本發(fā)明涉及液晶面板顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種動態(tài)背光控制顯示方法及裝置。

背景技術(shù)：

液晶顯示器因其優(yōu)良的圖像再現(xiàn)功能成為目前顯示器件的優(yōu)選，但是由于液晶層、偏光片、色阻的濾光作用，使得液晶顯示器的整體穿透率僅有5％左右，這一點對于便攜式的手機、平板等需求是不可接受的。紅綠藍(lán)白rgbw顯示技術(shù)通過在傳統(tǒng)紅綠藍(lán)rgb色阻排列的基礎(chǔ)上增加白色w畫素，由于通常白色畫素w采用高透過率的oc平坦層替代低透過率的色阻層，因而相對于紅綠藍(lán)rgb畫素排列具有高亮度、低功耗的優(yōu)勢。

目前基于傳統(tǒng)紅綠藍(lán)rgb畫素排列的液晶顯示模組亮度達(dá)到400-500nits水平，而白色w子像素的穿透率相對于紅綠藍(lán)rgb像素的穿透率提高100-150％左右，因而可以實現(xiàn)最高700-1200nits左右的亮度。高動態(tài)對比度(hdr:highdynamicrange)技術(shù)的核心在于提供高達(dá)104量級的對比度空間，能夠匹配人眼的對比度識別范圍，因而能夠還原人眼對于真實世界的感知，從數(shù)字圖像編碼技術(shù)而言，需要采用10bit編碼才能支持104量級的對比度空間。因而各大主流hdr聯(lián)盟，包括uhda、dolby等規(guī)定了hdr顯示器的亮度控制需要至少支持800-1000nits左右。而基于傳統(tǒng)rgb畫素排列液晶顯示技術(shù)的移動終端的最大亮度通常在500nits左右，受限與傳統(tǒng)液晶技術(shù)的低穿透率特點與移動終端對于功耗及續(xù)航時間的嚴(yán)苛要求，無法滿足hdr顯示技術(shù)的硬件要求。

此外，由于現(xiàn)階段hdr視頻圖像資源的來源非常有限，通常而言，非hdr視頻顯示主要依賴于具體的灰階編碼而非圖像采集端的真實亮度，因而對于低飽和度高灰階編碼，如(255,255,255)時，非hdr顯示器通常會顯示最大亮度；而對于具有高亮特點的hdr顯示器，如上述處理則會造成整幀畫面亮度高達(dá)1000nits左右，從而產(chǎn)生刺眼效果，同時會大大增加hdr顯示器功耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種動態(tài)背光控制顯示方法及裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中非hdr內(nèi)容在hdr顯示器中顯示不兼容的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種動態(tài)背光控制顯示方法，所述方法包括：對已獲取到的整幀輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值進(jìn)行歸一化處理，并將所述整幀輸入圖像劃分為多個分區(qū)；

利用每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的灰階峰值的平均值及亮度增益獲取每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值，利用整面背光參考值、每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值、所述歸一化背光輸出亮度值及每個所述分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)獲取每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值，其中所述輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值是利用所述亮度增益從所述輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值轉(zhuǎn)換而來的，所述整面背光參考值是利用所述整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值計算得到的；將每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值處理為真實的背光輸出亮度值，并將所述真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路，并將所述修正灰階值處理為真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的第二個技術(shù)方案是：提供一種顯示裝置，所述裝置包括：處理器、背光驅(qū)動電路，所述處理器耦合所述背光驅(qū)動電路，所述處理器在工作時執(zhí)行指令以實現(xiàn)上述動態(tài)背光控制顯示方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的第三個技術(shù)方案是：提供一種具有存儲功能的裝置，該裝置存儲有指令，所述指令被執(zhí)行時實現(xiàn)上述動態(tài)背光控制顯示方法。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供一種動態(tài)背光控制顯示方法，對已獲取到的整幀輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值進(jìn)行歸一化處理，并將所述整幀輸入圖像劃分為多個分區(qū)，利用每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的灰階峰值的平均值及亮度增益獲取每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值，利用整面背光參考值、每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值、所述歸一化背光輸出亮度值及每個所述分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)獲取每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值，再將每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值處理為真實的背光輸出亮度值，并將所述真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路，并將所述修正灰階值處理為真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。本發(fā)明通過對整幀輸入圖像灰階峰值計算得到正面背光參考值，并通過各分區(qū)的輸入圖像進(jìn)行紅綠藍(lán)白rgbw增益值的判斷，并由此實現(xiàn)各分區(qū)背光和圖像灰階的動態(tài)調(diào)整，從而提升對比度空間和節(jié)省功耗，進(jìn)而使得非hdr內(nèi)容在hdr顯示器中能夠正常顯示。

