本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種由背光亮度控制裝置、圖像顯示裝置。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，圖像顯示設備中控制背光亮度時，由圖像處理單元產(chǎn)生分區(qū)背光數(shù)據(jù)，且分發(fā)該分區(qū)背光數(shù)據(jù)至控制背光處理單元中各個pwm驅(qū)動器來驅(qū)動背光源。但是，在背光分區(qū)越來越多，比如幾百個分區(qū)或千分區(qū)以上，并且每個分區(qū)均需要并行控制其分區(qū)背光源的亮度，因此，連接背光源led燈的控制線纜較多。

為了盡可能減少連線復雜程度，可以采用串行方式降低前端控制器件與驅(qū)動器件之間數(shù)據(jù)總線，以及減小背光源的體積和復雜性。如：由多個微控制器分別控制多個背光驅(qū)器，每個背光驅(qū)器由多顆pwm驅(qū)動芯片級聯(lián)構成，連接對應多個led燈，且由主控制器控制多個微控制器的同步以及分發(fā)數(shù)據(jù)。

目前采取由主控制將各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)依次或者并行發(fā)送給多個微控制器的數(shù)據(jù)緩存區(qū)中，然后，微控制器根據(jù)對應緩存區(qū)中背光數(shù)據(jù)產(chǎn)生驅(qū)動信號分別驅(qū)動多個led驅(qū)動器，控制led燈開啟和關閉。但是，其不能實現(xiàn)多個背光驅(qū)器分別進行背光峰值亮度提升算法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明申請?zhí)峁┮环N一種由控制背光亮度方法及裝置、圖像顯示裝置，可實現(xiàn)多塊背光驅(qū)動板的背光峰值亮度提升的方案。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N背光亮度控制裝置，包括：圖像處理單元，基于接收圖像信號按照預定圖像分區(qū)算法得到多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)，所述分區(qū)背光數(shù)據(jù)用于表征圖像分區(qū)中亮度信息；

與所述圖像處理單元通過串行總線連接的主背光控制器，被配置為根據(jù)接收所述多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)得到全局背光數(shù)據(jù)，所述全局背光數(shù)據(jù)表征多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)的整體亮度信息；

由多條串行數(shù)據(jù)總線分別與所述主背光控制器連接的多個從背光控制器，分別被配置為接收由串行數(shù)據(jù)格式封裝的所述全局背光數(shù)據(jù)以及所對應的一個擴展分區(qū)中多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述全局背光數(shù)據(jù)確定所述全局背光數(shù)據(jù)映射的峰值增益系數(shù)，其中，該一個擴展分區(qū)中多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)按照所述峰值增益系數(shù)進行增益后輸出，以供生成用于控制對應的分區(qū)背光源亮度的信號。

第二方面，本申請?zhí)峁┮环N圖像顯示裝置，包括：上述背光亮度控制裝置。

與現(xiàn)有技術相比，本申請所提出的技術方案的有益技術效果包括：

本申請實施例中提供的背光亮度控制裝置以及圖像顯示裝置，其中，圖像處理單元，基于接收圖像信號按照預定圖像分區(qū)算法得到多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)，以及與所述圖像處理單元通過串行總線連接的主背光控制器，被配置為根據(jù)接收所述多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)得到全局背光數(shù)據(jù)；由多條串行數(shù)據(jù)總線分別與所述主背光控制器連接的多個從背光控制器，分別被配置為接收由串行數(shù)據(jù)格式封裝的所述全局背光數(shù)據(jù)以及所對應的一個擴展分區(qū)中多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述全局背光數(shù)據(jù)確定所述全局背光數(shù)據(jù)映射的峰值增益系數(shù)，其中，該一個擴展分區(qū)中多個分區(qū)背光數(shù)據(jù)按照所述峰值增益系數(shù)進行增益后輸出，以供生成用于控制對應的分區(qū)背光源亮度的信號。其中，背光亮度控制裝置由圖像處理單元、主背光控制器、以及從背光控制器三個裝置或芯片分別串行連接而成，且三者分別配置成不同功能，以及三者之間通過串行總線連接，簡化已有技術中并行控制背光源的線纜數(shù)量，以及有效實現(xiàn)各個背光分區(qū)中背光峰值亮度增益問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術，描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例中示出的一種圖像顯示裝置的結(jié)構示意圖；

