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TW201801064A - 應用於顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路 - Google Patents

應用於顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路 Download PDF

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TW201801064A
TW201801064A TW105120753A TW105120753A TW201801064A TW 201801064 A TW201801064 A TW 201801064A TW 105120753 A TW105120753 A TW 105120753A TW 105120753 A TW105120753 A TW 105120753A TW 201801064 A TW201801064 A TW 201801064A
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Abstract

一顯示器的控制電路包含一統計電路、一背光亮度決定電路以及一背光控制電路，其中該顯示器包含一背光模組，其具有一最大功率值。該統計電路用來接收一圖框，並產生該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊；該背光亮度決定電路用以根據該複數個區塊的亮度統計資訊與該最大功率值來決定每一個區塊對應的一背光亮度，其中該些區塊所對應的該些背光亮度中至少之一背光亮度係大於一正常亮度，該正常亮度為該最大功率值平均作用於該些發光元件時該些區塊之一所對應的背光亮度；以及該背光控制電路用以根據該些背光亮度來控制該背光模組的亮度。

Description

應用於顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路
本發明係有關於應用於一顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路。
為了增加視覺上的對比性以及達到省電功能，針對影像中亮度較低的區域，有部分的顯示器會將對應的背光亮度降低，並對顯示資料(即像素值/灰階值)進行補償，以使得使用者能夠觀看到相同的亮度。理想上，背光亮度降低後再進行顯示資料補償所達到的視覺效果，應該是與背光亮度不變且不進行顯示資料補償的視覺效果是相同的。然而，在某些情形下，當背光亮度降低時，會導致顯示資料的補償超過最大值，進而使得顯示資料被箝制在最高亮度值，造成影像細節的損失。舉例來說，假設背光亮度降為原本的一半，則原本顯示資料中具有像素值/灰階值128~255的像素都會被補償到像素值/灰階值255(以8位元的資料為例)，造成影像的細節失真，且對比性也降低。
因此，本發明的目的之一在於提供一種應用於一顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路，其可以解決先前技術中影像細節失真以及對比性降低的問題。
在本發明的一個實施例中，一顯示器的控制電路包含一統計電路、一背光亮度決定電路以及一背光控制電路，其中該顯示器包含一背光模組，其具有一最大功率值。該統計電路用來接收一圖框，並產生該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊；該背光亮度決定電路用以根據該複數個區塊的亮度統計資訊與該最大功率值來決定每一個區塊對應的一背光亮度，其中該些區塊所對應的該些背光亮度中至少之一背光亮度係大於一正常亮度，該正常亮度為該最大功率值平均作用於該些發光元件時該些區塊之一所對應的背光亮度；以及該背光控制電路用以根據該些背光亮度來控制該背光模組的亮度。
在本發明的另一個實施例中，揭露了一種應用於一顯示器的背光控制及影像補償方法，其中該顯示器包含一由複數發光元件構成的背光模組，其具有一最大功率值，且該方法包含有：接收一圖框，並產生該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊；根據該複數個區塊的亮度統計資訊與該最大功率值來決定每一個區塊對應的一背光亮度，其中該些區塊所對應的該些背光亮度中至少之一背光亮度係大於一正常亮度，該正常亮度為該最大功率值平均作用於該些發光元件時該些區塊之一所對應的背光亮度；以及根據該些背光亮度來控制該背光模組。
