液晶屏背光控制裝置、電視機和液晶屏背光控制方法本申請是2012年04月17日提出的發(fā)明名稱為“液晶屏背光控制裝置、電視機和液晶屏背光控制方法”的中國發(fā)明專利申請201210112757.0的分案申請。技術領域本發(fā)明涉及液晶屏幕背光調(diào)制技術領域，具體而言，涉及一種液晶屏背光控制裝置、電視機和一種液晶屏背光控制方法。

背景技術：
隨著電視技術的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)電視、智能電視等不斷出現(xiàn)在觀眾的視野中。一般液晶電視根據(jù)圖像的亮度累計值進行背光的調(diào)制，這種背光調(diào)制方法，未能有效提升顯示圖像的層次感和對比度，在圖像信息量大時無法獲得很好的視覺效果。因此，需要一種新的液晶背光控制技術，可以以圖像信息量為依據(jù)動態(tài)調(diào)制背光調(diào)制系數(shù)，對信息量大的圖像進行背光增強。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明正是基于上述問題，提供了一種液晶屏背光控制技術，可以以圖像信息量為依據(jù)動態(tài)調(diào)制背光調(diào)制系數(shù)，對信息量大的圖像進行背光增強，獲得更好的視覺效果。有鑒于此，本發(fā)明提出了一種液晶屏背光控制裝置，包括：圖像信息量統(tǒng)計單元，統(tǒng)計輸入的視頻信號的圖像信息量并將圖像信息量信息發(fā)送至背光增益獲取單元；所述背光增益獲取單元，連接至所述圖像信息量統(tǒng)計單元，根據(jù)所述圖像信息量獲取背光增益系數(shù)；背光值提取單元，提取所述視頻信號的背光值，將所述背光值發(fā)送至背光值處理單元；所述背光值處理單元，連接至所述背光值提取單元和所述背光增益獲取單元，根據(jù)所述背光增益系數(shù)和所述背光值計算得到增益后的背光值；背光值發(fā)送單元，連接至所述背光值處理單元，將所述增益后的背光值發(fā)送給液晶屏的光源驅(qū)動電路。在該技術方案中，優(yōu)選地，按照獲取的背光增益系統(tǒng)對視頻信號的背光值進行處理，得到適合于對應圖像的背光值，從而可以對信息量大的圖像進行背光增強，可以增大信息量大的圖像灰階間的亮度差。由此，可有效的提升顯示畫面的層次感、對比度。在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述背光增益獲取單元包括存儲器，將圖像信息量與背光增益系數(shù)進行對應存儲，所述背光增益獲取單元根據(jù)所述圖像信息量統(tǒng)計單元統(tǒng)計出的圖像信息量，從所述存儲器中查找出對應的背光增益系數(shù)。在該技術方案中，圖像信息量與背光增益系數(shù)是對應存儲的。由此可構建一個背光增益系數(shù)查找表，由視頻信號的圖像信息量得到對應的背光增益系數(shù)，并且根據(jù)實際需要可以更新背光增益系數(shù)查找表中的對應關系數(shù)據(jù)。在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述背光值處理單元按照以下公式計算出所述增益后的背光值：f(x)＝k(α)×x，其中，f(x)為所述增益后的背光值，α為所述圖像信息量，k(α)為所述背光增益系數(shù)，x為所述背光值提取單元提取出的背光值。在該技術方案中，增益后的背光值為背光值與背光值增益系數(shù)的乘積，由于是以全白場作為調(diào)制基點，因此可以根據(jù)圖像信息量得到更強的背光值。在上述技術方案中，優(yōu)選地，還可以包括：圖像補償單元，連接至背光處理單元，用于根據(jù)接收到的所述增益后的背光值，對接收到的所述視頻信號進行補償處理。在該技術方案中，由于背光值發(fā)生了變化，為保持圖像的亮度不發(fā)生明顯的變化需要進行圖像補償。在上述技術方案中，優(yōu)選地，還可以包括：數(shù)據(jù)接收單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元，所述數(shù)據(jù)接收單元連接至所述圖像信息量統(tǒng)計單元、所述背光值提取單元和所述圖像補償單元，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元連接至所述圖像補償單元，通過所述數(shù)據(jù)接收單元接收來自外部的所述視頻信號，通過所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元將所述圖像補償單元補償處理后的視頻信號發(fā)送至液晶屏的時序控制單元。在該技術方案中，該液晶屏背光控制裝置通過數(shù)據(jù)接收單元(例如，LVDS接收器)接收視頻信號，視頻信號經(jīng)過處理后通過數(shù)據(jù)發(fā)送單元(例如，LVDS發(fā)送器)輸出到液晶屏的時序控制單元。