附圖說明

圖1是本發(fā)明動態(tài)背光控制顯示方法一實施例的流程圖；

圖2是本發(fā)明動態(tài)背光控制顯示方法另一實施例的流程圖；

圖3是本發(fā)明動態(tài)背光控制顯示方法中整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值函數(shù)的取值示意圖；

圖4是本發(fā)明一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是是本發(fā)明一種具有存儲功能的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

在本發(fā)明實施例中，所謂灰階，是將最亮與最暗之間的亮度變化，區(qū)分為若干份。以便于進(jìn)行信號輸入相對應(yīng)的屏幕亮度管控。每張數(shù)字影像都是由許多點所組合而成的,這些點又稱為像素(pixels)，通常每一個像素可以呈現(xiàn)出許多不同的顏色，它是由紅、綠、藍(lán)(rgb)三個子像素組成的。每一個子像素，其背后的光源都可以顯現(xiàn)出不同的亮度級別。而灰階代表了由最暗到最亮之間不同亮度的層次級別。這中間層級越多，所能夠呈現(xiàn)的畫面效果也就越細(xì)膩。以8bitpanel為例，能表現(xiàn)2的8次方，等于256個亮度層次，我們就稱之為256灰階。lcd屏幕上每個像素，均由不同亮度層次的紅、綠、藍(lán)組合起來，最終形成不同的色彩點。也就是說，屏幕上每一個點的色彩變化，其實都是由構(gòu)成這個點的三個rgb子像素的灰階變化所帶來的。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明動態(tài)背光控制顯示方法一實施例的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的一具體實施方案的背光控制顯示方法包括以下步驟：

步驟s101：對已獲取到的整幀輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值進(jìn)行歸一化處理，并將整幀輸入圖像劃分為多個分區(qū)。

具體地，將獲取到的灰階值數(shù)據(jù)映射到0～1范圍之內(nèi)處理，使得整幀輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值最大值為1。

本實施方案中，按照背光分區(qū)的方式將整幀輸入圖像劃分為多個分區(qū)，其中多個一般為4以上的整數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實施顯示效果選擇合適的分區(qū)數(shù)量，本發(fā)明并不對此進(jìn)行限制。

步驟s102：利用每個分區(qū)中輸入圖像的灰階峰值的平均值及亮度增益獲取每個分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值，利用整面背光參考值、每個分區(qū)中輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值、歸一化背光輸出亮度值及每個分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)獲取每個分區(qū)中輸入圖像的修正灰階值。

具體地，可以按照特定的算法獲得整面背光參考值、每個分區(qū)中輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值、歸一化背光輸出亮度值，再與每個分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)按照另一算法獲取每個分區(qū)中輸入圖像的修正灰階值。

其中，亮度增益取為該分區(qū)內(nèi)所有像素增益的最小值，或者取所有像素增益值中具有特定閾值水平的增益(此處限定僅有少量閾值比例的像素增益存在差異，從而避免大面積純色偏暗導(dǎo)致的視覺色差)，特定閾值水平的增益值的取值范圍為0.01-0.2。

步驟s103：將每個分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值處理為真實的背光輸出亮度值，并將真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路，并將修正灰階值處理為真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。

具體地，可以按照特定算法獲取每個分區(qū)的真實的背光輸出亮度值，將真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路；同樣，可以按照特定算法獲取真實灰階值，將真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。

其中，真實的背光輸出亮度值與真實灰階值是分別將上述每個分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值與灰階值還原為非歸一化的取值。

