显示设备及其驱动方法、驱动装置和计算机可读介质与流程

本公开涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示设备及其驱动方法、一种驱动装置和一种计算机可读介质。

背景技术：

对于诸如液晶显示器之类的显示设备的控制，可以采用局部背光调节方法，以便降低显示设备的功率消耗、提高所显示的画面的对比度、以及减少残影等。这种局部背光调节方法是将显示设备的背光源划分成多个背光分区，然后对各个背光分区进行独立控制。在此基础上，还可结合峰值驱动技术，即，对一些背光分区进行峰值驱动，使得这些背光分区达到可能的最大亮度。

然而，在实现过程中，由于液晶显示面板(lcd，liquidcrystaldisplay)透过率的补偿与背光的变化不匹配，造成了显示的“亮块现象”，影响了显示效果。

技术实现要素：

本公开实施例提出了一种显示设备及其驱动方法、一种驱动装置和一种计算机可读介质。

根据本公开的一个方面，提出了一种显示设备的驱动方法，包括：

根据待显示图像中像素的输入灰度值，确定背光模组中多个背光分区的背光信号值；

通过对所述多个背光分区中背光信号值大于预定峰值拉伸阈值的至少一个背光分区进行峰值拉伸处理，调整所述多个背光分区的背光信号值，使调整后所述背光模组的总功耗小于所述背光模组的功率阈值；

确定所述待显示图像中像素的背光信号值；

根据所述像素的背光信号值和所述像素的输入灰度值，确定所述像素的输出灰度值；

利用确定的所述像素的输出灰度值，驱动显示面板显示所述待显示图像；以及

利用所述调整后多个背光分区的背光信号值，驱动所述背光模组。

例如，所述通过对背光信号值大于预定峰值拉伸阈值的至少一个背光分区进行峰值拉伸处理来调整所述多个背光分区的背光信号值包括：

根据所述多个背光分区的背光信号值和所述背光模组的功率阈值，确定功耗最大裕量；

对于所述多个背光分区中的每一个，基于所述背光分区对应的子显示区域中像素的输入灰度值的累积分布函数来计算所述背光分区的代表背光值；

按照代表背光值从高到低的顺序，对所述多个背光分区中代表背光值大于峰值拉伸阈值的候选背光分区进行排序；以及

在满足由于峰值拉伸处理导致的功耗增量之和小于所述功耗最大裕量的条件下，依次将排序后的所述候选背光分区的背光信号值拉伸设定倍数。

例如，基于所述背光分区对应的子显示区域中像素的输入灰度值的累积分布函数计算背光分区的代表背光值包括：对所述子显示区域中像素的输入灰度值进行直方图统计；以及根据所述直方图统计，利用输入灰度值的累积分布函数计算所述背光分区的代表背光值。

例如，所述确定所述待显示图像中像素的背光信号值包括：利用预设背光扩散函数对调整后多个背光分区的背光信号值进行处理，获取所述待显示图像中的像素的背光信号值。

例如，根据本公开实施例的驱动方法还包括对已进行峰值拉伸处理的背光分区的背光信号值进行平滑处理；其中，所述确定所述待显示图像中像素的背光信号值包括：利用预设背光扩散函数对经平滑处理的背光信号值进行处理，获取所述待显示图像中的像素的背光信号值。

例如，对已进行峰值拉伸的背光分区的背光信号值进行平滑处理包括：

获取已进行峰值拉伸处理的背光分区sbpeak的背光信号值a；

获取背光分区sbpeak的(n*n-1)个邻域背光分区的背光信号值中的最小值b，其中n为大于1的奇数；以及

响应于差值(a-b)大于等于平滑阈值k，将平滑后背光信号值a’＝(k/(a-b))*a+(1-k/(a-b))*b作为背光分区sbpeak的背光信号值。

例如，根据待显示图像中像素的输入灰度值确定背光模组中多个背光分区的背光信号值包括：对于所述多个背光分区中的每一个，

对所述背光分区对应的子显示区域的输入灰度值进行直方图统计；

根据所述直方图统计，利用输入灰度值的累计分布函数计算所述背光分区的背光信号值；

其中，所述对背光分区对应的子显示区域的输入灰度值进行直方图统计包括：

确定背光分区sbi的子显示区域sai与背光分区sbj的子显示区域saj之间的边界像素行或列处于子显示区域sai的像素面积比例r，其中，0＜r＜1，i和j为整数且1≤i≤i，1≤j≤i，i为背光模组中多个背光分区的数目，背光分区sbi和背光分区sbj是所述多个背光分区中的相邻背光分区；

基于所述像素面积比例r，对所述子显示区域sai中像素的输入灰度值进行直方图统计；以及

根据所述直方图统计，利用输入灰度值的累积分布函数计算背光分区sbi的背光信号值。

例如，所述背光模组的功率阈值被设置为所述背光模组的额定功率或所述背光模组正常操作所能承受的最大功率。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种驱动装置，包括：

第一确定模块，用于根据待显示图像中像素的输入灰度值，确定背光模组中多个背光分区的背光信号值；

调整模块，用于通过对所述多个背光分区中背光信号值大于预定峰值拉伸阈值的至少一个背光分区进行峰值拉伸处理来调整所述多个背光分区的背光信号值，以使调整后所述背光模组的总功耗小于所述背光模组的功率阈值；

