专利名称：动态对比度的调整方法及装置、液晶电视机的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种动态对比度调整方法及装置、液晶电视机。
背景技术：
图像对比度指的是一幅图像中明暗区域中最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，反应了一幅图像灰度反差的大小。伽玛(GAMMA)电压指的是显示图像像素灰阶的节点电压。液晶显示器内的显示电压分为两种极性，一个是正极性，另一个是负极性。当显示电极的电压高于common电极电压时，就称之为正极性，当显示电极的电压低于common 电极的电压时，就称之为负极性.。不管是正极性或是负极性，都会有一组相同亮度的灰阶。一般情况下，图像分14路GAMMA电压，GAMMAl到GAMMA7电压对应正极性灰阶，GAMMA8 到GAMMA14电压对应负极性灰阶。一般来说，GAMMA电压的选取都是固定下来的，也就是说对于某一固定灰阶而言其灰阶电压是固定的，所以在显示方面其表现出来的色彩就不够丰富。这种传统上固定灰阶的显示方式不会根据图像的明暗程度来改变像素的GAMMA电压， 存在着对比度单一的缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能够依据图像的明暗程度动态的调整像素的伽玛电压，以实现动态调整图像对比度的方法及装置，以及包含有所述动态对比度调整装置的液晶电视机。为达到上述目的，本发明所述的动态对比度的调整方法，包括如下步骤动态灰阶调整读取当前帧图像中所有像素的灰阶；分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行调整，得出经调整后的各像素所对应的灰阶；以及，
动态伽玛电压调整将经动态灰阶调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同；输出经细分后的多个伽玛电压。为达到上述目的，本发明所述的动态对比度调整装置，包括灰阶读取模块，读取当前帧图像中所有像素的灰阶并输出；灰阶调整模块，接收所述灰阶读取模块输出的各像素的灰阶，将接收到的各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整；以及，动态伽玛电压生成模块，将经所述灰阶调整模块调整后的像素所对应的灰阶电压
4进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同，输出输出经细分后的多个伽玛电压。为达到上述目的，本发明所述的液晶电视机，包括上述的动态对比度调整装置。本发明的有益效果是本发明首先通过对图像中各像素灰阶的动态数据调整来提高图像的对比度，然后通过动态伽玛电压调整以避免因灰阶的动态数据调整而造成的部分像素灰阶的丢失。换句话说，本发明是在当所显示的图像整体较暗时，动态调整输出的伽玛电压以凸显出不同深浅的黑色；相反，当所显示的图像整体偏亮时，则动态调整输出的伽玛电压以凸显不同深浅的白色，以使图像显示更细腻，层次感更强，对比度更高。
图1是本发明所述动态对比度调整方法的一具体实施例的流程图；图2是本发明所述动态数据调整所遵循的一具体实施例的函数曲线图；图3是本发明所述动态对比度调整装置的一具体实施例的结构示意图；图4是现有技术中驱动液晶显示屏的电路框图；图5是采用本发明所述动态对比度调整装置的驱动液晶显示屏的电路框图。
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。如图1所示，本发明所述的动态对比度的调整方法，包括如下步骤动态灰阶调整读取当前帧图像中所有像素的灰阶；分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行调整，得出经调整后的各像素所对应的灰阶；以及，动态伽玛电压调整将经动态灰阶调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同；输出经细分后的多个伽玛电压。作为本发明进一步地实施例，上述实施例中，所述的分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整；该步骤包括确定第一预设灰阶；将像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，得出比较结果；若比较结果为像素的灰阶在第一预设灰阶与最大灰阶之间，则将该像素的灰阶
调高；若比较结果为像素的灰阶在最小灰阶与第一预设灰阶之间，则将该像素的灰阶调低；其中，最大灰阶为显示设备所能提供的最大灰阶，最小灰阶为显示设备所能提供的最小灰阶。例如，8bit显示设备的最大灰阶为255，最小灰阶为0 ；6bit显示设备的最大灰阶为63，最小灰阶为0。第一预设灰阶值可以是最大灰阶和最小灰阶之间的中间值，也可以是