請參考第1圖，其為根據本發明一實施例之控制電路100的示意圖，其中控制電路100係設置於一顯示器中，用來依據影像資料產生顯示資料與背光控制訊號。顯示資料係提供給顯示器之面板據以控制像素顯示，背光控制訊號則提供給顯示器之背光模組據以控制每一個發光元件的亮度。如第1圖所示，控制電路100包含有一統計電路110、一背光亮度決定電路120、一背光控制電路130、一亮度補償增益計算電路140以及一亮度補償電路150，其中上述元件亦可由一或多個晶片以軟體加上硬體的方式來實作。
在控制電路100的操作上，首先，統計電路110會接收一圖框的影像資料，並計算出該圖框的亮度統計資訊以及該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊。舉例來說，該圖框可以被劃分為M*N個區塊，其中每一個區塊至少對應於背光模組中的一個發光元件，而統計電路110會根據影像資料來計算出該圖框中所有像素的平均亮度、該圖框中的所有像素亮度的標準差、每一個區塊中所有像素的平均亮度、以及每一個區塊中所有像素亮度的標準差。
接著，背光亮度決定電路120根據統計電路110所計算出的亮度統計資訊來決定出每一個區塊的背光亮度，其中所決定出之每一個區塊的背光亮度的範圍包含所對應之發光元件所能開啟的一最高亮度，該最高亮度高於顯示器之所有發光元件全亮時每一區塊所對應之發光元件所能開啟的一正常亮度。詳細來說，一般的發光元件都有所能表現亮度範圍，以透過一個脈衝寬度調變(Pulse-Width Modulation，PWM)訊號控制之發光二極體為例，當PWM訊號之工作週期(duty cycle)為60%時可以讓發光二極體表現一亮度極限；然而，由於背光模組的功率限制或其他因素，不能允許背光模組中的每一個發光二極體的亮度同時達到亮度極限，因此當一般顯示器之背光模組中所有發光二極體全亮時，其PWM訊號之工作週期最多可能只能達到30%，來控制所有發光二極體發光。正常亮度即是背光模組的一最大功率值(功率限制)平均作用於該些發光元件時該些區塊的其中之一所對應的背光亮度，而最高亮度即是在不考慮功率限制下，一區塊的發光二極體能夠被驅動的最大亮度。在本實施例中，背光亮度決定電路120所決定出之每一個區塊的背光亮度範圍可以包含最高亮度(例如對應到PWM訊號之工作週期0%~60%)，而並非是傳統技術中低於或等於正常亮度(例如對應到PWM之工作週期0%~30%)。
接著，背光控制電路130依據背光亮度決定電路120決定出之每一個區塊的背光亮度，產生對應的背光控制訊號，以控制顯示器之背光模組中每一個發光元件的亮度。
同時，因應背光的調整，影像資料的亮度也要調整以使得使用者可以觀看到相同的視覺效果，因此亮度補償增益計算電路140會根據該圖框中的每一個像素的亮度值、該圖框所包含之每一個區塊的亮度統計資訊以及每一個區塊的背光亮度來決定出每一個像素的補償增益值。接著，亮度補償電路150將該圖框中的每一個像素的亮度值乘以所對應的補償增益值來得到調整後亮度值，並將調整後亮度值作為顯示資料以提供給面板進行顯示。其中，亮度補償電路150可利用一乘法器實作。
請參考第2圖，其為根據本發明一實施例之背光亮度決定電路120的示意圖。背光亮度決定電路120包含了一初步評估電路310、一增益決定電路320、一調整電路330以及一功率保護電路340。初步評估電路310根據每一個區塊的亮度統計資訊來決定出每一個區塊的初始背光亮度，例如說對應畫面暗區的區塊給予較暗的初始背光亮度，對應畫面亮區的區塊則給予較亮的初始背光亮度。其中初始背光亮度的範圍為PWM之工作週期0%~30% (其數值僅為範例說明)，也就是說最高可達前述之正常亮度 。
接著，增益決定電路320根據該圖框的亮度統計資訊來決定出每一個區塊的增益值，舉例來說，請參考第3圖，當區塊的亮度統計資訊(例如，區塊內所有像素的平均亮度)高於一第一臨界值TH1時，區塊的增益值為一最大增益值，在本實施例中，該最大增益值等於該最高亮度除以正常亮度的商數；當區塊的亮度統計資訊(例如，區塊內所有像素的平均亮度)低於一第二臨界值TH2時，該區塊的增益值為一；以及當區塊的亮度統計資訊(例如，區塊內所有像素的平均亮度)位於第一臨界值TH1與該第二臨界值TH2之間時，區塊的增益值與區塊的亮度統計資訊成正相關(例如，第3圖所示)。
在一實施例中，第一臨界值TH1為圖框的像素平均亮度與圖框的像素亮度的標準差的總和，而第二臨界值TH2為圖框的像素平均亮度與圖框的像素亮度的標準差的差值，但本發明並不以此為限。
接著，調整電路330根據每一個區塊的初始背光亮度以及增益值來產生每一個區塊的調整後背光亮度。其中，調整電路330可利用一乘法器實作。如此，每一個區塊的背光亮度的範圍將可以對應至PWM之工作週期0%~60%，也就是說最高可達前述之最高亮度。