第二确定模块，用于确定所述待显示图像中像素的背光信号值；

第三确定模块，用于根据所述像素的背光信号值和像素的输入灰度值，确定像素的输出灰度值；以及

驱动模块，用于利用确定的像素的输出灰度值，驱动显示面板显示所述待显示图像，并利用所述调整后多个背光分区的背光信号值，驱动所述背光模组。

例如，所述调整模块还用于：

根据所述多个背光分区的背光信号值和所述背光模组的功率阈值，确定功耗最大裕量；

对于所述多个背光分区中的每一个，基于背光分区对应的子显示区域中像素的输入灰度值的累积分布函数来计算所述背光分区的代表背光值；

按照代表背光值从高到低的顺序，对所述多个背光分区中代表背光值大于峰值拉伸阈值的候选背光分区进行排序；以及

在满足由于峰值拉伸处理导致的功耗增量之和小于所述功耗最大裕量的条件下，依次将排序后的所述候选背光分区的背光信号值拉伸设定倍数。

例如，所述调整模块还用于：对所述子显示区域中像素的输入灰度值进行直方图统计；以及根据所述直方图统计，利用输入灰度值的累积分布函数计算所述背光分区的代表背光值。

例如，根据本公开实施例的驱动装置还包括平滑模块，用于对已进行峰值拉伸处理的背光分区的背光信号值进行平滑处理；其中，所述第二确定模块还用于：利用预设背光扩散函数对经平滑处理的背光信号值进行处理。

例如，所述平滑模块还用于：

获取已进行峰值拉伸处理的背光分区sbpeak的背光信号值a；

获取背光分区sbpeak的(n*n-1)个邻域背光分区的背光信号值中的最小值b，其中n为大于1的奇数；以及

响应于a与b的差值(a-b)大于等于平滑阈值k，将平滑后背光信号值a’＝(k/(a-b))*a+(1-k/(a-b))*b作为该背光分区sbpeak的背光信号值。

例如，所述第一确定模块还用于：对于所述多个背光分区中的每一个，

对所述背光分区对应的子显示区域的输入灰度值进行直方图统计；

根据所述直方图统计，利用输入灰度值的累计分布函数计算所述背光分区的背光信号值；

其中，所述对背光分区对应的子显示区域的输入灰度值进行直方图统计包括：

确定背光分区sbi的子显示区域sai与背光分区sbj的子显示区域saj之间的边界像素行或列处于子显示区域sai的像素面积比例r，其中，0＜r＜1，i和j为整数且1≤i≤i，1≤j≤i，i为背光模组中多个背光分区的数目，背光分区sbi和背光分区sbj是所述多个背光分区中的相邻背光分区；

基于所述像素面积比例r，对所述子显示区域sai中像素的输入灰度值进行直方图统计；以及

根据所述直方图统计，利用输入灰度值的累积分布函数计算背光分区sbi的背光信号值。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种驱动装置，包括：

存储器，配置为存储指令；

至少一个处理器：

所述至少一个处理器执行存储在存储器中的指令，以实现根据本公开实施例的驱动方法。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种显示设备，包括：

显示面板，包括多个子显示区域；

背光模组，包括多个背光分区；以及

根据本公开实施例的驱动装置。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令配置为在被至少一个处理器执行时实现根据本公开实施例的方法。

根据公开实施例的技术方案，提供了一种显示设备及其驱动方法、驱动装置以及一种计算机可读介质。通过利用累积分布函数对多个背光分区中至少一个背光分区的背光信号值进行峰值拉伸处理来调整多个背光分区的背光信号值，对已进行峰值拉伸处理的背光分区进行平滑处理，并由此得到待显示图像中每个像素的背光信号值，能够进一步改善显示效果。此外，根据每个像素的背光信号值和输入灰度值来确定各像素的输出灰度值，以进行显示控制。此外，针对可能存在的背光模组的背光分区对应于非整数个像素的情况，执行整数化处理。根据本公开实施例的技术方案能够对任意背光变化的背光信号值进行精确补偿，使调整后的透过率与背光变化以及待显示的图像亮度相互匹配，从而避免亮块问题以改善显示效果。

附图说明

通过下面结合附图说明本公开实施例，将使本公开实施例的上述及其它目的、特征和优点更加清楚。应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。图中：

图1a示出了一种显示设备的驱动方法的流程图；

图1b示出了一种显示设备中显示面板与背光模组的示意图；

图2示出了根据本公开实施例的一种显示设备的驱动方法的流程图；

图3示出了根据本公开实施例针对子显示区域中非整数像素面积执行处理的示例示意图；

图4示出了确定背光信号值的示例示意图；

图5示出了根据本公开实施例执行峰值拉伸处理的一种示例方法的流程图；

图6a示出了根据本公开实施例进行平滑处理的示例流程图；

图6b示出了根据本公开实施例执行平滑处理前后的示例比较示意图：

图7a示出了根据本公开实施例的确定每个像素的输出灰度值的示例流程图；

图7b示出了根据本公开实施例确定每个像素的输出灰度值的原理示意图；

图8a示出了根据本公开一个实施例的驱动装置的结构示意图；

图8b示出了根据本公开另一实施例的驱动装置的结构示意图；以及

图9示出了根据本公开实施例的显示设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部。基于所描述的本公开实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例都属于本公开保护的范围。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本公开有任何限制，而只是本公开实施例的示例。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。

