点阵背光源驱动方法、装置和系统的制作方法_4

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到点阵背光源中LED灯的平均电流值,将平均电流值作为各LED灯的初始电流值。
[0226]然后,驱动管理模块200根据得到的PWM数据,制作统计直方图。
[0227]获取PWM数据中的最大值和最小值,计算得到PWM数据的区间值;然后,根据预设的组距和PWM数据的区间值得到PWM数据的组数,完成对PWM数据的分组;或者根据预设的组数和PWM数据的区间值得到PWM数据的组距,完成对PWM数据分组;然后,以PWM数据的数值,也即占空比作为横坐标,以PWM数据的出现次数,也即LED灯的数量作为纵坐标,制作得到统计直方图。
[0228]统计直方图中包括各PWM数据组的柱状图,每个柱状图包含当前PWM数据组内,PWM数据的出现次数和对应的PWM数值。
[0229]统计直方图中包括各PWM数据组的柱状图,每个柱状图表示当前PWM数据组内,PWM数据的数值范围和出现次数。
[0230]然后,在统计直方图中,根据平均电流值制作电流直线。各PWM数据对应电流直线中的电流参数。
[0231 ] 然后,根据预设的规则,在电流直线中选取统计直方图的中心平衡点。
[0232]然后,以此中心平衡点作为中心,逆时针单步旋转电流直线,使PWM数值较大的LED灯获得更大的电流值,PWM数值较小的LED灯获得更小的电流值,以增强画面中明亮部分和灰暗部分的对比度。
[0233]在电流直线旋转过程中,驱动管理模块200根据每次单步旋转后的电流直线,计算得到各PWM数据对应的电流参数,从而得到各LED灯的电流参数。然后,根据获得的各LED灯的电流参数,计算控制点阵背光源中所有的LED灯时消耗的功率。
[0234]在消耗的功率满足预先配置的点阵背光源总功率时,停止旋转电流直线,并以此时电流直线对应的各电流参数,作为控制点阵背光源中每个LED灯的电流参数。
[0235]需要说明的是,旋转电流直线时,每旋转一次的步长为预设的阈值,可根据实际需要灵活设置。例如,若需要加快电流直线的旋转速度,使计算得到的消耗功率快速达到预先配置的点阵背光源总功率,则可以将旋转步长的阈值设置的较大;若不要求控制电流直线的旋转速度,为了进行精准调控,可以将旋转步长的阈值设置的较小。
[0236]由此,驱动管理模块200得到控制点阵背光源中每个LED灯的电流参数。在本实施例中,得到的电流参数即为电流值。
[0237]然后,驱动管理模块200存储每个LED灯的电流参数。
[0238]然后,驱动管理模块200将存储的PWM数据和电流参数发送给驱动电路模块300。
[0239]驱动电路模块300,用于根据所述PWM数据和所述电流参数独立控制所述各LED灯,驱动所述点阵背光源。
[0240]驱动电路模块300接收驱动管理模块200发送的点阵背光源中每个LED灯的PWM数据和电流参数,独立控制各LED灯,驱动点阵背光源。
[0241]具体的,作为一种实施方式,点阵背光源中的每个LED灯均配置有独立的PWM开关电路和电流控制电路,参照图2,可以通过驱动IC (integrated circuit,集成电路)的内部设计改进实现,或在驱动1C的外部电路设计实现。
[0242]驱动电路模块300根据获取的各LED灯的PWM数据,通过各LED灯的PWM开关电路,分别对各LED灯进行PWM控制,控制各LED灯的脉宽占空比。
[0243]同时,驱动电路模块300根据获取的各LED灯的电流参数,通过各LED灯的电流控制电路,分别对各LED灯进行电流控制。
[0244]由此,驱动电路模块300实现对点阵背光源的驱动,显示当前的电视画面。
[0245]在本实施例中,通过实时获取电视的每一帧画面,并实时进行动态的数据分析和计算,从而保证电视画面的连续性和高画质。
[0246]在本实施例中,首先,图像处理模块100根据输入的电视信号,计算得到控制点阵背光源中每个发光二极管LED灯的脉冲宽度调制PWM数据;然后,驱动管理模块200根据PWM数据,制作统计直方图,并根据统计直方图计算得到控制各LED灯的电流参数;然后,驱动电路模块300根据各LED灯的PWM数据和电流参数,独立控制每个LED灯,驱动点阵背光源。本实施例通过根据获取的PWM数据制作统计直方图,从而调整各PWM数据对应的LED灯的电流参数,实现了对点阵背光源中所有LED灯的电流都按需分配,在保证功耗的条件下,使电视画面整体达到最佳显示效果,避免了功率损耗和能源浪费。
[0247]进一步的,参照图8,本发明点阵背光源驱动装置第二实施例提供一种点阵背光源驱动装置,基于上述图7所示的实施例,所述PWM数据为对应所述点阵背光源中的各LED灯的各PWM数据,所述驱动管理模块200包括:
[0248]电流平均单元210,用于根据所述PWM数据和预先配置的点阵背光源总功率、额定电压,计算点阵背光源中每个LED灯的平均电流。
[0249]在获取点阵背光电源中各LED灯的PWM数据后,驱动管理模块200计算出每个LED灯的驱动电流参数。
[0250]作为一种实施方式,电流平均单元210根据预先配置的点阵背光源总功率,和额定电源电压、PWM数据,计算得到点阵背光源中LED灯的平均电流值,将平均电流值作为各LED灯的初始电流值。
[0251]具体计算过程如下:
[0252]首先,根据PWM数据计算PWM数据的平均值。
[0253]取当前点阵背光源中共有η个LED灯,各LED灯的PWM数值为PWM1、PWM2、PWM3……PWMn,PWM 数据的平均值为 PWMavg,则根据公式 PWMavg= (PWM1+PWM2+PWM3+…+PWMn) /η 计算得到 PWMavgo
[0254]然后,根据预先配置的点阵背光源总功率,和额定电源电压、PWM数据的平均值,计算当前点阵背光源最大允许的平均电流值。
[0255]取总功率为P,额定电源电压为V,PWM数据的平均值为PWMavg,平均电流值为Iavg,则根据公式Iavg= P/(VXPWMavg)计算得到Iavg。
[0256]由此,得到点阵背光源中LED灯的平均电流值。
[0257]直方图制作单元220,用于根据对应所述点阵背光源中的各LED灯的各PWM数据,制作统计直方图。
[0258]直方图制作单元220根据得到的PWM数据,制作统计直方图。
[0259]首先,获取PWM数据中的最大值PWMmax和最小值PWMmin,计算得到PWM数据的区间值。可根据公式PWMmax — PWMmin得到区间值。
[0260]然后,根据预设的组距和PWM数据的区间值得到PWM数据的组数,完成对PWM数据的分组;或者根据预设的组数和PWM数据的区间值得到PWM数据的组距,完成对PWM数据的分组。
[0261]然后,以PWM数据的数值,也即占空比作为横坐标,以PWM数据的出现次数,也即LED灯的数量作为纵坐标,制作得到统计直方图。
[0262]统计直方图中包括各PWM数据组的柱状图,每个柱状图表示当前PWM数据组内,PWM数据的数值范围和出现次数。
[0263]电流直线单元230,用于根据所述平均电流,在所述统计直方图中制作电流直线,所述统计直方图中各PWM数据对应所述电流直线上的电流参数。
[0264]在得到统计直方图后,电流直线单元230在统计直方图中,根据平均电流值制作电流直线。各PWM数据对应电流直线中的电流参数。
[0265]具体的,作为一种实施方式,在统计直方图中,根据表示PWM数值的横坐标,以PWM数值对应的电流值为虚拟纵坐标,得到虚拟坐标轴。
[0266]然后,以平均电流值为纵坐标值,PWM数据中的最大值PWMmax和最小值PWMmin分别为横坐标,得到点A和点B,连接点A和点B,得到电流直线AB。
[0267]此时,平均电流值为各PWM数据所对应的初始电流值,也即各LED灯的初始电流值。
[0268]作为另一种实施方式,电流直线也可根据实际需要,设置为曲线,例如2.2Gamma (伽马)曲线,实现更好的画面表现效果。
[0269]本实施例所指的电流直线,可根据实际需要灵活设置。
[0270]单步旋转单元240,用于逆时针单步旋转所述电流直线,并根据旋转后的电流直线,计算得到控制所述各LED灯的电流参数。
[0271]在获取电流直线后,单步旋转单元240旋转电流直线,并根据旋转后的电流直线,计算得到控制点阵背光源中每个LED灯的电流参数。
[0272]具体的,作为一种实施方式,首先,按预设的规则,单步旋转单元240在电流直线上获取统计直方图的中心平衡点。
[0273]然后,以此中心平衡点作为中心,逆时针单步旋转电流直线,使PWM数值较大的LED灯获得更大的电流值,PWM数值较小的LED灯获得更小的电流值,以增强画面中明亮部分和灰暗部分的对比度。需要说明的是,电流直线每一次进行旋转的旋转步长为预设的阈值。
[0274]在电流直线旋转过程中,单步旋转单元240根据每次单步旋转后的电流直线,计算得到各PWM数据对应的电流参数,从而得到各LED灯的电流参数。
[0275]然后,根据获得的各LED灯的电流参数,计算驱动点阵背光源中所有的LED灯时消耗的功率。
[0276]在消耗的功率满足预先配置的点阵背光源总功率时,停止旋转电流直线,并以此时电流直线对应的各电流参数,作为对应的PWM数据的电流参数,也即控制点阵背光源中每个LED灯的电流参数。
[0277]由此,单步旋转单元240得到控制点阵背光源中每个LED灯的电流参数。在本实施例中,得到的电流参数即为电流值。
[0278]然后,单步旋转单元240存储得到的每个LED灯的电流参数。