5最大灰阶和最小灰阶之间的任意一选定值(该选定值可依据经验进行选定)。经过上述动态数据调整后，图像中低灰阶像素被调高，高灰阶像素被调低，进而增大了图像的对比度， 提高了图像的显示效果。进一步地，上述实施例中所述的分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较， 并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整；该步骤还包括计算所述图像所有像素的平均灰阶；判断所述平均灰阶是否大于第二预设灰阶；是，该图像为高亮图像；否则，该图像为低亮图像；则所述的分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整，该步骤进一步包括若所述图像为高亮图像，该图像中灰阶处于最小灰阶与第一预设灰阶之间的像素的灰阶调低的幅度高于该图像中灰阶处于第一预设灰阶与最大灰阶之间的像素的灰阶调高的幅度；若所述图像为低亮图像，该图像中灰阶处于最小灰阶与第一预设灰阶之间的像素的灰阶调低的幅度低于该图像中灰阶处于第一预设灰阶与最大灰阶之间的像素的灰阶调高的幅度。上述动态数据调整的步骤其实际的目的是当一副图像整体比较暗，低灰阶的像素比较多，通过数据调整会将高灰阶数据的灰阶提高幅度高于低灰阶数据的调低幅度，从而提高了图像整体亮度，增加了图像的对比度；相反，如果一副图像整体比较亮，高灰阶像素多，通过数据调整将低灰阶数据降低的幅度高于高灰阶提高的幅度，加深低灰阶像素显示的黑色，不仅增加了图像的对比度，还有效的提高了图像的显示效果。上述各实施例中，所述的第一预设灰阶等于所述第二预设灰阶，即第二预设灰阶也可以是最大灰阶和最小灰阶之间的中间值，或是最大灰阶和最小灰阶之间的任意一选定值(该选定值可依据经验进行选定)。本发明中各像素的灰阶调高或降低的幅度，可按照预设的函数进行调节，该函数可表示为0 = f(I)；其中，I为像素在动态数据调整前的灰阶；0为像素经动态数据调整后的灰阶。像素灰阶调高或降低幅度的调节函数f()可依据实际的调试过程，通过不断的调试找出最合适的，效果最佳的函数规则。图2即为本发明本发明所述动态数据调整所遵循的一具体实施例的函数曲线图。 该曲线的横轴代表输入的数据灰阶，纵轴代表输出的数据灰阶，直线1代表没有经过动态数据调整的灰阶曲线，其输出灰阶等于输入灰阶；曲线2是通过数据调整后的灰阶曲线。从图中可以看出，通过伽玛补偿后低灰阶数据其输出的灰阶会更低，高灰阶数据输出的灰阶会更高，也就是说一副图像中如果有亮暗分明的灰阶时，通过数据调整会将暗画面变得更暗，亮画面变得更亮，从而加大亮暗画面的差，实现了增大对比度的效果，从而使图像层次更鲜明。但是这样动态数据调整有一个不足之处在于，通过数据调整后，像素灰阶会有丢失，从而在图像细节上表现地不够清楚细腻。因此需要本发明所述的动态GAMMA电压调整， 在动态数据的基础上，对灰阶GAMMA电压进行调整，从而每一个像素灰阶电压会不同，表现出来的层次会更鲜明。例如原先输入为17灰阶的像素数据，该17灰阶所对应的灰阶电压可分出0、1、 2......17个不同层的灰阶电压。通过动态数据调整后，变成了输出为6灰阶像素数据，所以如果此时不进行GAMMA电压的调整，就会丢失中间部分像素灰阶。其原因在于6灰阶所
对应的灰阶电压可分出的灰阶电压层只有0、1、2......6，这样就比17灰阶时少了 11层的
灰阶电压，如果不对6灰阶所对应的灰阶电压进行调整细化的话，就会丢失中间11层的灰阶电压，使得图像变得模糊，层次感较弱。因此就需要通过GAMMA电压调整，将6灰阶对应的灰阶电压细分为17灰阶所对应灰阶电压的层数。即将6灰阶的灰阶电压分为17层。优选的，将所述6灰阶所对应的灰阶电压按等电压值均分为17层。调整后对应每一灰阶像素电压而言就不会变，图像显示的各像素的灰阶所对应的GAMMA电压也就不会丢失，表现出来的色彩就更鲜艳。这样即便是显示的图像整体较暗时，通过动态伽玛电压调整后能够显示出不同深浅的黑色，显示的图像的整体较亮时，通过伽玛电压调整后能够显示出不同深浅的白色。综上所述，动态GAMMA电压可以根据图像的内容(明暗程度)来选择不同的GAMMA 电压，所以对不同的图像而言，其对比度就会不同，从而实现动态对比度的功能。如图3所示，本发明所述的动态对比度调整装置，包括灰阶读取模块3，读取当前帧图像中所有像素的灰阶并输出；灰阶调整模块4，接收所述灰阶读取模块3输出的各像素的灰阶，将接收到的各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整；动态伽玛电压生成模块5，将经所述灰阶调整模块调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同，输出经细分后的多个伽玛电压。作为本发明进一步地实施例，上述实施例中，所述的灰阶调整模块4包括灰阶比较子模块和动态数据调整子模块；其中，所述灰阶比较子模块，分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并输出比较结果；所述动态数据调整子模块，接收所述灰阶比较子模块输出的比较结果，依据比较结果将各像素的灰阶调高或调低。作为本发明更进一步地实施例，上述实施例中所述的动态伽玛电压生成模块5包括灰阶电压细分模块和伽玛电压生成子模块，其中，所述灰阶电压细分模块，将经所述灰阶调整模块调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同；所述伽玛电压生成子模块，依据所述灰阶电压细分模块输出的细分结果，生成并输出经细分后的多个伽玛电压。本发明所述的液晶电视机，包括上述任意一实施例中所述的动态对比度调整装置。当然，如图5中所示，所述的动态对比度调整装置也可集成在时序控制器(ICON)中，这样所述动态对比度调整装置就可根据图像的明暗程度来选择不同的GAMMA电压，从而对应每一阶像素会有不同的灰阶电压，来达到图像细腻，层次清晰的优点。图4所示现有技术中驱动液晶显示屏的电路框图，数据线驱动器内部会通过GAMMA电阻串分压的方式细分出每一阶灰阶对应的灰阶电压，这种传统上固定灰阶的显示方式不会根据图像的内容(明暗程度)来改变像素的GAMMA电压，存在着对比度单一的缺点。