以上可以看出，本實施例利用整面背光參考值、每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值、所述歸一化背光輸出亮度值及每個所述分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)獲取每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值，再將每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值處理為真實的背光輸出亮度值，并將所述真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路，并將所述修正灰階值處理為真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。實現(xiàn)了能夠同時兼容hdr與非hdr內(nèi)容的顯示，避免非hdr內(nèi)容顯示整幀高亮畫面引起刺眼的問題。

請參閱圖2，圖2是本發(fā)明動態(tài)背光控制顯示方法另一實施例的流程圖。如圖2所示，本發(fā)明的一最佳實施例的背光控制顯示方法包括以下步驟：

步驟s201：對獲取到的整幀輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值進(jìn)行歸一化處理。

步驟s202：利用獲取到的整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值，計算整面背光參考值。

本實施方案中，可以按照以下計算公式來計算整面背光參考值：bluconst＝min(1,f(lmean))；其中，bluconst為整面背光參考值，lmean為整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值，當(dāng)lmean≤gt時，f(lmean)＝1,當(dāng)lmean＝1時，f(lmean)＝lt，當(dāng)gt≤lmean≤1時，f(lmean)∈[lt,1]且為lmean的單調(diào)遞減函數(shù)，lt為背光亮度閾值，gt為灰階峰值均值閾值。其中，灰階峰值為紅綠藍(lán)rgb灰階的最大值。

請參閱圖3，圖3是本發(fā)明動態(tài)背光控制顯示方法中整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值函數(shù)的取值示意圖。

如圖3所示，lmean為整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值，當(dāng)lmean≤gt時，f(lmean)＝1,當(dāng)lmean＝1時，f(lmean)＝lt，當(dāng)gt≤lmean≤1時，f(lmean)以圖2所示曲線a、b或者其他任意滿足f(lmean)∈[gt,1]的函數(shù)形式。當(dāng)gt≤lmean≤1時，f(lmean)隨著整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值lmean的增加而逐漸降低，其中優(yōu)選的以曲線a所示的線性方式，其中橫軸平均灰階亮度已經(jīng)做線性化處理。

優(yōu)選的，gt與lt的取值分別為gt＝0.3,lt＝0.6。

其中，當(dāng)整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值lmean過大時，設(shè)置背光閾值亮度lt，賦值整面背光參考值bluconst以小于最大值的特定閾值，從而避免出現(xiàn)畫面刺眼，同時兼具節(jié)省功耗的目的。同時，當(dāng)整幀輸入圖像的灰階峰值的平均值小于灰階峰值均值閾值gt時，賦值整面背光參考值bluconst取最大值1，從而避免出現(xiàn)畫面太暗淡，以保證畫面具有合適的亮度。

步驟s203：將整幀輸入圖像劃分為多個分區(qū)。

步驟s204：利用亮度增益將每個分區(qū)中輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值轉(zhuǎn)換為輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值。

本實施方案中，可以按照以下計算公式獲得轉(zhuǎn)換后的輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值：

ro＝gain*rin-wo；go＝gain*gin-wo；bo＝gain*bin；wo＝g(rin,gin,bin)；

其中，ro、go、bo、wo分別對應(yīng)為轉(zhuǎn)換后的每個分區(qū)中輸入圖像的紅、綠、藍(lán)、白灰階值，rin、gin、bin分別對應(yīng)為轉(zhuǎn)換之前的每個分區(qū)中輸入圖像的紅、綠、藍(lán)灰階值，gain為亮度增益。

本實施方案中，函數(shù)g(rin,gin,bin)通常依賴于某個像素的飽和度，此處不做特殊限定。在任意分區(qū)內(nèi)，普通純度顏色的像素在紅綠藍(lán)rgb轉(zhuǎn)換為紅綠藍(lán)白rgbw的過程中，其亮度具有較小的提升空間，而低純度顏色的像素在紅綠藍(lán)rgb轉(zhuǎn)換為紅綠藍(lán)白rgbw的過程中，其亮度具有相對較大的提升空間，為避免由于同一分區(qū)內(nèi)不同的純度顏色因為亮度增益的差異而引起視覺色差，在同一分區(qū)內(nèi)，亮度增益gain值取為該分區(qū)內(nèi)所有像素增益的最小值，或者取所有像素增益值中具有特定閾值水平的增益(此處限定僅有少量閾值比例的像素增益存在差異，從而避免大面積純色偏暗導(dǎo)致的視覺色差)，特定閾值水平的增益值的取值范圍為0.01-0.2。

