应用于显示器的背光控制及影像补偿方法与相关的控制电路技术

一显示器的控制电路包含一统计电路、一背光亮度决定电路以及一背光控制电路，其中该显示器包含一背光模块，其具有一最大功率值。该统计电路用来接收一图框，并产生该图框所包含的多个区块的亮度统计信息；该背光亮度决定电路用以根据该多个区块的亮度统计信息与该最大功率值来决定每一个区块对应的一背光亮度，其中该些区块所对应的该些背光亮度中至少之一背光亮度系大于一正常亮度，该正常亮度为该最大功率值平均作用于该些发光元件时该些区块之一所对应的背光亮度；以及该背光控制电路用以根据该些背光亮度来控制该背光模块的亮度。

【技术实现步骤摘要】
应用于显示器的背光控制及影像补偿方法与相关的控制电路
本专利技术系有关于应用于一显示器的背光控制及影像补偿方法与相关的控制电路。
技术介绍
为了增加视觉上的对比性以及达到省电功能，针对影像中亮度较低的区域，有部分的显示器会将对应的背光亮度降低，并对显示数据(即像素值/灰阶值)进行补偿，以使得使用者能够观看到相同的亮度。理想上，背光亮度降低后再进行显示数据补偿所达到的视觉效果，应该是与背光亮度不变且不进行显示数据补偿的视觉效果是相同的。然而，在某些情形下，当背光亮度降低时，会导致显示数据的补偿超过最大值，进而使得显示数据被箝制在最高亮度值，造成影像细节的损失。举例来说，假设背光亮度降为原本的一半，则原本显示数据中具有像素值/灰阶值128～255的像素都会被补偿到像素值/灰阶值255(以8位的数据为例)，造成影像的细节失真，且对比性也降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一在于提供一种应用于一显示器的背光控制及影像补偿方法与相关的控制电路，其可以解决先前技术中影像细节失真以及对比性降低的问题。在本专利技术的一个实施例中，一显示器的控制电路包含一统计电路、一背光亮度决定电路以及一背光控制电路，其中该显示器包含一背光模块，其具有一最大功率值。该统计电路用来接收一图框，并产生该图框所包含的多个区块的亮度统计信息；该背光亮度决定电路用以根据该多个区块的亮度统计信息与该最大功率值来决定每一个区块对应的一背光亮度，其中该些区块所对应的该些背光亮度中至少之一背光亮度系大于一正常亮度，该正常亮度为该最大功率值平均作用于该些发光元件时该些区块之一所对应的背光亮度；以及该背光控制电路用以根据该些背光亮度来控制该背光模块的亮度。在本专利技术的另一个实施例中，揭露了一种应用于一显示器的背光控制及影像补偿方法，其中该显示器包含一由多个发光元件构成的背光模块，其具有一最大功率值，且该方法包含有：接收一图框，并产生该图框所包含的多个区块的亮度统计信息；根据该多个区块的亮度统计信息与该最大功率值来决定每一个区块对应的一背光亮度，其中该些区块所对应的该些背光亮度中至少之一背光亮度系大于一正常亮度，该正常亮度为该最大功率值平均作用于该些发光元件时该些区块之一所对应的背光亮度；以及根据该些背光亮度来控制该背光模块。附图说明图1为根据本专利技术一实施例的控制电路的示意图。图2为根据本专利技术一实施例的背光亮度决定电路的示意图。图3为根据区块的亮度统计信息来决定增益值的示意图。图4为根据本专利技术一实施例的功率保护电路的示意图。图5为根据本专利技术一实施例的亮度补偿增益计算电路的示意图。图6为第一对照表及第二对照表的示意图。图7为权重计算电路根据每一个像素的亮度值来决定出增益值(Gain2)的权重的示意图。图8为根据本专利技术一实施例的应用于一显示器的背光控制及影像补偿方法的流程图。符号说明100控制电路110统计电路120背光亮度决定电路130背光控制电路140亮度补偿增益计算电路150亮度补偿电路310初步评估电路320增益决定电路330调整电路340功率保护电路510减法器520判断电路530乘法器540、550加法器610光散布计算电路620第一对照表630第二对照表640权重计算电路650混合计算电路900～910步骤具体实施方式请参考图1，其为根据本专利技术一实施例的控制电路100的示意图，其中控制电路100系设置于一显示器中，用来依据影像数据产生显示数据与背光控制信号。显示数据系提供给显示器的面板据以控制像素显示，背光控制信号则提供给显示器的背光模块据以控制每一个发光元件的亮度。