專利名稱：液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器的背光調整方法，具體是一種液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法。
背景技術：
隨著人們生活品質的不斷提聞，液晶電視向著大尺寸、超薄、廣色域、聞對比度等方向發(fā)展。LED背光液晶電視正是伴隨著人們的需求逐步走向研究領域與應用市場的，而在LED背光液晶電視技術當中，LED區(qū)域動態(tài)背光液晶電視則是當今液晶領域研究的重點。動態(tài)背光主亮度提取算法因涉及到在保證顯示畫面質量的同時最大程度上降低背光功耗，逐漸成為各液晶電視生產廠商和機構所研究的重要對象。該技術研究的意義(I)提升畫面顯示質量。我們知道，液晶電視背光色域越是接近NTSC色域，顯示畫面色彩越是接近自然色。但是，傳統的液晶電視為CCFL背光，色域只能達到NTSC色域的70°/Γ80%。采用白光LED(W-LED)背光液晶電視盡管色域較傳統的CCFL背光液晶電視色域提升無幾，但W-LED背光液晶電視可采用動態(tài)背光控制技術后實現的對比度提高、功耗降低等優(yōu)勢是傳統CCFL背光液晶電視無法比擬的。況且，采用RGB-LED背光源可以輕松達到100%的NTSC色域范圍，如果采用性能更加強大的LED器件，則可以實現120%以上的NTSC色域范圍。色域的提高，有助于提升液晶電視畫面色彩深度。(2)降低功耗。由于液晶電視功耗主要集中在背光功耗上，而傳統的CCFL背光液晶電視工作時背光又是全部打開的，背光亮度不會根據圖像內容變化，導致了液晶電視功耗較高。隨著人們的生活水平不斷提高，液晶電視向著大尺寸化發(fā)展。而由于液晶電視尺寸的不斷增大，功耗問題越來越明顯。調查顯示目前市場上的主流產品40英寸、42英寸液晶電視功耗在200W-240W之間，46-52英寸功耗在250W-310W之間，而65英寸液晶電視功耗達到了 500W以上。顯然，功耗問題不能滿足設計要求，也與當今節(jié)能減排的國家政策背道而馳。采用動態(tài)背光控制技術液晶電視背光可以適時根據顯示畫面內容調整，使液晶電視功耗降低30%-50%。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種既能得到高品質的圖像又降低了功耗的液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法。本發(fā)明采用以下技術方案解決上述技術問題的一種液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法，包括如下步驟以白光LED光源作為背光源，首先將灰度圖分成4X3共12個背光區(qū)域，然后采用現有的CDF方法計算出各個分區(qū)的背光亮度系數，最后比較這12個區(qū)域的背光亮度系數，以最大值作為全局的背光亮度系數，現有的CDF方法為以白光LED光源作為背光源，首先計算灰度圖所有灰度值的概率密度分布曲線，然后從低灰度值到高灰度值累加得到積累分布函數曲線，最后以k=0. 9所對應的灰度值對應的亮度作為背光亮度系數。本發(fā)明進一步優(yōu)化為所述以最大值作為全局的背光亮度系數中的背光亮度系數限制在O. 6 0. 9之間。本發(fā)明的優(yōu)點在于方法簡單，并且既能升液晶顯示器畫面質量，同時降低了功耗。采用傳統的CDF法進行全局動態(tài)背光，得到的某些背光調制圖失真嚴重；而本發(fā)明的改進方法會獲得高品質的背光調制圖，圖像的失真在人眼接受的范圍內。將背光亮度系數限制在O. 6、. 9之間，避免了如果背光亮度偏小導致重要細節(jié)的丟失，使得圖像質量高。圖像的失真不再是傳統⑶F法只失真10%，而是在10%左右擺動，但依然可得到好的圖像效果。
具體實施方式
·本發(fā)明液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法的實現過程是基于現有的用于區(qū)域動態(tài)背光的⑶F (cumulative distribution function,積累分布函數)法,對其進行改進變?yōu)橐粋€良好的全局動態(tài)背光調整的方法。即先理解傳統的CDF方法，并編寫了 CDF算法的程序，在原算法的基礎上進行改進，提出新算法，編寫出新的程序?，F有的用于區(qū)域動態(tài)背光的CDF方法的步驟以白光LED光源作為背光源，首先計算灰度圖所有灰度值的HF(概率密度分布)曲線；然后從低灰度值到高灰度值累加得到CDF(積累分布函數)曲線；最后以k=0. 9所對應的灰度值對應的亮度作為背光亮度系數。