步驟s205：利用每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的灰階峰值的平均值及亮度增益獲取每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值。

本實施方案中，可以按照以下計算公式獲取每個分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值：

bluout＝l’mean/gain；其中，bluout為每個分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值，l’mean為每個分區(qū)中輸入圖像的灰階峰值的平均值，gain為亮度增益。

步驟s206：獲取每個分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值。

本實施方案中，可以按照以下計算公式獲取每個分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值：lout＝min(1,bluconst*lo/(bluout*h(x,y)))，其中：lout為每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值，lo為每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的修正之前的灰階值，包括上文所述的ro、go、bo、wo，其中，ro、go、bo、wo分別對應(yīng)為轉(zhuǎn)換后的每個所述分區(qū)中輸入圖像的紅、綠、藍(lán)、白灰階值，bluconst為所述整面背光參考值，bluout為每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值，函數(shù)h(x,y)為每個所述分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)。

需要說明的是，函數(shù)h(x,y)依賴于模組硬件的設(shè)計。

步驟s207：將每個分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值處理為真實的背光輸出亮度值。

本實施方案中，可以按照以下計算公式獲取每個分區(qū)的真實的背光輸出亮度值：blu＝bluout*blumax；其中，blu為每個分區(qū)的真實的背光輸出亮度值，bluout為每個分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值，blumax為每個分區(qū)的背光亮度最大值。

步驟s208：將真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路，并將修正灰階值處理為真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。

以上可以看出，本實施例利用整面背光參考值、每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值、所述歸一化背光輸出亮度值及每個所述分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)獲取每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值，再將每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值處理為真實的背光輸出亮度值，并將所述真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路，并將所述修正灰階值處理為真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。本發(fā)明通過對整幀輸入圖像灰階峰值計算得到正面背光參考值，并通過各分區(qū)的輸入圖像進(jìn)行紅綠藍(lán)白rgbw增益值的判斷，并由此實現(xiàn)各分區(qū)背光和圖像灰階的動態(tài)調(diào)整，從而提升對比度空間和節(jié)省功耗，進(jìn)而使得非hdr內(nèi)容在hdr顯示器中能夠正常顯示。

請參閱圖4，圖4是本發(fā)明實施例一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該裝置10包括：處理器11、背光驅(qū)動電路12，處理器11耦合背光驅(qū)動電路12，處理器11在工作時執(zhí)行指令以實現(xiàn)如上述實施例所述的動態(tài)背光控制顯示方法。

請參閱圖5，圖5是本發(fā)明實施例一種具有存儲功能的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該裝置20存儲有指令，該指令被執(zhí)行時實現(xiàn)如上述實施例所述的動態(tài)背光控制顯示方法。

其中，該裝置20可以包括一存儲器21，存儲器21用于存儲指令。

本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：提供一種動態(tài)背光控制顯示方法，對已獲取到的整幀輸入圖像的紅綠藍(lán)rgb灰階值進(jìn)行歸一化處理，并將所述整幀輸入圖像劃分為多個分區(qū)，利用每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的灰階峰值的平均值及亮度增益獲取每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值，利用整面背光參考值、每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的紅綠藍(lán)白rgbw灰階值、所述歸一化背光輸出亮度值及每個所述分區(qū)中背光亮度的空間分布函數(shù)獲取每個所述分區(qū)中所述輸入圖像的修正灰階值，再將每個所述分區(qū)的歸一化背光輸出亮度值處理為真實的背光輸出亮度值，并將所述真實的背光輸出亮度值輸出至背光驅(qū)動電路，并將所述修正灰階值處理為真實灰階值后輸出至顯示面板進(jìn)行顯示。本發(fā)明通過對整幀輸入圖像灰階峰值計算得到正面背光參考值，并通過各分區(qū)的輸入圖像進(jìn)行紅綠藍(lán)白rgbw增益值的判斷，并由此實現(xiàn)各分區(qū)背光和圖像灰階的動態(tài)調(diào)整，從而提升對比度空間和節(jié)省功耗，進(jìn)而使得非hdr內(nèi)容在hdr顯示器中能夠正常顯示。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。