如图1所示，控制电路100包含有一统计电路110、一背光亮度决定电路120、一背光控制电路130、一亮度补偿增益计算电路140以及一亮度补偿电路150，其中上述元件亦可由一或多个芯片以软件加上硬件的方式来实作。在控制电路100的操作上，首先，统计电路110会接收一图框的影像数据，并计算出该图框的亮度统计信息以及该图框所包含的多个区块的亮度统计信息。举例来说，该图框可以被划分为M*N个区块，其中每一个区块至少对应于背光模块中的一个发光元件，而统计电路110会根据影像数据来计算出该图框中所有像素的平均亮度、该图框中的所有像素亮度的标准偏差、每一个区块中所有像素的平均亮度、以及每一个区块中所有像素亮度的标准偏差。接着，背光亮度决定电路120根据统计电路110所计算出的亮度统计信息来决定出每一个区块的背光亮度，其中所决定出的每一个区块的背光亮度的范围包含所对应的发光元件所能开启的一最高亮度，该最高亮度高于显示器的所有发光元件全亮时每一区块所对应的发光元件所能开启的一正常亮度。详细来说，一般的发光元件都有所能表现亮度范围，以透过一个脉冲宽度调变(Pulse-WidthModulation，PWM)信号控制的发光二极管为例，当PWM信号的工作周期(dutycycle)为60％时可以让发光二极管表现一亮度极限；然而，由于背光模块的功率限制或其他因素，不能允许背光模块中的每一个发光二极管的亮度同时达到亮度极限，因此当一般显示器的背光模块中所有发光二极管全亮时，其PWM信号的工作周期最多可能只能达到30％，来控制所有发光二极管发光。正常亮度即是背光模块的一最大功率值(功率限制)平均作用于该些发光元件时该些区块的其中之一所对应的背光亮度，而最高亮度即是在不考虑功率限制下，一区块的发光二极管能够被驱动的最大亮度。在本实施例中，背光亮度决定电路120所决定出的每一个区块的背光亮度范围可以包含最高亮度(例如对应到PWM信号的工作周期0％～60％)，而并非是传统技术中低于或等于正常亮度(例如对应到PWM的工作周期0％～30％)。接着，背光控制电路130依据背光亮度决定电路120决定出的每一个区块的背光亮度，产生对应的背光控制信号，以控制显示器的背光模块中每一个发光元件的亮度。同时，因应背光的调整，影像数据的亮度也要调整以使得使用者可以观看到相同的视觉效果，因此亮度补偿增益计算电路140会根据该图框中的每一个像素的亮度值、该图框所包含的每一个区块的亮度统计信息以及每一个区块的背光亮度来决定出每一个像素的补偿增益值。接着，亮度补偿电路150将该图框中的每一个像素的亮度值乘以所对应的补偿增益值来得到调整后亮度值，并将调整后亮度值作为显示数据以提供给面板进行显示。其中，亮度补偿电路150可利用一乘法器实作。请参考图2，其为根据本专利技术一实施例的背光亮度决定电路120的示意图。背光亮度决定电路120包含了一初步评估电路310、一增益决定电路320、一调整电路330以及一功率保护电路340。初步评估电路310根据每一个区块的亮度统计信息来决定出每一个区块的初始背光亮度，例如说对应画面暗区的区块给予较暗的初始背光亮度，对应画面亮区的区块则给予较亮的初始背光亮度。其中初始背光亮度的范围为PWM的工作周期0％～30％(其数值仅为范例说明)，也就是说最高可达前述的正常亮度。接着，增益决定电路320根据该图框的亮度统计信息来决定出每一个区块的增益值，举例来说，请参考图3，当区块的亮度统计信息(例如，区块内所有像素的平均亮度)高于一第一临界值TH1时，区块的增益值为一最大增益值，在本实施例中，该最大增益值等于该最高亮度除以正常亮度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于一显示器的控制电路，其中该显示器包含一由多个发光元件构成的背光模块，其具有一最大功率值，该控制电路包含有：一统计电路，用来接收一图框，并产生该图框所包含的多个区块的亮度统计信息；一背光亮度决定电路，用以根据该多个区块的亮度统计信息与该最大功率值来决定每一个区块对应的一背光亮度，其中该些区块所对应的该些背光亮度中至少之一背光亮度大于一正常亮度，该正常亮度为该最大功率值平均作用于该些发光元件时该些区块之一所对应的背光亮度；以及一背光控制电路，用以根据该些背光亮度来控制该背光模块。

【技术特征摘要】