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種電視機，包括上述任一技術方案中所描述的液晶屏背光控制裝置。應用了上述液晶屏背光控制裝置的電視可以根據(jù)顯示圖像信息量對背光進行調(diào)制，對信息量大的圖像進行背光增強，獲得更好的用戶體驗。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種液晶屏背光控制方法，用于具有液晶屏背光控制裝置的終端，包括：步驟202，統(tǒng)計輸入的視頻信號的圖像信息量，提取所述視頻信號的背光值；步驟204，根據(jù)所述圖像信息量獲取背光增益系數(shù)；步驟206，根據(jù)所述背光增益系數(shù)和所述背光值計算得到增益后的背光值；步驟208，將所述增益后的背光值發(fā)送給液晶屏的光源驅(qū)動電路，以控制所述液晶屏的背光。在該技術方案中，優(yōu)選地，按照獲取的背光增益系統(tǒng)對視頻信號的背光值進行處理，得到適合于對應圖像的背光值，從而可以對信息量大的圖像進行背光增強，可以增大信息量大的圖像灰階間的亮度差。由此，可有效的提升顯示圖像的層次感、對比度。在上述技術方案中，優(yōu)選地，步驟204具體包括：將圖像信息量與背光增益系數(shù)進行對應存儲，根據(jù)統(tǒng)計出的所述圖像信息量，查找出對應的背光增益系數(shù)。在該技術方案中，圖像信息量與背光增益系數(shù)是對應存儲的。由此可構建一個背光增益系數(shù)查找表，由圖像信息量得到對應的背光增益系數(shù)，并且根據(jù)實際需要可以更新背光增益系數(shù)查找表中的對應關系數(shù)據(jù)。在上述技術方案中，優(yōu)選地，還可以包括：步驟210，根據(jù)所述增益后的背光值，對接收的所述視頻信號進行補償處理后輸出給所述液晶屏。在該技術方案中，由于背光值發(fā)生了變化，為保持圖像的亮度不發(fā)生明顯的變化需要進行圖像補償。在上述技術方案中，優(yōu)選地，在所述步驟206中，按照以下公式計算出所述增益后的背光值：f(x)＝k(α)×x，f(x)為所述增益后的背光值，α為所述圖像信息量，k(α)為所述背光增益系數(shù)，x為提取出的背光值。在該技術方案中，增益后的背光值為背光值與背光值增益系數(shù)的乘積，由于是以全白場作為調(diào)制基點，因此可以根據(jù)圖像信息量得到更強的背光值。通過以上技術方案，可以以圖像信息量為依據(jù)動態(tài)調(diào)制背光調(diào)制系數(shù)，對信息量大的圖像進行背光增強，增大圖像灰階間的亮度差，有效的提升顯示視頻的層次感、對比度。附圖說明圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的液晶屏背光控制裝置的框圖；圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的背光增益查找曲線的示意圖；圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的完善的背光增益查找曲線的示意圖圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的分區(qū)背光值提取的示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電視機框圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的灰階亮度曲線對比圖。具體實施方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的液晶屏背光控制裝置框圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的液晶屏背光控制裝置100，包括：圖像信息量統(tǒng)計單元102，統(tǒng)計輸入的視頻信號的圖像信息量(例如像熵、圖像白窗口大小)并將圖像信息量信息發(fā)送至背光增益獲取單元104；背光增益獲取單元104，連接至圖像信息量統(tǒng)計單元102，根據(jù)圖像信息量獲取背光增益系數(shù)；背光值提取單元106，提取視頻信號的背光值(背光值的具體提取方式可以參見圖3)，將背光值發(fā)送至背光值處理單元108；背光值處理單元108，連接至背光值提取單元106和背光增益獲取單元104，根據(jù)背光增益系數(shù)和背光值計算得到增益后的背光值；背光值發(fā)送單元110，連接至背光值處理單元108，將增益后的背光值發(fā)送給液晶屏的光源驅(qū)動電路。在一種示例中，可以根據(jù)以下算式獲取圖像信息量：像素坐標(x,y)∈(1:M,1:N)。其中，α為圖像信息量，M、N為圖像區(qū)域邊界范圍，R、G、B分別表示紅、綠、藍三個顏色通道。取一定區(qū)域圖像或全屏圖像的像素R、G、B的最大值的累加值，作為其圖像信息量。