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以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求
1.一种动态对比度的调整方法，其特征在于，包括如下步骤 动态灰阶调整读取当前帧图像中所有像素的灰阶；分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行调整，得出经调整后的各像素所对应的灰阶；以及， 动态伽玛电压调整将经动态灰阶调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同；输出经细分后的多个伽玛电压。
2.根据权利要求1所述的动态对比度的调整方法，其特征在于，所述的分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行调整，得出经调整后的各像素所对应的灰阶；该步骤包括确定第一预设灰阶；将像素的灰阶与所述第一预设灰阶进行比较，得出比较结果；若比较结果为像素的灰阶在第一预设灰阶与最大灰阶之间，则将该像素的灰阶调尚；若比较结果为像素的灰阶在最小灰阶与第一预设灰阶之间，则将该像素的灰阶调低；其中，最大灰阶为显示设备所能提供的最大灰阶，最小灰阶为显示设备所能提供的最小灰阶。
3.根据权利要求2所述的动态对比度的调整方法，其特征在于，所述的分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整；该步骤还包括计算所述图像所有像素的平均灰阶；判断所述平均灰阶是否大于第二预设灰阶；是，该图像为高亮图像；否则，该图像为低亮图像；则所述的分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整，该步骤进一步包括若所述图像为高亮图像，该图像中灰阶处于最小灰阶与第一预设灰阶之间的像素的灰阶调低的幅度高于该图像中灰阶处于第一预设灰阶与最大灰阶之间的像素的灰阶调高的幅度；若所述图像为低亮图像，该图像中灰阶处于最小灰阶与第一预设灰阶之间的像素的灰阶调低的幅度低于该图像中灰阶处于第一预设灰阶与最大灰阶之间的像素的灰阶调高的幅度。
4.根据权利要求3所述的动态对比度的调整方法，其特征在于，所述第一预设灰阶等于所述第二预设灰阶。
5.根据权利要求1所述的动态对比度的调整方法，其特征在于，所述的将经动态灰阶调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，其中，所述细分的方法具体为等电压值均分。
6.一种动态对比度调整装置，其特征在于，包括灰阶读取模块，读取当前帧图像中所有像素的灰阶并输出；灰阶调整模块，接收所述灰阶读取模块输出的各像素的灰阶，将接收到的各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行动态数据调整；以及，动态伽玛电压生成模块，将经所述灰阶调整模块调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述灰阶调整模块调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同，输出经细分后的多个伽玛电压。
7.根据权利要求6所述的动态对比度调整装置，其特征在于，所述的灰阶调整模块包括灰阶比较子模块和动态数据调整子模块；其中，所述灰阶比较子模块，分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并输出比较结果；所述动态数据调整子模块，接收所述灰阶比较子模块输出的比较结果，依据比较结果将各像素的灰阶调高或调低。
8.根据权利要求6所述的动态对比度调整装置，其特征在于，所述动态伽玛电压生成模块包括灰阶电压细分模块和伽玛电压生成子模块，其中，所述灰阶电压细分模块，将经所述灰阶调整模块调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同；所述伽玛电压生成子模块，依据所述灰阶电压细分模块输出的细分结果，生成并输出经细分后的多个伽玛电压。
9.一种液晶电视机，其特征在于，包括如权利要求6至9中任意一所述的动态对比度调整装置。
全文摘要
本发明公开一种动态对比度的调整方法及装置、液晶电视机。其中，所述的动态对比度的调整方法，包括如下步骤动态灰阶调整读取当前帧图像中所有像素的灰阶；分别将各像素的灰阶与第一预设灰阶进行比较，并依据比较结果对各像素的灰阶进行调整，得出经调整后的各像素所对应的灰阶；以及，动态伽玛电压调整将经动态灰阶调整后的像素所对应的灰阶电压进行细分，使得该像素灰阶所对应的灰阶电压所在阶数与未经所述动态灰阶调整时该像素灰阶所对应的灰阶电压所在的阶数相同；输出经细分后的多个伽玛电压。
文档编号H04N5/57GK102427517SQ20111029463
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者张钰枫, 田清华, 赵彩霞 申请人:青岛海信电器股份有限公司