然而，初步評估電路310、增益決定電路320及調整電路330的操作都是以區塊為單位來進行，為了避免整體的功率消耗超過背光模組的限制，功率保護電路340會根據每一個區塊的調整後背光亮度以及一最大功率值(功率限制)來決定出輸出至背光控制電路130的每一個區塊的背光亮度。請參考第4圖，其為根據本發明一實施例之功率保護電路340的示意圖。如第4圖所示，功率保護電路340包含了一減法器510、一判斷電路520、一乘法器530以及兩個加法器540、550。在功率保護電路340的操作中，首先，針對每一區塊，減法器510將調整電路330所產生的調整後背光亮度與初步評估電路310所產生的初始背光亮度相減，以得到一差值，而若是此差值大於0則表示區塊的背光亮度有經過調升(即，增益決定電路320所產生的增益值大於1)。接著，判斷電路520判斷此差值是否大於0以決定後續要經由哪一條路徑來處理，在本實施例中，若此差值等於0，則此差值傳送至加法器550和初始背光亮度相加，以產生區塊的最終背光亮度，也就是說，此差值等於0時最終背光亮度即為調整後背光亮度；若此差值大於0，則此差值傳送至乘法器530與一功率縮小比例SR相乘，並將結果傳送至加法器540和初始背光亮度相加，以產生區塊的最終背光亮度。
在本實施例中，功率縮小比例SR是根據背光模組所允許的最大功率值(即功率限制)以及每一個區塊的調整後背光亮度所對應到的功率總和來決定的。舉例來說，功率縮小比例SR可以使用以下公式來計算：SR=1-(P_total-PC)/sum(boosting)，其中P_total指的是背光模組在使用調整後背光亮度下的功率總和，PC指的是背光模組的功率限制，sum(boosting)指的是每一個區塊之調整後背光亮度與初始背光亮度的差值的總和。
透過上述第2~4圖的實施例，背光模組可以在滿足功率限制的條件下，透過將部分發光元件以更大的功率驅動，可以使得某些高亮度的區塊可以更亮，進而提升整體畫面的對比。
另外，請參考第5圖，其為根據本發明一實施例之亮度補償增益計算電路140的示意圖。如第5圖所示，亮度補償增益計算電路140包含了一光散佈計算電路610、一第一對照表620、一第二對照表630、一權重計算電路640以及一混合計算電路650。在亮度補償增益計算電路140的操作中，光散佈計算電路610計算出每一個區塊所接收到之來自背光模組的背光亮總和，由於每一個區塊除了直接接收到正後方的發光元件的光線之外，也會接收到鄰近區塊所對應到之發光元件所產生的光線，因此，光散佈計算電路610係根據多個發光元件及各自的光分佈函數來決定出每一個區塊所接收到的背光亮總和。
接著，第一對照表620根據每一個區塊所接收到之來自背光模組的背光亮總和來決定出每一個區塊的一完全補償增益值，且第二對照表630根據每一個區塊所接收到之來自背光模組的背光亮總和來決定出每一個區塊的一非完全補償增益值。詳細來說，請參考第6圖，其為第一對照表620及第二對照表630的示意圖，在第一對照表620中，其繪示了一個完全補償的曲線，亦即，第一對照表620所決定出的增益值(Gain1)是一個完全補償增益值，會使得區塊中每一個像素在該顯示器顯示時實質上相同於原始影像資料的亮度，舉例來說，假設區塊的背光亮總和只有正常亮度的一半，則增益值約可以等於“2”以將像素的灰階值放大兩倍，而假設區塊的背光亮總和是正常亮度的兩倍，則增益值可以約等於0.5以降低像素的灰階值，來使得每一個像素在該顯示器顯示時實質上相同於原始影像資料的亮度。另一方面，在第二對照表630中，其繪示了一個非完全補償的曲線(虛線部分是第一對照表620中完全補償的曲線，作為比較之用)，亦即，第二對照表630所決定出的增益值(Gain2)是一個非完全補償增益值，以使得當區塊的背光亮總和大於正常亮度時，區塊中的像素在顯示器顯示時實質上具有比原始影像資料更高的亮度。
在本實施例中，當區塊的背光亮總和低於正常亮度時，第一對照表620和第二對照表630的曲線是相同的；而在區塊的背光亮總和高於正常亮度時，第二對照表630所產生的增益值(Gain2)會高於第一對照表620所產生的增益值(Gain1)。
需注意的是，第5、6圖所示之第一對照表620以及第二對照表630是以區塊為單位的判斷標準，亦即同一個區塊只會具有一個第一對照表620所決定的增益值(Gain1)以及一個第二對照表630所決定增益值(Gain2)。為了讓亮度補償增益計算電路140可以以像素為單位來進行補償，以達到更佳的影像品質以及更好的對比，權重計算電路640根據每一個像素的亮度值來決定出相對應的權重，而混合計算電路650使用所計算出來的權重來混合第一對照表620所決定的增益值(Gain1)以及第二對照表630所決定增益值(Gain2)，以得到對應的補償增益值。例如，混合計算電路650使用以下公式來計算出像素的補償增益值：
Gain：Gain=α*Gain2+(1-α)*Gain1。
