一种液晶显示装置和数字图像信号处理的方法制造方法及图纸

技术编号:3854466 阅读:214 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种液晶显示装置,包括解码模块、时序控制模块、液晶驱动模块、背光驱动模块、液晶面板和LED背光模块,其特征在于,还包括:动态背光控制模块;本发明专利技术还公开了该液晶显示调整装置的数字图像信号处理方法,本发明专利技术采用了背光分区独立控制的方法,可以在画面“较暗”的部分降低甚至关闭背光,使其真正的“暗”下来,从而提高画面对比度,通过对背光的分区独立控制,使背光亮度根据画面内容变化,降低了功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示领域,尤其涉及的是使用LED背光的液晶显示装置,以及数字图像信号的处理方法。
技术介绍
在显示器中,阴极射线管(CRT)曾经一度占据整个市场,但由于其重量和尺寸上的限制,无法满足电子产品小型化和轻量化的趋势,当前需要一种体积小巧的显示装置来替代CRT显示器。之后随着对显示技术的研究,液晶显示器(LCD)以其体积小、重量轻和低功耗等优点,可以实现替代CRT的显示功能,随着对LCD的深入研究,已经大量应用于平板显示器和个人电脑等显示终端设备中,且市场对LCD的需求呈逐年增长趋势。 由于LCD为被动显示,本身是不会发光的,需要有一背光单元来照射LCD面板,靠透过的光线来显示图像,因此LCD需要一个背光单元作为其光源,以供图像显示用。 目前的LCD背光主要有冷阴极灯管(CCFL)和发光二极管(LED)两种类型。 CCFL背光一度成为主流,以其成本低廉技术简单被推崇。但其使用寿命短易损,在色彩还原上具有先天的不足,难以满足高质量的图像显示要求,且CCFL含有对环境危害巨大的金属汞,世界各地已经陆续出台了对含有汞的产品的众多限制;为此LED背光应运而生。相对传统CCFL背光,采用LED做背光的LCD,色彩表现力更强,其色彩还原范围可达NTSC的105%,远优于CCFL背光的70%~85%的表现水准,更容易做到广色域。另外LED的使用寿命可达10万小时,优于CCFL半亮状态的8万小时。且在电路设计更为简单,省去了CCFL所需的逆变高压电路,结构更简单。基于以上诸多优点,使得目前LED已逐渐取代CCFL,大量应用于LCD的背光中。 已经出现了一种LED背光的液晶显示装置,其中的背光亮度是固定的,不能根据液晶显示内容的变化而进行调整。而液晶即使在灰度级为0时,其透射率也达不到0。因此,总有一部分光会透过液晶,即发生漏光现象,导致液晶显示画面应该“暗”的地方不够“暗”,降低了显示对比度;同时,背光源的大部分光被液晶阻挡,降低了背光利用率,产生了额外的能量消耗。 因此,现有技术存在缺陷,需要改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,首先提供一种液晶显示装置,进一步是指提供一种使用LED作为背光源且该LED背光的亮度可以根据液晶显示内容的变化而进行动态调整的液晶显示装置,最后还提供一种液晶显示装置中数字图像信号的处理方法。 本专利技术的技术方案如下 一种液晶显示装置,包括解码模块、时序控制模块、液晶驱动模块、液晶面板、背光驱动模块和LED背光模块,还包括动态背光控制模块;所述动态背光控制模块分别与所述解码模块、所述背光驱动模块、所述时序控制模块相连接,用于接收数字图像信号,按照预设置规则划分区域,分区域分析处理所述数字图像信号,根据分析处理结果动态调整背光亮度数据和液晶灰度数据,分别向所述背光驱动模块和所述时序控制模块输出调整后背光亮度数据和调整后液晶灰度数据;所述背光驱动模块与所述LED背光模块连接,用于根据调整后背光亮度数据驱动所述LED背光模块发光;所述时序控制模块与所述液晶驱动模块连接,用于根据调整后液晶灰度数据产生时序控制信号,传递到所述液晶驱动模块,由其根据所述时序控制信号驱动所述液晶面板显示信息。 所述的液晶显示装置,所述动态背光控制模块与所述解码模块一体设置。 