此外，在本公开实施例的描述中，术语“连接至”或“相连”可以是指两个组件直接连接，也可以是指两个组件之间经由一个或多个其他组件相连。此外，这两个组件可以通过有线或无线方式相连或相耦合。

对于诸如液晶显示器之类的显示设备的控制，可以采用局部背光调节方法，以便降低显示设备的功率消耗、提高所显示的画面的对比度、以及减少残影等。这种局部背光调节方法实质上是将显示设备的背光源划分成多个背光分区，然后对各个背光分区进行独立控制。在此基础上，还可结合峰值拉伸驱动技术，即，对部分背光分区的背光信号值进行峰值拉伸，使得这些背光分区达到可能的最大亮度，以使得显示画面的细节更加清晰，并进一步提升显示画面的对比度。也可以将峰值拉伸称为“峰值驱动(peakdriving)”。例如，可以向显示设备的一些背光分区sb中的发光器件提供其能够承受的最大驱动电流。例如，如果用于驱动液晶显示器的背光模组中的发光器件的常规电流例如大致为200ma，，则在背光模组的发光器件所能承受的范围内，可以将应用至某个背光分区的发光器件的驱动电流提升至一个较大的峰值，例如400ma，由此使得与该背光分区对应的子显示区域sa达到更大的视觉亮度。

图1a示出了一种显示设备的驱动方法的流程图。如图1a所示，显示设备的驱动方法可以包括以下步骤。

在步骤s101，使用区域背光动态降低(localdiming)方法，提取各背光分区的背光信号值。

在步骤s102，采用区域背光动态拉伸(peakdriving)方法，在确定背光分区的背光信号值大于设定的拉伸(peak)阈值时，将该背光分区的背光信号值提高l倍，即进行背光分区的峰值拉伸。

在步骤s103，将进行峰值拉伸后的背光信号值直接输出至控制单元(controlunit，cu)进行背光控制。

在步骤s104，利用背光扩散函数将步骤s101输出的背光信号值进行背光扩散，得到各像素的背光信号值，作为显示面板透过率补偿的依据。

在步骤s105，采用加法补偿方式对显示面板的透过率进行补偿，即调整显示面板中各像素的显示亮度。

本领域技术人员可以理解，如图1b所示，可以将显示面板110的显示区域划分成多个子显示区域sa。相应地，显示设备的背光模组120也可以划分成与多个子显示区域sa对应的多个背光分区sb。可以对与各子显示区域sa对应的背光分区sb进行独立的驱动，从而实现局部背光调节。可以预先设置背光模组的背光分区，因此在使用过程中背光分区的分区方式是固定的。然而，在实际显示过程中，各背光分区对应的子显示区域可能会包含非整数个像素。在以上步骤s101中并没有考虑这种情况。

本申请的发明人认识到，某个子显示区域sa的视觉亮度主要取决于该子显示区域sa的光透过率以及与该子显示区域sa对应的背光分区sb的亮度。同时，某个子显示区域sa的光透过率依赖于诸如液晶分子之类的光阀的、受所施加的电场影响的偏转角度，而偏转角度与提供给该子显示区域的数据信号(即，显示的图像像素的灰度值)直接相关。因此，可以认为子显示区域的视觉亮度由提供给该子显示区域的数据信号和与该子显示区域对应的背光分区的背光信号值来确定。在以上步骤s102中，仅简单地针对背光信号值大于设定的拉伸阈值的背光分区并将该背光分区的背光信号值提高一定的倍数。这种方法没有考虑到显示区域中显示的图像像素值的统计学分布，不能尽可能保留图像信息并由此不能控制图像失真率。

此外，在以上步骤s103中，直接将进行峰值拉伸后的背光信号值输出至控制单元以进行背光控制。这可能使得原本相对较暗的子显示区域显得过亮，造成这些子显示区域与未进行峰值拉伸的背光分区对应的子显示区域存在较大的亮度差异，从而可能降低显示设备的整体显示画面的亮度均一性，容易导致出现亮块现象且不利于后续显示面板的透过率补偿。

根据本公开实施例，提出了一种显示设备的驱动方法。本领域技术人员可以理解，以下方法中各个步骤的序号仅作为该步骤的表示以便描述，而不应被看作表示该各个步骤的执行顺序。除非明确指出，否则该方法的步骤不需要完全按照所示顺序来执行，或者某些步骤可以同时执行。

图2示出了根据本公开实施例的驱动方法20的示意流程图。

如图2所示，在步骤s201，根据待显示图像中像素的输入灰度值，确定背光模组中多个背光分区的背光信号值。

在步骤s202，通过对多个背光分区中背光信号值大于预定峰值拉伸阈值的至少一个背光分区进行峰值拉伸处理来调整所述多个背光分区的背光信号值，使调整后所述背光模组的总功耗小于所述背光模组的功率阈值。