圖2為本申請實施例中示出背光分區(qū)的示意圖；

圖3為本申請實施例中示出背光驅(qū)動單元的結(jié)構示意圖；

圖4中為本申請實施例中示出的圖像處理單元與主背光控制器之間通訊方式示意圖一；

圖5a中為本申請實施例中示出的圖像處理單元與主背光控制器之間通訊方式示意圖二；

圖5b中為本申請中實施例中示出spi總線數(shù)據(jù)時序示意圖；

圖6a是本申請實施例中示出主背光控制器的背光數(shù)據(jù)算法流程圖一；

圖6b是本申請實施例中示出主背光控制器的背光數(shù)據(jù)算法流程圖二；

圖7是本申請實施例中示出主背光控制器與從主背光控制器之間數(shù)據(jù)傳輸格式的示意圖；

圖8a本申請實施例中示出從背光控制器中背光數(shù)據(jù)算法流程示意圖；

圖8b是本申請實施例中示出的全局背光數(shù)據(jù)apl與峰值增益系數(shù)之間關系曲線；

圖9a-c為本申請實施例中三種不同擴展分區(qū)的劃分示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清除、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。

下面，通過具體實施例對本申請所示的技術方案進行詳細說明。需要說明的是，下面這幾個具體的實施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例中不再贅述。

如圖1是本申請實施例中示出一種圖像顯示裝置的結(jié)構示意圖，圖像顯示裝置100，包括：顯示面板101、背光組件102、背光驅(qū)動單元103、圖像處理單元104和時序控制器105，其中，背光驅(qū)動單元103包括帶有處理器功能的背光處理單元1031和pwm驅(qū)動器1032。其中，背光組件102中包括多個背光源，每個背光源分別可按照各個背光亮度控制信號進行亮度調(diào)節(jié)，背光組件102可被每個背光源對應的分割成多個背光分區(qū)，各背光分區(qū)可以發(fā)出不同亮度的光，以及通過置于其上方的顯示面板101進行光調(diào)制形成顯示圖像。

此外，圖像信號生成圖像數(shù)據(jù)輸入至時序控制器105用于驅(qū)動顯示面板101進行光調(diào)制，圖像信號在生成圖像數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)控制背光亮度情況，對圖像信號進行變換修正，根據(jù)修正后圖像數(shù)據(jù)，以及配合背光亮度變化，使得到對比度和亮度更好顯示圖像。由于對圖像信號變換調(diào)整屬于現(xiàn)有技術范疇，且本申請實施例不再贅述。

在圖像處理單元104中，在接收影像信號之后，一方面，進行解碼處理生成圖像信號且向時序控制器輸出圖像數(shù)據(jù)，或根據(jù)需要對圖像信號進行變換修正處理；另一方面，根據(jù)圖像信號按照預定分區(qū)算法得到各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)，或者，以及可得到全局調(diào)光信號，其中，全局調(diào)光信號也可以根據(jù)用戶輸入調(diào)整、背光模式選擇、以及結(jié)合環(huán)境光因素等得到，全局調(diào)光信號可以為pwm信號；以及從影像信號中得到同步信號和各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)以及全局調(diào)光信號輸出至背光驅(qū)動單元103中，以根據(jù)分區(qū)背光數(shù)據(jù)來驅(qū)動pwm驅(qū)動器1032，用于控制各分區(qū)背光源的亮度。其中，圖像處理單元104通常為圖像顯示裝置的主處理芯片，如：soc芯片，或其他視頻處理芯片等。

需要說明的是，分區(qū)背光數(shù)據(jù)用于表征各背光分區(qū)對應的圖像分區(qū)中圖像信號的亮度信息，可以根據(jù)該對應圖像分區(qū)中圖像信號以灰階算法得到。其中，分區(qū)背光數(shù)據(jù)的灰階算法屬于現(xiàn)有技術范疇，且本申請實施例不再贅述。

如圖2為本申請實施例中示出背光分區(qū)的示意圖，一個背光分區(qū)中對應一個背光源，一個背光源中可以配置一個光源，可以配置多個光源，光源如：led等。其中，背光分區(qū)可以均等地被分割，也可以根據(jù)需要進行非均等地被分割，以及也可以使各個分區(qū)之間存在相互重疊部分的方式設置背光分區(qū)。

由于上述背光分區(qū)越來愈多，如幾百個分區(qū)或千分區(qū)以上以及甚至更多，并行控制方式造成系統(tǒng)及其復雜，尤其光源驅(qū)動線纜較多，為了解決該問題，本申請中對背光驅(qū)動單元103進行優(yōu)化。