在該技術方案中，按照獲取的背光增益系統(tǒng)對視頻信號的背光值進行處理，得到適合于對應圖像的背光值，從而可以對信息量大的圖像進行背光增強，可以增大信息量大的圖像灰階間的亮度差。由此，可有效的提升顯示視頻的層次感、對比度。在上述技術方案中，優(yōu)選地，背光增益獲取單元104包括存儲器(圖中未示出)，將圖像信息量與背光增益系數(shù)進行對應存儲，背光增益獲取單元104根據(jù)所述圖像信息量統(tǒng)計單元102統(tǒng)計出的圖像信息量，從存儲器中查找出對應的背光增益系數(shù)。在該技術方案中，圖像信息量與背光增益系數(shù)是對應存儲的。由此可構建一個背光增益系數(shù)查找表，由圖像信息量得到對應的背光增益系數(shù)，并且根據(jù)實際需要可以更新背光增益系數(shù)查找表中的對應關系數(shù)據(jù)。背光增益系統(tǒng)的具體獲取方式可參見圖2A和圖2B。在上述技術方案中，優(yōu)選地，背光值處理單元按照以下公式計算出增益后的背光值：f(x)＝k(α)×x，其中，f(x)為增益后的背光值，α為所述圖像信息量，k(α)為背光增益系數(shù)，x為背光值提取單元提取出的背光值。在該技術方案中，增益后的背光值為背光值與背光值增益系數(shù)的乘積，由于是以全白場作為調(diào)制基點，因此可以根據(jù)圖像信息量得到更強的背光值。在上述技術方案中，優(yōu)選地，還可以包括：圖像補償單元112，連接至背光處理單元108，用于根據(jù)接收到的增益后的背光值，對接收到的視頻信號進行補償處理。在該技術方案中，由于背光值發(fā)生了變化，為保持圖像的亮度不發(fā)生明顯的變化需要進行圖像補償。在上述技術方案中，優(yōu)選地，還可以包括：數(shù)據(jù)接收單元114和數(shù)據(jù)發(fā)送單元116，數(shù)據(jù)接收單元114連接至圖像信息量統(tǒng)計單元102、背光值提取單元106和圖像補償單元112，數(shù)據(jù)發(fā)送單元116連接至圖像補償單元112，通過數(shù)據(jù)接收單元114接收來自外部的視頻信號，通過數(shù)據(jù)發(fā)送單元116將圖像補償單元112補償處理后的視頻信號發(fā)送至液晶屏的時序控制單元。在該技術方案中，該液晶屏背光控制裝置通過數(shù)據(jù)接收單元114接收視頻信號，視頻信號經(jīng)過處理后通過數(shù)據(jù)發(fā)送單元116輸出到液晶屏的時序控制單元。通過以上技術方案，可以以圖像信息量為依據(jù)動態(tài)調(diào)制背光調(diào)制系數(shù)，對信息量大的圖像進行背光增強，增大圖像灰階間的亮度差，有效的提升顯示視頻的層次感、對比度。圖2A和圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的背光增益查找曲線的示意圖。首先定義基準點：一般以全白場為基準點，定義為調(diào)制系數(shù)為K0。根據(jù)實驗可以獲取每一圖像信息量所對應的背光增益系數(shù)，如下表1所示，根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可以得到如圖2A所示的曲線，在圖2A中，橫坐標為圖像信息量，縱坐標為背光增益系數(shù)。圖像信息量背光增益系數(shù)1121.3531.82251.9861.9571.8281.691.4101.25111.11121表1由于實驗能夠取得的數(shù)據(jù)有限，因此將上表數(shù)據(jù)經(jīng)過插值計算處理，可得到更多的數(shù)據(jù)，圖2B是經(jīng)過插值計算后的擬合曲線。這些數(shù)據(jù)存儲在背光增益獲取單元104的存儲器中，在圖像信息量統(tǒng)計單元102統(tǒng)計出圖像信息量后，背光增益獲取單元104就可以由圖像信息量找到對應的背光增益系數(shù)。下面結(jié)合圖3來說明根據(jù)本發(fā)明的背光值提取的具體過程。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的分區(qū)背光值提取示意圖。如圖3所示，背光值提取單元106主要有三個模塊組成：R/G/B色彩空間到HSI色彩空間的I分量轉(zhuǎn)換模塊202、分區(qū)計數(shù)器模塊204、分區(qū)內(nèi)最大值平均值的統(tǒng)計與加權平均模塊206。R/G/B色彩空間到HSI色彩空間的I分量轉(zhuǎn)換模塊202將輸入的R/G/B圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為HSI色彩空間的I分量，由公式得到，其中I、R、G、B經(jīng)歸一化處理。