在步骤s203，确定待显示图像中像素的背光信号值。

在步骤s204，根据所述像素的背光信号值和像素的输入灰度值，确定像素的输出灰度值。

在步骤s205，利用确定的像素的输出灰度值，驱动显示面板显示所述待显示图像；以及利用所述调整后多个背光分区的背光信号值，驱动所述背光模组。

接下来将参考附图详细描述根据本公开实施例的驱动方法20。

根据本公开实施例，在步骤s201中，还可以对输入的待显示图像进行空间域转换。例如，可以将rgb格式的原始输入图像转换为hsv(色调hue，饱和度saruration，亮度value)色彩空间格式，分离原始图像的色调、饱和度和亮度分量，并在后续处理中使用分量v作为该像素的输入灰度值，从而尽可能保留原始图像的亮度。本领域技术人员可以理解，可以采用各种方法来执行rgb-hsv色彩空间转换，使得经hsv变换得到的分量v可以是0～255的灰度值，为了简明本文不再赘述。此外，在步骤s205根据确定出的各像素的输出灰度值以驱动显示面板时，需要将各像素的输出灰度值从hsv颜色空间转换为rgb数据信号进行显示。

根据本公开实施例，在步骤s201中，还可以确定背光分区sbi的子显示区域sai与背光分区sbj的子显示区域saj之间的边界像素行或列处于子显示区域sai的像素面积比例r，其中，0＜r＜1，i为整数且1≤i≤i，1≤j≤i，i为背光模组中多个背光分区的数目。背光分区sbi与背光分区sbj是多个背光分区中的相邻背光分区。本领域技术人员可以理解，背光分区sbj可以不止一个。基于像素面积比例r，可以计算该子显示区域sai中像素的输入灰度值的直方图统计。之后根据所述直方图统计，利用输入灰度值的累积分布函数来计算背光分区sbi的背光信号值。

图3示出了根据本公开实施例针对子显示区域中非整数像素面积执行处理的示例示意图。图3示出了3个子显示区域sa1、sa2和sa3，分别对应于预先设定的背光分区sb1、sb2和sb3。

如图3所示，当针对子显示区域sa1中的非整数像素面积执行处理时，子显示区域sa1与相邻子显示区域sa2之间的边界像素行(例如，第67行)处于子显示区域sa1的像素面积比例r＝0.67，即，该第67行像素中，像素面积的67％处于子显示区域sa1。由于该第67行中像素面积的67％处于子显示区域sa1，当针对子显示区域sa1进行后续直方图统计时，对于第67行像素，将具有相应灰度值的每个像素数目累加67％＝0.67。当针对子显示区域sa2中的非整数像素面积执行处理时，子显示区域sa2与相邻子显示区域sa1之间的边界像素行第67行像素处于子显示区域sa2的像素面积比例r＝0.33，即，该第67行像素中，像素面积的33％处于子显示区域sa2。由于该第67行中像素面积的33％处于子显示区域sa2，当针对子显示区域sa2进行后续直方图统计时，对于第67行像素，将具有相应灰度值的每个像素数目累加33％＝0.33。此外，子显示区域sa2与相邻子显示区域sa3之间的边界像素行(例如，第134行)处于子显示区域sa2的像素面积比例r＝0.33，当针对子显示区域sa2进行后续直方图统计时，对于第134行像素，将具有相应灰度值的每个像素数目累加33％＝0.33。当针对子显示区域sa3执行处理时，子显示区域sa3与相邻子显示区域sa2之间的边界像素行(例如，第134行)处于子显示区域sa3的像素面积比例r＝0.67，即，该第134行像素中，像素面积的67％处于子显示区域sa3。由于该第134行中像素面积的67％处于子显示区域sa3，当针对子显示区域sa3进行后续直方图统计时，对于第134行像素，将具有相应灰度值的每个像素数目累加67％＝0.67。

接下来，将详细描述在上述步骤s201中对每个子显示区域中像素的输入灰度值进行直方图统计的示例处理。当进行直方图统计时，对于每个子显示区域，分别计算具有输入灰度值0～255之一的像素数目的累加和。例如，对于子显示区域sa1，当针对第67行像素统计具有输入灰度值0～255之一的像素数目的累加和时，由于认为第67行中像素面积的67％处于子显示区域sa1，将具有相应灰度值的像素数目累加67％＝0.67。例如，在子显示区域sa1包括第1像素行～第67像素行的示例中，假定第1～66像素行累计共有124个像素的输入灰度值为155，第67行有24个像素的输入灰度值为155，则当针对子显示区域sa1统计具有输入灰度值155的像素数目时，认为第67行具有输入灰度值155的像素数目为24*0.67＝16个，因此子显示区域sa1中具有像素灰度值155的像素数目为(124+16)＝140个像素。类似地，对于子显示区域sa2，针对第67行像素，当统计具有输入灰度值0～255之一的像素数目累加和时，由于认为第67行中每个像素的33％处于子显示区域sa2，将具有对应灰度值的像素数目累加33％＝0.33；针对第134行像素，当统计具有输入灰度值0～255之一的像素数目累加和时，由于认为第134行中每个像素的33％处于子显示区域sa2，将具有对应灰度值的像素数目值累加33％＝0.33。对于子显示区域sa3，针对第134行像素，当统计具有输入灰度值0～255之一的像素数目累加和时，由于认为第134行中每个像素的67％处于子显示区域sa3，将具有对应灰度值的像素数目值累加67％＝0.67。由于由此得到的某个灰度的像素数目值可能不是整数，可以对该像素数目值进行四舍五入。

本领域技术人员可以理解，尽管以上示例以边界像素行为例进行描述，当然可以将根据本公开实施例的方法应用于边界像素列的情况，为了简明，此处不再赘述。

进行直方图统计后，可以得到每个子显示区域中的各个输入灰度值的像素数目分布。之后，根据直方图统计计算每个子显示区域中输入灰度值的概率密度函数(pdf)和累积分布函数(cdf)。