如圖3為本申請實施例中示出背光驅(qū)動單元的結(jié)構示意圖，其中，背光驅(qū)動單元103包括一個主背光控制器10311、多個從背光控制器10312以及多個從背光控制器分別控制的多個pwm驅(qū)動器1032，其中，每個從背光控制器10312可以控制一個pwm驅(qū)動器1032，也可以控制多個pwm驅(qū)動器1032。

在主背光控制器10311中，通過串行總線與圖像處理單元104連接，且接收源于圖像處理單元104中各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)和全局調(diào)光pwm信號，以及同步信號sync，其中，通過串行總線接收各分區(qū)背光數(shù)據(jù)，串行總線如spi串行總線等。

第一種實施方式

如圖4中為本申請實施例中示出的圖像處理單元與主背光控制器之間通訊方式示意圖一，在圖4中描述了同步信號sync和spi總線的分區(qū)背光亮度數(shù)據(jù)之間時序關系，其中，data1~data1m*n分別表示m*n個背光分區(qū)的分別背光數(shù)據(jù)，m和n表示背光分區(qū)的行列數(shù)。

第二種實施方式

如圖5a中為本申請實施例中示出的圖像處理單元與主背光控制器之間通訊方式示意圖二，在圖5a中描述了同步信號sync和spi總線的分區(qū)背光數(shù)據(jù)之間時序關系，采用較圖4方式而言，由于背光分區(qū)幾百或上千以上，分區(qū)背光數(shù)據(jù)data1~datam*n也大上千以上，造成每幀背光數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量極大，要求系統(tǒng)傳輸速率快以及解碼處理能力極強，極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤現(xiàn)象。

如圖5b中為本申請中實施例中示出spi總線數(shù)據(jù)時序示意圖，為了保證通信幀數(shù)據(jù)完整性和準確性，在分區(qū)背光數(shù)據(jù)data1~datam*n之前包括用于表示幀數(shù)據(jù)開始的幀數(shù)據(jù)頭soh（startofheading），防止多個分區(qū)的背光數(shù)據(jù)錯位，保證每一幀背光數(shù)據(jù)的完整性和準確性；以及命令字cmd（command），其中，cmd是預留的命令字節(jié)，用來傳輸圖像處理單元104發(fā)送過來的指令，如某些驅(qū)動模式選擇、使能之類等命令；以及在數(shù)據(jù)之后包括用于表示幀數(shù)據(jù)結(jié)束的幀數(shù)據(jù)尾字eof（endofframe），其中，eof可以是預設的固定數(shù)，或者是用以實現(xiàn)幀校驗的當前幀所有數(shù)據(jù)的校驗和，為了保證一幀的數(shù)據(jù)的準確性，eof為校驗和時，若該幀數(shù)據(jù)中有個別數(shù)據(jù)解碼錯誤則校驗字節(jié)不正確，可以放棄該幀所有數(shù)據(jù)，以防止傳輸過程中個別數(shù)據(jù)損壞而不能察覺，避免引入錯誤的背光數(shù)據(jù)，則進一步增加了校驗準確性校驗。

為了實現(xiàn)圖像顯示裝置更佳顯示效果，達到全局峰值峰值增益目的，主背光控制器10311，配置為基于接收各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到全局背光數(shù)據(jù)apl，其中，以及全局背光數(shù)據(jù)apl用于表征一幀或多幀圖像信號的亮度分布特性，該全局背光數(shù)據(jù)也可基于各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)進行平均算法得到，也可表征圖像信號中所有分區(qū)中整體亮度分布特性其他算法得到。

可選的，如圖6a是本申請實施例中示出主背光控制器的背光數(shù)據(jù)算法流程圖一，當主背光控制器10311從圖像處理單元104中接收信號包含全局調(diào)光信號時，可根據(jù)全局調(diào)光信號和分區(qū)背光數(shù)據(jù)完成乘積計算，然后，根據(jù)相乘得到各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到全局背光數(shù)據(jù)apl。也可以先根據(jù)各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)統(tǒng)計直接得到全局背光數(shù)據(jù)apl，然后，再根據(jù)全局調(diào)光信號和分區(qū)背光數(shù)據(jù)完成乘積計算。