舉體來說，請參考第7圖，其為權重計算電路640根據每一個像素的亮度值來決定出增益值(Gain2)的權重α的示意圖。如第7圖所示，當像素的亮度值高於一第三臨界值TH3時，權重計算電路640所決定出之增益值(Gain2)的權重α為“1”，而增益值(Gain1)的權重為“0”(即1-α)；當像素的亮度值低於一第四臨界值TH4時，權重計算電路640所決定出之增益值(Gain2)的權重α為“0”，而增益值(Gain1)的權重“1” (即1-α)；以及當該像素的亮度值介於第三臨界值TH3與第四臨界值TH4之間時，所決定出之增益值(Gain2)的權重α和像素的亮度值成正相關，且決定出之增益值(Gain1)的權重(即1-α)和像素的亮度值成反比。也就是說，當一像素的亮度值高於第三臨界值TH3時，該像素所對應到的補償增益值為非完全補償增益值(亦即，Gain2)；當該像素的亮度值低於第四臨界值TH3時，該像素所對應到的補償增益值為完全補償增益值(亦即，Gain1)；以及當該像素的亮度值介於該第三臨界值與該第四臨界值之間時，該非完全補償增益值的權重和該像素的亮度值成正相關，且該完全補償增益值的權重和該像素的亮度值成負相關。
在一實施例中，第三臨界值TH3為像素所在之區塊的影像平均亮度與影像亮度的標準差的總和，而第四臨界值TH4為像素所在之區塊的影像平均亮度與影像亮度的標準差的差值，但本發明並不以此為限。
最後，亮度補償電路150將像素的亮度值乘以所對應的補償增益值來得到調整後亮度值，並將調整後亮度值顯示在顯示器上。
透過上述操作，針對背光亮度較高的區塊，原本就具有高亮度的像素會更加提升其亮度值，以更進一步提升影像的對比度。
請參考第8圖，其為根據本發明一實施例之應用於一顯示器的背光控制及影像補償方法的流程圖。參考以上的揭露內容，流程如下所述：
步驟900：流程開始。
步驟902：接收一圖框的影像資料，並計算出該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊。
步驟904：根據該複數個區塊的亮度統計資訊來決定出每一個區塊的背光亮度，其中所決定出之每一個區塊的背光亮度的範圍包含所對應之發光元件所能開啟的一最高亮度，該最高亮度高於該顯示器之所有發光元件全亮時每一區塊之發光元件所能開啟的一正常亮度。
步驟906：根據決定出之每一個區塊的背光亮度來控制該顯示器之一背光模組的亮度。
步驟908：根據該圖框之該影像資料中的每一個像素的亮度值、該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊以及每一個區塊的背光亮度來決定出每一個像素的補償增益值。
步驟910：將該圖框之該影像資料中的每一個像素的亮度值乘以所對應的補償增益值來得到調整後亮度值，並依據該調整後亮度值顯示該些像素。
簡要歸納本發明，在本發明之應用於一顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路中，背光模組在滿足功率限制條件下，可以將部分的發光元件提升至高於正常亮度，以使得亮度較高的區塊可以更加地提升亮度；另外，對於高亮度的區塊，可以對顯示資料進行非完全補償操作，以使得高亮度區塊中原本就具有高亮度的像素可以更亮，進而提高對比。此外，由於高亮度的區塊的背光亮度可以大幅提升，高亮度的區塊所散射出來的背光可以相對減少低亮度的區塊的需求亮度，達到光型集中、增加對比的效果，且也可以避免/減輕影像的細節失真的問題。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧控制電路
110‧‧‧統計電路
120‧‧‧背光亮度決定電路
130‧‧‧背光控制電路
140‧‧‧亮度補償增益計算電路
150‧‧‧亮度補償電路
310‧‧‧初步評估電路
320‧‧‧增益決定電路
330‧‧‧調整電路
340‧‧‧功率保護電路
510‧‧‧減法器
520‧‧‧判斷電路
530‧‧‧乘法器
540、550‧‧‧加法器
610‧‧‧光散佈計算電路
620‧‧‧第一對照表
630‧‧‧第二對照表
640‧‧‧權重計算電路
650‧‧‧混合計算電路
900~910‧‧‧步驟
第1圖為根據本發明一實施例之控制電路的示意圖。 第2圖為根據本發明一實施例之背光亮度決定電路的示意圖。 第3圖為根據區塊的亮度統計資訊來決定增益值的示意圖。 第4圖為根據本發明一實施例之功率保護電路的示意圖。 第5圖為根據本發明一實施例之亮度補償增益計算電路的示意圖。 第6圖為第一對照表及第二對照表的示意圖。 第7圖為權重計算電路根據每一個像素的亮度值來決定出增益值(Gain2)的權重的示意圖。 第8圖為根據本發明一實施例之應用於一顯示器的背光控制及影像補償方法的流程圖。