图4示出了确定各背光分区sbi的背光信号值的示例示意图。如图4所示，对于子显示区域sai，例如可以将cdf为0.003时的输入灰度值作为该背光分区sbi的背光信号值。当cdf为0.003时，相当于在直方图统计结果中，按照输入灰度值从高到低的排序，将像素数目的累加结果占子显示区域sai中总像素数目的百分比为0.3％处的输入灰度值x作为该背光分区sbi的背光信号值。利用该方法确定各背光分区sbi的背光信号值，主要通过统计子显示区域中所有像素的输入灰度值，利用统计的方法得到背光分区sbi的背光信号值。由此能够考虑到待显示图像的像素值分布来得到背光信号值，从而较好保留要显示图像的细节且不会使最终显示的图像失真。

本领域技术人员可以理解，在步骤s201中，可以将使用的cdf的数值设置为略大，例如0.003，由此针对每一个子显示区域sai，可以考虑到较少像素的输入灰度值来获取背光分区sbi的背光信号值，从而可以减轻子显示区域sai中可能存在的噪声点对于背光信号值的影响。此外，本领域技术人员可以理解，在s201中当然可以使用其他cdf数值。

根据本公开实施例，考虑到了针对背光分区的子显示区域中包含的像素数目不是整数的情况，更为精确地计算每个子显示区域包含的具有各个输入灰度值的像素数目，进一步提高了直方图统计的精度，继而提高了后续处理的准确度。此外，上述步骤s201根据输入的待显示图像中各像素的输入灰度值，确定背光模组中多个背光分区的背光信号值也可以具体采用其他方式实现。例如将子显示区域中所有像素的输入灰度值的平均值作为对应背光分区的背光信号值，在此不做限定。

根据本公开实施例，在步骤s202中通过对多个背光分区中背光信号值大于预定峰值拉伸阈值的至少一个背光分区进行峰值拉伸处理来调整多个背光分区的背光信号值。图5示出了根据本公开实施例执行峰值拉伸的一种示例方法的流程图。如图5所示，根据根据本公开实施例的峰值拉伸方法500可以包括以下步骤。

在步骤s501，根据多个背光分区的背光信号值和背光模组的功率阈值，确定功耗最大裕量。

在步骤s502，针对多个背光分区中的每一个，基于该背光分区对应的子显示区域中像素的输入灰度值的累积分布函数，计算背光分区的代表背光值。

在步骤s503，按照代表背光值从高到低的顺序，对多个背光分区中代表背光值大于峰值拉伸阈值的候选背光分区进行排序。

在步骤s504，在满足由于峰值拉伸处理导致的功耗增量之和小于功耗最大裕量的条件下，依次将排序后的所述候选背光分区的背光信号值拉伸设定倍数。

接下来将详细描述图5所示的根据本公开实施例执行峰值拉伸的示例方法。

在步骤s501，根据背光模组的功率阈值和步骤s201获得的多个背光分区的背光信号值，确定功耗最大裕量δp。例如，背光模组的功率阈值可以是该背光模组的额定功率或背光模组正常操作所能承受的最大功率。例如，可以根据在步骤201中得到的多个背光分区中每个背光分区的背光信号值来计算得到第一功耗值p1。然后，以背光模组的功率阈值作为第二功耗值p2。第二功耗值p2减去第一功耗值p1得到功耗最大裕量δp＝p2-p1。

在步骤s502，基于各子显示区域sai的像素的输入灰度值的累积分布函数计算各背光分区sbi的代表背光值。例如，可以对各子显示区域sai的像素的输入灰度值进行直方图统计，并基于直方图统计获得该子显示区域sai的输入灰度值的累积分布函数cdf。例如可以将cdf为0.05时的灰度值作为该对应背光分区sbi的代表背光值。当cdf为0.05时，相当于在直方图统计结果中，按照输入灰度值从高到低的排序，将对应像素数目的累加结果占子显示区域sai的总像素数目的百分比为5％处的输入灰度值y作为背光分区sbi的代表背光值。利用该方法确定各背光分区sbi的代表背光值y。

本领域技术人员可以理解，在步骤s502中，可以将使用的cdf的数值设置为略大，例如0.05，由此针对每一个子显示区域sai，可以考虑到更多像素的输入灰度值来获取背光分区sbi的代表背光值。这与上述步骤s201可以将cdf的数值设置为略小(例如0.003)完全不同。由此，对于同一背光分区sbi得到的背光信号值x和代表背光值y可以相同也可以不同。此外，本领域技术人员可以理解，在s502中当然可以使用其他cdf数值。

本领域技术人员可以理解，也可以使用平均值法来计算代表背光值。例如，将子显示区域sai中所有像素的像素灰度值的平均值作为背光分区sbi的代表背光值。但是，由于平均值法没有考虑到子显示区域sai中像素灰度值的分布特性，由平均值法得到的背光分区的代表背光值不能很好保留待显示图像的有效信息。此外，当使用由平均值法得到的背光分区的代表背光值来选择要进行峰值拉伸的背光分区时，不能根据实际需求来调整要进行峰值拉伸的背光分区的范围。与平均值法相比较，累积分布函数cdf不仅考虑到像素灰度值，同时考虑到像素灰度值的分布，因此能够尽可能保留待显示图像的有效信息。此外，可以通过简单地调整cdf值，就能够根据不同的cdf取值来灵活调整要进行峰值拉伸的背光分区的范围。例如，在给定峰值拉伸阈值t的情况下，增大cdf的值，例如cdf值等于0.05修改为cdf值等于0.1，这意味着由此获取的代表背光值会减小，因此会缩小要进行峰值拉伸的背光分区的范围。类似地，在给定峰值拉伸阈值t的情况下，减小cdf的值，例如将cdf值等于0.05修改为cdf值等于0.01，这意味着由此获取的代表背光值会增大，因此会扩大要进行峰值拉伸的背光分区的范围。因此，根据本公开实施例，提供了一种更为灵活的方法来确定要进行峰值拉伸的背光分区。