主背光控制器10311從圖像處理單元104中接收信號也可不包含全局調(diào)光pwm信號。

進一步可選的，如圖6b是本申請實施例中示出主背光控制器的背光數(shù)據(jù)算法流程圖二，與圖6a不同的是，圖6b中主背光控制器還用于獲取預置的調(diào)整系數(shù)gain，該調(diào)整系數(shù)gain可與環(huán)境光亮度參數(shù)或背光模式等因素關聯(lián)，以便根據(jù)上述關聯(lián)因素調(diào)整各分區(qū)背光數(shù)據(jù)的調(diào)整。

以及主背光控制器10311將各分區(qū)背光數(shù)據(jù)和全局背光數(shù)據(jù)apl、或調(diào)整系數(shù)gain以第一串行數(shù)據(jù)格式封裝形式分發(fā)至多個不同個從背光控制器10312中。

如圖7是本申請實施例中示出主背光控制器與從主背光控制器之間數(shù)據(jù)傳輸格式的示意圖，其中，從主背光控制器可以控制n個分區(qū)背光亮度，主及從背光控制器之間傳輸擴展分區(qū)背光數(shù)據(jù)包中包括n個分區(qū)背光數(shù)據(jù)data1~datan、全局背光數(shù)據(jù)apl，以及當主背光控制器中包含獲取調(diào)整系數(shù)gain時，則包含調(diào)整系數(shù)gain字段。

每個從背光控制器控制一個擴展分區(qū)中所有分區(qū)背光亮度，如圖9a-c為本申請實施例中三種不同擴展分區(qū)的劃分示意圖，擴展分區(qū)可以行或列方式進行劃分，每個擴展分區(qū)中包括多個背光分區(qū)。

如圖8a本申請實施例中示出從背光控制器中背光數(shù)據(jù)算法流程示意圖，從背光控制器10312，根據(jù)接收到的全局背光數(shù)據(jù)apl以及在該從背光控制器10312中預置與峰值增益系數(shù)的映射關系，得到該全局背光數(shù)據(jù)apl對應的各分區(qū)背光數(shù)據(jù)的峰值增益系數(shù)，其中，該映射關系可以是全局背光數(shù)據(jù)apl與峰值增益系數(shù)之間對應關系查找表，如圖8b是本申請實施例中示出的全局背光數(shù)據(jù)apl與峰值增益系數(shù)之間關系曲線。

進一步的說明的是，在不同擴展分區(qū)中對應的從背光控制器中可以預置不同的映射關系查找表，具體的，根據(jù)不同擴展分區(qū)的區(qū)域分布情況，映射關系曲線中峰值增益幅度不同。

該擴展分區(qū)中各個背光分區(qū)背光數(shù)據(jù)與根據(jù)apl得到的峰值增益系數(shù)相乘，輸出各分區(qū)的峰值增益后分區(qū)背光數(shù)據(jù)，以供生成用于控制對應的分區(qū)背光源亮度的信號，實現(xiàn)對各個分區(qū)背光峰值亮度進行增益，提升各分區(qū)中最大背光亮度。

可選的，若接收擴展分區(qū)背光數(shù)據(jù)包中包括調(diào)整系數(shù)gain字段時，各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)與該調(diào)整系數(shù)gain可進行相乘的增益運算。當然，gain增益運算可在峰值峰值增益之前，也可以在峰值峰值增益之后。

經(jīng)過上述峰值峰值增益，或gain增益運算后得到各個分區(qū)背光數(shù)據(jù)，輸出至該從背光控制器控制的一路或多路pwm驅(qū)動器中。

這樣，每個擴展分區(qū)中對應布局一個從背光控制器，多個從背光控制器分別設置在多塊配置驅(qū)動電路的電路板實現(xiàn)，該驅(qū)動電路的電路板上包括一個從背光控制器以及一個或多個pwm驅(qū)動器，其中，該從背光控制器分別控制該一個或多個背光驅(qū)動器來驅(qū)動各路led背光源的開啟或關閉，以達到控制各路背光源亮度目的。這樣，在每個從背光控制器控制對應擴展分區(qū)中背光源時，需要較少且較短控制線路即可實現(xiàn)。

以及主背光控制器設置在為其配置外圍電路的一塊主背光控制電路板上，由主背光控制電路板通過多條串行總線與各個擴展分區(qū)中對應的多個從背光控制器連接，這樣，m個擴展分區(qū)只需m路控制總線即可實現(xiàn)。

以上具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。