[0279]在本实施例中,首选,电流平均单元210根据PWM数据和预先配置的点阵背光源总功率、额定电压,计算点阵背光源中每个LED灯的平均电流;然后,直方图制作单元220根据对应各LED灯的各PWM数据,制作统计直方图;然后,电流直线单元230根据平均电流,在统计直方图中制作电流直线,各PWM数据对应电流直线上的电流参数;然后,单步旋转单元240逆时针单步旋转电流直线,并根据旋转后的电流直线,计算得到控制点阵背光源中每个LED灯的电流参数。本实施例通过点阵背光源中各LED灯的平均电流,确定各LED的初始电流;然后,通过电流直线将各LED灯对应的电流参数函数化,便于调控;逆时针旋转电流直线时,使PWM数值较大的LED灯获得更大的电流值,更为明亮,PWM数值较小的LED灯获得更小的电流值,亮度更低;通过旋转电流直线调整对应的各LED灯的电流参数,从而使各LED消耗的功率满足预先设置的总功率。由此,本实施例在满足预设的总功率的同时,保证了电视画面的质量,实现了节能减排的目标,绿色环保且同时保证画面效果,提升了用户体验。
[0280]进一步的,参照图9,本发明点阵背光源驱动装置第三实施例提供一种点阵背光源驱动装置,基于上述图8所示的实施例,所述单步旋转单元240包括:
[0281]中心点子单元241,用于根据预设的规则,在所述电流直线上选取所述统计直方图的中心平衡点。
[0282]在获取电流直线后,单步旋转单元240旋转电流直线,并根据旋转后的电流直线,计算得到控制点阵背光源中每个LED灯的电流参数。
[0283]首先,按预设的规则,中心点子单元241在电流直线上获取统计直方图的中心平衡点。
[0284]具体的,作为一种实施方式,中心点子单元241计算统计直方图中,各PWM数据组中PWM数据的数量,占全部LED灯的PWM数据总量的百分比。其中,各PWM数据组中PWM数据的出现次数即为数据组中PWM数据的数量。
[0285]得到占比最高的PWM数据组后,根据预设规则选取此数据组中的一个PWM数据。PWM数据的选取规则可以是其所属数据组中,PWM数据的中间值,或PWM数据的最大值,也可以是其所属数据组的其他数值。
[0286]然后,将选取的PWM数据的电流值设置为平均电流,得到电流直线上对应的点C。点C的横坐标为选取的PWM数值,纵坐标为平均电流。
[0287]点C即为获得的中心平衡点。此后,点C的坐标值保持不变。
[0288]作为另一种实施方式,中心点子单元241可以选取电流直线上,点A和点B之间线段的2等分点,作为中心平衡点。
[0289]也可以根据PWM数据情况,选取线段AB上的任意一点,作为中心平衡点。
[0290]得到的中心平衡点对应的PWM数值为横坐标,平均电流为纵坐标。此后,中心平衡点的坐标值保持不变。
[0291]旋转子单元242,用于以所述中心平衡点为旋转中心点,逆时针单步旋转所述电流直线,旋转步长为预设的阈值。
[0292]在得到中心平衡点后,旋转子单元242以此中心平衡点作为旋转中心,逆时针单步旋转电流直线。需要说明的是,电流直线每一次旋转的旋转步长为预设的阈值,旋转步长可根据处理速度的需求进行灵活设置。例如,若需要提升处理速度,可将旋转步长的阈值设置的较大;若需要提高处理精度,可将旋转步长的阈值设置的较小。
[0293]由于电流直线的初始状态为与横坐标轴平行,因此逆时针旋转使得较大的PWM数值对应更大的电流值,较小的PWM数值对应更小的电流值。
[0294]由此,能够使PWM数值较大的LED灯获得更大的电流值,PWM数值较小的LED灯获得更小的电流值,以增强画面中明亮部分和灰暗部分的对比度。
[0295]边界子单元243,用于根据预设的额定电流,计算得到所述各LED灯的最大电流参数,并控制所述各PWM数据对应的电流参数不超过所述最大电流参数且不小于预设的最小电流参数。
[0296]在电流直线进行旋转时,为保证根据得到的各PWM数值对应的电流驱动各LED灯时,LED灯过于明亮或过于灰暗,因此设置有最大电流参数和最小电流参数,保证电流直线旋转时,得到的电流参数使LED灯的亮度在合理范围内。
[0297]具体的,作为一种实施方式,首先,边界子单元243根据预设的额定电流,计算得到各LED灯的最大电流参数。
[0298]取额定电流为I额定,PWM数据的最大值为PWMmax,LED灯的最大电流为Imax,则根据公式:
[0299]Imax = I额定X PWMmax,计算可得各LED灯的最大电流值,也即最大电流参数。
[0300]因此,与各LED灯对应的PWM数据,在电流直线上对应的电流参数最大值为Imax。
[0301]为保证各LED灯的亮度不过于灰暗,预设有各LED灯的最小电流参数Imin,由此可得各LED灯对应的PWM数据,在电流直线上对应的电流参数最小值为Imin。
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