根据本公开实施例，与使用子显示区域sai的输入灰度值(即，像素灰度值)的平均值作为该背光分区sbi的代表值相比较，使用输入灰度值的累积分布函数cdf能够在有效保留绝大部分图像信息的同时，减少要执行峰值拉伸的背光分区的数目，保证背光信号值较大的背光分区才执行峰值拉伸处理。此外，根据本公开实施例，只需调节cdf的数值即可调整被峰值拉伸的背光分区的范围，实现了更加灵活的控制方法。

然后，在步骤s503，按照代表背光值从高到低的顺序，对代表背光值大于峰值拉伸阈值t的候选背光分区sbc进行排序。例如，按照代表背光值从高到低的顺序对各个候选背光分区sbc进行排序，然后选取代表背光值大于峰值拉伸阈值t的各背光分区作为候选背光分区sbc。或者，也可以先选取代表值大于峰值拉伸阈值t的各背光分区作为候选背光分区sbc，然后按照代表背光值从高到低的顺序对候选背光分区sbc进行排序。本领域技术人员可以理解，可以根据实际应用灵活设置峰值拉伸阈值t，使得仅针对代表背光值大于峰值拉伸阈值t的背光分区才执行峰值拉伸处理以避免过亮显示。

接下来，在步骤s504，对排序后的所述候选背光分区的背光信号值依次拉伸设定倍数，直至由于峰值拉伸处理导致的功耗增量之和大于等于在步骤s501得到的功耗最大裕量δp。

例如，首先，m＝1，对排在第一的候选背光分区(即，代表背光值最大的候选背光分区)的背光信号值进行峰值拉伸后，确定由峰值拉伸导致的功率增量δp1(即峰值拉伸前后的功率变化量)，并确定功率增量之和(δp1+0)＝δp1是否小于功耗最大裕量δp。如果δp1＜δp，则对排在第二的候选背光分区的背光信号值进行峰值拉伸，确定峰值拉伸的功率增量δp2，m＝2，并确定功率增量δp2与功率增量δp1之和(δp1+δp2)是否小于等于功耗最大裕量δp。如果是，则对排在第三的候选背光分区的背光信号值进行峰值拉伸，以此类推。例如当对排在第五的候选背光分区的背光信号值进行峰值拉伸后，得到的功率增量之和(δp1+δp2+δp3+δp4+δp5)不小于功耗最大裕量δp，则取消对排序的第五候选背光分区的背光信号值的峰值拉伸，即最后结果为对排序为第一至第四候选背光分区的背光信号值进行峰值拉伸。本领域技术人员可以理解，可以使用各种方法来执行峰值拉伸处理，为了简明此处不再赘述。

根据本公开实施例，由于已进行峰值拉伸处理的背光分区sbpeak与其邻域分区的背光信号值之差可能较大，这导致容易出现显示亮块。因此，根据本公开实施例，还可以对已进行峰值拉伸处理的背光分区的背光信号值进行平滑处理。图6a示出了根据本公开实施例进行平滑处理的示例流程图。如图6a所示，根据本公开实施例对已进行峰值拉伸处理的背光分区的背光信号值进行平滑处理的方法600可以包括以下步骤。

在步骤s601，获取已进行峰值拉伸处理的背光分区sbpeak的背光信号值a。

在步骤s602，获取背光分区sbpeak的(n*n-1)个邻域背光分区的背光信号值中的最小值b，其中n为大于1的奇数。

在步骤s603，确定a与b的差值(a-b)是否大于平滑阈值k。

在步骤s604，如果差值(a-b)大于平滑阈值k，则将平滑后背光信号值a’＝(k/(a-b))*a+(1-k/(a-b))*b作为该背光分区sbpeak的背光信号值。

在步骤s605，如果差值(a-b)小于等于平滑阈值k，则该背光分区sbpeak的背光信号值a不变。

根据本公开实施例，可以针对所有执行了峰值拉伸的背光分区依次执行图6a所示的平滑方法。将已进行峰值拉伸处理的背光分区sbpeak与其邻域背光分区的背光信号值差值控制在范围k内，使得已进行峰值拉伸处理的背光分区sbpeak到没有进行峰值拉伸处理的背光分区之间的过渡更为平滑。