100‧‧‧控制電路
110‧‧‧統計電路
120‧‧‧背光亮度決定電路
130‧‧‧背光控制電路
140‧‧‧亮度補償增益計算電路
150‧‧‧亮度補償電路

Claims (20)

  1. 一種應用於一顯示器的控制電路，其中該顯示器包含一由複數發光元件構成的背光模組，其具有一最大功率值，該控制電路包含有： 一統計電路，用來接收一圖框，並產生該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊； 一背光亮度決定電路，用以根據該複數個區塊的亮度統計資訊與該最大功率值來決定每一個區塊對應的一背光亮度，其中該些區塊所對應的該些背光亮度中至少之一背光亮度係大於一正常亮度，該正常亮度為該最大功率值平均作用於該些發光元件時該些區塊之一所對應的背光亮度；以及 一背光控制電路，用以根據該些背光亮度來控制該背光模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該背光亮度決定電路包含有： 一初步評估電路，用以根據該複數個區塊的亮度統計資訊決定每一個區塊的一初始背光亮度，其中該初始背光亮度不超過該正常亮度； 一增益決定電路，用以根據該些亮度統計資訊決定每一個區塊的一增益值；以及 一調整電路，用以依據每一個區塊對應的該增益值來調整該每一個區塊對應的該初始背光亮度以產生該每一個區塊的一調整後背光亮度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之控制電路，其中針對該複數個區塊中的一區塊，該增益決定電路於該區塊的亮度統計資訊高於一第一臨界值時決定對應該區塊的一增益值為一最大增益值，於該區塊的亮度統計資訊低於一第二臨界值時決定對應該區塊的該增益值為一，以及於該區塊的亮度統計資訊位於該第一臨界值與該第二臨界值之間時，決定對應該區塊的該增益值介於該最大增益值與一之間，且與該區塊的亮度統計資訊成正相關。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之控制電路，其中該區塊的亮度統計資訊係該區塊的像素平均亮度，且該第一臨界值為該圖框的一像素平均亮度與該圖框的一像素亮度的標準差的總和，以及該第二臨界值為該圖框的該像素平均亮度與該圖框的該像素亮度的標準差的差值。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之控制電路，其中該背光亮度決定電路另包含有： 一功率保護電路，用以根據每一個區塊的該調整後背光亮度以及該最大功率值來決定出輸出至該背光控制電路的每一個區塊的該背光亮度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之控制電路，其中當該圖框中每一個區塊的該調整後背光亮度所對應之功率值的一總和大於該最大功率值時，根據該最大功率值以及該總和來決定一功率縮小比例，該功率保護電路根據該功率縮小比例降低該些區塊中之一部分區塊的該調整後背光亮度，以決定該些區塊中之該部分區塊的該背光亮度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，另包含有： 一亮度補償增益計算電路，用以根據該圖框的每一個像素的亮度值、該些區塊的亮度統計資訊以及每一個區塊的該背光亮度來決定出每一個像素一的補償增益值；以及 一亮度補償電路，用以將該圖框中的每一個像素的一亮度值乘以所對應的該補償增益值來得到一調整後亮度值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之控制電路，其中該亮度補償增益計算電路包含有： 一光散佈計算電路，用以計算出每一個區塊所接收到之來自該些發光元件的一背光亮總和； 一第一對照表，用以根據該些區塊的亮度統計資訊以及每一個區塊所接收到之該背光亮總和來決定出每一個像素的一完全補償增益值； 一第二對照表，用以根據該些區塊的亮度統計資訊以及每一個區塊所接收到之該背光亮總和來決定出每一個像素的一非完全補償增益值； 一混合計算電路，用以根據每一個像素的該完全補償增益值以及該非完全補償增益值來決定每一個像素的該補償增益值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之控制電路，其中針對該些像素中的一特定像素，當該特定像素所屬之一特定區塊之一背光亮總和低於一臨界值時，該特定像素對應之該完全補償增益值與該非完全補償增益值相同，當該特定區塊之該背光亮總和高於該臨界值時，該特定像素對應之該完全補償增益值低於該非完全補償增益值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之控制電路，當該亮度補償電路以該特定像素對應之該完全補償增益值補償該特定像素之亮度值以得到該特定像素之該調整後亮度值，則該顯示器依據該些調整後背光亮度與該特定像素之該調整後亮度值所顯示之該特定像素，係與該圖框中之該特定像素具有相同之亮度。