1.一种应用于一显示器的控制电路，其中该显示器包含一由多个发光元件构成的背光模块，其具有一最大功率值，该控制电路包含有：一统计电路，用来接收一图框，并产生该图框所包含的多个区块的亮度统计信息；一背光亮度决定电路，用以根据该多个区块的亮度统计信息与该最大功率值来决定每一个区块对应的一背光亮度，其中该些区块所对应的该些背光亮度中至少之一背光亮度大于一正常亮度，该正常亮度为该最大功率值平均作用于该些发光元件时该些区块之一所对应的背光亮度；以及一背光控制电路，用以根据该些背光亮度来控制该背光模块。2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，该背光亮度决定电路包含有：一初步评估电路，用以根据该多个区块的亮度统计信息决定每一个区块的一初始背光亮度，其中该初始背光亮度不超过该正常亮度；一增益决定电路，用以根据该些亮度统计信息决定每一个区块的一增益值；以及一调整电路，用以依据每一个区块对应的该增益值来调整该每一个区块对应的该初始背光亮度以产生该每一个区块的一调整后背光亮度。3.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，针对该多个区块中的一区块，该增益决定电路于该区块的亮度统计信息高于一第一临界值时决定对应该区块的一增益值为一最大增益值，于该区块的亮度统计信息低于一第二临界值时决定对应该区块的该增益值为一，以及于该区块的亮度统计信息位于该第一临界值与该第二临界值之间时，决定对应该区块的该增益值介于该最大增益值与一之间，且与该区块的亮度统计信息成正相关。4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，该区块的亮度统计信息为该区块的像素平均亮度，且该第一临界值为该图框的一像素平均亮度与该图框的一像素亮度的标准偏差的总和，以及该第二临界值为该图框的该像素平均亮度与该图框的该像素亮度的标准偏差的差值。5.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，该背光亮度决定电路另包含有：一功率保护电路，用以根据每一个区块的该调整后背光亮度以及该最大功率值来决定出输出至该背光控制电路的每一个区块的该背光亮度。6.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，当该图框中每一个区块的该调整后背光亮度所对应的功率值的一总和大于该最大功率值时，根据该最大功率值以及该总和来决定一功率缩小比例，该功率保护电路根据该功率缩小比例降低该些区块中的一部分区块的该调整后背光亮度，以决定该些区块中的该部分区块的该背光亮度。7.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，另包含有：一亮度补偿增益计算电路，用以根据该图框的每一个像素的亮度值、该些区块的亮度统计信息以及每一个区块的该背光亮度来决定出每一个像素一的补偿增益值；以及一亮度补偿电路，用以将该图框中的每一个像素的一亮度值乘以所对应的该补偿增益值来得到一调整后亮度值。8.如权利要求7所述的控制电路，其特征在于，该亮度补偿增益计算电路包含有：一光散布计算电路，用以计算出每一个区块所接收到的来自该些发光元件的一背光亮总和；一第一对照表，用以根据该些区块的亮度统计信息以及每一个区块所接收到的该背光亮总和来决定出每一个像素的一完全补偿增益值；一第二对照表，用以根据该些区块的亮度统计信息以及每一个区块所接收到的该背光亮总和来决定出每一个像素的一非完全补偿增益值；一混合计算电路，用以根据每一个像素的该完全补偿增益值以及该非完全补偿增益值来决定每一个像素的该补偿增益值。9.如权利要求8所述的控制电路，其特征在于，针对该些像素中的一特定像素，当该特定像素所属的一特定区块的一背光亮总和低于一临界值时，该特定像素对应的该完全补偿增益值与该非完全补偿增益值相同，当该特定区块的该背光亮总和高于该临界值时，该特定像素对应的该完全补偿增益值低于该非完全补偿增益值。10.如权利要求9所述的控制电路，其特征在于，当该亮度补偿电路以该特定像素对应的该完全补偿增益值补偿该特定像素的亮度值以得到该特定像素的该调整后亮度值，则该显示器依据该...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仲怡，汪正良，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71