本發(fā)明液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法的步驟以白光LED光源作為背光源，首先將灰度圖分成4X3共12個背光區(qū)域，這12個區(qū)域足以找到一個合適的背光亮度值，同時，由于分區(qū)較少，運算時間快，在硬件方面更易實現；然后采用現有的CDF方法計算出各個分區(qū)的背光亮度系數；最后比較這12個區(qū)域的背光亮度系數，以最大值作為全局的背光亮度系數，而不是采用傳統的方法選擇固定的數值作為背光亮度，一般將原始背光亮度降低20%左右。并將背光亮度系數限制在O. 6^0. 9之間，如果背光亮度系數低于O. 6，圖像的一些比較少但很重要的細節(jié)將可能無法很好的顯示出來，背光亮度系數為O. 6基本上可以把細節(jié)展現出來；背光亮度系數為O. 9得到的背光調制圖質量已經很高，因此不再增加系數以節(jié)省功耗。作為一個具體實施的案例對于每一幀視頻圖像，我們通過MATLAB編程提取圖像每一點像素RGB的最大值，在提取出的最大值組成的矩陣中分別統計0-255的灰度值的個數，再求出0-255的每個灰度值個數與整幅圖像像素總個數的比值，即圖像所有灰度值的概率密度。然后，將灰度值的概率密度從O開始累加到I (也就是說灰度值I對應的累積分布值=灰度值O的概率密度+灰度值I的概率密度；灰度值2對應的累積分布值=灰度值I的累積分布值+灰度值2的概率密度；依次類推一直到255的累積分布值=1)，我們就以累積分布值O. 9對應的灰度值的亮度作為背光亮度，即背光亮度BL= (O. 9對應的灰度值/255) \其中r=2. 2。采用CDF全局法對暗圖像和中間灰度的圖像處理效果不是特別理想。例如黑夜中的幾顆星星，采用⑶F全局法積累分布曲線上升很快，k=0. 9對應的灰度值很小，無法凸顯星星，會造成圖像嚴重失真。為了使CDF算法對各種類型的圖像都有較好的處理效果，我們對其進行改進，算法的步驟和上述⑶F法一樣，只不過我們將最大值組成的矩陣分成3 X 4共12個區(qū)域，然后分別求這12個區(qū)域的累積分布值O. 9對應的灰度值，再算出各區(qū)域的灰度值對應的亮度，最后我們以這12個區(qū)域背光亮度的最大值作為⑶F改進算法的全局背光亮度。在這個過程我們對算法稍作修飾，將背光亮度限制在O. 6-0. 9之間，也就是說如果12個區(qū)域的背光亮度都小于O. 6，我們就用O. 6作為背光亮度；如果12個區(qū)域的背光亮度有大于O. 9的，我們就以O. 9作為背光亮度，這樣做可更好的保證圖像質量同時節(jié)約功耗。改進算法雖然簡單，但對各種類型圖像都有較好的處理效果，該算法的實用性強，該算法能使液晶電視功耗降低10% 40%。參閱下表I所不，為原始⑶F法和改進⑶F算法的對四種圖像(売圖像、暗圖像、聞對比度圖像、中間灰度圖像)處理的實驗結果(包括背光亮度、PSNR、失真率)，表2至表4為該四種類型圖像通過改進CDF算法的獲得的12個區(qū)域的背光亮度值。實驗結果表明該改進CDF算法提高了圖像顯示質量，明顯降低了功耗，同時滿足PSNR圖像質量評價指標要求。表I原始⑶F法和改進⑶F算法的對四種圖像處理的實驗結果
權利要求
1.一種液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法，其特征在于包括如下步驟以白光LED光源作為背光源，首先將灰度圖分成4X 3共12個背光區(qū)域，然后采用現有的CDF方法計算出各個分區(qū)的背光亮度系數，最后比較這12個區(qū)域的背光亮度系數，以最大值作為全局的背光亮度系數，現有的CDF方法為以白光LED光源作為背光源，首先計算灰度圖所有灰度值的概率密度分布曲線，然后從低灰度值到高灰度值累加得到積累分布函數曲線，最后以k=0. 9所對應的灰度值對應的亮度作為背光亮度系數。
2.如權利要求I所述的液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法，其特征在于所述以最大值作為全局的背光亮度系數中的背光亮度系數限制在O. 6^0. 9之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器全局動態(tài)背光調整的方法，包括如下步驟以白光LED光源作為背光源，首先將灰度圖分成4×3共12個背光區(qū)域，然后采用現有的CDF方法計算出各個分區(qū)的背光亮度系數，最后比較這12個區(qū)域的背光亮度系數，以最大值作為全局的背光亮度系數，現有的CDF方法為以白光LED光源作為背光源，首先計算灰度圖所有灰度值的概率密度分布曲線，然后從低灰度值到高灰度值累加得到積累分布函數曲線，最后以k=0.9所對應的灰度值對應的亮度作為背光亮度系數。本發(fā)明的優(yōu)點在于方法簡單，并且既能升液晶顯示器畫面質量，同時降低了功耗。
文檔編號G09G3/34GK102930833SQ20121045044
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權日2012年11月12日
發(fā)明者章小兵, 劉波, 朱標, 陳文明, 趙小珍 申請人:中航華東光電有限公司