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之控制電路，其中針對該些像素中的一特定像素，該混合計算電路係根據該特定像素的該亮度值來決定該完全補償增益值以及該非完全補償增益值的權重。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之控制電路，其中該混合計算電路於該特定像素的亮度值高於一第三臨界值時決定該像素所對應到之該補償增益值為該非完全補償增益值，於該特定像素的亮度值低於一第四臨界值時決定該像素所對應到之該補償增益值為該完全補償增益值，以及於該像素的亮度值介於該第三臨界值與該第四臨界值之間時決定該非完全補償增益值的權重和該像素的亮度值成正相關，且該完全補償增益值的權重和該像素的亮度值成負相關。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，其中該第三臨界值為該特定像素所屬之一特定區塊的一像素平均亮度與該特定區塊的一像素亮度的標準差的總和，且該第四臨界值為該特定區塊的該像素平均亮度與該特定區塊的該像素亮度的標準差的差值。
  14. 一種應用於一顯示器的背光控制及影像補償方法，其中該顯示器包含一由複數發光元件構成的背光模組，其具有一最大功率值，且該方法包含有： 接收一圖框，並產生該圖框所包含之複數個區塊的亮度統計資訊； 根據該複數個區塊的亮度統計資訊與該最大功率值來決定每一個區塊對應的一背光亮度，其中該些區塊所對應的該些背光亮度中至少之一背光亮度係大於一正常亮度，該正常亮度為該最大功率值平均作用於該些發光元件時該些區塊之一所對應的背光亮度；以及 根據該些背光亮度來控制該背光模組。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中根據該複數個區塊的亮度統計資訊與該最大功率值來決定每一個區塊對應的該背光亮度的步驟包含有： 根據該複數個區塊的亮度統計資訊決定每一個區塊的一初始背光亮度，其中該初始背光亮度不超過該正常亮度； 根據該些亮度統計資訊決定每一個區塊的一增益值；以及 依據每一個區塊對應的該增益值來調整該每一個區塊對應的該初始背光亮度以產生該每一個區塊的一調整後背光亮度。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中針對該複數個區塊中的一區塊，根據該些亮度統計資訊決定該區塊的該增益值的步驟包含有： 當該區塊的亮度統計資訊高於一第一臨界值時，決定對應該區塊的一增益值為一最大增益值； 當該區塊的亮度統計資訊低於一第二臨界值時，決定對應該區塊的該增益值為一；以及 當該區塊的亮度統計資訊位於該第一臨界值與該第二臨界值之間時，決定對應該區塊的該增益值介於該最大增益值與一之間，且與該區塊的亮度統計資訊成正相關。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該區塊的亮度統計資訊係該區塊的像素平均亮度，且該第一臨界值為該圖框的一像素平均亮度與該圖框的一像素亮度的標準差的總和，以及該第二臨界值為該圖框的該像素平均亮度與該圖框的該像素亮度的標準差的差值。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中根據該複數個區塊的亮度統計資訊與該最大功率值來決定每一個區塊對應的該背光亮度的步驟另包含有： 根據每一個區塊的該調整後背光亮度以及該最大功率值來決定出每一個區塊的該背光亮度。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中根據每一個區塊的該調整後背光亮度以及該最大功率值來決定每一個區塊的該背光亮度的步驟包含有： 當該圖框中每一個區塊的該調整後背光亮度所對應之功率值的一總和大於該最大功率值時，根據該最大功率值以及該總和來決定一功率縮小比例，並根據該功率縮小比例降低該些區塊中之一部分區塊的該調整後背光亮度，以決定該些區塊中之該部分區塊的該背光亮度。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之方法，另包含有： 根據該圖框的每一個像素的亮度值、該些區塊的亮度統計資訊以及每一個區塊的該背光亮度來決定出每一個像素一的補償增益值；以及 將該圖框中的每一個像素的一亮度值乘以所對應的該補償增益值來得到一調整後亮度值。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109064999A (zh) * 2018-07-20 2018-12-21 珠海诚锋电器有限公司 一种基于屏幕背光值的画面图像参数调整方法及其装置