根据本公开实施例，调节背光分区之间的背光信号值差值只需调节平滑阈值k即可。平滑阈值k的选取可以基于背光模组的亮度-背光信号值线性关系，即，随着背光信号值增大，背光模组的亮度线性升高。例如，以4比特背光屏为例，取最大背光信号值255的中间背光信号值127作为基准值，可以认为当背光信号值小于等于210时的亮度与背光信号值等于127时的亮度之间的亮度差是人眼可接受的。因此，平滑的目标为：将峰值拉伸后的背光信号值平滑到210。此时可以设置平滑阈值k＝210-127＝83，由此可以将邻域背光分区之间的背光信号值之差维持在83的范围内。图6b示出了根据本公开实施例执行平滑处理前后的示例比较示意图。如图6b所示，以k等于83为例，图6b示出了在执行平滑处理前后的背光信号值的比较。可以看出，执行平滑操作之前，背光分区中，与邻域背光分区的背光信号值差值大于83的背光信号值为236、230、237和232。经过平滑操作，背光信号值236、230、237和232分别调整为185、182、188和183，这使得背光分区之间的过渡更为平滑，避免出现亮块。

根据本公开实施例，在步骤s203，可以利用预设背光扩散函数对调整后多个背光分区的背光信号值进行处理，确定待显示图像中每个像素的背光信号值。例如，可以通过点扩散函数(pointspreadfunction，psf)，将调整后多个背光分区的背光信号值扩散到对应子显示区域中的每个像素，从而得到每个像素的背光信号值。根据本公开实施例，为了提高psf处理的精度，例如可以对psf处理得到的各像素的背光信号值逐行进行归一化处理和数据插值，并进行拟合，由拟合得到的曲线来得到针对每个像素的背光信号值。本领域技术人员可以理解，可以使用各种方法执行背光扩散以得到每个像素的背光信号值，本公开实施例并不局限于以上示例。

根据本公开实施例，“像素的背光信号值”可以理解为背光分区的亮度对待显示图像中每个像素的视觉亮度的补偿。此外，本领域技术人员可以理解，“调整后多个背光分区的背光信号值”可以是经平滑处理的背光信号值，也可以是没有经过平滑处理的背光信号值。

根据本公开实施例，为了实现更好的补偿效果，在步骤s204根据像素的背光信号值和输入灰度值，确定该像素的输出灰度值。

图7a示出了根据本公开实施例的确定各像素的输出灰度值的示例流程图。如图7a所示，根据本公开实施例确定各像素的输出灰度值的方法700可以包括以下步骤。

在步骤s701，确定该像素的背光信号值是否低于常亮灰度值；若是，则执行步骤s703；若否，则执行步骤s702。

在步骤s702，确定像素的输入灰度值是否小于峰值拉伸阈值t；若是，则执行步骤s704；若否，则执行步骤s705。

在步骤s703，增大像素的输入灰度值，以得到像素的输出灰度值。

在步骤s704，减小像素的输入灰度值，以得到像素的输出灰度值。

在步骤s705，线性拉伸像素的输入灰度值，以得到输出灰度值。

本领域技术人员可以理解，以上得到的各像素的输出灰度值实质上为hsv空间中的分量v。当驱动显示面板时，需要将各像素的输出灰度值从hsv颜色空间转换为rgb数据信号进行显示。可以使用与步骤201中使用的rgb-hsv变换的逆变换来实现从hsv颜色空间到rgb数据信号的转换。

根据本公开实施例，术语“常亮灰度值”可以是指当背光分区以最大亮度发光时对应的灰度值，例如255，当然也可以设置为其他数值。根据本公开实施例，在给定背光模组的情况下，“常亮灰度值”可以是一个常数。图7b示出了根据本公开实施例确定各像素的输出灰度值的原理示意图。如图7b所示，例如，常亮灰度值可以为255，此时的输出灰度值为vbl。在上述步骤s703，像素的背光信号值＜255，根据改变前后人眼观测到的显示亮度不变的准则，需要相应的增加像素的输出灰度值，即大于vbl。因此，如图中a段所示，在根据输入灰度值调整输出灰度值时，需要将输出灰度值提高至大于vbl。在上述步骤s704调整像素的输出灰度值时，由于峰值拉伸处理导致像素的背光信号值≥255，此时在根据输入灰度值调整输出灰度值时，需要将输出灰度值减小至小于vbl，如图中b段所示。在上述步骤s705，为了保证透过率的连续性，需要将透过率在图中p点与q点之间保持连续，其中p点为峰值拉伸阈值，图中以峰值拉伸阈值为230为例进行举例，q点表示输入灰度值最大时对应的输出灰度值也是最大，例如均为255。

在一个示例中，当确定像素的背光信号值低于常亮灰度值时，可以按照以下公式(1)确定像素的输出灰度值：

voutput＝v0+(blmax-blpsf)*v0/m(1)：

其中，voutput表示像素的输出灰度值，v0表示像素的输入灰度值，blpsf表示像素的背光信号值，blmax表示各像素的背光信号值中的最大值，m表示常亮灰度值，一般为255。

