比度；之后，确定本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；再根据确定出的亮度值，确定亮度降低系数；最后，根据确定出的亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。因此，该方法是在增大显示画面的对比度的基础上进行的，可以实现在降低下一帧显示画面的各像素亮度时，最大限度地减小对显示画面对比度的影响；同时，该方法是根据本帧显示画面的亮度情况，降低下一帧显示画面的亮度，即自适应地调节每一帧显示画面各像素的亮度，具有优异的灵活性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种降低显示画面亮度的方法，其特征在于，包括：
根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表；
根据所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，以增大所述本帧显示画面的对比度；
确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；
根据确定出的所述亮度值，确定亮度降低系数；
根据确定出的所述亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值，包括确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值、亮度最大值和亮度最小值；
所述根据确定出的所述亮度值，确定亮度降低系数，具体包括：
根据确定出的所述亮度平均值，所述亮度最大值和所述亮度最小值，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况；
在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件时，根据所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中各像素对应的所述亮度降低系数；
在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件时，根据预设的下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中不同亮度区域对应的所述亮度降低系数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据确定出的所述亮度平均值，所述亮度最大值和所述亮度最小值，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况，具体包括：
在确定所述亮度平均值小于第一预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；
在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和所述亮度最小值之差与所述亮度最大值之比不大于第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；
在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和亮度最小值之差与所述亮度最大值之比大于所述第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第二预设条件。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度平均值越大，所述预设亮度降低系数越小。
5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度区域的亮度值越大，所述预设亮度降低系数越小。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，具体包括：
确定所述上一帧显示画面的亮度直方统计图；
根据所述上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面的亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数；
根据所述亮度均衡化直方图和所述动态范围扩展参数，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，具体包括：
根据所述灰度映射表中亮度与调整比例之间的对应关系，调整本帧显示画面中各像素的亮度。
8.一种降低显示画面亮度的装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于根据上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表；
对比度调整模块，用于根据所述上一帧显示画面对应的灰度映射表，调整本帧显示画面中各像素的亮度，以增大所述本帧显示画面的对比度；
第二确定模块，用于确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值；
第三确定模块，用于根据确定出的所述亮度值，确定亮度降低系数；
亮度降低模块，用于根据确定出的所述亮度降低系数，降低下一帧显示画面中各像素的亮度。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度值，包括确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度平均值、亮度最大值和亮度最小值；
所述第三确定模块，具体用于根据确定出的所述亮度平均值，所述亮度最大值和所述亮度最小值，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况；在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第一预设条件时，根据所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中各像素对应的所述亮度降低系数；在确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于第二预设条件时，根据预设的下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与亮度降低系数之间的对应关系，确定所述下一帧显示画面中不同亮度区域对应的所述亮度降低系数。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，具体用于在确定所述亮度平均值小于第一预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和所述亮度最小值之差与所述亮度最大值之比不大于第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第一预设条件；在确定所述亮度平均值不小于所述第一预设值且所述亮度最大值和亮度最小值之差与所述亮度最大值之比大于所述第二预设值时，确定所述本帧显示画面中调整后的各像素的亮度分布情况属于所述第二预设条件。
11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述亮度平均值与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度平均值越大，所述预设亮度降低系数越小。
12.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述下一帧显示画面中调整后的各像素的不同亮度区域与预设亮度降低系数之间的对应关系为：所述亮度区域的亮度值越大，所述预设亮度降低系数越小。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于确定所述上一帧显示画面的亮度直方统计图；根据所述上一帧显示画面的亮度直方统计图，确定所述上一帧显示画面的亮度均衡化直方图和动态范围扩展参数；根据所述亮度均衡化直方图和所述动态范围扩展参数，确定所述上一帧显示画面对应的灰度映射表。
14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述对比度调整模块，具体用于根据所述灰度映射表中亮度与调整比例之间的对应关系，调整本帧显示画面中各像素的亮度。
15.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8-14任一项所述的降低显示画面亮度的装置。
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