所述的液晶显示装置,所述动态背光控制模块包括图像信号接收模块、图像缓存模块、图像分析模块、背光亮度计算模块、背光分布计算模块、液晶灰度调整模块;所述图像信号接收模块分别与所述解码模块、所述图像缓存模块、所述图像分析模块相连接,用于接收来自所述解码模块的数字图像信号,并分别输出到所述图像缓存模块和所述图像分析模块;所述图像分析模块与所述背光亮度计算模块相连接,用于接收所述数字图像信号,按照预设置规则划分区域,分区域进行分析处理,得到分析处理结果,传送到所述背光亮度计算模块;所述背光亮度计算模块还分别与所述背光驱动模块、所述背光分布计算模块相连接,用于根据所述分析处理结果,计算背光亮度初始值、背光亮度最终值和背光驱动值,将所述背光亮度最终值发送到所述背光分布计算模块,将所述背光驱动值作为调整后背光亮度数据,发送到所述背光驱动模块;所述背光分布计算模块还与所述液晶灰度调整模块相连接,用于根据所述背光亮度最终值计算得到所述背光亮度分布信息,发送到所述液晶灰度调整模块;所述图像缓存模块还与所述液晶灰度调整模块相连接,用于接收并缓存所述数字图像信号,发送到所述液晶灰度调整模块;所述液晶灰度调整模块还与所述时序控制模块相连接,用于根据所述背光亮度分布信息,调整所述数字图像信号中的液晶灰度数据,得到调整后液晶灰度数据,发送到所述时序控制模块。 所述的液晶显示装置,所述图像分析模块包括顺次连接的平均值单元和样本方差单元;所述平均值单元用于接收所述数字图像信号,分区域统计所有像素的原始灰度值,发送到所述样本方差单元;并计算各区域内所有像素的灰度平均值Ai,向所述背光亮度计算模块输出所述灰度平均值Ai;所述样本方差单元用于根据各区域内的原始灰度值,计算样本方差Vi,向所述背光亮度计算模块输出所述样本方差Vi;所述背光亮度计算模块,用于根据所述灰度平均值Ai和所述样本方差Vi,计算背光亮度初始值、背光亮度最终值和背光驱动值。 所述的液晶显示装置,所述背光亮度计算模块包括顺次连接的背光亮度初始值计算单元、背光亮度最终值计算单元和背光驱动值计算单元;所述背光亮度初始值计算单元,用于根据公式Li=a0×Ai+a1×Vi+a2计算背光亮度初始值;其中Li为背光亮度初始值,Ai为所述灰度平均值,a0、a1、a2是在大于0小于1的范围内预先设定的参数;所述背光亮度最终值计算单元用于根据预设判断逻辑判断所述背光亮度初始值Li与系统预先设定的背光亮度最大值Lmax和背光亮度最小值Lmin的大小关系,根据判断结果输出所述背光亮度最终值L’i给所述背光分布计算模块;所述背光驱动值计算单元用于根据公式Ti=L’i×Base计算背光驱动值,输出给所述背光驱动模块,其中Ti为背光驱动值,Base为大于0小于1的预设背光亮度基准值。 所述的液晶显示装置,所述背光亮度最终值计算单元包括顺次连接的判断子单元和输出子单元,所述判断子单元用于根据预设判断逻辑判断所述背光亮度初始值Li与系统预先设定的背光亮度最大值Lmax和背光亮度最小值Lmin的大小关系,所述输出子单元用于根据判断结果输出所述背光亮度最终值L’i,所述预设判断逻辑为若Li>Lmax,则所述输出子单元输出L’i=Lmax;若Li<Lmin,则所述输出子单元输出L’i=Lmin;若Lmin≤Li≤Lmax,则所述输出子单元输出L’i=Li,其中0≤Lmin<Lmax≤1。 一种应用于上述液晶显示装置的数字图像信号处理方法,包括以下步骤A1、缓存所述数字图像信号;A2、对所述数字图像信号分区域进行分析;A3、根据所述分析处理结果,计算背光亮度初始值、背光亮度最终值和背光驱动值,得到调整后的背光亮度数据,驱动LED背光模块发光;A4、根据所述背光亮度最终值计算得到所述背光亮度分布信息,例如,根据预设置的LED亮度分布模型和各区域背光亮度最终值,对所述各区域背光亮度最终值进行叠加计本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液晶显示装置,包括解码模块、时序控制模块、液晶驱动模块、液晶面板、背光驱动模块和LED背光模块,其特征在于,还包括动态背光控制模块;所述动态背光控制模块分别与所述解码模块、所述背光驱动模块、所述时序控制模块相连接,用于接收数字图像信号,按照预设置规则划分区域,分区域分析处理所述数字图像信号,根据分析处理结果动态调整背光亮度数据和液晶灰度数据,分别向所述背光驱动模块和所述时序控制模块输出调整后背光亮度数据和调整后液晶灰度数据;所述背光驱动模块与所述LED背光模块连接,用于根据调整后背光亮度数据驱动所述LED背光模块发光;所述时序控制模块与所述液晶驱动模块连接,用于根据调整后液晶灰度数据产生时序控制信号,传递到所述液晶驱动模块,由其根据所述时序控制信号驱动所述液晶面板显示信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨雷邵寅亮李鹏
申请(专利权)人:北京巨数数字技术开发有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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