[发明专利]具有动态亮度缩放的背光视频显示器

说明书

技术领域

本发明涉及背光视频显示装置，并且更具体地，涉及用于背光视频显示装置的视频信号的动态亮度缩放，从而降低背光视频显示装置的功率消耗。

背景技术

在背光视频显示器中，背光面板照亮电子控制图像面板。背光面板具有基本上均匀的明亮度，虽然它可能被划分，使得其中的一部分能够具有受到独立地控制的明亮度。图像面板具有像素元件的矩阵，像素元件的光透射被电子图像输入信号所调制，从而形成被显示的图像。背光显示器的实例是背光液晶显示器(LCD)，其中，像素矩阵包括液晶材料，该液晶材料与施加到像素的电场相关地来改变通过它的光的偏振。图像面板还包括正交的偏振滤波器，使得透射通过像素和偏振滤波器的光的强度与在每一个像素处的电场相关。LCD图像面板的实例是薄膜晶体管和有源矩阵图像面板。

显示器的背光的功率消耗代表了移动装置的总功率消耗的相当比例，例如，其达到总功率消耗的1/3或甚至一半。可通过在当待显示的图像较不亮的时段期间调暗背光(即是说，降低它的亮度)，以及通过提高图像面板的光透射而补偿背光调暗，来降低背光功率消耗，其被称为动态亮度缩放(DLS)技术。背光的亮度的调节可以通过脉冲宽度调制(PWM)而获得，例如，其中瞬时亮度被维持，但是在背光照明期间的帧时段的比例被调制，从而调制在帧期间的平均的被感知的亮度。可替代地，背光的亮度的调节可以通过对例如功率管理专用集成电路(ASIC)的控制而获得。

由于像素的饱和，图像面板的光透射的线性范围是有限的。因此，例如，如果背光亮度不够充足，而在图像的最亮部分中的图像面板的很多像素可能已经处于它们的最大的光透射，则导致显示的图像的冲失(washout)，也就是说，对比度在图像的较亮部分中的欠缺。这限制了背光调暗的可接受程度。

如果为实现功率节约目标的背光亮度的DLS改变和图像面板光透射的补偿改变被感知为屏幕闪烁，特别是被感知为画面的背景部分的屏幕闪烁，或者被感知为非平稳视觉质量，则这是所不期望的。

附图说明

本发明通过实例的方式被示出，并且不被在附图中示出的其实施例所限制，其中，相似的标记指示相似的元件。在图中的元件被清楚简易地示出，并且不必按照比例绘制。

图1是背光LCD装置的示意侧视图；

图2是通过实例给出的根据本发明的一个实施例的视频数据处理器的示意框图，用于驱动诸如图1的LCD背光装置的背光显示装置；

图3是通过实例给出的根据本发明的一个实施例的处理视频信号的方法的流程图，用于驱动诸如图1的LCD背光装置的背光显示装置；

图4是在连续帧之间的像素亮度值的分布直方图之间的相关值随着时间变化的曲线图；

图5是示出在场景的消退期间，亮度的分布的改变的一系列直方图；以及

图6和7是通过图3的方法获得的视频信号的实例。

具体实施方式

图1示出传统的背光LCD装置100。装置100包括背光面板102，背光面板102的被感知的亮度与施加到其上的电压V_L和电流I_L相关。例如，背光面板102可以包括发光二极管(LED)，发光二极管的亮度与电流I_L相关。例如，背光的亮度的调节可以通过PWM而获得，或者，可替代地，例如，可以通过对功率管理ASIC的控制而获得。装置100还包括图像面板，该图像面板包括夹在偏振滤波器106和108之间的图像像素矩阵104，该图像像素矩阵104包括液晶材料。滤波器106和108的偏振方向是正交的，从而如果图像像素矩阵104对它所透射的光的偏振没有影响，则该光被第二偏振滤波器108阻挡，并且显示器变暗。矩阵104还包括行电极X和列电极Y的集合，电压可以被施加到行电极X和列电极Y，从而寻址矩阵104的各个像素。将电压施加到矩阵104的图像像素扭曲了透射过像素的光的偏振，这使得透射通过那个像素的来自背光102的光根据施加到像素的电压的幅度也透射通过第二偏振滤波器108。装置100还可以包括在第二偏振滤波器108之后的扩散板(未示出)，从而使得图像在它的表面可见。背光LCD装置100可以响应包括亮度和色度数据的视频信号而显示彩色图像。