当确定像素的背光信号值高于等于阈值灰度值，且像素的输入灰度值小于峰值拉伸阈值t时，可以按照以下公式2a确定像素的输出灰度值：

voutput＝v0*(m/blpsf)(2a)：

其中，voutput表示像素的输出灰度值，v0表示像素的输入灰度值，blpsf表示像素的背光信号值，m表示常亮灰度值，一般为255。

当确定像素的背光信号值高于等于阈值灰度值，且像素的输入灰度值大于等于峰值拉伸阈值t时，可以按照以下公式3a确定像素的输出灰度值：

voutput＝((m-t*(m/blpsf))/(m-t))*(v0-m)+m(3a)；

其中，voutput表示像素的输出灰度值，v0表示像素的输入灰度值，blpsf表示像素的背光信号值，t表示峰值拉伸阈值，m表示常亮灰度值，一般为255。

采用上述公式2a和公式3a时，虽然有效解决了亮块问题，但得到的显示图像视觉上容易出现黑点问题，这会影响显示效果。这是由于在相邻两个像素之间，例如原始的亮度值之差只有2，而经过上述公式2a和公式3a调整后，亮度值之差却达到了10。从图7b中可以看到，在拉伸区域c的像素，在原图中用25个输入灰度值表示，在经过上述公式2a和公式3a调整后，却需要利用＞＞25个(100多个)输出灰度值表示，这主要是为了实现输出灰度值的连续变化，而显示图像需要用远大于25个的输出灰度值来分配原图中的25个输入灰度值的位置，因此显示图像中相邻像素的输出灰度值之差被拉大，从而出现黑点问题。

为此，可以减小峰值拉伸阈值t(在图7b中体现为p点左移)，并减少拉伸区域c部分的输出灰度值(在图7b中体现为p点上移)，而峰值拉伸阈值t受到实际图像的影响不能过小，因此将从p点上移的角度改进公式2a和公式3a。

基于此，可以按照以下公式2b确定像素的输出灰度值：

voutput＝v0*((m+(blpsf-m)/a)/blpsf)^(1/γ)(2b)

其中，voutput表示像素的输出灰度值，v0表示像素的输入灰度值，blpsf表示像素的背光信号值，a为大于1的常数，例如可以选取1.2，a值越小越好，例如γ＝2.2，m表示常亮灰度值，一般为255。

此外，可以按照以下公式3b确定像素的输出灰度值：

voutput＝((m-t*(m+(blpsf-m)/a)/blpsf)^(1/γ))/(m-t))*(v0-m)+m(3b)

其中，voutput表示像素的输出灰度值，v0表示像素的输入灰度值，blpsf表示像素的背光信号值，t表示峰值拉伸阈值，a为大于1的常数，例如可以选取1.2，a值越小越好。例如γ＝2.2，m表示常亮灰度值，一般为255。

上述公式3b是在公式2a的基础上求直线表达式。公式2b相对于2a主要有两点改进：通过改变原始背光信号值的大小来将p点上移；以及增加了幂指数1/γ，这使得透过率曲线在p点处平滑，使得透过率的变化更为柔和，显示效果更佳。因此，可解决黑点问题，实现较佳地hdr显示效果。

图8a示出了根据本公开一个实施例的驱动装置的结构示意图。如图8a所示，根据本公开一个实施例的驱动装置800a可以包括第一确定模块801，用于根据待显示图像中像素的输入灰度值，确定背光模组中多个背光分区的背光信号值。驱动装置800a还可以包括调整模块802，用于通过对所述多个背光分区中背光信号值大于预定峰值拉伸阈值的至少一个背光分区进行峰值拉伸处理来调整所述多个背光分区的背光信号值，以使调整后所述背光模组的总功耗小于所述背光模组的功率阈值。驱动装置800a还可以包括第二确定模块803，用于确定所述待显示图像中像素的背光信号值。驱动装置800a还可以包括第三确定模块804，用于根据所述像素的背光信号值和像素的输入灰度值，确定像素的输出灰度值。驱动装置800a还可以包括驱动模块805，用于利用确定的像素的输出灰度值，驱动显示面板显示所述待显示图像，并利用所述调整后多个背光分区的背光信号值，驱动所述背光模组。

本领域技术人员可以理解，根据本公开实施例的驱动装置800a中的功能模块可以用于实现根据本公开实施例的示例驱动方法的各种功能，例如以上参考图3至图7b所述的驱动方法。为了简明，此处不再赘述。

图8b示出了根据本公开另一实施例的驱动装置的结构示意图。如图8b所示，根据本公开实施例的驱动装置800b可以包括：至少一个处理器8001；以及存储器8002。存储器8002可以存储指令。至少一个处理器8001执行存储在存储器8002中的指令，以实现根据本公开实施例的驱动方法。

本领域技术人员可以理解，通过处理器8001执行存储在存储器8002中的指令，根据本公开实施例的驱动装置800b可以实现根据本公开实施例的示例驱动方法的各种功能，例如以上参考图3至图7b所述的驱动方法。为了简明，此处不再赘述。

图9示出了根据本公开实施例的显示设备的结构示意图。如图9所示，根据本公开实施例的显示设备90可以包括：显示面板910、背光模组920以及驱动装置930。驱动装置930可以是例如图8a所示实施例的驱动装置，也可以是例如图8b所示实施例中的驱动装置。

本领域技术人员可以理解，根据本公开实施例的显示设备90可以是电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

需要注意的是，在本文中被描述为通过纯硬件、纯软件和/或固件来实现的功能，也可以通过专用硬件、通用硬件与软件的结合等方式来实现。例如，被描述为通过专用硬件(例如，现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)来实现的功能，可以由通用硬件(例如，中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp))与软件的结合的方式来实现，反之亦然。

需要注意的是，在以上的描述中，仅以示例的方式，示出了本公开实施例的技术方案，但并不意味着本公开实施例局限于上述步骤和结构。在可能的情形下，可以根据需要对步骤和结构进行调整和取舍。因此，某些步骤和单元并非实施本公开实施例的总体思想所必需的元素。

已经结合实施例对本公开进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本公开实施例的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本公开实施例的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。