TWI692893B (zh) * 2018-08-31 2020-05-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 智慧分組畫面補償方法及利用其之顯示裝置
TWI852601B (zh) * 2022-12-20 2024-08-11 大陸商威視芯半導體（合肥）有限公司 局部自適應背光控制系統及其操控方法
TWI881700B (zh) * 2024-02-05 2025-04-21 聯詠科技股份有限公司 時序控制器及影像調整方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102646685B1 (ko) * 2016-12-23 2024-03-13 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
CN111798811B (zh) * 2019-04-09 2021-08-24 Oppo广东移动通信有限公司 屏幕背光亮度的调节方法、装置、存储介质及电子设备
WO2021238362A1 (zh) * 2020-05-26 2021-12-02 海信视像科技股份有限公司 显示设备
CN111883070B (zh) * 2020-07-30 2021-09-10 重庆惠科金渝光电科技有限公司 一种显示面板的驱动方法、驱动模块和显示装置
CN116246588A (zh) * 2022-12-26 2023-06-09 深圳创维－Rgb电子有限公司 显示屏背光模组的功率调节方法、装置与显示设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI366163B (en) * 2006-09-15 2012-06-11 Au Optronics Corp Apparatus and method for adaptively adjusting backlight
KR101588901B1 (ko) * 2009-11-24 2016-02-12 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 로컬디밍 제어방법
US9131097B2 (en) * 2011-09-16 2015-09-08 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and system for black bar identification
EP2777037B1 (en) * 2011-11-11 2016-12-28 Dolby Laboratories Licensing Corporation Systems and method for display systems having improved power profiles
JP5085792B1 (ja) 2012-02-08 2012-11-28 シャープ株式会社 映像表示装置およびテレビ受信装置
TWI549106B (zh) * 2014-09-30 2016-09-11 宏碁股份有限公司 影像顯示方法及電子裝置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109064999A (zh) * 2018-07-20 2018-12-21 珠海诚锋电器有限公司 一种基于屏幕背光值的画面图像参数调整方法及其装置
TWI692893B (zh) * 2018-08-31 2020-05-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 智慧分組畫面補償方法及利用其之顯示裝置
TWI852601B (zh) * 2022-12-20 2024-08-11 大陸商威視芯半導體（合肥）有限公司 局部自適應背光控制系統及其操控方法
TWI881700B (zh) * 2024-02-05 2025-04-21 聯詠科技股份有限公司 時序控制器及影像調整方法
US12380833B1 (en) 2024-02-05 2025-08-05 Novatek Microelectronics Corp. Timing controller and image adjustment method

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