然后R/G/B色彩空間到HSI色彩空間的I分量轉(zhuǎn)換模塊202將I分量分別輸出給分區(qū)計數(shù)器模塊204和分區(qū)內(nèi)最大值平均值的統(tǒng)計與加權平均模塊206；分區(qū)計數(shù)器模塊204是將分量I所在的分區(qū)位置進行記錄，提供給分區(qū)內(nèi)最大值平均值的統(tǒng)計與加權平均模塊206；分區(qū)內(nèi)最大值平均值的統(tǒng)計與加權平均模塊206根據(jù)分區(qū)計數(shù)器204給出的I分量的信息，統(tǒng)計出每個分區(qū)的最大值與平均值。最后，將一幀圖像數(shù)據(jù)的背光值統(tǒng)計完后，再進行分區(qū)最大值與平均值的加權平均。(1)R/G/B色彩空間到HSI色彩空間的I分量轉(zhuǎn)換模塊202：彩色模型(也稱彩色空間)的用途是在某些標準下用通?？山邮艿姆绞胶喕噬?guī)范。在數(shù)字圖象處理中，實際中最通用的面向硬件的模型是RGB(紅、綠、藍)模型。該模型用于彩色監(jiān)視器和一大類彩色視頻攝像機。YUV(模擬PAL)(亮度、色差R-Y,G-Y)或YCbCr(數(shù)字)顏色空間應用于現(xiàn)代彩色電視中。HSI(色調(diào)、飽和度、亮度)模型更符合人描述和解釋顏色的方式。選擇HSI空間來分析統(tǒng)計背光值，是出于兩點考慮：一是HSI空間更符合人眼的感知，若采用YUV空間，由于藍色轉(zhuǎn)換到Y(jié)時其權重很小，用Y統(tǒng)計出的背光值在藍色細節(jié)顯示方面，可能會出現(xiàn)藍色細節(jié)丟失的問題；二是由R/G/B轉(zhuǎn)HSI空間的I分量公式(見公式1所示)簡單，易于實現(xiàn)。其中I、R、G、B經(jīng)歸一化(公式1)。(2)分區(qū)計數(shù)器模塊204：可將LED背光源分為9個分區(qū)，每個分區(qū)有4顆LED組成，這4顆LED串聯(lián)驅(qū)動，可獨立調(diào)整亮度灰階。每個分區(qū)對應于液晶面板相應區(qū)域的像素，這樣，分區(qū)計數(shù)器模塊就記錄I分量所在的分區(qū)位置。當然，在實際應用中，分區(qū)的個數(shù)、分區(qū)大小、形狀會有所差別。但是，其分區(qū)的機理大體是類似的。(3)分區(qū)內(nèi)最大值平均值的統(tǒng)計與加權平均模塊206：分區(qū)內(nèi)最大值平均值的統(tǒng)計與加權平均模塊206是根據(jù)分區(qū)計數(shù)器模塊204給出的分量I的信息，統(tǒng)計出每個分區(qū)的最大值與平均值，在統(tǒng)計的過程中，一般要用到兩片RAM用于暫存統(tǒng)計出的最大值與平均值。最后，將一幀圖像數(shù)據(jù)的背光值統(tǒng)計完后，再進行分區(qū)最大值與平均值的加權平均。其具體的加權系數(shù)可有系統(tǒng)測試結(jié)果而定。上面詳細說明了液晶屏背光控制裝置的原理，接下來結(jié)合圖4來說明根據(jù)本發(fā)明的電視機。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電視機的框圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的電視機300包括：電視機芯板302，液晶屏幕控制裝置100，液晶面板時序控制單元304，液晶面板306以及背光源308。外部視頻信號輸入到電視機芯板302，經(jīng)過解碼后送入液晶屏幕控制裝置100。在液晶屏幕控制裝置100中視頻信號經(jīng)過處理，液晶屏幕控制裝置100將處理后的視頻信號送入液晶面板時序控制單元304，同時將處理后的背光值生成背光點亮信號。背光源308根據(jù)背光點亮信號照亮液晶面板306。采用根據(jù)本發(fā)明的液晶屏幕控制裝置100的電視機，能夠以圖像信息量為依據(jù)動態(tài)調(diào)制背光調(diào)制系數(shù)，對信息量大的圖像進行背光增強，進而有效提升顯示圖像的層次感和對比度，可參見圖5。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的灰階亮度曲線對比圖。如圖5所示，為8BIT黑色階梯曲線。圖示坐標系橫坐標G為灰階，縱坐標L為亮度值。L0為相關背光調(diào)制技術中最大灰階255對應的亮度值，灰階間的亮度差為采用根據(jù)本發(fā)明的液晶屏背光控制技術處理后，L’為圖像最大灰階255對應的背光增強后的亮度，L’＞L0，明顯增強了圖像的亮度，灰階間的亮度差△L’＞△L，曲線斜率較未處理前有所增大，顯示圖像的層次感、對比度得到明顯提高。以上結(jié)合附圖詳細說明了本發(fā)明的技術方案，考慮到在相關技術中根據(jù)圖像的亮度累計值進行背光的調(diào)制，在圖像信息量大時無法獲得較好的層次感和對比度，本發(fā)明提出了一種新的液晶背光控制技術可以以圖像信息量為依據(jù)動態(tài)調(diào)制背光調(diào)制系數(shù)，對信息量大的圖像進行背光增強，增大圖像灰階間的亮度差，從而有效地提升顯示視頻的層次感、對比度。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。